Yarı iletken proses ve ekipmanı: dağlama prosesi ve ekipmanı

Devre şeması levha üzerine litograflandıktan sonra, fazla oksit filmi çıkarmak için bir dağlama işlemi uygulanır ve yarı iletken devre şeması bırakılır. Seçilen fazla malzemeyi çıkarmak için genellikle kimyasal çözeltiler, gazlar (veya/ve) plazma kullanılarak aşındırma.T Aşındırmanın avantajı, numune yapım maliyetinin düşük olması ve yaygın olarak kullanılan endüstriyel metal malzemelerin neredeyse tamamının aşındırılabilmesidir. Metalin sertliğinin sınırı yoktur. Tasarım açısından hızlı, basit ve verimli.

Kullanılan maddeye bağlı olarak iki ana aşındırma yöntemi vardır: oksit filmin ıslak aşındırmasını ortadan kaldırmak için kimyasal reaksiyonu ilerletmek için özel bir kimyasal çözeltinin kullanılması ve gaz (veya/ve) plazma kullanan kuru aşındırma, Kuru aşındırma teknolojisi reaktif iyon aşındırma (RIE), püskürtme aşındırma ve gaz fazı aşındırma olarak ikiye ayrılır. Aşağıda her aşındırma yönteminin sürecini ve ekipmanını ayrıntılı olarak açıklıyoruz:

I, Islak aşındırma işlemi

Düşük maliyet, hızlı aşındırma hızı ve yüksek üretkenlik avantajlarına sahip olan oksit filmin ıslak aşındırmasını gidermek için kimyasal çözeltilerin kullanılması. Bununla birlikte, ıslak aşındırma izotropiktir, çünkü hızı her yönde aynıdır. Bu, maskenin (veya hassas filmin) aşındırılmış oksit filmle mükemmel şekilde hizalanmamasına neden olur, bu nedenle çok ince devre şemalarının işlenmesi zordur.

Islak dağlamanın avantajı düşük maliyetli olması ve seri üretilebilmesidir. ve aynı anda birçok gofret parçasını aşındırabilir. Bu nedenle ıslak dağlama, büyük MES cihazlarının ve kritik olmayan katmanların temizliğinde hala önemli bir rol oynamaktadır. Özellikle kuru dağlamaya göre daha etkili ve ekonomiktir.özellikle oksit giderme kalıntılarının aşındırılmasında ve cilt soyulmasında.

·Islak aşındırmanın ana nesneleri silikon oksit, silikon nitrür, monokristalin silikon ve polikristalin silikondur. Hidroflorik asit (HF) genellikle silikon oksidin ıslak dağlanması için ana kimyasal taşıyıcı olarak kullanılır. Seçiciliği arttırmak için işlemde amonyum florür ile tamponlanmış seyreltik hidroflorik asit kullanılır. PH'ı sabit tutmak için az miktarda güçlü asitler veya başka elementler eklenebilir. Katkılı silikon oksit, saf silikon oksitten daha kolay paslanır. Islak kimyasal sıyırma esas olarak fotorezisti ve sert maskeyi (silikon nitrür) çıkarmak için kullanılır. ısıya dayanıklı alkalin fosfataz (H3PO4), silikon nitrürü çıkarmak için ıslak kimyasal sıyırma için kullanılan ana kimyasal sıvıdır ve silikon oksit için daha iyi bir seçim oranına sahiptir.

II,Islak aşındırma ekipmanı

Islak proses ekipmanı üç kategoriye ayrılabilir:

1, gofret temizleme ekipmanı, temizleme hedefi nesneleri arasında parçacıklar, organik madde, doğal oksit tabakası, kirleticilerin metal safsızlıkları bulunur;

2, ana amacı gofret yüzey parçacıklarını çıkarmak olan gofret fırçalama ekipmanı;

3, esas olarak ince filmleri çıkarmak için kullanılan gofret aşındırma ekipmanı. Prosesin farklı kullanımlarına göre, tek levha aşındırma ekipmanı iki türe ayrılabilir:

A) Temel olarak yüksek enerjili iyon implantasyonunun neden olduğu yüzey filmi hasarını gidermek için kullanılan ışıkla aşındırma ekipmanı;

B) Esas olarak gofret inceltme veya kimyasal mekanik cilalama sonrasında bariyer tabakasının çıkarılması için kullanılan kurban tabaka çıkarma cihazı.

Makinenin genel yapısından, her türlü levha ıslak proses ekipmanının temel mimarisi benzerdir; genellikle ana çerçeve, levha iletim sistemi, boşluk modülü, kimyasal sıvı besleme iletim modülü, yazılım sistemi ve elektrik kontrol modülü 6 parçadan oluşur. .

III,Kuru gravür

Kuru aşındırma, iyi yönlülüğü, gaz oranı ve RF güç kaynağı nedeniyle, aynı zamanda daha hassas kontrol elde edebilir; ana talaş işleminde, talaş aşındırma işleminin %90'ından fazlası kuru yöntemdir.

Kuru aşındırma üç farklı türe ayrılabilir: kimyasal aşındırma, fiziksel püskürtme ve iyon aşındırma.

1, kimyasal aşındırma: Kimyasal aşındırma, bir malzemenin yüzeyini çıkarmak için kimyasal reaksiyonları kullanan bir işlemdir. Aşındırma gazları (çoğunlukla hidrojen florür) kullanır. Islak aşındırma gibi bu yöntem de izotropiktir, yani ince aşındırma için de uygun değildir.

2, Pfiziksel püskürtme ekaşınma

Fiziksel aşındırma, Ar gazı gibi bir gazı pozitif yüklü iyonlara iyonize etmek için parıltılı deşarjın kullanılması ve daha sonra iyonları hızlandırmak için öngerilim kullanılması, kazınmış nesnenin yüzeyine sıçraması ve kazınmış atomun vurulması, püskürtülmesi, işlem tamamen fiziksel enerji aktarımıdır.

Fiziksel püskürtme çok iyi bir yönlülüğe sahiptir ve neredeyse dikey bir aşındırma profili elde edebilir. Bununla birlikte, iyonlar çip üzerine tamamen ve düzgün bir şekilde püskürtüldüğünden, fotorezist ve kazınmış malzeme aynı anda aşındırılır ve bu da aşındırma seçim oranının zayıf olmasına neden olur. Aynı zamanda, dağıtılan maddelerin çoğu, kazınmış filmin yüzeyinde ve yan duvarlarında birikmesi kolay, uçucu olmayan maddelerdir. Bu nedenle VLSI'nin üretim sürecinde tamamen fiziksel kuru aşındırma yöntemleri nadiren kullanılır.

3,RIE:Reaktif İyon Aşındırma

RIE, ilk iki yöntemi, yani iyonlaştırıcı fiziksel aşındırma için plazmayı kullanırken, kimyasal aşındırma için plazma aktivasyonundan sonra üretilen serbest radikalleri kullanır. RIE, önceki iki yöntemden daha hızlı aşındırmaya ek olarak, yüksek hassasiyetli desen aşındırma elde etmek için iyonik anizotropi özelliklerini kullanabilir.

4, Kuru aşındırma ekipmanı

Aşındırılacak malzemeye göre aşındırma esas olarak silikon aşındırma, orta aşındırma ve metal aşındırma olarak ayrılır.

Farklı aşındırma malzemeleri için kullanılan aşındırma makineleri arasında büyük bir boşluk vardır. Kuru aşındırma dağlama makinelerinin plazma oluşturma yöntemleri arasında CCP (kapasitif bağlantı) ve ICP (endüktif bağlantı) bulunur. Farklı yolların farklı teknik özellikleri nedeniyle alt uygulama alanlarında da öne çıkmaktadırlar. CCP teknolojisi yüksek enerjiye sahiptir ancak ayarlanabilirliği zayıftır; bu, sert dielektrik malzemelerin (metaller dahil) aşındırılması için uygundur; ICP düşük enerjili ancak güçlü kontrol edilebilirlik, monokristalin silikonun, düşük sertlikteki polisilikon veya ince malzemelerin aşındırılması için uygundur.

Küresel aşındırma makinesi ekipmanında nispeten az sayıda katılımcı var ve endüstri bir bütün olarak oligopol düzeninde. Başlıca oyuncular arasında Amerika Birleşik Devletleri'nde Lam Research (Pan-Forest Semiconductor), AMAT (Uygulamalı Malzemeler) ve Japonya'da TEL (Tokyo Electronics) bulunmaktadır. Bu üç şirket, yarı iletken gravür makinelerinin küresel pazar payının %94'ünü oluştururken, diğer oyuncular hep birlikte yalnızca %6'yı oluşturuyor. Bunların arasında %55 gibi yüksek bir paya sahip olan Lam Research, sektörün mutlak lideridir. Tokyo Electronics ve uygulamalı Malzemeler sırasıyla %20 ve %19'u oluşturdu.

Yerli aşındırma makinesi pazarı açısından bakıldığında Lam Research hâlâ istikrarlı bir lider konumdadır. ayrıca bazı yerli gravür makinelerinin büyüdüğünü ve yükseldiğini de görebiliyoruz. Fountyl Technologies PTE Ltd, yarı iletken imalat endüstrisine odaklanmaktadır; ana ürünler şunlardır: Pim aynası, gözenekli seramik ayna, seramik uç efektör, seramik kare kiriş, seramik mil, iletişim ve müzakereye hoş geldiniz！