En el proceso de fabricación de chips, no solo se necesitan equipos o materiales centrales como máquinas de litografía, máquinas de grabado, fotoprotectores y obleas de silicio, sino también un gas especial en la industria llamado gas electrónico. Como una de las materias primas iniciales de la cadena industrial, los gases electrónicos especiales participan en diversos eslabones como el grabado, la limpieza, el crecimiento epitaxial y la implantación de iones. Son indispensables para toda la industria de fabricación de chips, por eso se les llama la "sangre" de los semiconductores.
Dado que el gas electrónico afecta el rendimiento, la integración, el rendimiento y otros indicadores clave de los circuitos integrados, existen altos requisitos para la pureza del gas electrónico. Debido a las importantes dificultades del proceso, el gas electrónico se ha convertido en el segundo material más grande y su participación en costos es superada solo por las obleas de silicio.
Gases de grabado comúnmente utilizados para semiconductores.
1. Gas fluoruro:
El hexafluoruro de azufre SF6 es uno de los gases fluorados más utilizados en el grabado en seco de semiconductores. Se caracteriza por una alta selectividad y una fuerte tasa de grabado. Es adecuado para el grabado de materiales de baja constante dieléctrica como óxido de silicio, fluoruro de silicio, nitruro de silicio, etc.
tetrafluoruro de carbono(CF4)
El tetrafluoruro de carbono CF4 también se utiliza en diversos procesos de grabado de obleas. El CF4 es actualmente el gas de grabado por plasma más utilizado en la industria de la microelectrónica. Puede usarse ampliamente en el grabado de materiales de película delgada como silicio, dióxido de silicio, nitruro de silicio, vidrio de fosfosilicato y tungsteno, y en la limpieza de superficies de dispositivos electrónicos y células solares. También se utiliza ampliamente en la producción de tecnología láser, aislamiento de fase gaseosa, refrigeración a baja temperatura, agentes de detección de fugas, control de la actitud de cohetes espaciales y agentes descontaminantes en la producción de circuitos impresos.
El gas trifluoruro de nitrógeno NF3 tiene la velocidad de grabado más lenta entre los gases fluorados, pero tiene buena selectividad. Funciona bien cuando se aíslan diferentes materiales entre sí y también es adecuado para grabar materiales orgánicos.
2. Gas óxido:
O2
El O2 es un gas óxido común en el grabado seco de semiconductores y puede usarse para oxidar óxidos y materiales metálicos. El O2 tiene una velocidad de grabado lenta pero una fuerte selectividad, por lo que es adecuado para grabar la mayoría de los materiales de óxido.
H2O
El H2O es un gas óxido con buena relajación y puede usarse para grabar fotoprotectores duros y resinas orgánicas. Sin embargo, cuando se mezcla con gas fluoruro, afectará la selectividad de la reacción.
N2O
El N2O se puede utilizar para oxidar silicio hidrogenado y materiales metálicos. Su tasa de grabado es más rápida que la del O2, pero su selectividad es peor que la del O2.
Los anteriores son los tipos y características de los gases comúnmente utilizados en el grabado en seco de semiconductores. Su aplicación en el proceso de grabado es muy importante. Para diferentes materiales y diferentes propósitos de grabado, es necesario seleccionar gases apropiados para el grabado.
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