سلیکن (ایس آئی) سیمیکمڈکٹر انڈسٹری میں ایک بنیادی مواد ہے ، اور اس کی پروسیسنگ ٹکنالوجی مائکرو الیکٹرانکس اور مائکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹم (ایم ای ایم ایس) کی ترقی کے لئے بہت ضروری ہے۔ سلیکن کی پروسیسنگ میں ، پیچیدہ مائکرو نانو ڈھانچے کو حاصل کرنے کے لئے اینچنگ ٹکنالوجی ایک اہم اقدام ہے۔ تاہم ، سلکان کی اینچنگ ریٹ یکساں نہیں ہے ، بلکہ کرسٹل (کرسٹل سمت) کی واقفیت پر انتہائی انحصار کرتی ہے۔ یہ کرسٹل واقفیت انحصار مختلف کرسٹل طیاروں پر سلیکن ایٹموں کے انتظام کی کثافت اور کیمیائی بانڈ واقفیت میں فرق کا براہ راست نتیجہ ہے۔ اس مضمون میں سلیکن اینچنگ ریٹ اور کرسٹل واقفیت کے مابین تعلقات پر تفصیل سے تبادلہ خیال کیا جائے گا ، اور مائیکرو نانو پروسیسنگ میں اس کے عملی اطلاق کا تجزیہ کیا جائے گا۔
سلیکن کرسٹل ڈھانچہ اور کرسٹل واقفیت
سلیکن ایک کرسٹل ہے جس میں ہیرے کا ڈھانچہ ہوتا ہے ، اور اس کا جوہری انتظام مختلف کرسٹل طیاروں میں نمایاں فرق ظاہر کرتا ہے۔ عام کرسٹل طیاروں میں (100) ، (110) اور (111) طیارے شامل ہیں۔
(100) کرسٹل ہوائی جہاز: جوہری انتظام نسبتا loose ڈھیلا ہوتا ہے ، اور کیمیائی بانڈ زیادہ بے نقاب ہوتے ہیں۔
(110) کرسٹل طیارہ: جوہری کثافت (100) اور (111) کے درمیان ہے۔
(111) کرسٹل ہوائی جہاز: جوہری انتظام سب سے زیادہ کمپیکٹ ہے ، اور کیمیائی بانڈز پر حملہ کرنا مشکل ہے۔
ان کرسٹل طیاروں کے جوہری انتظام میں پائے جانے والے فرق براہ راست اینچنگ کی شرح کو متاثر کرتے ہیں ، جس سے مختلف کرسٹل طیاروں کے اینچنگ سلوک کو اہم انوسوٹروپی دکھائی دیتی ہے۔
گیلے اینچنگ میں کرسٹل واقفیت کا انحصار
گیلے اینچنگ سلیکن پروسیسنگ میں عام طور پر استعمال ہونے والی تکنیک میں سے ایک ہے ، خاص طور پر انیسوٹروپک اینچنگ میں۔ عام طور پر استعمال ہونے والے اٹچینٹس میں الکلائن حل جیسے KOH (پوٹاشیم ہائڈرو آکسائیڈ) اور ٹی ایم اے ایچ (ٹیٹرمیتھیلیمیمونیم ہائیڈرو آکسائیڈ) شامل ہیں۔ مختلف کرسٹل طیاروں کی اینچنگ کی شرح نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے:
(100) کرسٹل طیارہ: ایٹموں کے ڈھیلے انتظام کی وجہ سے ، اینچنگ کی شرح تیز ترین ہے۔
(110) کرسٹل ہوائی جہاز: اینچنگ کی شرح تیز ہے ، لیکن (100) ہوائی جہاز سے قدرے کم ہے۔
(111) کرسٹل ہوائی جہاز: ایٹموں کے قریبی انتظام کی وجہ سے ، اینچنگ کی شرح سب سے سست ہے
مثال کے طور پر ، KOH حل میں ، اینچنگ ریٹ کا تناسب عام طور پر ہوتا ہے (100) :( 110) :( 111)=400: 600: 1۔ یہ انیسوٹروپک پراپرٹی گیلے اینچنگ کو سلیکن ویفرز پر ڈھانچے کی شکل کو عین مطابق کنٹرول کرنے کے قابل بناتی ہے۔
خشک اینچنگ میں کرسٹل واقفیت کا انحصار
خشک اینچنگ (جیسے پلازما اینچنگ اور گہری رد عمل آئن اینچنگ) عام طور پر مضبوط انوسوٹروپی کی نمائش کرتی ہے ، لیکن اس کا کرسٹل واقفیت انحصار کمزور ہوتا ہے۔ خشک اینچنگ بنیادی طور پر جسمانی بمباری اور کیمیائی رد عمل کو جوڑ کر مادی ہٹانے کو حاصل کرتی ہے ، لہذا کرسٹل واقفیت کا اثر بنیادی طور پر سائیڈ وال مورفولوجی کے کنٹرول میں ظاہر ہوتا ہے۔
سلیکن اینچنگ کی شرح کو متاثر کرنے والے کلیدی عوامل
کرسٹل واقفیت کے علاوہ ، سلیکن اینچنگ کی شرح بھی درج ذیل عوامل سے متاثر ہوتی ہے:
درجہ حرارت: بڑھتا ہوا درجہ حرارت عام طور پر اینچنگ رد عمل کو تیز کرتا ہے ، لیکن ہر کرسٹل طیارے کے لئے اینچنگ کی شرح کا تناسب نسبتا مستحکم رہتا ہے۔
اٹچینٹ حراستی: اٹچنٹس کی اعلی تعداد (جیسے KOH) انیسوٹروپی کو بڑھا سکتی ہے ، جبکہ کم حراستی انتخابی صلاحیت کو کم کرسکتی ہے۔
ڈوپنگ حراستی: بھاری ڈوپڈ سلیکن (جیسے P ++} قسم) کی اینچنگ ریٹ کو نمایاں طور پر کم کیا جاسکتا ہے ، اور یہاں تک کہ الیکٹرو کیمیکل رکنا بھی حاصل کیا جاسکتا ہے۔
