Quá trình khắc bán dẫn】 Linh hồn của chất bán dẫn dạy quá trình khắc và thực hành các kỹ sư về các vấn đề tỷ lệ bị lỗi từ 0 đến 1 (CH9-CH10)

Ch9. Quá trình khắc ướt

Etching ướt - chủ yếu sử dụng phương pháp khắc thời gian

Cách nó hoạt động

Wafer được ngâm trong dung dịch khắc hoặc dung dịch khắc được phun vào wafer

Nó được sử dụng rộng rãi do chi phí thấp và dễ vận hành của nó

Cải thiện tính đồng nhất bằng cách sưởi ấm hoặc khuấy

Yêu cầu các chất lỏng khắc với tỷ lệ lựa chọn cao được yêu cầu

0021-35922 Body buồng, TXZ MCVD

Etching ướt có ba giai đoạn: vận chuyển (cung cấp), → phản ứng → bởi - loại bỏ sản phẩm (tước) - giải pháp cần phải được thay đổi định kỳ

Cơ chế

Chất lỏng khắc di chuyển lên bề mặt wafer bằng cách khuếch tán

Phản ứng hóa học xảy ra trên bề mặt

Bởi - sản phẩm khỏi khắc được loại bỏ bằng cách khuếch tán

Nó chủ yếu được sử dụng để khắc phim oxit, màng nitride, phim kim loại, v.v.

Vấn đề

Khắc ở dưới cùng của Photoresist (PR) kết quả dưới -, có tác động đến sự tích hợp cao

Khắc không đầy đủ

Khắc quá mức và quá mức dưới -

Điện trở được nâng lên

Tạo ra một lượng lớn chất lỏng chất thải hóa học

Ưu và nhược điểm

Ưu điểm: Xử lý / lựa chọn hàng loạt tốt hơn tuyệt vời / độ tin cậy

Nhược điểm: Khắc hóa đẳng hướng / kích thước mẫu / vấn đề an toàn trong xử lý giải pháp hóa học / cần được thay thế thường xuyên

Ứng dụng:

Xử lý bề mặt trong quá trình xử lý wafer

Pre - Điều trị trước khi oxy hóa nhiệt (để loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ và tạp chất kim loại)

Quá trình loại bỏ hoặc loại bỏ chọn lọc cho màng bán dẫn

Đặc điểm khắc ướt của màng oxit

Khắc bởi HF

Khắc bằng HF được đệm (BOE) (pha loãng với nước cất)

Lý do để thêm NH₄F vào BOE: Đảm bảo tốc độ khắc ổn định

Trình tự tốc độ khắc: màng oxit CVD> Phim oxit nhiệt

Màng oxit có nồng độ tạp chất cao> màng oxit với nồng độ tạp chất thấp

Đặc điểm khắc ướt của silicon và polysilicon hoàn toàn đơn tinh

Đẳng hướng si khắc

Giải pháp: Một hỗn hợp axit nitric (HNO₃, silicon oxit) + axit hydrofluoric (HF, loại bỏ màng oxit được hình thành).

Anisotropic si khắc

Giải pháp: KOH, hỗn hợp EDP, TMAH

Mặc dù nó là một bản khắc ướt, nhưng việc khắc dị hướng cũng có thể đạt được tùy thuộc vào bề mặt tăng trưởng

Đặc điểm khắc ướt của màng nitride (không - quan trọng)

Dung dịch axit photphoric nhiệt độ cao / Tỷ lệ lựa chọn cao cho màng oxit

Đặc điểm khắc ướt của kim loại (không - quan trọng)

Nhôm: Sử dụng dung dịch hỗn hợp nóng

Titanium: Sau quá trình Tis₂ tự căn chỉnh, các khu vực không liên kết của Ti được loại bỏ bằng dung dịch hỗn hợp

 

CH10. Viêm các trường hợp khiếm khuyết và thực hành kỹ sư khắc

Các trường hợp khuyết tật khắc khô

1) Tốc độ khắc trong wafer là không đồng đều

Lý do: Tính đồng nhất nhiệt độ Chuck, lưu lượng khí, áp suất, v.v ... đều là những yếu tố ảnh hưởng

2) Hình sụp đổ

3) Cầu nối do tấm mặt nạ gây ra

Bằng cách tái tạo mặt nạ (sửa đổi) hoặc sửa chữa cục bộ (Zapping)

4) Offset đồ họa gây ra bởi các hạt

Những người khác: Scratch, hạt vv

6) Liên hệ không mở

Hiện tượng: Etch không mở / Nguyên nhân: Hạt

7) TSV (thông qua SI Via)

Hiện tượng: Liên hệ về độ sâu Etch bất thường / đối phó:Mặt nạ cứng kim loại & tốc độ dòng không khí đúng

8) Vấn đề liên hệ về tỷ lệ khung hình cao

Hiện tượng: Đu lại/ Mặt nạ xói mòn/ xoắn

Nguyên nhân: Sự biến dạng gây ra bởi sự lắng đọng/cao - electron năng lượng gây ra bởi các điện trường

Giải pháp: Tăng cao - Thông lượng điện tử năng lượng → Trung hòa (đáy rãnh và bên hông)

9) dưới - Khắc (trong Bosch Etching)

Bosch khắc=tích lũy chất ức chế, loại bỏ bằng cách bắn phá ion và xếp chồng chất ức chế một lần nữa, khắc trong chu kỳ này

Giải pháp: Giảm tổng thời gian chu kỳ trong khi giữ tỷ lệ thời gian khắc/lắng đọng không đổi

Tốc độ khắc quá cao là nguyên nhân chính của undercut → nhưng nếu dấu gạch dưới giảm quá mức, tốc độ khắc sẽ giảm

10) Chân (undercut bên)

Dưới - đánh dấu do các cation được xây dựng ở phía dưới → "chân"

11) Khiếm khuyết tạo mẫu (khắc kim loại bị chặn)

Nguyên nhân: Sự hình thành mặt nạ khắc kém (ví dụ: khiếm khuyết mẫu ADI, hạt, v.v.)

Khiếm khuyết mở

Nguyên nhân: Không đủ lề, BlockedParticle

•Khắc ướt những điều xấu

1) Dư lượng polymer

2) Khiếm khuyết pinhole

Kỹ sư khắc

Lĩnh vực công việc: Kỹ sư/Kỹ sư Thiết bị chế biến

2) Vai trò kỹ sư quy trình: Nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật/phân tích sản xuất quy trình và cải thiện sản lượng

3) Vai trò kỹ sư thiết bị: Bảo trì thiết bị → Cải thiện tốc độ vận hành thiết bị → Cải thiện hiệu quả sản xuất