Uma introdução
A gravação no processo de fabricação de circuitos integrados é dividida em:
-Gravação úmida;
-Gravação a seco.
No início, o ataque úmido era amplamente utilizado, mas devido às suas limitações no controle da largura da linha e na direcionalidade do ataque, a maioria dos processos após 3μm usava o ataque a seco. A gravação úmida é usada apenas para remover certas camadas de materiais especiais e limpar resíduos.
A gravação a seco refere-se ao processo de utilização de agentes químicos gasosos para reagir com materiais no wafer para remover a parte do material a ser removida e formar produtos de reação voláteis, que são então extraídos da câmara de reação. O ácido geralmente é gerado direta ou indiretamente a partir do plasma do gás de ataque, portanto o ataque a seco também é chamado de ataque com plasma.
1.1 Plasma
Plasma é um gás em estado fracamente ionizado formado por descarga luminosa de gás de gravação sob a ação de um campo eletromagnético externo (como o gerado por uma fonte de alimentação de radiofrequência). Inclui elétrons, íons e partículas ativas neutras. Entre eles, as partículas ativas podem reagir quimicamente diretamente com o material gravado para obter o ataque químico, mas essa reação química pura geralmente ocorre apenas em um número muito pequeno de materiais e não é direcional; quando os íons têm uma certa energia, eles podem ser gravados por pulverização catódica física direta, mas a taxa de gravação dessa reação física pura é extremamente baixa e a seletividade é muito baixa.
A maior parte da gravação de plasma é concluída com a participação de partículas ativas e íons ao mesmo tempo. Neste processo, o bombardeio iônico tem duas funções. Uma delas é destruir as ligações atômicas na superfície do material gravado, aumentando assim a taxa na qual as partículas neutras reagem com ele; a outra é eliminar os produtos de reação depositados na interface de reação para facilitar o contato total do agente de ataque com a superfície do material gravado, de modo que o ataque continue.
Os produtos de reação depositados nas paredes laterais da estrutura gravada não podem ser efetivamente removidos pelo bombardeio iônico direcional, bloqueando assim a gravação das paredes laterais e formando a gravação anisotrópica.
Segundo processo de gravação
2.1 Gravura úmida e limpeza
A gravação úmida é uma das primeiras tecnologias usadas na fabricação de circuitos integrados. Embora a maioria dos processos de ataque úmido tenham sido substituídos pelo ataque seco anisotrópico devido ao seu ataque isotrópico, ele ainda desempenha um papel importante na limpeza de camadas não críticas de tamanhos maiores. Especialmente no ataque ácido de resíduos de remoção de óxido e remoção epidérmica, é mais eficaz e econômico do que o ataque seco.
Os objetos de gravação úmida incluem principalmente óxido de silício, nitreto de silício, silício monocristalino e silício policristalino. O ataque úmido de óxido de silício geralmente usa ácido fluorídrico (HF) como principal transportador químico. Para melhorar a seletividade, é utilizado no processo ácido fluorídrico diluído tamponado com fluoreto de amônio. Para manter a estabilidade do valor do pH, pode-se adicionar uma pequena quantidade de ácido forte ou outros elementos. O óxido de silício dopado é mais facilmente corroído do que o óxido de silício puro. A decapagem química úmida é usada principalmente para remover fotorresiste e máscara dura (nitreto de silício). O ácido fosfórico quente (H3PO4) é o principal líquido químico usado para decapagem química úmida para remover nitreto de silício e possui boa seletividade para óxido de silício.
A limpeza úmida é semelhante à gravação úmida e remove principalmente poluentes na superfície das pastilhas de silício por meio de reações químicas, incluindo partículas, matéria orgânica, metais e óxidos. A limpeza úmida convencional é o método químico úmido. Embora a limpeza a seco possa substituir muitos métodos de limpeza a úmido, não existe nenhum método que possa substituir completamente a limpeza a úmido.
Os produtos químicos comumente usados para limpeza úmida incluem ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fluorídrico, ácido fosfórico, peróxido de hidrogênio, hidróxido de amônio, fluoreto de amônio, etc. Em aplicações práticas, um ou mais produtos químicos são misturados com água deionizada em uma certa proporção, conforme necessário para formar uma solução de limpeza, como SC1, SC2, DHF, BHF, etc.
A limpeza é frequentemente utilizada no processo antes da deposição do filme de óxido, porque a preparação do filme de óxido deve ser realizada em uma superfície de pastilha de silício absolutamente limpa. O processo comum de limpeza do wafer de silício é o seguinte:
2.2 Gravura a Seco aª Limpeza
2.2.1 Gravura a Seco
A gravação a seco na indústria refere-se principalmente à gravação por plasma, que utiliza plasma com atividade aprimorada para gravar substâncias específicas. O sistema de equipamentos em processos de produção em larga escala utiliza plasma de desequilíbrio de baixa temperatura.
A gravação de plasma usa principalmente dois modos de descarga: descarga acoplada capacitiva e descarga acoplada indutiva
No modo de descarga capacitivamente acoplada: o plasma é gerado e mantido em dois capacitores de placas paralelas por uma fonte de alimentação externa de radiofrequência (RF). A pressão do gás é geralmente de vários militorr a dezenas de militorr e a taxa de ionização é inferior a 10-5. No modo de descarga acoplada indutivamente: geralmente a uma pressão de gás mais baixa (dezenas de militorr), o plasma é gerado e mantido por energia de entrada acoplada indutivamente. A taxa de ionização é geralmente superior a 10-5, por isso também é chamado de plasma de alta densidade. Fontes de plasma de alta densidade também podem ser obtidas através de ressonância ciclotron eletrônica e descarga de onda ciclotron. O plasma de alta densidade pode otimizar a taxa de gravação e a seletividade do processo de gravação, ao mesmo tempo que reduz os danos de gravação, controlando independentemente o fluxo de íons e a energia de bombardeio de íons por meio de uma fonte de alimentação externa de RF ou micro-ondas e uma fonte de alimentação de polarização de RF no substrato.
O processo de gravação a seco é o seguinte: o gás de gravação é injetado na câmara de reação a vácuo e, após a pressão na câmara de reação ser estabilizada, o plasma é gerado por descarga luminosa de radiofrequência; após ser impactado por elétrons de alta velocidade, ele se decompõe para produzir radicais livres, que se difundem na superfície do substrato e são adsorvidos. Sob a ação do bombardeio iônico, os radicais livres adsorvidos reagem com átomos ou moléculas na superfície do substrato para formar subprodutos gasosos, que são descarregados da câmara de reação. O processo é mostrado na figura a seguir:
Os processos de gravação a seco podem ser divididos nas seguintes quatro categorias:
(1)Gravura física por pulverização catódica: Depende principalmente dos íons energéticos do plasma para bombardear a superfície do material gravado. O número de átomos pulverizados depende da energia e do ângulo das partículas incidentes. Quando a energia e o ângulo permanecem inalterados, a taxa de pulverização catódica de diferentes materiais geralmente difere apenas 2 a 3 vezes, portanto não há seletividade. O processo de reação é principalmente anisotrópico.
(2)Gravura Química: O plasma fornece átomos e moléculas de gravação em fase gasosa, que reagem quimicamente com a superfície do material para produzir gases voláteis. Esta reação puramente química possui boa seletividade e apresenta características isotrópicas sem considerar a estrutura da rede.
Por exemplo: Si (sólido) + 4F → SiF4 (gasoso), fotorresiste + O (gasoso) → CO2 (gasoso) + H2O (gasoso)
(3)Gravura acionada por energia iônica: Os íons são partículas que causam corrosão e partículas transportadoras de energia. A eficiência de gravação de tais partículas transportadoras de energia é mais de uma ordem de grandeza superior à da simples gravação física ou química. Entre eles, a otimização dos parâmetros físicos e químicos do processo é o cerne do controle do processo de ataque químico.
(4)Gravura composta com barreira de íons: Refere-se principalmente à geração de uma camada protetora de barreira polimérica por partículas compostas durante o processo de gravação. O plasma requer uma camada protetora para evitar a reação de corrosão das paredes laterais durante o processo de corrosão. Por exemplo, adicionar C ao ataque com Cl e Cl2 pode produzir uma camada de composto de clorocarbono durante o ataque para proteger as paredes laterais de serem atacadas.
2.2.1 Lavagem a seco
A lavagem a seco refere-se principalmente à limpeza a plasma. Os íons do plasma são usados para bombardear a superfície a ser limpa, e os átomos e moléculas no estado ativado interagem com a superfície a ser limpa, de modo a remover e incinerar o fotorresistente. Ao contrário da gravação a seco, os parâmetros do processo de lavagem a seco geralmente não incluem seletividade direcional, portanto o projeto do processo é relativamente simples. Em processos de produção em larga escala, gases à base de flúor, oxigênio ou hidrogênio são usados principalmente como corpo principal do plasma de reação. Além disso, a adição de uma certa quantidade de plasma de argônio pode aumentar o efeito do bombardeio iônico, melhorando assim a eficiência da limpeza.
No processo de lavagem a seco com plasma, geralmente é usado o método de plasma remoto. Isso porque no processo de limpeza espera-se reduzir o efeito de bombardeio de íons no plasma para controlar os danos causados pelo bombardeio de íons; e a reação aprimorada dos radicais livres químicos pode melhorar a eficiência da limpeza. O plasma remoto pode usar microondas para gerar um plasma estável e de alta densidade fora da câmara de reação, gerando um grande número de radicais livres que entram na câmara de reação para atingir a reação necessária para a limpeza. A maioria das fontes de gás de limpeza a seco na indústria utiliza gases à base de flúor, como o NF3, e mais de 99% do NF3 é decomposto em plasma de microondas. Quase não há efeito de bombardeio de íons no processo de lavagem a seco, por isso é benéfico proteger o wafer de silício contra danos e prolongar a vida útil da câmara de reação.
Três equipamentos de gravação e limpeza úmida
3.1 Máquina de limpeza de wafer tipo tanque
A máquina de limpeza de wafer tipo calha é composta principalmente por um módulo de transmissão de caixa de transferência de wafer de abertura frontal, um módulo de transmissão de carga/descarga de wafer, um módulo de entrada de ar de exaustão, um módulo de tanque de líquido químico, um módulo de tanque de água deionizada, um tanque de secagem módulo e um módulo de controle. Ele pode limpar várias caixas de wafers ao mesmo tempo e pode secar e secar os wafers.
3.2 Gravador de wafer de trincheira
3.3 Equipamento de processamento úmido de wafer único
De acordo com as diferentes finalidades do processo, o equipamento de processo úmido de wafer único pode ser dividido em três categorias. A primeira categoria são equipamentos de limpeza de wafer único, cujos alvos de limpeza incluem partículas, matéria orgânica, camada de óxido natural, impurezas metálicas e outros poluentes; a segunda categoria é o equipamento de lavagem de wafer único, cujo principal objetivo do processo é remover partículas na superfície do wafer; a terceira categoria é o equipamento de gravação de wafer único, usado principalmente para remover filmes finos. De acordo com as diferentes finalidades do processo, o equipamento de gravação de wafer único pode ser dividido em dois tipos. O primeiro tipo é o equipamento de ataque suave, usado principalmente para remover camadas de danos ao filme superficial causados pela implantação iônica de alta energia; o segundo tipo é o equipamento de remoção de camada sacrificial, que é usado principalmente para remover camadas de barreira após desbaste de wafer ou polimento químico-mecânico.
Do ponto de vista da arquitetura geral da máquina, a arquitetura básica de todos os tipos de equipamentos de processo úmido de wafer único é semelhante, geralmente consistindo em seis partes: estrutura principal, sistema de transferência de wafer, módulo de câmara, módulo de fornecimento e transferência de líquido químico, sistema de software e módulo de controle eletrônico.
3.4 Equipamento de limpeza de wafer único
O equipamento de limpeza de wafer único é projetado com base no método de limpeza RCA tradicional e seu objetivo de processo é limpar partículas, matéria orgânica, camada de óxido natural, impurezas metálicas e outros poluentes. Em termos de aplicação de processo, o equipamento de limpeza de wafer único é atualmente amplamente utilizado nos processos front-end e back-end de fabricação de circuitos integrados, incluindo limpeza antes e depois da formação do filme, limpeza após gravação de plasma, limpeza após implantação iônica, limpeza após química polimento mecânico e limpeza após deposição de metal. Exceto pelo processo de ácido fosfórico em alta temperatura, o equipamento de limpeza de wafer único é basicamente compatível com todos os processos de limpeza.
3.5 Equipamento de gravação de wafer único
A finalidade do processo do equipamento de gravação de wafer único é principalmente a gravação de filmes finos. De acordo com a finalidade do processo, ele pode ser dividido em duas categorias, a saber, equipamento de gravação leve (usado para remover a camada de dano do filme superficial causado pela implantação iônica de alta energia) e equipamento de remoção de camada sacrificial (usado para remover a camada de barreira após wafer desbaste ou polimento químico-mecânico). Os materiais que precisam ser removidos no processo geralmente incluem silício, óxido de silício, nitreto de silício e camadas de filme metálico.
Quatro equipamentos de gravação e limpeza a seco
4.1 Classificação do equipamento de gravação a plasma
Além do equipamento de gravação por pulverização catódica que está próximo da reação física pura e do equipamento de degomagem que está próximo da reação química pura, a gravação por plasma pode ser dividida em duas categorias de acordo com as diferentes tecnologias de geração e controle de plasma:
-Gravação por Plasma Acoplado Capacitivamente (CCP);
-Gravação por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP).
4.1.1 PCC
A gravação de plasma capacitivamente acoplada consiste em conectar a fonte de alimentação de radiofrequência a um ou ambos os eletrodos superior e inferior na câmara de reação, e o plasma entre as duas placas forma um capacitor em um circuito equivalente simplificado.
Existem duas primeiras tecnologias desse tipo:
Uma delas é a gravação de plasma inicial, que conecta a fonte de alimentação de RF ao eletrodo superior e o eletrodo inferior onde o wafer está localizado é aterrado. Como o plasma gerado desta forma não formará uma bainha iônica suficientemente espessa na superfície do wafer, a energia do bombardeio iônico é baixa e geralmente é usado em processos como gravação de silício que usam partículas ativas como principal agente de corrosão.
A outra é a gravação iônica reativa precoce (RIE), que conecta a fonte de alimentação de RF ao eletrodo inferior onde o wafer está localizado e aterra o eletrodo superior com uma área maior. Esta tecnologia pode formar uma bainha iônica mais espessa, que é adequada para processos de gravação dielétrica que requerem maior energia iônica para participar da reação. Com base na gravação de íons reativos precoce, um campo magnético DC perpendicular ao campo elétrico de RF é adicionado para formar a deriva ExB, o que pode aumentar a chance de colisão de elétrons e partículas de gás, melhorando assim efetivamente a concentração de plasma e a taxa de gravação. Esta gravação é chamada gravação de íons reativos aprimorada por campo magnético (MERIE).
As três tecnologias acima têm uma desvantagem comum, ou seja, a concentração plasmática e a sua energia não podem ser controladas separadamente. Por exemplo, para aumentar a taxa de gravação, o método de aumentar a potência de RF pode ser usado para aumentar a concentração de plasma, mas o aumento da potência de RF levará inevitavelmente a um aumento na energia dos íons, o que causará danos aos dispositivos em a bolacha. Na última década, a tecnologia de acoplamento capacitivo adotou um projeto de múltiplas fontes de RF, que são conectadas aos eletrodos superior e inferior, respectivamente, ou ambos, ao eletrodo inferior.
Ao selecionar e combinar diferentes frequências de RF, a área do eletrodo, o espaçamento, os materiais e outros parâmetros-chave são coordenados entre si, a concentração plasmática e a energia iônica podem ser desacopladas tanto quanto possível.
4.1.2 PIC
A gravação com plasma indutivamente acoplado consiste em colocar um ou mais conjuntos de bobinas conectadas a uma fonte de alimentação de radiofrequência na câmara de reação ou ao redor dela. O campo magnético alternado gerado pela corrente de radiofrequência na bobina entra na câmara de reação através da janela dielétrica para acelerar os elétrons, gerando assim plasma. Em um circuito equivalente simplificado (transformador), a bobina é a indutância do enrolamento primário e o plasma é a indutância do enrolamento secundário.
Este método de acoplamento pode atingir uma concentração plasmática que é mais de uma ordem de grandeza superior à do acoplamento capacitivo a baixa pressão. Além disso, a segunda fonte de alimentação de RF é conectada ao local do wafer como uma fonte de alimentação de polarização para fornecer energia de bombardeio de íons. Portanto, a concentração de íons depende da fonte de alimentação da bobina e a energia do íon depende da fonte de alimentação de polarização, conseguindo assim um desacoplamento mais completo entre concentração e energia.
4.2 Equipamento de gravação a plasma
Quase todos os agentes de ataque no ataque a seco são gerados direta ou indiretamente a partir do plasma, portanto, o ataque a seco é frequentemente chamado de ataque com plasma. A gravação por plasma é um tipo de gravação por plasma em um sentido amplo. Nos dois primeiros projetos de reatores de placa plana, um é aterrar a placa onde o wafer está localizado e a outra placa é conectada à fonte de RF; o outro é o oposto. No projeto anterior, a área da placa aterrada é geralmente maior que a área da placa conectada à fonte de RF e a pressão do gás no reator é alta. A bainha iônica formada na superfície do wafer é muito fina e o wafer parece estar “imerso” em plasma. A gravação é completada principalmente pela reação química entre as partículas ativas no plasma e a superfície do material gravado. A energia do bombardeio iônico é muito pequena e sua participação na corrosão é muito baixa. Este design é chamado de modo de gravação de plasma. Em outro projeto, como o grau de participação do bombardeio iônico é relativamente grande, ele é chamado de modo de gravação iônica reativa.
4.3 Equipamento de Gravura Iônica Reativa
A gravação com íons reativos (RIE) refere-se a um processo de gravação no qual partículas ativas e íons carregados participam do processo ao mesmo tempo. Dentre elas, as partículas ativas são principalmente partículas neutras (também conhecidas como radicais livres), com alta concentração (cerca de 1% a 10% da concentração do gás), que são os principais componentes do condicionador. Os produtos produzidos pela reação química entre eles e o material gravado são volatilizados e extraídos diretamente da câmara de reação, ou acumulados na superfície gravada; enquanto os íons carregados estão em uma concentração mais baixa (10-4 a 10-3 da concentração do gás), e são acelerados pelo campo elétrico da bainha de íons formada na superfície do wafer para bombardear a superfície gravada. Existem duas funções principais das partículas carregadas. Uma delas é destruir a estrutura atômica do material gravado, acelerando assim a taxa na qual as partículas ativas reagem com ele; a outra é bombardear e remover os produtos de reação acumulados para que o material gravado esteja em contato total com as partículas ativas, para que o ataque continue.
Como os íons não participam diretamente da reação de ataque químico (ou são responsáveis por uma proporção muito pequena, como remoção de bombardeio físico e ataque químico direto de íons ativos), estritamente falando, o processo de ataque acima deve ser chamado de ataque assistido por íons. O nome gravação iônica reativa não é preciso, mas ainda é usado hoje. O primeiro equipamento RIE foi colocado em uso na década de 1980. Devido ao uso de uma única fonte de alimentação de RF e um design de câmara de reação relativamente simples, apresenta limitações em termos de taxa de gravação, uniformidade e seletividade.
4.4 Equipamento de gravação de íons reativos aprimorados por campo magnético
O dispositivo MERIE (Magneticamente Melhorado Reactive Ion Etching) é um dispositivo de gravação que é construído adicionando um campo magnético DC a um dispositivo RIE de tela plana e tem como objetivo aumentar a taxa de gravação.
O equipamento MERIE foi colocado em uso em larga escala na década de 1990, quando o equipamento de gravação de wafer único se tornou o equipamento principal na indústria. A maior desvantagem do equipamento MERIE é que a falta de homogeneidade da distribuição espacial da concentração plasmática causada pelo campo magnético levará a diferenças de corrente ou tensão no dispositivo de circuito integrado, causando danos ao dispositivo. Como este dano é causado pela falta de homogeneidade instantânea, a rotação do campo magnético não pode eliminá-lo. À medida que o tamanho dos circuitos integrados continua a diminuir, os danos aos seus dispositivos são cada vez mais sensíveis à falta de homogeneidade do plasma, e a tecnologia de aumentar a taxa de gravação através do aumento do campo magnético foi gradualmente substituída pela tecnologia de gravação de íons reativos planares de fonte de alimentação multi-RF, que é, tecnologia de gravação de plasma capacitivamente acoplada.
4.5 Equipamento de gravação a plasma acoplado capacitivamente
O equipamento de gravação com plasma capacitivamente acoplado (CCP) é um dispositivo que gera plasma em uma câmara de reação por meio de acoplamento capacitivo, aplicando uma fonte de alimentação de radiofrequência (ou DC) à placa do eletrodo e é usado para gravação. Seu princípio de gravação é semelhante ao do equipamento de gravação de íons reativos.
O diagrama esquemático simplificado do equipamento de gravação CCP é mostrado abaixo. Geralmente usa duas ou três fontes de RF de frequências diferentes e algumas também usam fontes de alimentação CC. A frequência da fonte de alimentação RF é de 800kHz ~ 162MHz, e as comumente usadas são 2MHz, 4MHz, 13MHz, 27MHz, 40MHz e 60MHz. Fontes de alimentação de RF com frequência de 2 MHz ou 4 MHz são geralmente chamadas de fontes de RF de baixa frequência. Eles geralmente são conectados ao eletrodo inferior onde o wafer está localizado. Elas são mais eficazes no controle da energia iônica, por isso também são chamadas de fontes de alimentação polarizadas; Fontes de alimentação de RF com frequência acima de 27 MHz são chamadas de fontes de RF de alta frequência. Eles podem ser conectados ao eletrodo superior ou ao eletrodo inferior. Eles são mais eficazes no controle da concentração plasmática, por isso também são chamados de fontes de alimentação. A fonte de alimentação RF de 13 MHz está no meio e geralmente é considerada como tendo ambas as funções acima, mas é relativamente mais fraca. Observe que embora a concentração e a energia do plasma possam ser ajustadas dentro de uma certa faixa pela potência de fontes de RF de diferentes frequências (o chamado efeito de desacoplamento), devido às características do acoplamento capacitivo, elas não podem ser ajustadas e controladas de forma totalmente independente.
A distribuição de energia dos íons tem um impacto significativo no desempenho detalhado da gravação e nos danos ao dispositivo, portanto, o desenvolvimento de tecnologia para otimizar a distribuição de energia dos íons tornou-se um dos pontos-chave dos equipamentos avançados de gravação. Atualmente, as tecnologias que têm sido usadas com sucesso na produção incluem acionamento híbrido multi-RF, superposição DC, RF combinada com polarização de pulso DC e saída de RF pulsada síncrona da fonte de alimentação de polarização e da fonte de alimentação.
O equipamento de gravação CCP é um dos dois tipos mais utilizados de equipamento de gravação a plasma. É usado principalmente no processo de gravação de materiais dielétricos, como gravação de parede lateral de portão e máscara dura no estágio frontal do processo de chip lógico, gravação de furo de contato no estágio intermediário, gravação de mosaico e almofada de alumínio no estágio traseiro, bem como gravação de valas profundas, furos profundos e furos de contato de fiação no processo de chip de memória flash 3D (tomando a estrutura de nitreto de silício/óxido de silício como exemplo).
Existem dois desafios principais e direções de melhoria enfrentados pelos equipamentos de gravação CCP. Primeiro, na aplicação de energia iônica extremamente alta, a capacidade de gravação de estruturas de alta proporção de aspecto (como a gravação de furos e ranhuras da memória flash 3D requer uma proporção superior a 50:1). O método atual de aumentar a potência de polarização para aumentar a energia iônica tem usado fontes de alimentação de RF de até 10.000 watts. Tendo em vista a grande quantidade de calor gerada, a tecnologia de resfriamento e controle de temperatura da câmara de reação precisa ser continuamente melhorada. Em segundo lugar, é necessário que haja um avanço no desenvolvimento de novos gases de gravação para resolver fundamentalmente o problema da capacidade de gravação.
4.6 Equipamento de gravação por plasma acoplado indutivamente
O equipamento de gravação com plasma indutivamente acoplado (ICP) é um dispositivo que acopla a energia de uma fonte de energia de radiofrequência em uma câmara de reação na forma de um campo magnético por meio de uma bobina indutora, gerando assim plasma para gravação. Seu princípio de gravação também pertence à gravação iônica reativa generalizada.
Existem dois tipos principais de designs de fontes de plasma para equipamentos de gravação ICP. Uma delas é a tecnologia de plasma acoplado a transformador (TCP) desenvolvida e produzida pela Lam Research. Sua bobina indutora é colocada no plano da janela dielétrica acima da câmara de reação. O sinal RF de 13,56 MHz gera um campo magnético alternado na bobina que é perpendicular à janela dielétrica e diverge radialmente com o eixo da bobina como centro.
O campo magnético entra na câmara de reação através da janela dielétrica, e o campo magnético alternado gera um campo elétrico alternado paralelo à janela dielétrica na câmara de reação, conseguindo assim a dissociação do gás de gravação e gerando plasma. Como este princípio pode ser entendido como um transformador com uma bobina indutora como enrolamento primário e o plasma na câmara de reação como enrolamento secundário, a gravação ICP recebe esse nome.
A principal vantagem da tecnologia TCP é que a estrutura é fácil de ampliar. Por exemplo, de um wafer de 200 mm para um wafer de 300 mm, o TCP pode manter o mesmo efeito de gravação simplesmente aumentando o tamanho da bobina.
Outro projeto de fonte de plasma é a tecnologia de fonte de plasma desacoplada (DPS) desenvolvida e produzida pela Applied Materials, Inc. dos Estados Unidos. Sua bobina indutora é enrolada tridimensionalmente em uma janela dielétrica hemisférica. O princípio de geração de plasma é semelhante à já citada tecnologia TCP, mas a eficiência de dissociação do gás é relativamente alta, o que favorece a obtenção de maior concentração de plasma.
Como a eficiência do acoplamento indutivo para gerar plasma é maior que a do acoplamento capacitivo, e o plasma é gerado principalmente na área próxima à janela dielétrica, sua concentração de plasma é basicamente determinada pela potência da fonte de alimentação conectada ao indutor bobina, e a energia do íon na bainha de íon na superfície do wafer é basicamente determinada pela potência da fonte de alimentação de polarização, de modo que a concentração e a energia dos íons podem ser controladas de forma independente, conseguindo assim o desacoplamento.
O equipamento de gravação ICP é um dos dois tipos de equipamento de gravação a plasma mais amplamente utilizados. É usado principalmente para gravação de valas rasas de silício, germânio (Ge), estruturas de portão de polissilício, estruturas de portão de metal, silício tenso (Strained-Si), fios de metal, almofadas de metal (almofadas), máscaras duras de metal para gravação em mosaico e vários processos em tecnologia de imagem múltipla.
Além disso, com o surgimento de circuitos integrados tridimensionais, sensores de imagem CMOS e sistemas microeletromecânicos (MEMS), bem como o rápido aumento na aplicação de vias de silício (TSV), furos oblíquos de grande porte e gravação profunda de silício com diferentes morfologias, muitos fabricantes lançaram equipamentos de gravação desenvolvidos especificamente para essas aplicações. Suas características são grande profundidade de gravação (dezenas ou mesmo centenas de mícrons), por isso funciona principalmente sob alto fluxo de gás, alta pressão e condições de alta potência.
————————————————————————————————————————————————————————————————— ———————————
A Semicera pode fornecerpeças de grafite, feltro macio/rígido, peças de carboneto de silício, Peças de carboneto de silício CVD, ePeças revestidas com SiC/TaCcom em 30 dias.
Se você estiver interessado nos produtos semicondutores acima,não hesite em nos contatar na primeira vez.
Tel: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Horário da postagem: 31 de agosto de 2024