Gravura și morfologia gravată

În procesul de fabricare a cipurilor semiconductoare, suntem ca și cum construim un zgârie-nori pe un bob de orez. Mașina de litografie este ca un urbanist, folosind „lumina” pentru a desena planul clădirii pe napolitana; în timp ce gravura este ca un sculptor cu instrumente de precizie, responsabil pentru sculptarea cu precizie a canalelor, găurilor și liniilor conform planului. Dacă observați cu atenție secțiunea transversală a acestor „canale”, veți descoperi că formele lor nu sunt uniforme; unele sunt trapezoidale (mai late în partea de sus și mai înguste în partea de jos), în timp ce altele sunt dreptunghiuri perfecte (pereți laterali verticali). Aceste forme nu sunt arbitrare; în spatele lor se află o interacțiune complexă de principii fizice și chimice, care determină direct performanța cipului.

I. Principiile de bază ale gravării: o combinație de efecte fizice și chimice

Gravarea, simplu spus, este îndepărtarea selectivă a materialului care nu este protejat de fotorezist. Este împărțit în principal în două categorii:

1. Gravare umedă: Folosește solvenți chimici (cum ar fi acizi și alcalii) pentru gravare. Este, în esență, o reacție pur chimică, iar direcția de gravare este izotropă - adică se desfășoară în aceeași viteză în toate direcțiile (față, spate, stânga, dreapta, sus, jos).

2. Gravare uscată (gravare cu plasmă): Aceasta este tehnologia curentă de astăzi. Într-o cameră cu vid, sunt introduse gaze de proces (cum ar fi gazele care conțin fluor sau clor), iar plasma este generată de o sursă de alimentare cu frecvență radio. Plasma conține ioni de înaltă energie și radicali liberi activi, care lucrează împreună pe suprafața gravată.

Gravarea uscată poate crea diverse forme tocmai pentru că poate combina în mod flexibil „atacul fizic” și „atacul chimic”:

Compoziție chimică: responsabil pentru radicalii liberi activi. Ele reacționează chimic cu materialul de suprafață a plachetei, generând produse volatile care sunt apoi îndepărtate. Acest atac este izotrop, permițându-i să „strângă” și să se graveze lateral, formând cu ușurință forme trapezoidale.

Compoziția fizică: Ionii de înaltă energie încărcați pozitiv, accelerați de un câmp electric, bombardează suprafața plachetei perpendicular. Similar cu sablare a unei suprafețe, acest „bombardament ionic” este anizotrop, în primul rând vertical în jos și poate tăia „în linie dreaptă” pereții laterali.

II. Descifrarea a două profiluri clasice: nașterea trapezelor și a profilurilor dreptunghiulare

II. Descifrarea a două profiluri clasice: nașterea trapezelor și a profilurilor dreptunghiulare

Compoziție chimică: responsabil pentru radicalii liberi activi. Ele reacționează chimic cu materialul de suprafață a plachetei, generând produse volatile care sunt apoi îndepărtate. Acest atac este izotrop, permițându-i să „strângă” și să se graveze lateral, formând cu ușurință forme trapezoidale.

Acoperire bună a treptei: În procesele ulterioare de depunere a filmului subțire, structura înclinată a trapezului facilitează acoperirea uniformă a materialelor (cum ar fi metalele), evitând fracturile la colțurile abrupte.

Stres redus: Structura înclinată dispersează mai bine stresul, îmbunătățind fiabilitatea dispozitivului.

Toleranță ridicată la proces: relativ ușor de implementat.

2. Dreptunghiular (profil vertical) – în primul rând atac fizic

Principiul formării: Când bombardarea ionică fizică domină procesul și compoziția chimică este controlată cu atenție, se formează un profil dreptunghiular. Ionii de înaltă energie, precum nenumăratele proiectile minuscule, bombardează suprafața plachetei aproape vertical, obținând rate de gravare verticală extrem de ridicate. Simultan, bombardarea ionică formează un „strat de pasivare” (de exemplu, format prin gravarea produselor secundare) pe pereții laterali; această peliculă de protecție rezistă eficient la coroziunea laterală de la radicalii liberi chimici. În cele din urmă, gravarea poate continua doar vertical în jos, sculptând o structură dreptunghiulară cu pereți laterali de aproape 90 de grade.

În procesele avansate de fabricație, densitatea tranzistorului este extrem de mare, iar spațiul este extrem de prețios.

Compoziția fizică: Ionii de înaltă energie încărcați pozitiv, accelerați de un câmp electric, bombardează suprafața plachetei perpendicular. Similar cu sablare a unei suprafețe, acest „bombardament ionic” este anizotrop, în primul rând vertical în jos și poate tăia „în linie dreaptă” pereții laterali.

Salvează zonă: Structurile verticale permit fabricarea dispozitivelor într-o amprentă minimă, cheia miniaturizării cipurilor.

Semicorex oferă precizieComponente CVD SiCîn gravură. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

produse cu membrane ceramice

E-mail: sales@semicorex.com