En los equipos de grabado por plasma, los componentes cerámicos desempeñan un papel crucial, incluido elanillo de enfoque.El anillo de enfoque, colocado alrededor de la oblea y en contacto directo con ella, es esencial para enfocar el plasma en la oblea aplicando voltaje al anillo. Esto mejora la uniformidad del proceso de grabado.
Aplicación de anillos de enfoque de SiC en máquinas de grabado
Componentes CVD de SiCen máquinas de grabado, comoanillos de enfoque, cabezales de ducha de gas, placas y anillos de borde se ven favorecidos debido a la baja reactividad del SiC con los gases de grabado a base de cloro y flúor y su conductividad, lo que lo convierte en un material ideal para equipos de grabado por plasma.
Ventajas del SiC como material de anillo de enfoque
Debido a la exposición directa al plasma en la cámara de reacción al vacío, los anillos de enfoque deben fabricarse con materiales resistentes al plasma. Los anillos de enfoque tradicionales, fabricados de silicio o cuarzo, sufren de una pobre resistencia al grabado en plasmas a base de flúor, lo que provoca una rápida corrosión y una reducción de la eficiencia.
Comparación entre anillos de enfoque de Si y CVD SiC:
1. Mayor densidad:Reduce el volumen de grabado.
2. Banda prohibida amplia: Proporciona un excelente aislamiento.
3. Alta conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión: Resistente al choque térmico.
4. Alta elasticidad:Buena resistencia al impacto mecánico.
5. Alta Dureza: Resistente al desgaste y a la corrosión.
El SiC comparte la conductividad eléctrica del silicio y ofrece una resistencia superior al ataque iónico. A medida que avanza la miniaturización de los circuitos integrados, aumenta la demanda de procesos de grabado más eficientes. Los equipos de grabado por plasma, especialmente aquellos que utilizan plasma acoplado capacitivo (CCP), requieren una alta energía de plasma, lo que hace queAnillos de enfoque de SiCcada vez más popular.
Parámetros del anillo de enfoque Si y CVD SiC:
| Parámetro | Silicio (Si) | Carburo de silicio CVD (SiC) |
| Densidad (g/cm³) | 2.33 | 3.21 |
| Banda prohibida (eV) | 1.12 | 2.3 |
| Conductividad térmica (W/cm°C) | 1.5 | 5 |
| Coeficiente de expansión térmica (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| Módulo elástico (GPa) | 150 | 440 |
| Dureza | Más bajo | Más alto |
Proceso de fabricación de anillos de enfoque de SiC
En equipos semiconductores, la CVD (deposición química de vapor) se utiliza comúnmente para producir componentes de SiC. Los anillos de enfoque se fabrican depositando SiC en formas específicas mediante deposición de vapor, seguido de un procesamiento mecánico para formar el producto final. La proporción de materiales para la deposición de vapor se fija después de una extensa experimentación, lo que hace que parámetros como la resistividad sean consistentes. Sin embargo, diferentes equipos de grabado pueden requerir anillos de enfoque con diferentes resistividades, lo que requiere nuevos experimentos de relación de materiales para cada especificación, lo que requiere mucho tiempo y dinero.
Al elegirAnillos de enfoque de SiCdeSemicera Semiconductor, los clientes pueden lograr los beneficios de ciclos de reemplazo más largos y un rendimiento superior sin un aumento sustancial en el costo.
Componentes de procesamiento térmico rápido (RTP)
Las excepcionales propiedades térmicas de CVD SiC lo hacen ideal para aplicaciones RTP. Los componentes RTP, incluidos los anillos de borde y las placas, se benefician del CVD SiC. Durante el RTP, se aplican intensos pulsos de calor a obleas individuales durante períodos cortos, seguidos de un enfriamiento rápido. Los anillos de borde CVD SiC, al ser delgados y tener una masa térmica baja, no retienen mucho calor, por lo que no se ven afectados por los procesos rápidos de calentamiento y enfriamiento.
Componentes de grabado con plasma
La alta resistencia química del CVD SiC lo hace adecuado para aplicaciones de grabado. Muchas cámaras de grabado utilizan placas de distribución de gas CVD SiC para distribuir los gases de grabado, que contienen miles de pequeños orificios para la dispersión del plasma. En comparación con materiales alternativos, CVD SiC tiene una menor reactividad con los gases de cloro y flúor. En el grabado en seco, se utilizan comúnmente componentes CVD SiC como anillos de enfoque, placas ICP, anillos delimitadores y cabezales de ducha.
Los anillos de enfoque de SiC, con su tensión aplicada para el enfoque del plasma, deben tener suficiente conductividad. Los anillos de enfoque, normalmente hechos de silicio, están expuestos a gases reactivos que contienen flúor y cloro, lo que provoca una corrosión inevitable. Los anillos de enfoque de SiC, con su resistencia superior a la corrosión, ofrecen una vida útil más larga en comparación con los anillos de silicio.
Comparación del ciclo de vida:
· Anillos de enfoque de SiC:Reemplazado cada 15 a 20 días.
· Anillos de enfoque de silicio:Reemplazado cada 10 a 12 días.
A pesar de que los anillos de SiC son de 2 a 3 veces más caros que los anillos de silicio, el ciclo de reemplazo extendido reduce los costos generales de reemplazo de componentes, ya que todas las piezas de desgaste en la cámara se reemplazan simultáneamente cuando se abre la cámara para reemplazar el anillo de enfoque.
Anillos de enfoque de SiC de Semicera Semiconductor
Semicera Semiconductor ofrece anillos de enfoque de SiC a precios cercanos a los de los anillos de silicio, con un plazo de entrega de aproximadamente 30 días. Al integrar los anillos de enfoque de SiC de Semicera en los equipos de grabado por plasma, la eficiencia y la longevidad mejoran significativamente, lo que reduce los costos generales de mantenimiento y mejora la eficiencia de la producción. Además, Semicera puede personalizar la resistividad de los anillos de enfoque para cumplir con los requisitos específicos del cliente.
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Hora de publicación: 10-jul-2024