مشکلات موجود در فرآیند اچینگ

حکاکی کردنفناوری یکی از مراحل اصلی در فرآیند تولید نیمه هادی است که برای حذف مواد خاص از ویفر برای تشکیل یک الگوی مدار استفاده می شود. با این حال ، در طی فرآیند اچینگ خشک ، مهندسان غالباً با مشکلاتی مانند اثر بارگذاری ، اثر میکرو و اثر شارژ روبرو می شوند که مستقیماً بر کیفیت و عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد.

 Ⅰ اثر بارگذاری

اثر بارگذاری به پدیده ای اطلاق می شود که هنگامی که ناحیه اچینگ در حین اچ خشک افزایش می یابد یا عمق اچ افزایش می یابد، به دلیل عرضه ناکافی پلاسمای واکنش پذیر، سرعت اچ کاهش می یابد یا اچینگ ناهموار است. این اثر معمولاً مربوط به ویژگی های سیستم اچینگ مانند چگالی و یکنواختی پلاسما، درجه خلاء و غیره است و به طور گسترده در اچینگ های مختلف یون راکتیو وجود دارد.

 •بهبود چگالی و یکنواختی پلاسما: با بهینه‌سازی طراحی منبع پلاسما، مانند استفاده از توان RF کارآمدتر یا فناوری کندوپاش مگنترون، می‌توان پلاسمای با چگالی بالاتر و توزیع یکنواخت‌تر تولید کرد.

 •ترکیب گاز واکنشی را تنظیم کنید: اضافه کردن مقدار مناسب گاز کمکی به گاز واکنشی می تواند یکنواختی پلاسما را بهبود بخشد و تخلیه مؤثر در فرآورده های جانبی را ترویج کند.

 •بهینه سازی سیستم خلاء: افزایش سرعت پمپاژ و راندمان پمپ خلاء می تواند به کاهش زمان ماندن محصولات جانبی اچ در محفظه کمک کند و در نتیجه اثر بار را کاهش دهد.

 •یک طرح فتولیتوگرافی معقول طراحی کنید: هنگام طراحی طرح فوتولیتوگرافی ، چگالی این الگوی باید در نظر گرفته شود تا از چیدمان بیش از حد متراکم در مناطق محلی جلوگیری شود تا تأثیر اثر بار را کاهش دهد.

 ⅱ اثر میکرو برنزه

اثر میکرو ترنچینگ به پدیده ای اطلاق می شود که در حین فرآیند اچ، به دلیل برخورد ذرات پرانرژی به سطح اچ با زاویه شیبدار، نرخ اچ در نزدیکی دیواره جانبی بیشتر از ناحیه مرکزی است و در نتیجه باعث ایجاد غیرفعال می شود. -پخ های عمودی در دیواره جانبی این پدیده ارتباط تنگاتنگی با زاویه ذرات برخوردی و شیب دیواره جانبی دارد.

 •افزایش قدرت RF: افزایش مناسب توان RF می تواند انرژی ذرات فرود را افزایش دهد و به آنها اجازه می دهد تا سطح هدف را به صورت عمودی تر بمباران کنند و در نتیجه نرخ اچ کردن        تفاوت دیواره جانبی را کاهش دهد.

 •مواد ماسک اچینگ مناسب را انتخاب کنید: برخی مواد می توانند بهتر در برابر اثر شارژ مقاومت کنند و اثر ریز ترنچینگ را که با تجمع بار منفی روی ماسک تشدید می شود کاهش دهند.

 •بهینه سازی شرایط اچینگ: با تنظیم دقیق پارامترهایی مانند دما و فشار در حین فرآیند اچینگ، انتخاب پذیری و یکنواختی اچ را می توان به طور موثر کنترل کرد.

 Ⅲ  اثر شارژ

اثر شارژ در اثر خاصیت عایق ماسک اچینگ ایجاد می شود. هنگامی که الکترون های موجود در پلاسما نمی توانند به سرعت فرار کنند ، آنها روی سطح ماسک جمع می شوند تا یک میدان الکتریکی محلی تشکیل دهند ، در مسیر ذرات حادثه تداخل داشته باشند و بر ناهمسانگردی اچینگ تأثیر بگذارند ، به خصوص هنگام ایجاد ساختارهای ریز.

 • مواد ماسک اچینگ مناسب را انتخاب کنید: برخی از مواد خاص یا لایه های ماسک رسانا می توانند به طور موثر تجمع الکترون ها را کاهش دهند.

 •اچ متناوب را اجرا کنید: با قطع دوره ای فرآیند اچینگ و دادن زمان کافی به الکترون ها برای فرار، می توان اثر شارژ را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

 •محیط اچ را تنظیم کنید: تغییر ترکیب گاز ، فشار و سایر شرایط در محیط اچینگ می تواند به بهبود پایداری پلاسما و کاهش بروز اثر شارژ کمک کند.