Etsing og etset morfologi

I produksjonsprosessen for halvlederbrikker er vi som å bygge en skyskraper på et riskorn. Litografimaskinen er som en byplanlegger, og bruker "lys" for å tegne tegningen for bygningen på oblaten; mens etsing er som en skulptør med presisjonsverktøy, ansvarlig for nøyaktig å skjære ut kanalene, hullene og linjene i henhold til tegningen. Hvis du nøye observerer tverrsnittet av disse "kanalene", vil du oppdage at formene deres ikke er ensartede; noen er trapesformede (bredere øverst og smalere nederst), mens andre er perfekte rektangler (vertikale sidevegger). Disse formene er ikke vilkårlige; bak dem ligger et komplekst samspill av fysiske og kjemiske prinsipper, som direkte bestemmer brikkens ytelse.

I. Grunnleggende prinsipper for etsing: En kombinasjon av fysiske og kjemiske effekter

Etsing, enkelt sagt, er selektiv fjerning av materiale som ikke er beskyttet av fotoresist. Det er hovedsakelig delt inn i to kategorier:

1. Våtetsing: Bruker kjemiske løsemidler (som syrer og alkalier) for etsing. Det er i hovedsak en ren kjemisk reaksjon, og etseretningen er isotropisk - det vil si at den fortsetter med samme hastighet i alle retninger (foran, bak, venstre, høyre, opp, ned).

2. Dry Etching (Plasma Etching): Dette er den vanlige teknologien i dag. I et vakuumkammer introduseres prosessgasser (som gasser som inneholder fluor eller klor), og plasma genereres av en radiofrekvent strømforsyning. Plasmaet inneholder høyenergi-ioner og aktive frie radikaler, som virker sammen på den etsede overflaten.

Tørr etsing kan skape ulike former nettopp fordi den fleksibelt kan kombinere "fysisk angrep" og "kjemisk angrep":

Kjemisk sammensetning: Ansvarlig for aktive frie radikaler. De reagerer kjemisk med waferoverflatematerialet, og genererer flyktige produkter som deretter fjernes. Dette angrepet er isotropisk, og lar det "presse seg gjennom" og etse sideveis, og danner lett trapesformede former.

Fysisk sammensetning: Positivt ladede høyenergiioner, akselerert av et elektrisk felt, bombarderer waferoverflaten vinkelrett. I likhet med sandblåsing av en overflate er dette "ionebombardementet" anisotropisk, hovedsakelig vertikalt nedover, og kan "rettlinjet" skjære ut sideveggene.

II. Dechiffrere to klassiske profiler: fødselen av trapeser og rektangulære profiler

1. Trapes (konisk profil) – Primært kjemisk angrep

Formasjonsprinsipp: Når kjemisk etsing dominerer prosessen, mens fysisk bombardement er svakere, skjer følgende: Etsing fortsetter ikke bare nedover, men korroderer også området under fotoresistmasken og eksponerte sidevegger. Dette fører til at materialet under den beskyttede masken gradvis "hules ut", og danner en skrånende sidevegg som er bredere på toppen og smalere i bunnen, dvs. en trapes.

God trinndekning: I påfølgende tynnfilmavsetningsprosesser gjør den skrånende strukturen til trapesen det lettere for materialer (som metaller) å dekkes jevnt, og unngår brudd i bratte hjørner.

Redusert stress: Den skrånende strukturen sprer stress bedre, og forbedrer enhetens pålitelighet.

Høy prosesstoleranse: Relativt enkel å implementere.

2. Rektangulær (vertikal profil) – Primært fysisk angrep

Formasjonsprinsipp: Når fysisk ionebombardement dominerer prosessen, og den kjemiske sammensetningen er nøye kontrollert, dannes en rektangulær profil. Høyenergi-ioner, som utallige små prosjektiler, bombarderer waferoverflaten nesten vertikalt, og oppnår ekstremt høye vertikale etsehastigheter. Samtidig danner ionebombardement et "passiveringslag" (f.eks. dannet ved etsing av biprodukter) på sideveggene; denne beskyttende filmen motstår effektivt sidekorrosjon fra kjemiske frie radikaler. Til syvende og sist kan etsningen bare fortsette vertikalt nedover, og skjære ut en rektangulær struktur med nesten 90-graders sidevegger.

I avanserte produksjonsprosesser er transistortettheten ekstremt høy, og plassen er ekstremt verdifull.

Høyeste kvalitet: Den opprettholder maksimal konsistens med den fotolitografiske planen, og sikrer nøyaktige kritiske dimensjoner (CD) til enheten.

Sparer areal: Vertikale strukturer gjør at enheter kan produseres med et minimalt fotavtrykk, nøkkelen til chipminiatyrisering.

Semicorex tilbyr presisjonCVD SiC-komponenteri etsning. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com