Etsning och etsad morfologi

I tillverkningsprocessen för halvledarchip är vi som att bygga en skyskrapa på ett riskorn. Litografimaskinen är som en stadsplanerare som använder "ljus" för att rita ritningen för byggnaden på skivan; medan etsning är som en skulptör med precisionsverktyg, ansvarig för att exakt skära ut kanalerna, hålen och linjerna enligt ritningen. Om du noggrant observerar tvärsnittet av dessa "kanaler", kommer du att upptäcka att deras former inte är enhetliga; vissa är trapetsformade (bredare upptill och smalare nedtill), medan andra är perfekta rektanglar (vertikala sidoväggar). Dessa former är inte godtyckliga; bakom dem ligger ett komplext samspel av fysikaliska och kemiska principer, som direkt bestämmer chipets prestanda.

I. Grundläggande principer för etsning: En kombination av fysiska och kemiska effekter

Etsning, enkelt uttryckt, är det selektiva avlägsnandet av material som inte skyddas av fotoresist. Det är huvudsakligen indelat i två kategorier:

1. Våtetsning: Använder kemiska lösningsmedel (som syror och alkalier) för etsning. Det är i huvudsak en rent kemisk reaktion, och etsningsriktningen är isotropisk - det vill säga den fortskrider i samma takt i alla riktningar (fram, bak, vänster, höger, upp, ner).

2. Dry Etching (Plasma Etching): Detta är den vanliga tekniken idag. I en vakuumkammare införs processgaser (som gaser som innehåller fluor eller klor) och plasma genereras av en radiofrekvent strömkälla. Plasman innehåller högenergijoner och aktiva fria radikaler, som samverkar på den etsade ytan.

Etsning, enkelt uttryckt, är det selektiva avlägsnandet av material som inte skyddas av fotoresist. Det är huvudsakligen indelat i två kategorier:

Kemisk sammansättning: Ansvarig för aktiva fria radikaler. De reagerar kemiskt med waferns ytmaterial och genererar flyktiga produkter som sedan avlägsnas. Denna attack är isotrop, vilket gör att den kan "pressas igenom" och etsa i sidled, vilket lätt bildar trapetsformade former.

Fysisk sammansättning: Positivt laddade högenergijoner, accelererade av ett elektriskt fält, bombarderar skivans yta vinkelrätt. I likhet med sandblästring av en yta är detta "jonbombardement" anisotropt, främst vertikalt nedåt, och kan "rätlinje" skära ut sidoväggarna.

II. Dechiffrera två klassiska profiler: födelsen av trapetser och rektangulära profiler

1. Trapets (konisk profil) – Främst kemisk attack

Formationsprincip: När kemisk etsning dominerar processen, medan fysisk bombardering är svagare, inträffar följande: etsning fortsätter inte bara nedåt utan korroderar också i sidled området under fotoresistmasken och exponerade sidoväggar. Detta gör att materialet under den skyddade masken gradvis "urholkas" och bildar en sluttande sidovägg som är bredare upptill och smalare nedtill, dvs en trapets.

Bra stegtäckning: I efterföljande tunnfilmsavsättningsprocesser gör trapetsens sluttande struktur det lättare för material (som metaller) att täckas jämnt, vilket undviker sprickor i branta hörn.

Minskad stress: Den sluttande strukturen sprider stress bättre, vilket förbättrar enhetens tillförlitlighet.

Hög processtolerans: Relativt lätt att implementera.

2. Rektangulär (vertikal profil) – Primärt fysisk attack

Bildningsprincip: När fysiskt jonbombardement dominerar processen, och den kemiska sammansättningen kontrolleras noggrant, bildas en rektangulär profil. Högenergijoner, som otaliga små projektiler, bombarderar skivans yta nästan vertikalt, vilket uppnår extremt höga vertikala etsningshastigheter. Samtidigt bildar jonbombardement ett "passiveringsskikt" (t.ex. bildat genom etsning av biprodukter) på sidoväggarna; denna skyddsfilm motstår effektivt sidokorrosion från kemiska fria radikaler. I slutändan kan etsning bara fortsätta vertikalt nedåt, och skapa en rektangulär struktur med nästan 90 graders sidoväggar.

I avancerade tillverkningsprocesser är transistortätheten extremt hög och utrymmet extremt dyrbart.

Högsta trohet: Den bibehåller maximal överensstämmelse med den fotolitografiska ritningen, vilket säkerställer korrekta kritiska dimensioner (CD) av enheten.

Sparar yta: Vertikala strukturer gör att enheter kan tillverkas med ett minimalt fotavtryck, nyckeln till chipminiatyrisering.

Semicorex erbjuder precisionCVD SiC komponenteri etsning. Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Kontakta telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com