يتم ترسيب سداسي فلوريد التنجستن (WF6) على سطح الرقاقة من خلال عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، مما يؤدي إلى ملء الخنادق المعدنية المتصلة، وتشكيل الاتصال المعدني بين الطبقات.
لنبدأ بالحديث عن البلازما. البلازما شكل من أشكال المادة يتكون أساسًا من إلكترونات حرة وأيونات مشحونة. وهي منتشرة على نطاق واسع في الكون، وغالبًا ما تُعتبر الحالة الرابعة للمادة. تُسمى حالة البلازما، أو "البلازما". تتميز البلازما بموصلية كهربائية عالية وتأثير اقتران قوي مع المجال الكهرومغناطيسي. وهي غاز متأين جزئيًا، يتكون من إلكترونات وأيونات وجذور حرة وجسيمات متعادلة وفوتونات. البلازما نفسها خليط متعادل كهربائيًا يحتوي على جسيمات نشطة فيزيائيًا وكيميائيًا.
التفسير المباشر هو أنه تحت تأثير الطاقة العالية، تتغلب الجزيئات على قوى فان دير فالس، وقوى الروابط الكيميائية، وقوى كولوم، لتُظهر حالة من التعادل الكهربائي. في الوقت نفسه، تتغلب الطاقة العالية الخارجية على هذه القوى الثلاث. وبذلك، تُصبح الإلكترونات والأيونات في حالة حرة، يمكن استغلالها صناعيًا بتعديل مجال مغناطيسي، كما في عمليات حفر أشباه الموصلات، والترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، والترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)، والترسيب المغناطيسي (IMP).
ما هي الطاقة العالية؟ نظريًا، يمكن استخدام كل من درجات الحرارة العالية وترددات الراديو العالية. عمومًا، يكاد يكون من المستحيل تحقيق درجات حرارة عالية جدًا، إذ قد تقارب درجة حرارة الشمس، وهو أمر شبه مستحيل عمليًا. لذلك، يلجأ القطاع الصناعي عادةً إلى استخدام ترددات الراديو العالية لتحقيق ذلك. ويمكن أن تصل ترددات راديو البلازما إلى 13 ميجاهرتز أو أكثر.
يُبخر سداسي فلوريد التنجستن تحت تأثير مجال كهربائي، ثم يُرسب بالبخار بواسطة مجال مغناطيسي. تتساقط ذرات التنجستن، التي تشبه ريش الإوز الشتوي، على الأرض بفعل الجاذبية. تترسب هذه الذرات ببطء في الثقوب النافذة، لتملأها في النهاية مكونةً وصلات معدنية. هل تترسب ذرات التنجستن أيضًا على سطح الرقاقة بالإضافة إلى ترسبها في الثقوب النافذة؟ نعم، بالتأكيد. يمكن استخدام عملية التلميع الكيميائي الميكانيكي للتنجستن (W-CMP)، وهي عملية طحن ميكانيكية لإزالة هذه الذرات. تشبه هذه العملية كنس الأرض بعد تساقط كثيف للثلوج، حيث يُكنس الثلج المتراكم على الأرض، بينما يبقى الثلج في الثقوب. الأمر سيان تقريبًا.
تاريخ النشر: 24 ديسمبر 2021
