CVD सञ्चालनमा प्लाज्मा प्रक्रियाहरू

1. च्याम्बर सफाई

रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD) प्रक्रियाको क्रममा, जम्मा वेफरको सतहमा मात्र होइन तर प्रक्रिया कक्ष र यसको पर्खालहरू भित्रका अवयवहरूमा पनि बनाउँछ। भागहरूमा जम्मा गरिएका फिल्महरू स्थिर प्रक्रिया अवस्थाहरू कायम राख्न र वेफर्सको कण प्रदूषण रोक्नको लागि नियमित रूपमा हटाउनु पर्छ। धेरैजसो CVD च्याम्बरहरूले सफाईको लागि फ्लोरिनमा आधारित रासायनिक प्रतिक्रिया ग्याँसहरू प्रयोग गर्छन्।

सिलिकन अक्साइड CVD च्याम्बरहरूमा, प्लाज्मा सफाईमा सामान्यतया CF4, C2F6, र C3F8 जस्ता फ्लोरोकार्बन ग्यासहरू समावेश हुन्छन्, जसले प्लाज्मामा विघटन गर्छ, फ्लोरिन रेडिकलहरू छोड्छ। रासायनिक प्रतिक्रियाहरू निम्न रूपमा प्रतिनिधित्व गरिन्छ:

·e- + CF4 -> CF3 + F + e-

· e- + C2F6 -> C2F5 + F + e-

फ्लोरिन परमाणुहरू, सबैभन्दा प्रतिक्रियाशील रेडिकलहरू मध्ये एक भएकोले, द्रुत रूपमा सिलिकन अक्साइडसँग प्रतिक्रिया गरेर ग्यासयुक्त SiF4 बनाउँछ, जसलाई चेम्बरबाट सजिलै बाहिर निकाल्न सकिन्छ:

·F + SiO2 -> SiF4 + O2 + अन्य वाष्पशील उप-उत्पादनहरू

Tungsten CVD च्याम्बरहरूले सामान्यतया SF6 र NF3 लाई फ्लोरिनको स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्दछ। फ्लोरिन रेडिकलहरूले अस्थिर टंगस्टन हेक्साफ्लोराइड (WF6) उत्पादन गर्न टंगस्टनसँग प्रतिक्रिया गर्दछ, जसलाई भ्याकुम पम्पहरू मार्फत च्याम्बरबाट बाहिर निकाल्न सकिन्छ। प्लाज्मा च्याम्बर को सफाई स्वतः प्लाज्मा मा फ्लोरिन को उत्सर्जन विशेषताहरु को निगरानी गरेर, च्याम्बर को अत्यधिक शुद्धीकरण बेवास्ता गरेर समाप्त गर्न सकिन्छ। यी पक्षहरू थप विस्तारमा छलफल गरिनेछ।

2. खाली ठाउँ भर्नुहोस्

जब धातु रेखाहरू बीचको अन्तर 0.25 µm मा 4: 1 को पक्ष अनुपातको साथ साँघुरो हुन्छ, धेरै जसो CVD डिपोजिसन प्रविधिहरूले खाली ठाउँहरू बिना भर्न संघर्ष गर्दछ। उच्च घनत्व प्लाज्मा CVD (HDP-CVD) खाली ठाउँहरू सिर्जना नगरी त्यस्ता साँघुरो खाली ठाउँहरू भर्न सक्षम छ (तलको चित्र हेर्नुहोस्)। HDP-CVD प्रक्रिया पछि वर्णन गरिनेछ।

3. प्लाज्मा नक्काशी

भिजेको नक्काशीको तुलनामा, प्लाज्मा नक्काशीले फाइदाहरू प्रदान गर्दछ जस्तै एनिसोट्रोपिक इच प्रोफाइलहरू, स्वचालित अन्त-बिन्दु पत्ता लगाउने, र कम रासायनिक खपत, उचित उच्च नक्काशी दरहरू, राम्रो चयनशीलता, र एकरूपता सहित।

4. Etch प्रोफाइलहरूको नियन्त्रण

सेमीकन्डक्टर निर्माणमा प्लाज्मा एचिङ व्यापक हुनु अघि, धेरैजसो वेफर फ्याबहरूले ढाँचा स्थानान्तरणको लागि भिजेको रासायनिक नक्काशी प्रयोग गर्थे। यद्यपि, भिजेको नक्काशी एक आइसोट्रोपिक प्रक्रिया हो (हरेक दिशामा समान दरमा नक्काशी)। जब फिचर साइजहरू ३ µm भन्दा कम हुन्छ, आइसोट्रोपिक एचिङले अण्डरकटिङमा परिणाम दिन्छ, भिजेको नक्काशीको प्रयोगलाई सीमित गर्दछ।

प्लाज्मा प्रक्रियाहरूमा, आयनहरूले लगातार वेफर सतहमा बमबारी गर्छन्। जाली क्षति संयन्त्र वा साइडवाल प्यासिभेशन मेकानिजम मार्फत, प्लाज्मा नक्काशीले एनिसोट्रोपिक इच प्रोफाइलहरू प्राप्त गर्न सक्छ। नक्काशी प्रक्रियाको समयमा दबाब कम गरेर, आयनहरूको औसत मुक्त मार्ग बढाउन सकिन्छ, जसले गर्दा राम्रो प्रोफाइल नियन्त्रणको लागि आयन टक्करहरू कम गर्न सकिन्छ।

5. Etch दर र चयनशीलता

प्लाज्मामा आयन बमबारीले सतह परमाणुहरूको रासायनिक बन्धन तोड्न मद्दत गर्दछ, तिनीहरूलाई प्लाज्माद्वारा उत्पन्न रेडिकलहरूमा पर्दाफास गर्दछ। भौतिक र रासायनिक उपचारको यो संयोजनले नक्काशीको रासायनिक प्रतिक्रिया दरलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछ। ईच दर र चयनशीलता प्रक्रिया आवश्यकताहरु द्वारा निर्धारित गरिन्छ। दुबै आयन बमबारी र रेडिकलहरूले नक्कलीमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने हुनाले, र आरएफ पावरले आयन बमबारी र रेडिकलहरूलाई नियन्त्रण गर्न सक्छ, आरएफ पावर इच दर नियन्त्रणको लागि एक प्रमुख प्यारामिटर हुन्छ। बढ्दो आरएफ पावरले इच दरलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ, जसलाई थप विवरणमा छलफल गरिनेछ, यसले चयनशीलतालाई पनि असर गर्छ।

6. अन्त्य बिन्दु पत्ता लगाउने

प्लाज्मा बिना, नक्काशी अन्तिम बिन्दु समय वा अपरेटर दृश्य निरीक्षण द्वारा निर्धारित हुनुपर्छ। प्लाज्मा प्रक्रियाहरूमा, अन्तर्निहित (अन्त-बिन्दु) सामग्रीलाई नक्काशी गर्न सुरु गर्नको लागि सतह सामग्रीको माध्यमबाट नक्काशी प्रक्रिया अघि बढ्छ, उत्सर्जन रंगमा परिवर्तन मार्फत स्पष्ट रूपमा नक्काशी उप-उत्पादनहरूमा परिवर्तनको कारण प्लाज्माको रासायनिक संरचना परिवर्तन हुन्छ। अप्टिकल सेन्सरहरूको साथ उत्सर्जन रंगमा परिवर्तन अनुगमन गरेर, ईच अन्त-बिन्दु स्वचालित रूपमा प्रशोधन गर्न सकिन्छ। आईसी उत्पादन मा, यो एक अत्यधिक मूल्यवान उपकरण हो।**