بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله یک روش جدید براي زدایش عمودي قرص سیلیکان - 111 - گزارش شده است . در حالیکه زدایش با استفاده از فاز بخار مخلوطی از محلول اسیدهاي فلوئور سیلیسیک - - H 2 SiF6 و نیتریک انجام می شود نور لیزر، زدایش را در جهت تابش در اثر القا تقویت می کند. آهنگ زدایش شدیداً به طول موج نور لیزر و درصد ترکیبات محلول بستگی دارد و حداکثر تا آهنگ hr 30 μm قابل دسترسی است. با استفاده از میکروسکوب الکترونی1 و عکسبرداري اپتیکی به کمک میکروسکوپ ، خالی شدن زیر ماسک مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن گزارش شده است.
مقدمه
زدایش ناهمسانگرد سیلیکان مرحله اي پراهمیت در ساخت افزاره هاي الکترونیکی کپه اي به حساب می آید. کاربردهاي مهم ریزماشینکاري کپه اي ساخت غشاءهاي نازك بر روي زیر لایه سیلیکان می باشد که به روش زدایش ناهمسانگرد و عموماً با استفاده از محلولهاي قلیایی-OH صورت می پذیرد. ساخت شاره سنجهاي گاز، حسگرهاي فشار، آرایه هاي مادون قرمز ترموکوپلی و حسگرهاي گاز موفقیت خود را مرهون ایجاد دقیق غشاء بر روي تراشه سیلیکان است.
هدف ریزماشینکاري کپه اي برداشتن ناحیه هایی از سیلیکان - که به عنوان زیرلایه استفاده می شود - است، آنهم در مقیاس زیاد . اما این زدایش به طور خاصی انجام می پذیرد ، بدین معنی که براي صفحات مختلف بلوري آهنگ زدایش متفاوت می باشد که اصطلاحاً گفته می شود زدایش به طور انتخابی انجام می گیرد ، یعنی بعضی از صفحات بلوري سریعتر از بعضی دیگر خورده می شوند . عموماً زدایش ناهمسانگرد سیلیکان با استفاده از محلولهاي قلیایی OH- مانند TMAH , NaOH , KOH وغیره صورت می گیرد[1] ، اما مشکل اینجاست که در این حالت مقدار زیادي ازحجم قرص بدون مصرف از بین می رود - شکل. - 1
-1 دستگاه آزمایش
محفظه استفاده شده در این آزمایش تشکیل شده است از یک نگهدارندة تفلونی به همراه دریچه اي روي دیواره آن براي عبور نور لیزر و یک پیچ تنظیم فشار بخار در بالاي آن - شکل. - 2 چشمه لیزر عبارتست از لیزر Nd-Yag با طول موج .532nm آهنگ زدایش شدیداً به طول موج نور لیزر بستگی دارد که دلیل آن این است که براي کندن اتمهاي سیلیکان نیاز به یک مینیمم انرژي است که درصدي از آن توسط محلول و مابقی آن توسط نور تابشی تأمین می شود که طبق محاسبات انجام شده باید طول موج نور تابشی در محدوده530-540nm قرار داشته باشد.[3] محلول زدایش در داخل ظرف نگهدارنده ریخته می شود و توسط گرماده - هیتر - در 100 درجه سلزیوس به فاز بخار برده می شود.
-2 آزمایشها و نتایج
نسبت ترکیبات در محلول نقش مهمی را در نحوه زدایش ایفا می کند. در صورتی که میزان فلوئور در محلول بالا رود زدایش درهمه جهتها همسانگرد پیش خواهد رفت 5]و. [6 در این آزمایش نسبت ترکیبات به صورت 2:1:1 از ترکیب HNO3 : H 2 SiF6 : H 2O اتخاذ شده است. شکل3 ماسک کروم مورد استفاده در این آزمایش را- که در آن از الگوهاي دایره اي هم مرکز استفاده شده است- نشان می دهدکه با استفاده از دستگاه لایه نشانی به روش پراکنش3 لایه گذاري و به کمک تکنیک لیتوگرافی الگودهی شده است.
این ماسک به این دلیل روي سیلیکان لایه نشانی می شود که اولاً الگوي مورد نظر روي سیلیکان اجرا شود - در شکل نواحی سیاه رنگ از زدایش محافظت می شود و بقیه نواحی توسط محلول و به کمک تابش زدایش می شود - و ثانیاً از تابش نور به نواحی مورد نظر جلوگیري شود. باید توجه شود که بهترین لایه محافظ براي زدایش سیلیکان، سیلیکان نیتراید4 است اما چون این لایه در برابر نور شفاف است از آن در این آزمایش نمی توان استفاده کرد.
ماسک
شکل-3 الگوهاي ماسک استفاده شده در این آزمایش. دلیل استفاده از الگوهاي دایره اي به جاي الگوي مستطیل شکل این است که در زدایش عمودي با استفاده از این الگو، خالی شدن زیر ماسک بهتر مشخص می شود و دیگر اینکه چون زدایش، عمودي است اگر الگوها دایره اي انتخاب شوند در صورتی که زدایش به صورت انتخابگري انجام شود لبه هاي تیز ایجاد شده خیلی راحت تر قابل تشخیص خواهد بود تا وقتی که الگوها مستطیلی انتخاب می شوند.
