Silizioaren eta silizio-karburoko obleen arteko grabaketa-desberdintasunak ulertzea

Aguaforte lehorreko prozesuetan, batez ere Ioi Erreaktiboen Etching (RIE), grabatu den materialaren ezaugarriek garrantzi handia dute grabatu-abiadura eta egitura grabatuen azken morfologia zehazteko. Hau bereziki garrantzitsua da grabatzeko jokabideak alderatzeansiliziozko obleaketasilizio karburoa (SiC) obleak. Biak erdieroaleen fabrikazioan ohikoak diren materialak badira ere, propietate fisiko eta kimiko oso desberdinek grabaketa-emaitzak kontrajarriak eragiten dituzte.

Materialen propietateen konparaketa:Silizioavs.Silizio-karburoa

Taularen arabera, argi dago SiC silizioa baino askoz gogorragoa dela, Mohs 9,5eko gogortasuna duena, diamantearenera hurbiltzen dela (Mohs gogortasuna 10). Gainera, SiC-k inertetasun kimiko askoz handiagoa du, hau da, baldintza oso zehatzak behar ditu erreakzio kimikoak jasateko.

Grabaketa prozesua:Silizioavs.Silizio-karburoa

RIE akuaforteak bonbardaketa fisikoa eta erreakzio kimikoak dakartza. Silizioa bezalako materialen kasuan, hain gogorrak eta kimikoki erreaktiboagoak direnak, prozesuak eraginkortasunez funtzionatzen du. Silizioaren erreaktibitate kimikoak grabaketa errazagoa ahalbidetzen du fluoroa edo kloroa bezalako gas erreaktiboen eraginpean, eta ioien bonbardaketa fisikoak erraz hautsi ditzake silizio-sareko lotura ahulenak.

Aitzitik, SiC-k erronka garrantzitsuak ditu grabaketa-prozesuaren alderdi fisiko zein kimikoan. SiC-ren bonbardaketa fisikoak eragin txikiagoa du bere gogortasun handiagoa dela eta, eta Si-C lotura kobalenteek lotura-energia askoz handiagoak dituzte, hausteko askoz zailagoak alegia. SiC-ren inertetasun kimiko altuak are gehiago areagotzen du arazoa, ez baitu erraz erreakzionatzen grabaketa-gas tipikoekin. Ondorioz, meheagoa izan arren, SiC obleak astiroago eta modu irregularrean grabatu ohi du siliziozko obleekin alderatuta.

Zergatik silizioa SiC baino azkarrago grabatzen da?

Siliziozko obleak grabatzean, materialaren gogortasun txikiagoak eta izaera erreaktiboagoak prozesu leunagoa eta azkarragoa da, baita 675 µm-ko silizioa bezalako oble lodiagoentzat ere. Hala ere, SiC obleak meheagoak (350 µm) grabatzean, grabaketa prozesua zailagoa bihurtzen da materialaren gogortasunagatik eta Si-C loturak hausteko zailtasunagatik.

Gainera, SiC-ren grabaketa motelagoa bere eroankortasun termiko handiagoari egotz daiteke. SiC-k beroa azkar xahutzen du, eta, bestela, grabazio-erreakzioak gidatzen lagunduko lukeen energia lokalizatua murriztuz. Hau bereziki arazotsua da lotura kimikoak hausten laguntzeko efektu termikoetan oinarritzen diren prozesuetan.

SiC-ren grabaketa-tasa

SiC-ren grabaketa-tasa nabarmen motelagoa da silizioarekin alderatuta. Baldintza optimoetan, SiC grabatze tasak minutuko 700 nm-ra irits daitezke gutxi gorabehera, baina tasa hori handitzea zaila da materialaren gogortasuna eta egonkortasun kimikoa direla eta. Agrabatzeko abiadura hobetzeko ahaleginak arreta handiz orekatu behar ditu bonbardaketa fisikoaren intentsitatea eta gas erreaktiboaren konposizioa, grabazioaren uniformitatea edo gainazaleko kalitatea kaltetu gabe.

SiO₂ SiC grabatzeko maskara-geruza gisa erabiltzea

SiC grabatuak planteatzen dituen erronketarako irtenbide eraginkor bat maskara geruza sendo bat erabiltzea da, hala nola SiO₂ geruza lodiagoa. SiO₂ erresistenteagoa da ioi erreaktiboen grabaketa-ingurunearekiko, azpian dagoen SiC-a nahi gabeko grabaziotik babestuz eta grabatutako egituren gaineko kontrol hobea bermatuz.

SiO₂ maskara geruza lodiagoa aukeratzeak babes nahikoa eskaintzen du bai bonbardaketa fisikoaren eta bai SiC-ren erreaktibotasun kimiko mugatuaren aurka, grabaketa emaitza koherente eta zehatzagoak lortzeko.

Ondorioz, SiC obleak grabatzeak silizioarekin alderatuta hurbilketa espezializatuagoak behar ditu, materialaren muturreko gogortasuna, lotura-energia handia eta inertetasun kimikoa kontuan hartuta. SiO₂ bezalako maskara geruza egokiak erabiltzeak eta RIE prozesua optimizatzeak grabaketa prozesuan zailtasun horietako batzuk gainditzen lagun dezake.

Semicorex-ek kalitate handiko osagaiak eskaintzen ditu, esaterakoakuaforte eraztuna, dutxaburua, eta abar grabatzeko edo ioien ezarpenerako. Kontsultarik baduzu edo xehetasun gehiago behar badituzu, ez izan zalantzarik eta jarri gurekin harremanetan.

Harremanetarako telefono zenbakia +86-13567891907

Posta elektronikoa: sales@semicorex.com