CVD செயல்பாடுகளில் பிளாஸ்மா செயல்முறைகள்

1. அறை சுத்தம்

இரசாயன நீராவி படிவு (CVD) செயல்முறையின் போது, ​​வைப்புக்கள் செதில்களின் மேற்பரப்பில் மட்டுமல்ல, செயல்முறை அறை மற்றும் அதன் சுவர்களில் உள்ள கூறுகளிலும் உருவாகின்றன. நிலையான செயல்முறை நிலைமைகளை பராமரிக்கவும் மற்றும் செதில்களின் துகள் மாசுபடுவதைத் தடுக்கவும் பாகங்களில் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட படங்கள் தொடர்ந்து அகற்றப்பட வேண்டும். பெரும்பாலான CVD அறைகள் ஃவுளூரின் அடிப்படையிலான இரசாயன எதிர்வினை வாயுக்களை சுத்தம் செய்ய பயன்படுத்துகின்றன.

சிலிக்கான் ஆக்சைடு CVD அறைகளில், பிளாஸ்மா சுத்திகரிப்பு பொதுவாக CF4, C2F6 மற்றும் C3F8 போன்ற ஃப்ளோரோகார்பன் வாயுக்களை உள்ளடக்கியது, அவை பிளாஸ்மாவில் சிதைந்து, ஃவுளூரின் ரேடிக்கல்களை வெளியிடுகின்றன. இரசாயன எதிர்வினைகள் பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படுகின்றன:

·e- + CF4 -> CF3 + F + e-

· e- + C2F6 -> C2F5 + F + e-

ஃப்ளோரின் அணுக்கள், மிகவும் வினைத்திறன் கொண்ட தீவிரவாதிகளில் ஒன்றாக இருப்பதால், சிலிக்கான் ஆக்சைடுடன் விரைவாக வினைபுரிந்து வாயு SiF4 ஐ உருவாக்குகின்றன, அவை அறையிலிருந்து எளிதாக வெளியேற்றப்படலாம்:

·F + SiO2 -> SiF4 + O2 + பிற ஆவியாகும் துணை தயாரிப்புகள்

டங்ஸ்டன் CVD அறைகள் பொதுவாக SF6 மற்றும் NF3 ஐ ஃவுளூரின் ஆதாரங்களாகப் பயன்படுத்துகின்றன. ஃப்ளோரின் தீவிரவாதிகள் டங்ஸ்டனுடன் வினைபுரிந்து ஆவியாகும் டங்ஸ்டன் ஹெக்ஸாபுளோரைடை (WF6) உருவாக்குகிறது, இது வெற்றிட பம்புகள் வழியாக அறையிலிருந்து வெளியேற்றப்படலாம். பிளாஸ்மாவில் உள்ள ஃவுளூரின் உமிழ்வு பண்புகளை கண்காணிப்பதன் மூலம் பிளாஸ்மா அறையை சுத்தம் செய்வது தானாகவே நிறுத்தப்படும், அறையின் அதிகப்படியான சுத்திகரிப்பு தவிர்க்கப்படும். இந்த அம்சங்கள் மேலும் விரிவாக விவாதிக்கப்படும்.

2. இடைவெளி நிரப்புதல்

உலோகக் கோடுகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி 4:1 என்ற விகிதத்துடன் 0.25 µm ஆகக் குறையும் போது, ​​பெரும்பாலான CVD படிவு நுட்பங்கள் வெற்றிடங்கள் இல்லாமல் இடைவெளிகளை நிரப்ப போராடுகின்றன. அதிக அடர்த்தி கொண்ட பிளாஸ்மா CVD (HDP-CVD) போன்ற குறுகிய இடைவெளிகளை வெற்றிடங்களை உருவாக்காமல் நிரப்பும் திறன் கொண்டது (கீழே உள்ள படத்தைப் பார்க்கவும்). HDP-CVD செயல்முறை பின்னர் விவரிக்கப்படும்.

3. பிளாஸ்மா பொறித்தல்

ஈரமான பொறிப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பிளாஸ்மா பொறித்தல் அனிசோட்ரோபிக் எட்ச் சுயவிவரங்கள், தானியங்கி முடிவு-புள்ளி கண்டறிதல் மற்றும் குறைந்த இரசாயன நுகர்வு, நியாயமான உயர் எட்ச் விகிதங்கள், நல்ல தேர்வு மற்றும் சீரான தன்மை போன்ற நன்மைகளை வழங்குகிறது.

4. எட்ச் சுயவிவரங்களின் கட்டுப்பாடு

செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில் பிளாஸ்மா பொறித்தல் பரவலாக மாறுவதற்கு முன்பு, பெரும்பாலான வேஃபர் ஃபேப்கள் முறை பரிமாற்றத்திற்காக ஈரமான இரசாயன பொறிப்பைப் பயன்படுத்தின. இருப்பினும், ஈரமான பொறித்தல் என்பது ஒரு ஐசோட்ரோபிக் செயல்முறையாகும் (ஒவ்வொரு திசையிலும் ஒரே விகிதத்தில் பொறித்தல்). அம்ச அளவுகள் 3 µm க்கு கீழே சுருங்கும்போது, ​​ஐசோட்ரோபிக் பொறித்தல் குறைத்து, ஈரமான செதுக்கலின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

பிளாஸ்மா செயல்முறைகளில், அயனிகள் செதில் மேற்பரப்பில் தொடர்ந்து குண்டு வீசுகின்றன. லேட்டிஸ் டேமேஜ் பொறிமுறைகள் அல்லது பக்கச்சுவர் செயலிழப்பு வழிமுறைகள் மூலம், பிளாஸ்மா பொறித்தல் அனிசோட்ரோபிக் எட்ச் சுயவிவரங்களை அடைய முடியும். பொறித்தல் செயல்பாட்டின் போது அழுத்தத்தைக் குறைப்பதன் மூலம், அயனிகளின் சராசரி இலவச பாதையை அதிகரிக்கலாம், இதன் மூலம் சிறந்த சுயவிவரக் கட்டுப்பாட்டிற்கு அயனி மோதல்களைக் குறைக்கலாம்.

5. எட்ச் ரேட் மற்றும் செலக்டிவிட்டி

பிளாஸ்மாவில் உள்ள அயனி குண்டுவீச்சு மேற்பரப்பு அணுக்களின் இரசாயன பிணைப்புகளை உடைக்க உதவுகிறது, பிளாஸ்மாவால் உருவாக்கப்பட்ட தீவிரவாதிகளுக்கு அவற்றை வெளிப்படுத்துகிறது. உடல் மற்றும் இரசாயன சிகிச்சையின் இந்த கலவையானது செதுக்கலின் இரசாயன எதிர்வினை வீதத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. எட்ச் வீதம் மற்றும் தேர்வுத்திறன் செயல்முறை தேவைகளால் கட்டளையிடப்படுகிறது. அயன் குண்டுவீச்சு மற்றும் தீவிரவாதிகள் இரண்டும் செதுக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிப்பதால், RF சக்தியானது அயனி குண்டுவீச்சு மற்றும் தீவிரவாதிகளை கட்டுப்படுத்த முடியும் என்பதால், RF சக்தியானது எட்ச் வீதத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான முக்கிய அளவுருவாகிறது. RF சக்தியை அதிகரிப்பது எட்ச் விகிதத்தை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம், இது மேலும் விரிவாக விவாதிக்கப்படும், மேலும் தேர்வை பாதிக்கும்.

6. முடிவு-புள்ளி கண்டறிதல்

பிளாஸ்மா இல்லாமல், எட்ச் எண்ட்-பாயின்ட் நேரம் அல்லது ஆபரேட்டர் காட்சி ஆய்வு மூலம் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். பிளாஸ்மா செயல்முறைகளில், அடிப்படையான (இறுதிப் புள்ளி) பொருளை பொறிக்கத் தொடங்குவதற்கு மேற்பரப்புப் பொருள் வழியாக பொறித்தல் முன்னேறும்போது, ​​எட்ச் துணை தயாரிப்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் பிளாஸ்மாவின் வேதியியல் கலவை மாறுகிறது, இது உமிழ்வு நிறத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் மூலம் தெளிவாகத் தெரிகிறது. ஆப்டிகல் சென்சார்கள் மூலம் உமிழ்வு நிறத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கண்காணிப்பதன் மூலம், எட்ச் எண்ட்-பாயிண்ட் தானாகவே செயலாக்கப்படும். IC உற்பத்தியில், இது மிகவும் மதிப்புமிக்க கருவியாகும்.**