ຂະບວນການ Plasma ໃນການດໍາເນີນງານ CVD

1. ທໍາຄວາມສະອາດຫ້ອງ

ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD), ເງິນຝາກບໍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງ wafer, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນອົງປະກອບພາຍໃນຫ້ອງຂະບວນການແລະຝາຂອງມັນ. ຮູບເງົາທີ່ຝາກໄວ້ໃນຊິ້ນສ່ວນຕ້ອງໄດ້ຮັບການໂຍກຍ້າຍອອກເປັນປົກກະຕິເພື່ອຮັກສາສະພາບຂະບວນການທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະປ້ອງກັນການປົນເປື້ອນຂອງອະນຸພາກຂອງ wafers. ຫ້ອງ CVD ສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ທາດອາຍຜິດປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ໃຊ້ fluorine ສໍາລັບການເຮັດຄວາມສະອາດ.

ຢູ່ໃນຫ້ອງ CVD ຊິລິຄອນ oxide, ການທໍາຄວາມສະອາດ plasma ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບດ້ວຍອາຍແກັສ fluorocarbon ເຊັ່ນ CF4, C2F6, ແລະ C3F8, ເຊິ່ງ decompose ໃນ plasma, ປ່ອຍຮາກ fluorine. ປະຕິກິລິຍາເຄມີແມ່ນສະແດງດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

·e- + CF4 -> CF3 + F + e-

· e- + C2F6 -> C2F5 + F + e-

ປະລໍາມະນູ fluorine, ເປັນຫນຶ່ງໃນອະນຸມູນອິດສະລະປະຕິກິລິຍາຫຼາຍທີ່ສຸດ, ປະຕິກິລິຍາຢ່າງໄວວາກັບຊິລິໂຄນອອກໄຊເພື່ອປະກອບເປັນອາຍແກັສ SiF4, ເຊິ່ງສາມາດຖືກຍົກຍ້າຍອອກຈາກຫ້ອງ:

·F + SiO2 -> SiF4 + O2 + ຜະລິດຕະພັນທີ່ລະຄາຍເຄືອງອື່ນໆ

Tungsten CVD chambers ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ SF6 ແລະ NF3 ເປັນແຫຼ່ງຂອງ fluorine. ອະນຸມູນອິດສະລະ fluorine ປະຕິກິລິຍາກັບ tungsten ເພື່ອຜະລິດ tungsten hexafluoride (WF6), ເຊິ່ງສາມາດຖືກຍົກຍ້າຍອອກຈາກຫ້ອງຜ່ານເຄື່ອງສູບສູນຍາກາດ. ການເຮັດຄວາມສະອາດຂອງຫ້ອງ plasma ສາມາດຖືກຍົກເລີກໂດຍອັດຕະໂນມັດໂດຍການຕິດຕາມຄຸນລັກສະນະການປ່ອຍອາຍພິດຂອງ fluorine ໃນ plasma, ຫຼີກເວັ້ນການເຮັດຄວາມສະອາດຂອງຫ້ອງຫຼາຍເກີນໄປ. ລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ຈະໄດ້ຮັບການປຶກສາຫາລືໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ.

2. ການຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງ

ເມື່ອຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງເສັ້ນໂລຫະແຄບລົງເປັນ 0.25 µm ດ້ວຍອັດຕາສ່ວນ 4: 1, ເຕັກນິກການຝັງດິນ CVD ສ່ວນໃຫຍ່ຕໍ່ສູ້ເພື່ອຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງໂດຍບໍ່ມີຊ່ອງຫວ່າງ. High-Density Plasma CVD (HDP-CVD) ແມ່ນສາມາດຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງແຄບດັ່ງກ່າວໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງສ້າງຊ່ອງຫວ່າງ (ເບິ່ງຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້). ຂະບວນການ HDP-CVD ຈະຖືກອະທິບາຍຕໍ່ມາ.

3. ການປັກແສ່ວ plasma

ເມື່ອປຽບທຽບກັບ etching ປຽກ, etching plasma ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບເຊັ່ນ anisotropic etch profile, ການກວດສອບຈຸດສິ້ນສຸດອັດຕະໂນມັດ, ແລະການບໍລິໂພກສານເຄມີຕ່ໍາ, ຄຽງຄູ່ກັບອັດຕາ etch ສູງສົມເຫດສົມຜົນ, ການຄັດເລືອກທີ່ດີ, ແລະຄວາມສອດຄ່ອງ.

4. ການຄວບຄຸມຂອງ Ech Profiles

ກ່ອນທີ່ຈະ plasma etching ໄດ້ກາຍເປັນຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດ semiconductor, fabs wafer ສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ນໍາໃຊ້ etching ສານເຄມີຊຸ່ມສໍາລັບການຍົກຍ້າຍຮູບແບບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, etching ຊຸ່ມແມ່ນຂະບວນການ isotropic (etching ໃນອັດຕາດຽວກັນໃນທຸກທິດທາງ). ເມື່ອຂະໜາດຄຸນສົມບັດຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 3 µm, ການປັກຫຼັກ isotropic ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຕັດຂາດ, ຈຳກັດການນຳໃຊ້ etching ປຽກ.

ໃນຂະບວນການ plasma, ions ສືບຕໍ່ລະເບີດພື້ນຜິວ wafer. ບໍ່ວ່າຈະຜ່ານກົນໄກການທໍາລາຍເສັ້ນດ່າງຫຼືກົນໄກການຕິດຝາຂ້າງຄຽງ, ການຂັດ plasma ສາມາດບັນລຸໂປຣໄຟລ໌ anisotropic etch. ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ etching, ເສັ້ນທາງເສລີ່ຍຂອງ ions ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການ collision ion ສໍາລັບການຄວບຄຸມ profile ທີ່ດີກວ່າ.

5. ອັດຕາ ແລະ ການຄັດເລືອກ

ການຖິ້ມລະເບີດ ion ໃນ plasma ຊ່ວຍທໍາລາຍພັນທະບັດເຄມີຂອງປະລໍາມະນູຫນ້າດິນ, ເປີດເຜີຍໃຫ້ເຂົາເຈົ້າກັບຮາກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ plasma ໄດ້. ການປະສົມປະສານຂອງການປິ່ນປົວທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະເຄມີນີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເສີມຂະຫຍາຍອັດຕາການຕິກິຣິຍາເຄມີຂອງ etching. ອັດຕາ etch ແລະການຄັດເລືອກແມ່ນກໍານົດໂດຍຄວາມຕ້ອງການຂອງຂະບວນການ. ນັບຕັ້ງແຕ່ທັງສອງລະເບີດ ion ແລະຮາກມີບົດບາດສໍາຄັນໃນ etching, ແລະພະລັງງານ RF ສາມາດຄວບຄຸມການລະເບີດ ion ແລະຮາກ, ພະລັງງານ RF ກາຍເປັນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຄວບຄຸມອັດຕາການ etch. ການເພີ່ມພະລັງງານ RF ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສາມາດເພີ່ມອັດຕາ etch, ເຊິ່ງຈະໄດ້ຮັບການປຶກສາຫາລືໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເລືອກ.

6. ການກວດຫາຈຸດສິ້ນສຸດ

ຖ້າບໍ່ມີ plasma, ຈຸດສິ້ນສຸດຂອງ etch ຕ້ອງຖືກກໍານົດໂດຍເວລາຫຼືການກວດສອບສາຍຕາຂອງຜູ້ປະຕິບັດງານ. ໃນຂະບວນການ plasma, ຍ້ອນວ່າການ etching ກ້າວຫນ້າຜ່ານວັດສະດຸພື້ນຜິວເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນ etching ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຕົ້ນ (ຈຸດສິ້ນສຸດ), ອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງ plasma ມີການປ່ຽນແປງເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງຂອງຜະລິດຕະພັນ etch, ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໂດຍຜ່ານການປ່ຽນແປງຂອງສີການປ່ອຍອາຍພິດ. ໂດຍການຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງສີການປ່ອຍອາຍພິດດ້ວຍເຊັນເຊີ optical, ຈຸດສິ້ນສຸດຂອງ etch ສາມາດຖືກປຸງແຕ່ງໂດຍອັດຕະໂນມັດ. ໃນການຜະລິດ IC, ນີ້ແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງ.**