Осаждение это процесс получения тонких плёнок на поверхности пластины. Такие плёнки могут быть получены различными способами, например: испарением (deposition by evaporation), напылением (sputtering), осаждением химических паров (chemical—vapor deposition).
При осаждении методом испарения твердое вещество нагревается, пока не начинает испаряться. Испарённые молекулы конденсируют на более холодной пластине, образуя плёнку вещества, толщина которой зависит от температуры процесса и времени испарения.
Техника напыления использует положительно заряженные ионы для бомбардировки катода покрытого осаждаемым материалом. Молекулы материала, замещаемые в процессе прямого переноса, осаждаются на аноде, в роли которого выступает подложка. Разделяют системы напыления использующие постоянное напряжение, радио частоты и магнитное поле. Напыление обычно проводится в вакууме.
Осаждение химических паров основано на химической реакции или пиролизе в газовой фазе, возникающих вблизи поверхности пластины. Таким способом обычно получают тонкие плёнки поликремния, диоксида кремния SiO2 или нитрида кремния Si3N4. Обычно CVD проводится при обычном атмосферном давлении, однако может также проводится и при пониженном давлении, тогда процесс называется при низком давлении (LPCVD).
Травление.
Травление это процесс удаления ненужного (незащищённого) материала с поверхности пластины. Защита необходимых областей производится с помощью процесса фотолитографии (см. рис 2).
Рис. 2.Последовательность действий осуществляемых в процессе травления.
Другими словами, задача травления сводится к удалению незащищённых областей слоя травления с наименьшими повреждениями слоя лежащего ниже слоя травления и слоя маски (см. рис 3). Для этого травящий компонент должен обладать двумя важными параметрами: анизотропностю и селективностью.
При идеальной селективности травление затрагивает лишь травимый слой и не оказывает никакого эффекта на слой маски (не нужно путать с фотомаской) и слой, расположенный под травимым. Селективность обычно представляется как отношение скоростей травления желаемого и не желаемого слоёв.
При идеальной анизотропности травление происходит только в одном направлении (вертикальном). Степень анизотропности обычно вычисляется как единица минус отношение скорости травления в вертикальном направлении к скорости травления в горизонтальном направлении (размер “c” на рисунке 3.b).
Обычно травлению подвергаются следующие материалы: поликремний, оксид кремния, нитрид кремния и металлизация.
Рис. 3. Разрез подготовленной для травления структуры (a) и разрез получившейся после травления структуры (b)
В настоящее время существуют две основные техники травления:
— Химическое или “мокрое” травление.
— Йоно-плазменное или “сухое” травление.
В процессе химического травления используются различные кислоты. Плавиковая кислота (HF) используется для травления диоксида кремния, фосфорная H3PO4 – для удаления нитрида кремния и металлов, азотная, уксусная или плавиковая кислоты – для травления поликремния, гидроксид калия – для удаления кремния. Мокрое травление сильно зависит от технологических параметров, таких как время и температура и представляет собой потенциальную угрозу здоровью.
Для йоно-плазменного травления используются ионизированный газ, химическая активность которому придаётся плазмой получаемой с помощью радиочастотного излучения. Этот процесс довольно сложен, даже несмотря на то, что он сильно похож на напыление, и требует скрупулезного соблюдения уровней давления, потока газа, его состава и интенсивности радиочастотного излучения. Данный вид травления используется повсеместно в субмикронных технологиях по причине того, что он не создаёт подтрава.
Загрузка...
