Tlak u komori u jetkaču za reaktivno ionsko jetkanje (RIE) kritičan je parametar koji značajno utječe na proces jetkanja. Kao vodeći dobavljačEAT Etcher, imamo dubinsko znanje i iskustvo u razumijevanju kako ovaj pritisak utječe na rezultate jetkanja.
Osnovni principi RIE bakropisa
Prije nego što se zadubimo u utjecaj tlaka u komori, bitno je razumjeti osnovne principe RIE jetkanja. U RIE Etcheru, plazma se stvara unutar komore primjenom radiofrekvencijskog (RF) polja na plinsku smjesu. Plazma se sastoji od iona, elektrona i neutralnih radikala. Ioni se ubrzavaju prema podlozi pomoću električnog polja i fizički bombardiraju površinu podloge. U isto vrijeme, radikali kemijski reagiraju s materijalom supstrata, što dovodi do uklanjanja materijala kombinacijom fizičkog prskanja i kemijskih reakcija.
Utjecaj tlaka u komori na karakteristike plazme
Tlak u komori ima dubok učinak na karakteristike plazme u RIE Etcheru. Pri niskim tlakovima (obično u rasponu od nekoliko militora), srednji slobodni put iona i radikala je relativno dug. To znači da se ioni mogu ubrzati do viših energija prije sudara s drugim česticama. Kao rezultat toga, komponenta fizičkog raspršivanja procesa jetkanja postaje dominantnija. Ioni visoke energije mogu prodrijeti dublje u podlogu i uzrokovati više anizotropnog jetkanja, što je poželjno za primjene kao što je stvaranje značajki visokog omjera širine i visine u proizvodnji poluvodiča.
S druge strane, pri visokim tlakovima (u rasponu od nekoliko stotina militora), srednji slobodni put čestica je kratak. Ioni prolaze kroz više sudara s drugim česticama u plazmi, što smanjuje njihovu energiju. Komponenta kemijske reakcije procesa jetkanja postaje istaknutija. Radikali imaju više mogućnosti reagirati s površinom supstrata, što dovodi do izotropnijeg jetkanja. Izotropno jetkanje može biti korisno za primjene u kojima je potrebno ravnomjernije jetkanje po površini, kao što su neki procesi mikrostrojne obrade.
Utjecaj na brzinu jetkanja
Tlak u komori također ima značajan utjecaj na brzinu jetkanja. Općenito, postoji optimalni raspon tlaka za postizanje maksimalne brzine jetkanja. Pri vrlo niskim tlakovima, iako ioni imaju visoku energiju, broj iona i radikala dostupnih za jetkanje je relativno mali. To je zato što niskotlačno okruženje ograničava učinkovitost ionizacije plina. Kao rezultat toga, stopa jetkanja je niska.
Kako tlak raste, učinkovitost ionizacije se poboljšava, a broj iona i radikala u plazmi raste. To dovodi do povećanja brzine jetkanja. Međutim, ako je tlak previsok, ioni gube previše energije zbog sudara, pa se brzina jetkanja ponovno počinje smanjivati. Optimalni tlak za maksimalnu brzinu jetkanja ovisi o različitim čimbenicima, uključujući vrstu korištenog plina, materijal supstrata i primijenjenu RF snagu.
Selektivnost i tlak u komori
Selektivnost je još jedan važan parametar u RIE jetkanju. Odnosi se na omjer brzine jetkanja ciljanog materijala i brzine jetkanja materijala za maskiranje. Tlak u komori može utjecati na selektivnost procesa jetkanja. Pri niskim pritiscima, ioni visoke energije mogu više oštetiti maskirni materijal, smanjujući selektivnost. Fizičko djelovanje raspršivanja može ukloniti maskirni materijal zajedno s ciljnim materijalom, posebno ako je maskirni materijal relativno tanak ili ima nizak prag prskanja.
Pri visokim tlakovima, kemijska priroda procesa jetkanja može povećati selektivnost. Radikali mogu selektivnije reagirati s ciljnim materijalom, dok imaju manji utjecaj na materijal za maskiranje. Na primjer, kod jetkanja silicija korištenjem plina na bazi fluora, pri visokim tlakovima, radikali fluora mogu preferirano reagirati sa silicijem, dok je materijal za maskiranje (kao što je fotorezist) manje pogođen.
Ujednačenost bakropisa
Tlak u komori također igra ulogu u ujednačenosti procesa jetkanja. U proizvodnom okruženju velikih razmjera, ključno je postići ravnomjerno jetkanje po cijeloj podlozi. Pri niskim tlakovima, raspodjela plazme u komori može biti nejednolika. Ioni visoke energije imaju tendenciju da se koncentriraju u određenim područjima komore, što dovodi do nejednolikog jetkanja. To može biti problem, posebno za podloge velikog promjera kao što jeRIE bakrorez 12 inčaaplikacije.
Pri visokim tlakovima plazma je difuznija, a raspodjela iona i radikala jednoličnija je po komori. To može rezultirati ujednačenijim jetkanjem po podlozi. Međutim, druge čimbenike kao što su distribucija protoka plina, dizajn elektroda i distribucija RF snage također treba pažljivo kontrolirati kako bi se osigurala dobra jednolikost.
Primjene i postavke optimalnog tlaka
Različite primjene zahtijevaju različite karakteristike jetkanja, a time i različite optimalne postavke pritiska. Za proizvodnju poluvodičkih uređaja, gdje su često potrebne karakteristike visokog omjera širine i visine slike i visoka selektivnost, obično se koristi niskotlačno RIE jetkanje. Okruženje niskog tlaka omogućuje stvaranje okomitih bočnih stijenki i preciznu kontrolu nad dimenzijama značajki.
U proizvodnji mikro-elektro-mehaničkih sustava (MEMS), ovisno o specifičnim zahtjevima može se koristiti jetkanje pod niskim i visokim pritiskom. Na primjer, ako treba urezati duboki i uzak kanal, može se dati prednost jetkanju pod niskim pritiskom. Ako je potrebno jednoličnije i izotropnije jetkanje za stvaranje mikrostruktura sa zaobljenim rubovima, jetkanje pod visokim pritiskom može biti bolji izbor.
NašeSustav za graviranje tvrdog metaladizajniran je za rad u širokom rasponu pritisaka kako bi se prilagodio različitim primjenama. Pažljivim kontroliranjem tlaka u komori, zajedno s drugim parametrima kao što su brzina protoka plina, RF snaga i temperatura, možemo postići željene rezultate jetkanja za različite materijale, uključujući tvrde metale.
Zaključak
Zaključno, tlak u komori u RIE jetkaru ima višestruki utjecaj na proces jetkanja. Utječe na karakteristike plazme, brzinu jetkanja, selektivnost i uniformnost. Kao dobavljač RIE Etchers-a, razumijemo važnost optimizacije tlaka u komori za različite primjene. Naši RIE uređaji za jetkanje opremljeni su naprednim sustavima kontrole tlaka koji omogućuju precizno podešavanje tlaka u komori.
Ako ste zainteresirani saznati više o tome kako naši RIE uređaji za jetkanje mogu zadovoljiti vaše specifične zahtjeve za jetkanje ili ako želite razgovarati o optimalnim postavkama pritiska za vašu primjenu, slobodno nas kontaktirajte. Posvećeni smo pružanju najboljih rješenja i podrške za vaše potrebe za gravurom.
Reference
- "Principi izbijanja plazme i obrade materijala" MA Liebermana i AJ Lichtenberga.
- "Tehnologija proizvodnje poluvodiča" S. Wolfa.
- "Tehnologija mikroproizvodnje za mikro-elektro-mehaničke sustave (MEMS)" autora M. Elwenspoek i R. Wiegerink.
