Gravura e Morfologia Gravada

No processo de fabricação de chips semicondutores, somos como construir um arranha-céu sobre um grão de arroz. A máquina de litografia é como um planejador urbano, usando “luz” para desenhar a planta do edifício no wafer; enquanto a gravura é como um escultor com ferramentas de precisão, responsável por esculpir com precisão os canais, furos e linhas de acordo com o projeto. Se você observar cuidadosamente a seção transversal desses “canais”, descobrirá que seus formatos não são uniformes; alguns são trapezoidais (mais largos na parte superior e mais estreitos na parte inferior), enquanto outros são retângulos perfeitos (paredes laterais verticais). Estas formas não são arbitrárias; por trás deles está uma complexa interação de princípios físicos e químicos que determinam diretamente o desempenho do chip.

I. Princípios Básicos de Gravura: Uma Combinação de Efeitos Físicos e Químicos

A gravação, simplesmente, é a remoção seletiva de material não protegido por fotorresiste. É dividido principalmente em duas categorias:

1. Gravura úmida: usa solventes químicos (como ácidos e álcalis) para gravação. É essencialmente uma reação puramente química e a direção da gravação é isotrópica – ou seja, ocorre na mesma velocidade em todas as direções (frente, trás, esquerda, direita, para cima, para baixo).

2. Gravura a Seco (Gravação a Plasma): Esta é a tecnologia dominante hoje. Numa câmara de vácuo, são introduzidos gases de processo (como gases contendo flúor ou cloro) e o plasma é gerado por uma fonte de alimentação de radiofrequência. O plasma contém íons de alta energia e radicais livres ativos, que atuam juntos na superfície gravada.

A gravação a seco pode criar várias formas precisamente porque pode combinar de forma flexível o "ataque físico" e o "ataque químico":

Composição Química: Responsável pelos radicais livres ativos. Eles reagem quimicamente com o material da superfície do wafer, gerando produtos voláteis que são então removidos. Este ataque é isotrópico, permitindo que ele "se esprema" e ataque lateralmente, formando facilmente formas trapezoidais.

Composição física: Íons de alta energia carregados positivamente, acelerados por um campo elétrico, bombardeiam a superfície do wafer perpendicularmente. Semelhante ao jato de areia de uma superfície, esse "bombardeio de íons" é anisotrópico, principalmente verticalmente para baixo, e pode esculpir em "linha reta" as paredes laterais.

II. Decifrando dois perfis clássicos: o nascimento dos trapézios e dos perfis retangulares

1. Trapézio (Perfil Cônico) – Principalmente Ataque Químico

Princípio de formação: Quando o ataque químico domina o processo, enquanto o bombardeio físico é mais fraco, ocorre o seguinte: o ataque químico não apenas prossegue para baixo, mas também corrói lateralmente a área abaixo da máscara fotorresistente e das paredes laterais expostas. Isto faz com que o material abaixo da máscara protegida seja gradualmente "escavado", formando uma parede lateral inclinada que é mais larga na parte superior e mais estreita na parte inferior, isto é, um trapézio.

Boa cobertura de etapas: Nos processos subsequentes de deposição de filmes finos, a estrutura inclinada do trapézio facilita a cobertura uniforme de materiais (como metais), evitando fraturas em cantos íngremes.

Estresse reduzido: A estrutura inclinada dispersa melhor o estresse, melhorando a confiabilidade do dispositivo.

Alta tolerância ao processo: Relativamente fácil de implementar.

2. Retangular (Perfil Vertical) – Principalmente Ataque Físico

Princípio de formação: Quando o bombardeio físico de íons domina o processo e a composição química é cuidadosamente controlada, um perfil retangular é formado. Íons de alta energia, como incontáveis ​​​​projéteis minúsculos, bombardeiam a superfície do wafer quase verticalmente, alcançando taxas de gravação vertical extremamente altas. Simultaneamente, o bombardeio iônico forma uma “camada de passivação” (por exemplo, formada por subprodutos de gravação) nas paredes laterais; esta película protetora resiste eficazmente à corrosão lateral causada por radicais químicos livres. Em última análise, a gravação só pode prosseguir verticalmente para baixo, esculpindo uma estrutura retangular com paredes laterais de quase 90 graus.

Em processos de fabricação avançados, a densidade do transistor é extremamente alta e o espaço é extremamente precioso.

Maior fidelidade: Mantém a máxima consistência com o projeto fotolitográfico, garantindo dimensões críticas (CD) precisas do dispositivo.

Economiza área: As estruturas verticais permitem que os dispositivos sejam fabricados em um espaço mínimo, fundamental para a miniaturização do chip.

Semicorex oferece precisãoComponentes CVD SiCem gravura. Se você tiver alguma dúvida ou precisar de detalhes adicionais, não hesite em entrar em contato conosco.

Telefone de contato # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com