Language
Country/Area
No result found
Знаете ли вы, как удивительный принцип травления монокристаллического кремния влияет на развитие технологий?
В области микропроизводства травление является незаменимым и важным этапом. Этот процесс позволяет технологическим изделиям достигать точных структур. В процессе производства каждая пластина проходит несколько этапов травления. Эта технология не только влияет на производительность электронных компонентов, но и напрямую влияет на электронные продукты, которые мы используем в повседневной жизни, такие как мобильные телефоны и компьютеры. Но что еще интереснее, какие неизвестные принципы за этим скрываются?
Травление — это процесс химического удаления слоев с поверхности пластины, в результате чего структура материала становится тоньше.
В процессе травления часто используется определенный «маскирующий» материал, который препятствует воздействию травителя, что позволяет точно контролировать процесс травления. Распространенными материалами для масок являются фоторезист и нитрид кремния. Среди различных методов травления их обычно можно разделить на травление в жидкой фазе (мокрое травление) и травление в паровой фазе (сухое травление). Различия в этих методах окажут глубокое влияние на конечную структуру материала и его свойства.
Развитие и проблемы мокрого травления
До 1980-х годов наиболее распространенным методом травления было жидкофазное травление. Процесс требует погружения пластины в химический раствор, и выбор этих химикатов влияет на конечный результат. Возьмем, к примеру, буферизованную плавиковую кислоту (BHF). Это химическое вещество часто используется для травления диоксида кремния, а точность травления контролируется с помощью определенных переменных.
Плохая очистка сточных вод и ущерб окружающей среде привели к постепенному отказу от мокрого травления, особенно в контексте современных высокоразвитых технологий.
Кроме того, при влажном травлении существует проблема изотропности травления, из-за которой зачастую невозможно контролировать желаемую структуру при травлении толстых пленок. Поэтому современные процессы микропроизводства, как правило, основаны на методах сухого травления, особенно глубокого реактивного ионного травления (DRIE), которое позволяет добиться значительных различий в скоростях горизонтального и вертикального травления.
Введение и преимущества сухого травления
С развитием технологий технология сухого травления постепенно получила развитие и стала основным направлением современного процесса сверхбольшой интеграции (СБИС). Принцип его работы заключается в использовании свободных радикалов в плазме в среде низкого давления для достижения эффективного травления материалов. Этот метод не только увеличивает скорость травления, но и обеспечивает более высокую точность.
Плазма заменила традиционное жидкостное химическое травление и принесла революционные изменения в индустрию микропроизводства.
Такое преобразование, несомненно, повышает функциональность травления. При плазменном травлении в качестве исходных газов можно выбирать различные газы в соответствии с различными потребностями, и различные газы будут влиять на глубину и точность травления. Это означает, что современная технология микропроизводства может более гибко адаптироваться к разнообразным производственным потребностям.
Связь между ориентацией кристаллов и травлением
В процессе травления монокристаллического кремния важным моментом является то, что ориентация кристалла влияет на эффект травления. Например, в монокристаллическом кремнии разные кристаллические плоскости (такие как <100> и <111>) имеют разные скорости травления. Это явление называется анизотропным травлением. Это позволяет не только контролировать конечную форму конструкции, но и создавать более сложные конструкции.
Благодаря точному контролю направлений травления технология микропроизводства позволяет создавать все более тонкие структуры, что является одной из основных технологий, необходимых для современных электронных устройств.
Например, если протравить кристаллическую плоскость (100), то с помощью материала маски можно создать пирамидальную структуру, что имеет решающее значение в некоторых полупроводниковых приборах. Такая технология открывает новые возможности, не только улучшая характеристики компонентов, но и изменяя способ проектирования.
Перспективы на будущее
Развитие технологии травления применяется не только в традиционной полупроводниковой промышленности, но ее принципы постепенно проникают и в новые научные и технологические области, такие как МЭМС (микроэлектронные электромеханические системы) и оптические системы. С появлением новых материалов будущие технологии травления могут принести еще больше инноваций. И как все это повлияет на нашу будущую технологическую жизнь?
Благодаря постоянному прогрессу технология травления формирует наше будущее, что заставляет нас задуматься о том, какие безграничные возможности будут у будущих технологий?
