ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট লিথোগ্রাফি-এচিং কোলাবোরেটিভ প্রসেস

লিথোগ্রাফি এবং এচিং হল ন্যানোস্কেল প্যাটার্ন স্থানান্তরের দুটি মূল প্রক্রিয়া এবং তাদের রেজোলিউশন, নির্ভুলতা এবং সামঞ্জস্য একত্রে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং ফলনের উপরের সীমা নির্ধারণ করে।

এই কাগজটি পদ্ধতিগতভাবে ফটোরসিস্ট আবরণ, এক্সপোজার, বিকাশ এবং এচিং এর পুরো প্রক্রিয়াটির মূল প্রক্রিয়া, নিয়ন্ত্রণ পরামিতি এবং সর্বশেষ প্রযুক্তিগত বিবর্তনগুলিকে সাজায়।

বিস্তারিত নিম্নরূপ:

লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া

এচিং প্রক্রিয়া

লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ তৈরিতে, লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া, প্যাটার্ন স্থানান্তরের মূল প্রযুক্তি হিসাবে, সুনির্দিষ্ট অপটিক্যাল এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ওয়েফার পৃষ্ঠে মাস্ক লেয়ারে সার্কিট ডিজাইনের প্রতিলিপি করে এবং এর প্রযুক্তিগত বিবর্তন সবসময় রেজোলিউশনের উন্নতি এবং প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা অপ্টিমাইজেশানের চারপাশে আবর্তিত হয়েছে।

ফটোরেসিস্ট অ্যাপ্লিকেশন

স্পিন কোটার সাপোর্ট টেবিলে ওয়েফার ভ্যাকুয়াম শোষণ এবং স্থির হওয়ার পরে ফটোরেসিস্টের স্পিন আবরণের ধাপে প্রক্রিয়াটি শুরু হয় -, ড্রিপিং ফটোরেসিস্ট প্রতি সেকেন্ডে হাজার হাজার বিপ্লবের উচ্চ গতিতে কেন্দ্রাতিগ বলের সাহায্যে একটি অভিন্ন ফিল্ম তৈরি করে, এবং ফিল্মের পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করে। দ্রাবক বৈশিষ্ট্য এবং ঘূর্ণন পরামিতি.

যেহেতু ফটোরসিস্ট একটি আলোক সংবেদনশীল রজন উপাদান হিসাবে তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল, তাই ফটোরেসিস্ট এলাকাটিকে হলুদ আলো দিয়ে আলোকিত করতে হবে এবং বস্তুগত বৈশিষ্ট্যের ওঠানামা এড়াতে কঠোরভাবে একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার পরিবেশ বজায় রাখতে হবে।

ফটোরেসিস্টের প্রকারভেদ

Photoresists তাদের উন্নয়ন বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী দুটি বিভাগে বিভক্ত করা হয়: এক্সপোজার পরে, উদ্ভাসিত এলাকা বিকাশকারীর মধ্যে দ্রবীভূত হয় এবং unexposed এলাকা বজায় রাখা হয়; নেতিবাচক আঠালো বিপরীত, এবং unexposed এলাকা সরানো হয়। নির্দিষ্ট পছন্দ সার্কিট প্যাটার্নের টপোলজিকাল প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, যেমন ঘন লাইন কাঠামো প্রান্ত ব্রিজিং ত্রুটিগুলি এড়াতে ইতিবাচক আঠালো পছন্দ করে।

প্রি-বেকড

স্পিন আবরণের পরে, ফিল্মে অবশিষ্ট দ্রাবকের উদ্বায়ীকরণকে উন্নীত করতে, আঠালো স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে আনুগত্য উন্নত করতে এবং এক্সপোজার হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করার ক্ষমতা বাড়াতে ওয়েফারটিকে নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলে প্রায় 80 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত করা হয়।

Eএক্সপোজার

এক্সপোজার পর্যায়টি প্যাটার্ন স্থানান্তরের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ, যেখানে ওয়েফারটি একটি স্টেপার এক্সপোজার মেশিন বা স্ক্যানারে লোড করা হয়। ঐতিহ্যগত স্টেপাররা একটি সূত্র অনুসরণ করে রেজোলিউশন সহ একটি জুম লেন্স সিস্টেমের মাধ্যমে চারগুণ স্কেলে ওয়েফার পৃষ্ঠের উপর মুখোশের প্যাটার্নটি প্রজেক্ট করে

R=kλ/NA

যেখানে λ হল আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য, NA হল লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার, এবং k হল প্রক্রিয়া সহগ। বর্তমানে, মূলধারার আলোর উৎসটি সাব-তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেজোলিউশন অর্জনের জন্য 193nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ArF এক্সাইমার লেজার এবং একটি উচ্চ NA লেন্স ব্যবহার করে। দৈহিক বিচ্ছুরণ সীমা ভেদ করতে, সুপার-রেজোলিউশন কৌশল যেমন ডাবল এক্সপোজার, ফেজ-শিফ্ট মাস্ক, এবং অপটিক্যাল প্রক্সিমিটি ইফেক্ট সংশোধন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্টেপারের একটি আপগ্রেড ফর্ম হিসাবে, স্ক্যানারটি স্লিট স্ক্যানিং এক্সপোজারের মাধ্যমে পূর্ণ-প্রস্থ এক্সপোজারকে প্রতিস্থাপন করে, কার্যকরভাবে দৃশ্যের ক্ষেত্রকে প্রসারিত করে এবং লেন্সের বিকৃতির প্রভাব হ্রাস করে, এবং উন্নত প্রক্রিয়াগুলিতে একটি মানক সরঞ্জামে পরিণত হয়েছে।

এক্সপোজারের পরে এক্সপোজার বেকিং (PEB) প্রয়োজন, যা আলোক তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে ফটোরেসিস্টে অ্যাসিড-উৎপাদনকারী এজেন্টকে সক্রিয় করে, অ্যাসিড-অনুঘটক বিক্রিয়াকে প্রচার করে, স্থায়ী তরঙ্গের প্রভাব হ্রাস করে এবং প্যাটার্ন প্রান্তের কনট্যুরগুলিকে তীক্ষ্ণ করে।

উন্নয়ন

উন্নয়ন প্রক্রিয়ায়, ইতিবাচক আঠালোর এক্সপোজার এলাকাটি ক্ষারীয় বিকাশকারীতে দ্রবীভূত হয়, মুখোশের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি ত্রাণ প্যাটার্ন তৈরি করে। নেতিবাচক আঠালো unexposed এলাকা দ্রবীভূত দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়. বিকাশের পরে, ফটোরেসিস্টের এচ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য এটিকে শক্তভাবে বেক করা এবং নিরাময় করা দরকার এবং পরবর্তী এচিং বা আয়ন ইমপ্লান্টেশনের জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক মুখোশ সরবরাহ করা দরকার।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চরম আল্ট্রাভায়োলেট লিথোগ্রাফি (EUV) প্রযুক্তি 13.5nm ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোর উত্স সহ ঐতিহ্যগত অপটিক্যাল লিথোগ্রাফির রেজোলিউশন সীমা ভেঙ্গেছে এবং 7nm এবং নীচের প্রক্রিয়াগুলির জন্য মূল এক্সপোজার সমাধান হয়ে উঠেছে। একাধিক প্যাটার্নিং প্রযুক্তি যেমন সেল্ফ-এলাইনিং ডুয়াল ইমেজিং (SADP) এবং সেল্ফ-এলাইনিং কোয়াড্রুপল ইমেজিং (SAQP) এর সাথে মিলিত, EUV লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া খরচ এবং ফলনকে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করার সময় উচ্চতর একীকরণ অর্জন করে।

উপরন্তু, ন্যানোইমপ্রিন্ট লিথোগ্রাফি (NIL), একটি সম্পূরক প্রযুক্তি হিসাবে, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে উচ্চ-নির্ভুলতা ছাপ দিয়ে সাব-10nm প্যাটার্ন প্রস্তুতি উপলব্ধি করে, অনন্য প্রয়োগের সম্ভাবনা প্রদর্শন করে। এই প্রযুক্তিগুলির সমন্বিত বিকাশ উচ্চ নির্ভুলতা এবং নিম্ন ত্রুটির হারের দিকে লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়াগুলির বিবর্তনকে উন্নীত করে, অর্ধপরিবাহী শিল্পে প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন এবং পণ্যের পুনরাবৃত্তিকে সমর্থন করে।

এচিং প্রক্রিয়া

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ম্যানুফ্যাকচারিং-এর এচিং প্রক্রিয়ায়, শুষ্ক এবং ভেজা এচিং উপাদান অপসারণ প্রক্রিয়াকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করে পাতলা ফিল্ম প্যাটার্নের গঠন অর্জন করে এবং প্রযুক্তিগত পথ এবং প্রযোজ্য পরিস্থিতির ক্ষেত্রে দুটি একে অপরের পরিপূরক।

শুকনো এচিং

ড্রাই এচিং কোর হিসেবে রিঅ্যাকটিভ আয়ন এচিং (RIE) ব্যবহার করে, এবং এর সরঞ্জামগুলি একটি সমান্তরাল প্লেট গঠন গ্রহণ করে: ওয়েফারটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে নীচের ইলেক্ট্রোডে স্থাপন করা হয়, উপরের ইলেক্ট্রোডটি গ্রাউন্ড করা হয়, এবং ইনজেকশন করা গ্যাস উচ্চ- ফ্রিকোয়েন্সি প্ল্যাকিং প্রয়োগ করে উত্তেজিত হয় এবং অন্যান্য ধনাত্মক ভোল্টেজ গঠন করে। কণা

এই কণাগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ত্বরণের অধীনে উল্লম্বভাবে উপাদানের পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করে এবং উদ্বায়ী পণ্য তৈরি করতে লক্ষ্য স্তরের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে, যা অ্যানিসোট্রপিক এচিং প্রভাব অর্জনের জন্য ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের মাধ্যমে নির্গত হয়। এই প্রক্রিয়ার চাবিকাঠি হল একটি উচ্চ নির্বাচন অনুপাত, অর্থাৎ, ফটোরেসিস্ট এবং উপাদান স্তরের মধ্যে এচ রেট এর পার্থক্যটি প্যাটার্ন স্থানান্তরের বিশ্বস্ততা নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট বড় হওয়া দরকার। একই সময়ে, স্থানীয় প্যাটার্নের ঘনত্বের পার্থক্য দ্বারা সৃষ্ট এচ হারের ওঠানামা এড়াতে এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষতি এবং অশুচিতা প্রবর্তন কমাতে মাইক্রোলোডিং প্রভাবকে বাধা দেওয়া প্রয়োজন। নির্ভুলতা উন্নত করতে, আধুনিক RIE প্রযুক্তি প্রায়শই ন্যানোস্কেল নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য স্পন্দিত পাওয়ার সাপ্লাই এবং চৌম্বক ক্ষেত্র বর্ধিত প্রযুক্তির সাথে মিলিত ইন্ডাকটিভলি কাপলড প্লাজমা (ICP) উত্স বা ক্যাপাসিটিভলি কাপলড প্লাজমা (CCP) উত্স ব্যবহার করে।

ভেজা এচিং

ওয়েট এচিং রাসায়নিক তরল এবং উপাদানের মধ্যে সরাসরি প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে এবং এটি দুটি মোডে বিভক্ত: নিমজ্জন এবং ঘূর্ণন। নিমজ্জনের ধরনটি এচিং ট্যাঙ্কের রাসায়নিক দ্রবণে ওয়েফারকে নিমজ্জিত করে এবং ছড়িয়ে দেওয়ার মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া হার নিয়ন্ত্রণ করে। রোটারি টাইপ ওয়েফার ঘুরিয়ে এবং রাসায়নিক তরল স্প্রে করে ভর স্থানান্তর দক্ষতা বাড়ানোর জন্য তরল মেকানিক্স ব্যবহার করে।

যেহেতু ওয়েট এচিং প্রকৃতিতে আইসোট্রপিক, এর পার্শ্বীয় ড্রিলিং বৈশিষ্ট্যগুলি মাইক্রোফ্যাব্রিকেশন ক্ষমতাকে সীমিত করে, এবং ফটোরেসিস্ট মাস্ক রাসায়নিক তরল দ্বারা সহজেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, তাই এটি বেশিরভাগই বড়-আকারের কাঠামো বা নির্দিষ্ট উপকরণ (যেমন ধাতু, অ্যালুমিনিয়াম, অক্সাইড) প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এচিং করার পরে, অবশিষ্ট ফটোরেসিস্টকে প্লাজমা ডিমোল্ডিং বা রাসায়নিক পিলিং দ্বারা অপসারণ করতে হবে, যেখানে প্লাজমা ডিমোল্ডিং আঠালো স্তরকে পচানোর জন্য অক্সিজেন প্লাজমা ব্যবহার করে এবং রাসায়নিক পিলিংকে একটি বিশেষ দ্রাবক দিয়ে বেছে বেছে দ্রবীভূত করা হয়।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এচিং প্রযুক্তি উচ্চ নির্ভুলতা এবং পরিবেশ সুরক্ষার দিকে বিকশিত হয়েছে। শুষ্ক ক্ষেত্রে, পারমাণবিক স্তর এচিং (ALE) একক পারমাণবিক স্তরে সুনির্দিষ্ট অপসারণ অর্জন করে পর্যায়ক্রমে স্ব-প্রতিক্রিয়া সীমিত করার মাধ্যমে, উচ্চ নির্বাচনী উপাদানগুলিকে অপ্টিমাইজ করা প্লাজমা প্যারামিটারের সাথে একত্রিত করে প্রথাগত RIE এর রেজোলিউশন সীমাকে ঠেলে দেয়। একই সময়ে, ত্রিমাত্রিক স্ট্যাকিং কাঠামো এবং উন্নত প্যাকেজিং চাহিদা গভীর সিলিকন এচিং, ডাইইলেকট্রিক স্তর উচ্চ আকৃতির অনুপাত এচিং এবং অন্যান্য প্রযুক্তির বিকাশকে প্রচার করে এবং সাইডওয়ালের ক্ষতি কমাতে কম-তাপমাত্রার প্লাজমা এবং গ্যাস মেশানোর কৌশল ব্যবহার করে। ভিজা প্রক্রিয়ার পরিপ্রেক্ষিতে, ফ্লোরিন-মুক্ত এবং কম-বিষাক্ততার সূত্রগুলির মতো পরিবেশ বান্ধব রাসায়নিক সমাধানগুলির গবেষণা এবং বিকাশ একটি প্রবণতা হয়ে উঠেছে, অনলাইন পর্যবেক্ষণ এবং বন্ধ-লুপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মাধ্যমে এচ রেট এবং বর্জ্য তরলগুলির ক্ষতিকারক চিকিত্সার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য।

0040-09094 চেম্বার 200 মিমি

উপরন্তু, হাইব্রিড এচিং কৌশল, যেমন মিলিত ভেজা-শুষ্ক প্রক্রিয়া, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে সুবিধা প্রদান করে, যেমন ভেজা প্রিট্রিটমেন্টের মাধ্যমে উপাদানের চাপ কমানো এবং তারপরে সূক্ষ্ম প্যাটার্ন মোল্ডিং শুকানো। এই উদ্ভাবনগুলি এচিং প্রক্রিয়াটিকে আরও দক্ষ, সবুজ এবং আরও সুনির্দিষ্ট দিকনির্দেশের দিকে চালিত করে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের কার্যকারিতা এবং একীকরণের ক্রমাগত উন্নতিকে সমর্থন করে।