В обладнанні для плазмового травлення керамічні компоненти відіграють вирішальну роль, у тому числікільце фокусування.The кільце фокусування, розміщений навколо пластини та в прямому контакті з нею, необхідний для фокусування плазми на пластині шляхом подачі напруги на кільце. Це підвищує рівномірність процесу травлення.
Застосування фокусних кілець SiC у травильних машинах
Компоненти SiC CVDу травильних машинах, таких яккільця фокусування, газові душові лійки, плити та крайові кільця, є перевагою через низьку реакційну здатність SiC до травильних газів на основі хлору та фтору та його провідність, що робить його ідеальним матеріалом для обладнання для плазмового травлення.
Переваги SiC як матеріалу кільця фокусування
Через прямий вплив плазми у вакуумній реакційній камері фокусні кільця повинні бути виготовлені з плазмостійких матеріалів. Традиційні фокусні кільця, виготовлені з кремнію або кварцу, мають слабку стійкість до травлення у плазмі на основі фтору, що призводить до швидкої корозії та зниження ефективності.
Порівняння між кільцями фокусування Si та CVD SiC:
1. Вища щільність:Зменшує об'єм травлення.
2. Широка заборонена зона: Забезпечує чудову теплоізоляцію.
3. Висока теплопровідність і низький коефіцієнт розширення: Стійкий до термічного удару.
4. Висока еластичність:Хороша стійкість до механічних впливів.
5. Висока твердість: Стійкий до зносу та корозії.
SiC має таку ж електропровідність, як і кремній, водночас забезпечує чудову стійкість до іонного травлення. У міру мініатюризації інтегральних схем зростає потреба в більш ефективних процесах травлення. Обладнання для плазмового травлення, особливо те, що використовує ємнісну зв’язану плазму (CCP), вимагає високої енергії плазми,Кільця фокусування SiCстає все більш популярним.
Параметри кільця фокусування Si та CVD SiC:
| Параметр | Кремній (Si) | CVD карбід кремнію (SiC) |
| Щільність (г/см³) | 2.33 | 3.21 |
| Ширина смуги (еВ) | 1.12 | 2.3 |
| Теплопровідність (Вт/см°C) | 1.5 | 5 |
| Коефіцієнт теплового розширення (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| Модуль пружності (ГПа) | 150 | 440 |
| Твердість | Нижній | Вища |
Процес виробництва фокусних кілець SiC
У напівпровідниковому обладнанні CVD (хімічне осадження з парової фази) зазвичай використовується для виробництва компонентів SiC. Кільця фокусування виготовляються шляхом осадження SiC у конкретні форми шляхом осадження з парової фази з подальшою механічною обробкою для формування кінцевого продукту. Співвідношення матеріалу для осадження з парової фази фіксується після тривалих експериментів, завдяки чому такі параметри, як питомий опір, є узгодженими. Однак для різного обладнання для травлення можуть знадобитися кільця фокусування з різним питомим опором, що вимагає нових експериментів із співвідношенням матеріалів для кожної специфікації, що займає багато часу та коштує.
ВибираючиКільця фокусування SiCвідSemicera Semiconductor, клієнти можуть отримати переваги довших циклів заміни та чудової продуктивності без істотного збільшення вартості.
Компоненти швидкої термічної обробки (RTP).
Виняткові термічні властивості CVD SiC роблять його ідеальним для застосувань RTP. Компоненти RTP, включно з крайовими кільцями та пластинами, мають переваги від CVD SiC. Під час RTP інтенсивні теплові імпульси подаються на окремі пластини протягом короткого часу з наступним швидким охолодженням. Крайові кільця CVD SiC, будучи тонкими та мають низьку теплову масу, не зберігають значної кількості тепла, тому на них не впливають швидкі процеси нагрівання та охолодження.
Компоненти плазмового травлення
Висока хімічна стійкість CVD SiC робить його придатним для травлення. Багато травильних камер використовують газорозподільні пластини CVD SiC для розподілу травильних газів, що містять тисячі крихітних отворів для дисперсії плазми. Порівняно з альтернативними матеріалами CVD SiC має нижчу реакційну здатність з газами хлору та фтору. У сухому травленні зазвичай використовуються компоненти CVD SiC, такі як кільця фокусування, валики ICP, обмежувальні кільця та душові насадки.
Кільця фокусування SiC з прикладеною до них напругою для фокусування плазми повинні мати достатню провідність. Зазвичай зроблені з кремнію, фокусні кільця піддаються впливу реактивних газів, що містять фтор і хлор, що призводить до неминучої корозії. Фокусні кільця SiC, завдяки своїй чудовій стійкості до корозії, пропонують довший термін служби порівняно з кремнієвими кільцями.
Порівняння життєвого циклу:
· Кільця фокусування SiC:Заміна кожні 15-20 днів.
· Силіконові кільця фокусування:Заміна кожні 10-12 днів.
Незважаючи на те, що кільця з SiC у 2–3 рази дорожчі за кремнієві, розширений цикл заміни зменшує загальні витрати на заміну компонентів, оскільки всі зношувані частини в камері замінюються одночасно, коли камера відкривається для заміни фокусного кільця.
Фокусні кільця SiC Semicera Semiconductor
Semicera Semiconductor пропонує кільця фокусування SiC за цінами, близькими до цін на кремнієві кільця, з терміном виконання приблизно 30 днів. Завдяки інтеграції фокусних кілець Semicera SiC в обладнання для плазмового травлення ефективність і довговічність значно покращуються, зменшуються загальні витрати на обслуговування та підвищується ефективність виробництва. Крім того, Semicera може налаштувати питомий опір кілець фокусування відповідно до конкретних вимог замовника.
Вибираючи фокусні кільця SiC від Semicera Semiconductor, клієнти можуть отримати переваги довших циклів заміни та чудової продуктивності без істотного збільшення вартості.
Час публікації: 10 липня 2024 р