A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Ak sa rozhodneme vytvoriť priehlbinu v materiáli leptaním, hĺbku je možné kontrolovať približne pomocou času leptania a intenzity leptania. V priebehu leptania sa celkom odstráni najvyššia vrstva mnohovrstvovej štruktúry bez poškodenia základnej a ochrannej vrstvy. Schopnosť leptania je závislá na intenzite leptania v dvoch materiáloch (selektivity).
Niektoré leptadlá podleptajú ochrannú vrstvu a tvar priehlbiny je s naklonenou bočnou stenou. Vzdialenosť podleptania sa nazýva odklon. Leptanie s veľkým odklonom sa nazýva izoptropné (nesmerové), pretože narušujú materiál rovnakou mierou vo všetkých smeroch. Moderné procesy skôr uprednostňujú anizotropné leptanie, pretože vytvárajú ostré, dobre vedené ryhy.
Prostriedky a technológie leptania
Poznáme dva základné typy leptania: tekuté („mokré“) a plazmové („suché“). Existujú rôzne variácie ich prevedenia.
Mokré leptanie
Prvý proces leptania používa tekutú formu leptadla. Substrát môže byť ponorený v kúpeli s leptadlom, ktoré musí byť premiešané, aby dosiahlo dobré riadenie procesu leptania. Napríklad, ochranná kyselina fluorovodíková sa bežne používa na leptanie kysličníka kremičitého na kremíkovej podložke.
Na leptanie rôznych povrchov môžu byť použité rôzne špecializované leptadlá.
Tekuté leptadlá sú obyčajne izotrópne, ktoré spôsobujú veľké odklony, keď sa leptá hrubá vrstva. Taktiež vyžadujú likvidáciu veľkého množstva jedovatého odpadu. Z týchto dôvodov sú v technologických procesoch zriedkavo používané. Fotografické vývolávanie používa foto rezistívnu vrstvu podobnú mokrému leptaniu.
Alternatívou ponorenia je jednoduchý mechanizmus substrátu, ktorý používa Bernoulliho princíp využitia plynov, na zmiernenie a chránenie jednej strany substrátu ,kým je leptadlo aplikované na druhej strane.Môže to byť dané buď pre prednú alebo zadnú stranu. Lept pôsobí na vrchnú stranu ešte pokiaľ je v stroji a na spodnú stranu nemá vplyv. Táto metóda je účinná práve pred procesom „ oneskorenia“ (BEOL), kde sa po brúsení substrát veľmi stenčí a je veľmi citlivý na tepelný a mechanický tlak. Leptanie tenkej vrstvy, dokonca len niekoľko mikrometrov, odstráni mikroskopickú trhlinu spôsobenú spätným brúsením, čo má za následok dramatické zvýšenie pevnosti a pružnosti substrátu bez jeho poškodenia.
Anizotropické mokré leptanie
Anizoptropické mokré leptanie na kremíkovom substráte vytvára priehlbinu s lichobežníkovým priečnym rezom. Dno priehlbiny je <100> rovina a strany sú <111> roviny. Modrý materiál je ochrana vrstvy leptania a zelený materiál je kremík.
Niektoré mokré leptadlá leptajú kryštalické materiály vo veľmi rozdielnych pomeroch, pri čom záleží na aké kryštálové plochy sú vystavené. Ako je uvedené na obrázku, tento jav v monokryštalických materiáloch toleruje vysokú anizotropiu.
Pre kremík je dostupných niekoľko anizotropných mokrých leptadiel. Napríklad hydroxid draselný (KOH) môže dosiahnuť selektivitu 400 medzi <100> a <111> rovinami. Žiadne z týchto leptadiel nesmie byť použité na substrátoch, ktoré obsahujú CMOS integrované obvody. Obidva leptajú hliník, ktorý sa zvyčajne používa ako pokovanie (vedenia) materiálu. KOH predstavuje pohyb iónov draslíka do kysličníka kremičitého a EDP je vysoko leptavý a karcinogénny. Tetrametylamónny hydroxid (TMAH) prezentuje bezpečnú alternatívu, hoci má horšiu selektivitu medzi <100> a <111> rovinami v kremíku.
Leptanie obdĺžnikovej diery v (100)-Si substráte bude mať za následok pyramídový tvar vyleptanej priehlbiny. Stena bude rovná a hranatá a má uhol k povrchu substrátu:
tan-1√2=54,7°
Ak je leptanie zastavené predtým ako sa vytvorí pyramída, vytvorí sa zrezaný kužeľ. Výsek, δ, pod ochrannou vrstvou je daný:
δ=√(6D)/S=√(6R100T)/(R100/R111)=√(6TR111)
kde Rxx je rýchlosť leptania v <xxx> smere, T je čas leptania, D je hĺbka leptania a S je anizotropia materiálu a leptadla.
Rozdielné leptadlá majú rozdielne anizotropie. Nižšie je tabuľka bežných anizotropných leptadiel pre kremík:
Leptadlo | Prevádzková teplota (°C) | R100 (μm/min) | S=R100/R111 | Materiály masky |
---|---|---|---|---|
Ethylenediamine pyrocatechol
(EDP) |
110 | 0.47 | 17 | SiO2, Si3N4, Au, Cr, Ag, Cu |
Hydroxid draselný/Isopropyl alkohol
(KOH/IPA) |
50 | 1.0 | 400 | Si3N4, SiO2 (leptá v 140nm/min) |
Tetramethylammonium hydroxide
(TMAH) |
80 | 0.6 | 37 | Si3N4, SiO2 |
Plazmové leptanie
Moderné VLSI procesy sa vyhýbajú mokrému leptaniu a namiesto toho používa plazmové leptanie. Tieto leptadlá môžu pracovať v niekoľkých módoch prispôsobenia v závislosti na parametroch plazmy. Štandardné plazmové leptanie pôsobí medzi 0.1 a 5 tor.(Táto jednotka tlaku, zvyčajne použitá vo vákuu sa rovná približne 133,3 paskala.) Plazma produkuje energeticky voľné radikály, neutrálne nabité, ktoré reagujú na povrch substrátu. V prípade, že neutrálne čiastočky útočia na substrát zo všetkých uhlov, tento proces je izotropný.
Pôvodný plyn pre plazmu obyčajne obsahuje malé molekuly bohaté na chlór a fluór. Napríklad, chlorid uhličitý (CCL4) leptá kremík a hliník, a fluóroform leptá oxid kremičitý a nitrid kremičitý. Plazma obsahujúca kyslík je používaná na okysličenie fotorezistivity a uľahčuje jej odstránenie.
Iónové vŕtanie alebo leptanie rozprašovaním, používa nižšie tlaky, často nížšie ako 10-4 tor (10mPa). Toto ostreľuje substrát s pevnými iónmi vzácnych plynov, často Ar+, ktoré narážaju na atómy zo substrátu prenesením hybnosti. Pretože leptanie je vykonávané pomocou iónov, ktoré približujú substrát približne z jedného smeru, tento proces je vysoko anizotropný. Na druhej strane to smeruje k zobrazeniu nízkej selektivity. Leptanie reaktívnym iónom (RIE) pracuje podľa okolností medzi naprašovaním a plazmovým leptaním (medzi 10-3 a 10-1 tor). Hĺbka leptania reaktívnym iónom (DRIE) modifikuje RIE techniku k výrobe hĺbky, blízkej ryhe.
Všeobecné procesy leptania používané v mikrovýrobe
Materiál na leptanie | Mokré leptadlá | Pazmové leptadlá |
---|---|---|
Hliník (Al) | 80% kyselina fosforečná (H3PO4) + 5% kyselina octová
+ 5% kyselina dusičná(HNO3) + 10% voda (H2O) 35–45 °C |
Cl2, CCl4, SiCl4, BCl3 |
Indium kysličník cínu (In2O3:SnO2) | Kyselina chlorovodíková (HCl) + kyselina dusičná (HNO3) + voda(H2O) (1:0.1:1) at 40 °C | Text bunky |
Chróm (Cr) | • "Chrómové leptanie": čeričov dusičnan amónny ((NH4)2Ce(NO3)6) + kyselina dusičná (HNO3)
• Kyselina chlorovodíková (HCl) |
Text bunky |
Zlato (Au) | Kyselina nitrochloridová | Text bunky |
Molybdén (Mo) | Text bunky | Tetrafluórmetán |
Organické zvyšky a fotorezistuá | “Piranha” leptanie: Kyselina sírová (H2SO4) + peroxid vodíka (H2O2) | O2 (leptanie) |
Platina (Pt) | Text bunky | Kyselina nitrochloridová |
Kremík (Si) | Kyselina dusičná (HNO3) + Kyselina fluorovodíková (HF) | • Tetrafluórmetán, SF6, NF3
• Cl2, CCl2F2 |
Oxid kremičitý (SiO2) | • Kyselina fluorovodíková (HF)
• “Buffered” leptanie : fluorid amónny (NH4F) and Kyselina fluorovodíková (HF) |
Tetrafluórmetán CF4, SF6, NF3 |
Silicon nitride (Si3N4) | • 85% Kyselina fosforečná (H3PO4) 180 °C (vyžaduje SiO2 vrstvu leptania) | Tetrafluórmetán CF4, SF6, NF3 |
Tantal (Ta) | Text bunky | Tetrafluorometán CF4 |
Titán (Ti) | Kyselina fluorovodíková (HF) | BCl3 |
Nitrid titánu (TiN) | • Kyselina dusičná (HNO3) + Kyselina fluorovodíková (HF)
• SC1 |
- |
Wolfrám (W) | • Kyselina dusičná (HNO3) + Kyselina fluorovodíková (HF)
• Peroxid vodíka (H2O2) |
• Tetrafluórometán CF4
• SF6 |
Externé odkazy
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk