সেমিকন্ডাক্টর এচিং প্রযুক্তি এবং সাধারণ ত্রুটিগুলির জন্য একটি নির্দেশিকা

I. ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উত্পাদন প্রক্রিয়ার ভূমিকা

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়াতে অনেকগুলি প্রযুক্তিগত পদক্ষেপ জড়িত এবং এচিং এই পদক্ষেপগুলির মধ্যে একটি। এটি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের ক্ষেত্রে একটি মূল প্রযুক্তি, যাতে একটি পূর্বনির্ধারিত প্যাটার্ন বা মাস্ক ডিজাইন অনুযায়ী সেমিকন্ডাক্টর সাবস্ট্রেটের উপর বা তার উপর পাতলা ফিল্মগুলিকে বেছে নেওয়া হয়।

এচিং সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর সাবস্ট্রেট বা পৃষ্ঠের আবরণ থেকে পাতলা ফিল্মগুলিকে বেছে বেছে খোঁচা এবং অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং প্রায়শই প্যাটার্ন স্থানান্তর অর্জনের জন্য ফটোলিথোগ্রাফি এবং জমা প্রক্রিয়ার সাথে মিলিত হয়।

ক্রমাগত উন্নত প্রক্রিয়ার নির্ভুলতার কারণে প্লাজমা এচিং এবং ডিপোজিশন প্রযুক্তি প্রধান এচিং পদ্ধতিতে পরিণত হয়েছে। চিপ তৈরিতে, ফটোলিথোগ্রাফি এবং এচিং/জমাদান প্রক্রিয়াগুলি একটি সাধারণ লুপে কাজ করে, যা পছন্দসই গঠন এবং আদর্শ নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তা অর্জন না হওয়া পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি করা হয়।

এচিং প্রক্রিয়ার একটি সরলীকৃত বিবরণ নিম্নরূপ: প্রথমত, একটি প্যাটার্নযুক্ত পাতলা ফিল্ম সাবস্ট্রেট কাঠামোর উপর জমা হয়। এই জমা ফিল্ম সাধারণত একটি মুখোশ বলা হয়. তারপরে, এটি ফটোরেসিস্ট নামক একটি আলোক সংবেদনশীল উপাদান দিয়ে আচ্ছাদিত এবং একটি প্যাটার্নযুক্ত ফটোমাস্ক দ্বারা আলোর সংস্পর্শে আসে। এই পদক্ষেপকে এক্সপোজার বলা হয়।

ফটোরেসিস্টকে বিস্তৃতভাবে দুটি প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: ইতিবাচক ফটোরেসিস্ট এবং নেতিবাচক ফটোরেসিস্ট। ইতিবাচক ফটোরসিস্টরা উন্নত প্রযুক্তির নোডগুলিতে ছোট বৈশিষ্ট্যের আকার সহ প্যাটার্নের স্থানান্তর সক্ষম করে, উচ্চ প্যাটার্ন স্বীকৃতি এবং প্রক্রিয়াকরণের নমনীয়তার মতো সুবিধাগুলি অফার করে। যাইহোক, তাদের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে দুর্বল, এবং নেতিবাচক ফটোরেসিস্টের মতো পরবর্তী প্রক্রিয়াগুলির সময় অন্তর্নিহিত উপাদানগুলিকে রক্ষা করার ক্ষমতা তাদের সক্ষমতা নয়।

অন্যদিকে, নেতিবাচক ফটোরেসিস্টগুলি আরও ভাল জারা প্রতিরোধের অফার করে এবং অন্তর্নিহিত উপাদানগুলিকে রক্ষা করার জন্য একটি পুরু ফটোরেসিস্ট স্তর প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত। বেশিরভাগ ব্যবহারিক এচিং প্রক্রিয়ায়, নেতিবাচক ফটোরেসিস্টকে প্রতিরক্ষামূলক মুখোশের উপাদান হিসাবে বেছে নেওয়া হয়।

[চিত্র] পরবর্তীকালে, ফোটোরেসিস্টের উন্মুক্ত অংশগুলি অপসারণের জন্য ওয়েফারটিকে একটি উন্নয়নশীল দ্রবণে নিমজ্জিত করা হয়। তারপরে, ফটোরেসিস্টের অপ্রকাশিত অংশগুলি মুখোশের উপর স্থানান্তরিত হয়, এইভাবে পছন্দসই প্যাটার্নকে আকার দেয়। এই প্রক্রিয়াটিকে উন্নয়ন বলা হয়।

ফটোরেসিস্টের অপ্রকাশিত অংশগুলি রাসায়নিক বিক্রিয়া, শারীরিক বোমাবাজি বা উভয়ের সংমিশ্রণের মাধ্যমে খোদাই করা হয়। এচিং করার পরে, ফটোরেসিস্ট সরানো হয়, বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্যাটার্ন সহ একটি পাতলা ফিল্ম রেখে। উপরের প্রক্রিয়াটি বৈশিষ্ট্য স্থানান্তর প্রক্রিয়াটিকে মোটামুটিভাবে বর্ণনা করে। ডিভাইস গঠনের সময় এই পদক্ষেপগুলি একাধিকবার পুনরাবৃত্তি করা হয় যাতে একটি ডিভাইস কাঠামো তৈরি করা হয় যা নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। অতএব, এটি বলা যেতে পারে যে এচিং প্রক্রিয়ার পরিশীলিততা, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে, ডিভাইসের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। ঐতিহ্যগত এচিং পদ্ধতির তুলনায়, প্লাজমা এচিং আরও ভালো অ্যানিসোট্রপি, কম শক্তির ক্ষতি, বৃহত্তর নমনীয়তা, পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা, উচ্চ এচিং হার এবং বৃহত্তর নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা প্রদান করে।

২. ওয়েট এচিং

ওয়েট এচিং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মূলত, এটি একটি সম্পূর্ণরূপে রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রক্রিয়া। এটি তরল রাসায়নিক বিকারক (বা এচেন্ট) ব্যবহার করে খোদাই করা উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করে, জলের-দ্রবণীয় বিক্রিয়া উপজাত তৈরি করে যা অবাঞ্ছিত উপাদানকে সরিয়ে দেয়।

এই রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি সাধারণত রেডক্স বিক্রিয়া, অ্যাসিড-বেস নিউট্রালাইজেশন বিক্রিয়া ইত্যাদির উপর ভিত্তি করে।

উদাহরণ স্বরূপ, সিলিকনের ভেজা এচিংয়ে, সাধারণত ব্যবহৃত এচ্যান্ট হল হাইড্রোফ্লুরিক এসিড (HF) এবং নাইট্রিক এসিড (HNO₃) এর মিশ্রণ। নাইট্রিক অ্যাসিড একটি অক্সিডেন্ট হিসাবে কাজ করে, সিলিকনকে সিলিকন ডাই অক্সাইডে অক্সিডাইজ করে, যখন হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড সিলিকন ডাই অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে জল তৈরি করে-দ্রবণীয় হেক্সাফ্লুরোসিলিসিক অ্যাসিড (H₂SiF₆), এইভাবে এচিং প্রভাব অর্জন করে।

[ছবি] এচিং প্রক্রিয়ার ইতিহাসের দিকে তাকালে, ব্যবহৃত সবচেয়ে প্রাচীন কৌশলটি ছিল ওয়েট এচিং, প্রাথমিকভাবে প্রাথমিকভাবে সিলিকন ওয়েফার পৃষ্ঠতলগুলি পরিষ্কার এবং সরল এচিং করার জন্য। 1960-এর দশকে, সিলিকন ওয়েফারের রাসায়নিক চিকিত্সা অভিযোজন এবং ঘনত্ব নির্ভরতা প্রদর্শন করে। এই পর্যায়ে, ওয়েট এচিং মূলত সাধারণ অ্যাসিড-বেস সমাধানের উপর ভিত্তি করে ছিল; উদাহরণস্বরূপ, যখন KOH দ্রবণকে এচ্যান্ট হিসাবে ব্যবহার করে, বিভিন্ন স্ফটিক অভিযোজনের ফলে বিভিন্ন এচিং হার হয়।

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে, ওয়েট এচিং প্রক্রিয়াগুলি আরও অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। গবেষকরা পদ্ধতিগতভাবে সিলিকন, সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂), এবং সিলিকন নাইট্রাইড (Si₃N₄) এর মতো বিভিন্ন উপকরণে এচিং হার এবং বিভিন্ন এচ্যান্টের নির্বাচনীতা অধ্যয়ন শুরু করেন। যেহেতু মাইক্রোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের আকার ক্রমাগত সঙ্কুচিত হতে থাকে, ভেজা এচিং প্রক্রিয়াগুলির জন্য উচ্চতর নির্ভুলতা এবং নির্বাচনের প্রয়োজন হয়। এচিং রেট এবং পোস্ট-এচিং প্রোফাইলের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য গবেষকরা বিভিন্ন অভিনব এচিং উপকরণ এবং সংযোজন তৈরি করেছেন।

ওয়েট এচিং আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া, বিশেষ করে মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম (MEMS) এবং ন্যানোস্কেল ডিভাইসের উৎপাদনে।

ব্যবহারিক এচিং প্রক্রিয়াগুলিতে, মূল চ্যালেঞ্জটি বৈশিষ্ট্য স্থানান্তরের নির্ভুলতা বজায় রাখা। অতএব, একটি আদর্শ এচিং প্রক্রিয়ার লক্ষ্য হল নমুনা ক্ষয়ক্ষতি, উচ্চ এচিং হার, উচ্চ নির্বাচনীতা, সন্তোষজনক বৈশিষ্ট্য প্রোফাইল রূপবিদ্যা, এবং ভাল অ্যানিসোট্রপি।

যেহেতু ওয়েট এচিং প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে, তাই এটি শুধুমাত্র আইসোট্রপিক এচিং অর্জন করতে পারে। এমনকি উচ্চ সিলেক্টিভিটি থাকা সত্ত্বেও, এচিংয়ের সময় দ্রবণ দ্বারা প্রবর্তিত কৈশিক প্রভাব একটি স্থায়ী সমস্যা থেকে যায়; উচ্চ আকৃতির অনুপাত স্ট্রাকচার এচিং করার সময় এই সমস্যাটি আনুগত্যকে আরও বেশি সম্ভাবনাময় করে তোলে। বর্তমানে, ওয়েট এচিং সুবিধা প্রদান করে যেমন উচ্চ সিলেক্টিভিটি, কম খরচ এবং একক অপারেশনে বড় ব্যাচ ওয়েফার খোদাই করার ক্ষমতা। যাইহোক, এচ্যান্ট (সমাধান) বর্ধিত সময়ের জন্য সংরক্ষণ করা কঠিন, এবং এচিং হার ধারাবাহিকভাবে বজায় রাখা কঠিন, উল্লেখযোগ্যভাবে এচিং অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে। তাই, ওয়েট এচিং সাধারণত শুধুমাত্র অ-গুরুত্বপূর্ণ মাত্রার প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা হয় এবং উচ্চ-ঘনত্ব, উচ্চ-নির্ভুলতা কাঠামো এচিংয়ের সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

III. শুকনো এচিং

ড্রাই এচিং প্রযুক্তি এচিং প্রক্রিয়াটি অর্জন করতে প্লাজমা ব্যবহার করে। একবার গ্যাসগুলি গহ্বরে প্রবেশ করানো হলে, তারা আয়নিত হয় এবং একটি প্লাজমা অবস্থায় রূপান্তরিত হয়।

প্লাজমা ওভারভিউ

1920 এর দশকে, ল্যাংমুইর এবং তার সহযোগীরা প্রথমে প্লাজমার ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন। এটি ইলেকট্রন, চার্জযুক্ত আয়ন এবং নিরপেক্ষ কণা দ্বারা গঠিত, উচ্চ আয়নকরণ বৈশিষ্ট্য এবং সামগ্রিক বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা প্রদর্শন করে। পদার্থের চতুর্থ অবস্থা হিসাবে, কঠিন, তরল এবং গ্যাস থেকে আলাদা, মহাবিশ্বের প্রতিটি কোণে প্লাজমা বিদ্যমান।

এর অনন্য চার্জযুক্ত কণার গঠন প্লাজমাকে দুটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যের সাথে যুক্ত করে: চমৎকার পরিবাহিতা এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলির সাথে শক্তিশালী সংযোগ। এই নিয়ন্ত্রণযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে শিল্প ক্ষেত্রে একটি অপরিবর্তনীয় ভূমিকা পালন করে, বিশেষ করে সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন প্রযুক্তিতে।

[ছবি] রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি স্রাব দ্বারা উত্পন্ন প্লাজমা ক্যাপাসিটিভভাবে মিলিত প্লাজমা এবং ইন্ডাকটিভভাবে মিলিত প্লাজমা অন্তর্ভুক্ত করে। ইন্ডাকটিভলি কাপলড প্লাজমা (ICP) হল একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের প্লাজমা অবস্থা যা একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের ইন্ডাকটিভ কাপলিং মেকানিজম দ্বারা উত্পন্ন হয়।

এর কাজের নীতিটি নিম্নলিখিত মূল প্রক্রিয়াগুলিতে বিভক্ত করা যেতে পারে: প্রথমে, প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়া গ্যাসটি প্রতিক্রিয়া চেম্বারে প্রবর্তন করা হয় এবং চেম্বারের বাইরে আনয়ন কয়েলে 13.56 মেগাহার্টজের একটি স্ট্যান্ডার্ড রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত প্রয়োগ করা হয়। ফ্যারাডে এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের সূত্র অনুসারে, কয়েলের মধ্য দিয়ে চৌম্বকীয় প্রবাহ যখন সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, তখন কয়েলের ভিতরে একটি বিকল্প প্রবাহ উৎপন্ন হয়। এই কারেন্ট চেম্বারে একটি সময়-পরিবর্তিত চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, আরও একটি পরিধি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রজন্মকে প্ররোচিত করে। পরিধি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে, ইলেকট্রন ত্বরিত হয়। যখন তারা পর্যাপ্ত শক্তি জমা করে, তখন সিস্টেমটি ইন্ডাকটিভ কাপলিং (এইচ মোড) দ্বারা প্রভাবিত একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মোডে প্রবেশ করে।

এটি লক্ষণীয় যে যখন কয়েল জুড়ে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি শক্তি প্রয়োগ করা হয়, তখন শত থেকে হাজার ভোল্টের ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি হয়। ফলস্বরূপ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ক্ষেত্র গ্যাস ভাঙ্গনের কারণ হতে পারে, একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মোড (ই মোড) গঠন করে। সিস্টেমের ডিসচার্জ মোড ইনপুট পাওয়ারের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত: কম বিদ্যুতের অবস্থার অধীনে, ই মোড কম প্লাজমা ঘনত্বের সাথে প্রাধান্য পায়; উচ্চ শক্তি অবস্থার অধীনে, H মোড প্রভাবশালী হয়.

প্লাজমা অবস্থায়, এটি দুটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে:

প্রথমত, প্লাজমাতে থাকা গ্যাসগুলি স্বাভাবিক অবস্থার তুলনায় উচ্চতর রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রদর্শন করে। এর মানে হল যে আমরা খোদাই করা উপাদানের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত এচিং গ্যাস (অর্থাৎ, বিক্রিয়ক) নির্বাচন করতে পারি, যার ফলে উপাদানটির সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করা যায় এবং এচিংয়ের উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়।

দ্বিতীয়ত, প্লাজমা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি বহন করে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা পরিচালিত এবং ত্বরান্বিত হতে পারে। যখন এই উচ্চ-শক্তির প্লাজমাগুলি ত্বরণের সাথে খোদাই করা বস্তুর পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে, তখন এচিং একটি শারীরিক শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সম্পন্ন হয়।

অতএব, শুষ্ক খোদাই প্রকৃতপক্ষে উভয় ভৌত এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ফলাফল।

প্লাজমা ড্রাই এচিং টেকনোলজির অনন্য বৈশিষ্ট্য হল এটি শুধুমাত্র অ্যানিসোট্রপিক এচিংই করতে পারে না কিন্তু সমালোচনামূলক বৈশিষ্ট্যের আকার অত্যন্ত ছোট রেখে সুনির্দিষ্ট প্যাটার্ন স্থানান্তরও বজায় রাখতে পারে।

ড্রাই এচিং হল বিভিন্ন ড্রাই এচিং প্রযুক্তির জন্য একটি সাধারণ শব্দ, যা সেই সময়ের চাহিদা অনুযায়ী ধীরে ধীরে তৈরি করা হয়েছে।

আয়ন বিম এচিং হল ওয়েট এচিং এর একটি প্রথম-প্রজন্মের বিকল্প। এটি একটি উচ্চ-শক্তি আয়ন রশ্মি (100seV-1000seV) ব্যবহার করে পদার্থকে শারীরিকভাবে বোমাবর্ষণ করে, যার ফলে অত্যন্ত অ্যানিসোট্রপিক এচিং হয়।

যদিও প্রয়োজনীয় উচ্চ শক্তি এবং পর্যাপ্ত উচ্চ এচিং হার শিল্পগতভাবে অর্জন করা যেতে পারে, এটি অনিবার্যভাবে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের ক্ষতি করে, সম্ভাব্য দশ মাইক্রোমিটারের গভীরতায়।

অধিকন্তু, কণা বোমাবর্ষণের সময় অপরিষ্কার ইমপ্লান্টেশন ওয়েফার পৃষ্ঠে উল্লেখযোগ্য ত্রুটি তৈরি করে এবং একটি নির্দিষ্ট স্তরের অপরিচ্ছন্নতা ঘনত্বের পরিচয় দেয়।

1979 সালে, কোবার্ন এবং উইন্টার্স একটি সিনারজিস্টিক প্রভাব আবিষ্কার করেছিলেন যখন একটি আর্গন আয়ন রশ্মি তাপীয় XeF2 গ্যাস দ্বারা উত্পন্ন ফ্লোরিন পরমাণুর প্রবাহের সাথে মিলিত হয়, যা এচিং হারকে বাড়িয়ে দেয় কারণ মিশ্র গ্যাসের প্রবাহ মাত্রার একটি ক্রম বা একা গ্যাস ব্যবহার করে তার চেয়ে বেশি হয়।

উপরন্তু, এচিং এর সময় অ্যানিসোট্রপি আয়ন প্রবাহের সক্রিয়করণ প্রভাবের মাধ্যমে বজায় রাখা হয়; এই প্রক্রিয়াটিকে বলা হয় আয়ন-এনহ্যান্সড এচিং, বা রিঅ্যাকটিভ আয়ন এচিং (RIE)।

পরবর্তীতে, 1980 এর দশকের শেষের দিকে, ক্যাপাসিটিভলি কাপলড প্লাজমা (সিসিপি) প্রযুক্তি পরিপক্ক হয় এবং ডাইইলেকট্রিক এচিং (যেমন SiO₂) এ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

1990 এর দশকে, ইন্ডাকটিভলি কাপলড প্লাজমা (ICP) এবং ইলেক্ট্রন সাইক্লোট্রন রেজোন্যান্স (ECR) প্রযুক্তি ধীরে ধীরে বাণিজ্যিকীকরণ হয়ে যায়। এই দুটি প্রযুক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে প্লাজমা ঘনত্ব এবং এচিং হারে উন্নতি করেছে, ICP হল সবচেয়ে সাধারণ উচ্চ-ঘনত্বের প্লাজমা।

আরও অগ্রগতির সাথে, 21 শতকের গোড়ার দিকে, অ্যাটমিক লেয়ার এচিং (ALE) প্রযুক্তির প্রস্তাব করা হয়েছিল, যা চক্রীয় প্যাসিভেশন এবং এচিং ধাপের মাধ্যমে পারমাণবিক-স্কেল এচিংকে সক্ষম করে। বৈশিষ্ট্যের আকারগুলি 3 এনএম-এর নীচে নোডগুলিতে প্রবেশ করায়, এচিং প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজন সাব-ন্যানোমিটার অভিন্নতা এবং উচ্চ নির্বাচনীতা, যা মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলিকে অপ্টিমাইজ করার দিকে ক্রমবর্ধমানভাবে ফোকাস করার দিকে নেতৃত্ব দেয়।

IV এচিং প্রসেসে সাধারণ অসঙ্গতি

এচিং প্রক্রিয়াগুলি ক্রমবর্ধমান পরিশীলিত হয়ে উঠলে, এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ প্রায়শই সম্মুখীন হয়। এই চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত ঘটনাগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

1. মাইক্রোট্রেঞ্চিং প্রভাব

মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স উৎপাদনে, উচ্চ-ঘনত্বের প্লাজমা এচিং রিঅ্যাক্টর ব্যবহার করার সময়, মুখোশ এবং ট্রেঞ্চ সাইডওয়ালে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধিপ্রাপ্ত আয়ন প্রবাহ এবং উচ্চ-শক্তি কণার স্পেকুলার প্রতিফলনের ফলে ফ্লাক্স ট্রেঞ্চ কোণে ফোকাস করে, যার ফলে মাইক্রোস্ট্রেঞ্চের হার বৃদ্ধি পায় (স্থানীয়করণ, ইত্যাদি)। সাধারণভাবে, মাইক্রোট্রেঞ্চিং প্রভাব ঘটে কারণ প্রভাবিত আয়নগুলি ওয়েফার পৃষ্ঠের প্রায় লম্ব। কিছু ক্ষেত্রে, এটি উল্লম্ব সাইডওয়াল থেকে কাছাকাছি-বর্ণালী প্রতিফলনের দিকে নিয়ে যেতে পারে, বৈশিষ্ট্য নীচের কাছে আয়ন প্রবাহ বৃদ্ধি করে এবং এইভাবে একটি অবাঞ্ছিত প্রভাব তৈরি করে মাইক্রোট্রেঞ্চ।

2. প্রোফাইল Sidewalls এচিং এর নমন প্রভাব

C4F6/CH2F2/O2/Ar প্লাজমাতে উচ্চ আকৃতির অনুপাতের সিলিকন ডাই অক্সাইড যোগাযোগের ছিদ্রগুলির এচিং প্রোফাইলগুলিতে দীর্ঘ-মেয়াদী পরীক্ষা চালানো হয়েছিল৷ এটি পাওয়া গেছে যে সাইডওয়াল বোয়িং মুখোশের ঢালে স্পুটারড কণার পুনঃস্থাপনের কারণে ঘাড়ের কারণে ঘটে, যখন নম মুখোশের ঢালে প্রতিফলিত আয়নের কারণে ঘটে।

3. মুখোশের নীচে এচিং প্রোফাইলের আন্ডারকাটিং প্রভাব

আন্ডারকাটিং প্রভাবটি এচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন আইসোট্রপিক এচিং এর ফলাফল। আইসোট্রপিক এচিং এর মানে হল যে এচিং রেট সব দিক থেকে প্রায় একই। এই আইসোট্রপিক এচিং মুখোশের নীচে অংশের অত্যধিক এচিং ঘটায়; তাই, আন্ডারকাটিং প্রভাবকে ওভার-এচিংও বলা হয়।

যখন আইসোট্রপিক উপাদান শক্তিশালী হয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন এচ্যান্ট হিসাবে উচ্চ এফ কন্টেন্ট সহ SF6 ব্যবহার করা হয়, তখন ওয়েট এচিংয়ের মতো একটি প্রোফাইল পরিলক্ষিত হয়।

এটি একটি রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিরপেক্ষ মুক্ত র্যাডিকেল দ্বারা সৃষ্ট এচিংয়ের কারণে হয়। যাইহোক, উল্লম্ব উপাদান বাড়িয়ে আন্ডারকাটিং তুলনামূলকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে সম্পূর্ণ আন্ডারকাটিং এড়াতে, সাইডওয়াল সুরক্ষা প্রয়োজন। সাধারণত, বায়াস ভোল্টেজ প্রয়োগের ফলে উপজাত তৈরি হয় যা এই সাইডওয়াল সুরক্ষায় অবদান রাখে, যেমন আল এচিংয়ের সময় ক্ষয় প্রতিরোধ করা।

এচিং প্রোফাইল মাস্কের নীচের আন্ডারকাটিং প্রভাবটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

4. অ্যাসপেক্ট রেশিও ডিপেন্ডেন্ট এচিং (ARDE)

অ্যাসপেক্ট রেশিও ডিপেন্ডেন্ট এচিং (এআরডিই), বা "আরআইই হিস্টেরেসিস," প্লাজমা ড্রাই এচিং প্রক্রিয়ার ঘটনাকে বোঝায় যেখানে খোদাই করা কাঠামোর আকৃতির অনুপাত (গভীর থেকে প্রস্থ) বৃদ্ধির সাথে সাথে এচিং হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

এই ঘটনাটি বিশেষভাবে উচ্চ আকৃতির অনুপাতের কাঠামোতে (যেমন গভীর গর্ত এবং সরু পরিখা) উচ্চারিত হয়, যার ফলে একই প্রক্রিয়ার অবস্থার অধীনে বিভিন্ন আকার বা আকৃতির এচিং বৈশিষ্ট্যের জন্য অ{0}}অভিন্ন এচিং ফলাফল হয়। এচিং এর অগ্রগতির সাথে সাথে ট্রেঞ্চ আকৃতির অনুপাত বৃদ্ধির সাথে সাথে এচিং হার কমে যায়, বা চরম ক্ষেত্রে, এচিং বন্ধ হয়ে যায়।

ছোট ফিচার প্যাটার্নে এটি আরও দ্রুত ঘটে, যার অর্থ হল একই ওয়েফারে বিভিন্ন ব্যাসের স্ট্রাকচার খোদাই করা হলে ছোট ফিচার প্যাটার্ন এচিং ধীর হয়।

সাধারণত, ARDE-তে অবদান রাখার জন্য অনেকগুলি প্রধান কারণ রয়েছে: খোদাই করা কাঠামোর নীচে আয়ন প্রবাহের ক্ষয় এবং নিরপেক্ষ ছায়া এবং নডসেন পরিবহনের কারণে সক্রিয় নিরপেক্ষ উপাদানের হ্রাস। একদিকে, গভীর পরিখায় মুক্ত র‌্যাডিক্যাল প্রবাহ এনচিং গতিবিদ্যার মূল চাবিকাঠি, অন্যদিকে পরিখার নীচে ফ্লোরিন উপাদানের হ্রাস ARDE এর মূল কারণ। অন্যদিকে, এআরডিই একটি পরিবহন ঘটনার ফলাফল। আকৃতির অনুপাত যত বেশি, বিক্রিয়কদের পক্ষে পরিখার নীচে পৌঁছানো তত বেশি কঠিন এবং উপজাতগুলির পক্ষে পালানো তত বেশি কঠিন। এই ভর স্থানান্তর হার এচিং প্রক্রিয়ার সাথে পরিবর্তিত হয়, যার ফলে এচিং অগ্রগতির সাথে সাথে এচিং হার হ্রাস পায়।

লোডিং প্রভাব এচিং সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং সমস্ত প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন এচিং-এ প্রচলিত। এচিং ফলাফলের উপর এই প্রভাবের প্রভাব প্রশমিত করার জন্য, একদিকে, একটি উচ্চ ঘনত্ব এবং আরও সমানভাবে বিতরণ করা প্লাজমা প্রয়োজন। অন্যদিকে, প্লাজমাকে পাতলা এবং একজাত করার জন্য প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসে সহায়ক গ্যাস যোগ করা যেতে পারে, প্লাজমা বিনিময় এবং এচিং পণ্য অপসারণ ত্বরান্বিত করতে ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের কার্যকারিতা উন্নত করা যেতে পারে এবং ফটোমাস্ক ডিজাইন করার সময় প্যাটার্নের ঘনত্বের ভারসাম্যের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত।