শুকনো এচিং প্রক্রিয়া

ড্রাই এচিং প্রক্রিয়ায় সাধারণত চারটি মৌলিক অবস্থা থাকে: এচিং এর আগে, আংশিক এচিং, জাস্ট এচিং এবং ওভার এচিং। প্রধান বৈশিষ্ট্য হল এচিং রেট, সিলেক্টিভিটি, ক্রিটিকাল ডাইমেনশন, ইউনিফর্মিটি এবং এন্ডপয়েন্ট ডিটেকশন।

 চিত্র 1 এচিং করার আগে

চিত্র 2 আংশিক এচিং

চিত্র 3 জাস্ট এচিং

চিত্র 4 ওভার এচিং

(1) এচিং রেট: প্রতি ইউনিট সময় সরানো খোদাই করা উপাদানের গভীরতা বা বেধ।

চিত্র 5 এচিং রেট ডায়াগ্রাম

(2) সিলেক্টিভিটি: বিভিন্ন এচিং উপকরণের এচিং হারের অনুপাত।

ছবি 6 সিলেক্টিভিটি ডায়াগ্রাম

(3) সমালোচনামূলক মাত্রা: এচিং সম্পন্ন হওয়ার পর একটি নির্দিষ্ট এলাকায় প্যাটার্নের আকার।

চিত্র 7 সমালোচনামূলক মাত্রা ডায়াগ্রাম

(4) অভিন্নতা: ক্রিটিকাল এচিং ডাইমেনশন (CD) এর অভিন্নতা পরিমাপ করার জন্য, সাধারণত CD-এর সম্পূর্ণ ম্যাপ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, সূত্রটি হল: U=(ম্যাক্স-মিন)/2*AVG।

চিত্র 8 অভিন্নতা পরিকল্পিত চিত্র

(5) শেষ বিন্দু সনাক্তকরণ: এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, আলোর তীব্রতার পরিবর্তন ক্রমাগত সনাক্ত করা হয়। যখন একটি নির্দিষ্ট আলোর তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় বা কমে যায়, তখন ফিল্ম এচিং এর একটি নির্দিষ্ট স্তরের সমাপ্তি চিহ্নিত করতে এচিং বন্ধ করা হয়।

চিত্র 9 শেষ বিন্দু পরিকল্পিত ডায়াগ্রাম

শুষ্ক এচিংয়ে, গ্যাস উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (প্রধানত 13.56 MHz বা 2.45 GHz) দ্বারা উত্তেজিত হয়। 1 থেকে 100 Pa চাপে, এর গড় মুক্ত পথটি কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েক সেন্টিমিটার। তিনটি প্রধান ধরনের শুকনো এচিং আছে:

•শারীরিক শুষ্ক খোদাই: ত্বরিত কণা শারীরিকভাবে ওয়েফার পৃষ্ঠ পরিধান

•রাসায়নিক শুকনো এচিং: গ্যাস ওয়েফার পৃষ্ঠের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে

•রাসায়নিক ফিজিক্যাল ড্রাই এচিং: রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ শারীরিক এচিং প্রক্রিয়া

1. আয়ন বিম এচিং

আয়ন বিম এচিং (আয়ন বিম এচিং) হল একটি ভৌত ​​শুষ্ক প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়া যা উপাদান পৃষ্ঠকে বিকিরণ করতে প্রায় 1 থেকে 3 keV শক্তি সহ একটি উচ্চ-শক্তি আর্গন আয়ন রশ্মি ব্যবহার করে। আয়ন রশ্মির শক্তি এটিকে প্রভাবিত করে এবং পৃষ্ঠের উপাদানগুলিকে সরিয়ে দেয়। উল্লম্ব বা তির্যক ঘটনা আয়ন বিমের ক্ষেত্রে এচিং প্রক্রিয়াটি অ্যানিসোট্রপিক। যাইহোক, নির্বাচনের অভাবের কারণে, বিভিন্ন স্তরে উপকরণগুলির মধ্যে কোন স্পষ্ট পার্থক্য নেই। উৎপন্ন গ্যাস এবং খোদাই করা উপকরণ ভ্যাকুয়াম পাম্প দ্বারা নিঃশেষ হয়ে যায়, কিন্তু যেহেতু প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি গ্যাস নয়, তাই কণাগুলি ওয়েফার বা চেম্বারের দেয়ালে জমা হয়।

কণার গঠন প্রতিরোধ করতে, একটি দ্বিতীয় গ্যাস চেম্বারে চালু করা যেতে পারে। এই গ্যাস আর্গন আয়নগুলির সাথে বিক্রিয়া করবে এবং একটি ভৌত ​​ও রাসায়নিক এচিং প্রক্রিয়া ঘটাবে। গ্যাসের কিছু অংশ পৃষ্ঠের উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করবে, তবে এটি পালিশ করা কণার সাথেও বিক্রিয়া করে গ্যাসীয় উপজাত তৈরি করবে। এই পদ্ধতিতে প্রায় সব ধরনের উপকরণই খোদাই করা যায়। উল্লম্ব বিকিরণের কারণে, উল্লম্ব দেয়ালের পরিধান খুব ছোট (উচ্চ অ্যানিসোট্রপি)। যাইহোক, এর কম নির্বাচনযোগ্যতা এবং ধীর এচিং হারের কারণে, এই প্রক্রিয়াটি বর্তমান সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

2. প্লাজমা এচিং

প্লাজমা এচিং হল একটি পরম রাসায়নিক এচিং প্রক্রিয়া, যা রাসায়নিক ড্রাই এচিং নামেও পরিচিত। এর সুবিধা হল এটি ওয়েফার পৃষ্ঠের আয়নের ক্ষতি করে না। যেহেতু এচিং গ্যাসে সক্রিয় প্রজাতিগুলি চলাচলের জন্য মুক্ত এবং এচিং প্রক্রিয়াটি আইসোট্রপিক, তাই এই পদ্ধতিটি সম্পূর্ণ ফিল্ম স্তরটি অপসারণের জন্য উপযুক্ত (উদাহরণস্বরূপ, তাপ অক্সিডেশনের পরে পিছনের দিকটি পরিষ্কার করা)।

একটি ডাউনস্ট্রিম চুল্লি হল এক ধরনের চুল্লি যা সাধারণত প্লাজমা এচিং এর জন্য ব্যবহৃত হয়। এই চুল্লিতে, 2.45GHz এর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে প্রভাব আয়নকরণের মাধ্যমে প্লাজমা তৈরি হয় এবং ওয়েফার থেকে আলাদা করা হয়।

গ্যাস নিঃসরণ এলাকায়, প্রভাব এবং উত্তেজনার কারণে বিভিন্ন কণা তৈরি হয়, যার মধ্যে মুক্ত র্যাডিকেল রয়েছে। ফ্রি র্যাডিকেল হল নিরপেক্ষ পরমাণু বা অসম্পৃক্ত ইলেকট্রন সহ অণু, তাই তারা অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল। প্লাজমা এচিং প্রক্রিয়ায়, কিছু নিরপেক্ষ গ্যাস, যেমন টেট্রাফ্লুরোমেথেন (CF4), প্রায়ই ব্যবহার করা হয়, যা আয়নকরণ বা পচনের মাধ্যমে সক্রিয় প্রজাতি তৈরি করতে গ্যাস নিঃসরণ এলাকায় প্রবেশ করানো হয়।

উদাহরণস্বরূপ, CF4 গ্যাসে, এটি গ্যাস নিঃসরণ এলাকায় প্রবর্তিত হয় এবং ফ্লোরিন র্যাডিকেল (F) এবং কার্বন ডাইফ্লুরাইড অণুতে (CF2) পচে যায়। একইভাবে, অক্সিজেন (O2) যোগ করে CF4 থেকে ফ্লোরিন (F) পচে যেতে পারে।

2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2

ফ্লোরিন অণু গ্যাস নিঃসরণ অঞ্চলের শক্তির অধীনে দুটি স্বাধীন ফ্লোরিন পরমাণুতে বিভক্ত হতে পারে, যার প্রতিটি ফ্লোরিন মুক্ত র্যাডিক্যাল। যেহেতু প্রতিটি ফ্লোরিন পরমাণুতে সাতটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকে এবং একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাসের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন অর্জন করার প্রবণতা থাকে, তাই এগুলি সবই খুব প্রতিক্রিয়াশীল। নিরপেক্ষ ফ্লোরিন মুক্ত র্যাডিকেল ছাড়াও, গ্যাস নিঃসরণ অঞ্চলে চার্জযুক্ত কণা যেমন CF+4, CF+3, CF+2 ইত্যাদি থাকবে। পরবর্তীকালে, এই সমস্ত কণা এবং মুক্ত র্যাডিকেলগুলি সিরামিক টিউবের মাধ্যমে এচিং চেম্বারে প্রবেশ করানো হয়।

চার্জযুক্ত কণাগুলি নিষ্কাশন গ্রেটিং দ্বারা অবরুদ্ধ করা যেতে পারে বা এচিং চেম্বারে তাদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করতে নিরপেক্ষ অণু গঠনের প্রক্রিয়াতে পুনরায় সংযুক্ত করা যেতে পারে। ফ্লোরিন মুক্ত র‌্যাডিকেলগুলিও আংশিক পুনঃসংযোগের মধ্য দিয়ে যাবে, কিন্তু এখনও এনচিং চেম্বারে প্রবেশ করার জন্য যথেষ্ট সক্রিয়, ওয়েফার পৃষ্ঠে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে এবং উপাদান ছিঁড়ে যায়। অন্যান্য নিরপেক্ষ কণাগুলো এচিং প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না এবং বিক্রিয়া পণ্যের সাথে গ্রাস করা হয়।

পাতলা ফিল্মের উদাহরণ যা প্লাজমা এচিংয়ে খোদাই করা যায়:

• সিলিকন: Si + 4F—> SiF4

• সিলিকন ডাই অক্সাইড: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2

• সিলিকন নাইট্রাইড: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2

3. প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং (RIE)

রিঅ্যাকটিভ আয়ন এচিং হল একটি রাসায়নিক-ভৌতিক এচিং প্রক্রিয়া যা খুব নির্ভুলভাবে সিলেক্টিভিটি, এচিং প্রোফাইল, এচিং রেট, অভিন্নতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এটি আইসোট্রপিক এবং অ্যানিসোট্রপিক এচিং প্রোফাইলগুলি অর্জন করতে পারে এবং তাই সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে বিভিন্ন পাতলা ফিল্ম তৈরির জন্য এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি।

RIE চলাকালীন, ওয়েফারটি একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রোডের (HF ইলেক্ট্রোড) উপর স্থাপন করা হয়। প্রভাব ionization মাধ্যমে, একটি প্লাজমা উত্পন্ন হয় যেখানে বিনামূল্যে ইলেকট্রন এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন বিদ্যমান। এইচএফ ইলেক্ট্রোডে ধনাত্মক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে, মুক্ত ইলেকট্রনগুলি ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে জমা হয় এবং তাদের ইলেকট্রন সখ্যতার কারণে আবার ইলেক্ট্রোড ছেড়ে যেতে পারে না। অতএব, ইলেক্ট্রোডগুলি -1000V (বায়াস ভোল্টেজ) এ চার্জ করা হয় যাতে ধীর আয়নগুলি নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডে দ্রুত পরিবর্তনশীল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অনুসরণ করতে না পারে।

আয়ন এচিং (RIE) এর সময়, আয়নগুলির গড় মুক্ত পথ বেশি হলে, তারা প্রায় লম্ব দিকে ওয়েফার পৃষ্ঠকে আঘাত করে। এইভাবে, ত্বরিত আয়নগুলি উপাদানটিকে ছিটকে দেয় এবং ভৌত এচিংয়ের মাধ্যমে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া তৈরি করে। যেহেতু পার্শ্বীয় পার্শ্বওয়ালগুলি প্রভাবিত হয় না, তাই এচ প্রোফাইল অ্যানিসোট্রপিক থাকে এবং পৃষ্ঠের পরিধান ছোট। যাইহোক, সিলেক্টিভিটি খুব বেশি নয় কারণ শারীরিক এচিং প্রক্রিয়াও ঘটে। উপরন্তু, আয়নগুলির ত্বরণ ওয়েফার পৃষ্ঠের ক্ষতি করে, যা মেরামতের জন্য তাপীয় অ্যানিলিং প্রয়োজন।

এচিং প্রক্রিয়ার রাসায়নিক অংশটি সম্পূর্ণ হয় মুক্ত র্যাডিকেল দ্বারা পৃষ্ঠের সাথে বিক্রিয়া করে এবং আয়নগুলি পদার্থকে শারীরিকভাবে আঘাত করে যাতে এটি ওয়েফার বা চেম্বারের দেয়ালে পুনরায় জমা না হয়, আয়ন বিম এচিংয়ের মতো পুনঃস্থাপনের ঘটনা এড়িয়ে যায়। এচিং চেম্বারে গ্যাসের চাপ বাড়ানোর সময়, আয়নগুলির গড় মুক্ত পথ হ্রাস পায়, যা আয়ন এবং গ্যাসের অণুর মধ্যে সংঘর্ষের সংখ্যা বাড়ায় এবং আয়নগুলি আরও বিভিন্ন দিকে ছড়িয়ে পড়ে। এর ফলে কম দিকনির্দেশনামূলক এচিং হয়, যা এচিং প্রক্রিয়াকে আরও রাসায়নিক করে তোলে।

অ্যানিসোট্রপিক এচ প্রোফাইলগুলি সিলিকন এচিং করার সময় সাইডওয়ালগুলিকে নিষ্ক্রিয় করে অর্জন করা হয়। অক্সিজেনকে এচিং চেম্বারে প্রবেশ করানো হয়, যেখানে এটি খোদাই করা সিলিকনের সাথে বিক্রিয়া করে সিলিকন ডাই অক্সাইড তৈরি করে, যা উল্লম্ব পাশের দেয়ালে জমা হয়। আয়ন বোমাবর্ষণের কারণে, অনুভূমিক অঞ্চলের অক্সাইড স্তরটি সরানো হয়, যার ফলে পাশ্বর্ীয় এচিং প্রক্রিয়া অব্যাহত থাকে। এই পদ্ধতিটি এচ প্রোফাইলের আকৃতি এবং পার্শ্বওয়ালগুলির খাড়াতা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

এচ রেট চাপ, এইচএফ জেনারেটরের শক্তি, প্রক্রিয়া গ্যাস, প্রকৃত গ্যাস প্রবাহের হার এবং ওয়েফার তাপমাত্রার মতো কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং এর পরিবর্তনের পরিসীমা 15% এর নিচে রাখা হয়। এইচএফ শক্তি বৃদ্ধি, চাপ হ্রাস এবং তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে অ্যানিসোট্রপি বৃদ্ধি পায়। এচিং প্রক্রিয়ার অভিন্নতা গ্যাস, ইলেক্ট্রোড ব্যবধান এবং ইলেক্ট্রোড উপাদান দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি ইলেক্ট্রোড দূরত্ব খুব কম হয়, তাহলে প্লাজমা সমানভাবে বিচ্ছুরিত হতে পারে না, ফলে অ-অভিন্নতা হয়। ইলেক্ট্রোডের দূরত্ব বৃদ্ধি করলে এচিং হার কমে যায় কারণ প্লাজমা একটি বড় আয়তনে বিতরণ করা হয়। কার্বন হল পছন্দের ইলেক্ট্রোড উপাদান কারণ এটি একটি অভিন্ন স্ট্রেনড প্লাজমা তৈরি করে যাতে ওয়েফারের প্রান্তটি ওয়েফারের কেন্দ্রের মতোই প্রভাবিত হয়।

প্রসেস গ্যাস সিলেক্টিভিটি এবং এচিং হারে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সিলিকন এবং সিলিকন যৌগগুলির জন্য, ফ্লোরিন এবং ক্লোরিন প্রধানত এচিং অর্জনের জন্য ব্যবহৃত হয়। উপযুক্ত গ্যাস নির্বাচন করা, গ্যাসের প্রবাহ ও চাপ সামঞ্জস্য করা, এবং প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা এবং শক্তির মতো অন্যান্য পরামিতি নিয়ন্ত্রণ করা কাঙ্ক্ষিত এচ রেট, নির্বাচনীতা এবং অভিন্নতা অর্জন করতে পারে। এই পরামিতিগুলির অপ্টিমাইজেশন সাধারণত বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন এবং উপকরণগুলির জন্য সামঞ্জস্য করা হয়।

এচিং প্রক্রিয়া একটি গ্যাস, গ্যাস মিশ্রণ, বা স্থির প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। উদাহরণ স্বরূপ, পলিসিলিকনের নেটিভ অক্সাইডকে প্রথমে উচ্চ এচ রেট এবং কম সিলেক্টিভিটি দিয়ে অপসারণ করা যেতে পারে, যখন পলিসিলিকনকে পরবর্তী স্তরের তুলনায় উচ্চ সিলেক্টিভিটি সহ খোদাই করা যেতে পারে।

—————————————————————————————————————————————————————— ———————————

সেমিসেরা দিতে পারেগ্রাফাইট অংশ, নরম / অনমনীয় অনুভূত, সিলিকন কার্বাইড অংশ,সিভিডি সিলিকন কার্বাইড অংশ, এবংSiC/TaC প্রলিপ্ত অংশ 30 দিনের মধ্যে।

আপনি যদি উপরের অর্ধপরিবাহী পণ্যগুলিতে আগ্রহী হন,প্রথমবার আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না দয়া করে.

টেলিফোন: +86-13373889683

Whatsapp:+86-15957878134

Email: sales01@semi-cera.com