I plasmaætsningsudstyr spiller keramiske komponenter en afgørende rolle, herunderfokusring.De fokusring, placeret rundt om waferen og i direkte kontakt med den, er afgørende for at fokusere plasmaet på waferen ved at påføre spænding til ringen. Dette øger ensartetheden af ætseprocessen.
Anvendelse af SiC-fokusringe i ætsemaskiner
SiC CVD komponenteri ætsemaskiner, som f.eksfokus ringe, gas brusehoveder, plader og kantringe foretrækkes på grund af SiC's lave reaktivitet med klor- og fluorbaserede ætsegasser og dets ledningsevne, hvilket gør det til et ideelt materiale til plasmaætsningsudstyr.
Fordele ved SiC som fokusringmateriale
På grund af den direkte eksponering for plasma i vakuumreaktionskammeret skal fokusringe fremstilles af plasma-resistente materialer. Traditionelle fokusringe, fremstillet af silicium eller kvarts, lider af dårlig ætsningsmodstand i fluorbaserede plasmaer, hvilket fører til hurtig korrosion og reduceret effektivitet.
Sammenligning mellem Si og CVD SiC fokusringe:
1. Højere densitet:Reducerer ætsningsvolumen.
2. Bredt båndgab: Giver fremragende isolering.
3. Høj termisk ledningsevne og lav udvidelseskoefficient: Modstandsdygtig over for termisk stød.
4. Høj elasticitet:God modstandsdygtighed over for mekanisk påvirkning.
5. Høj hårdhed: Slid- og korrosionsbestandig.
SiC deler siliciums elektriske ledningsevne, mens den tilbyder overlegen modstand mod ionisk ætsning. Efterhånden som integreret kredsløbsminiaturisering skrider frem, stiger efterspørgslen efter mere effektive ætsningsprocesser. Plasmaætsningsudstyr, især dem, der bruger kapacitivt koblet plasma (CCP), kræver høj plasmaenergi, hvilket gørSiC fokusringestadig mere populær.
Si og CVD SiC Focus Ring Parametre:
| Parameter | Silicium (Si) | CVD siliciumcarbid (SiC) |
| Massefylde (g/cm³) | 2,33 | 3.21 |
| Band Gap (eV) | 1.12 | 2.3 |
| Termisk ledningsevne (W/cm°C) | 1.5 | 5 |
| Termisk udvidelseskoefficient (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| Elastikmodul (GPa) | 150 | 440 |
| Hårdhed | Sænke | Højere |
Fremstillingsproces af SiC fokusringe
I halvlederudstyr bruges CVD (Chemical Vapor Deposition) almindeligvis til at producere SiC-komponenter. Fokusringe fremstilles ved at deponere SiC i specifikke former gennem dampaflejring efterfulgt af mekanisk bearbejdning for at danne det endelige produkt. Materialeforholdet for dampaflejring er fastsat efter omfattende eksperimenter, hvilket gør parametre som resistivitet konsistente. Forskelligt ætseudstyr kan dog kræve fokusringe med varierende resistiviteter, hvilket nødvendiggør nye materialeforholdsforsøg for hver specifikation, hvilket er tidskrævende og dyrt.
Ved at vælgeSiC fokusringefraSemicera Semiconductor, kan kunderne opnå fordelene ved længere udskiftningscyklusser og overlegen ydeevne uden en væsentlig stigning i omkostningerne.
Rapid Thermal Processing (RTP) komponenter
CVD SiC's exceptionelle termiske egenskaber gør den ideel til RTP-applikationer. RTP-komponenter, herunder kantringe og plader, drager fordel af CVD SiC. Under RTP påføres intense varmeimpulser til individuelle wafere i korte varigheder, efterfulgt af hurtig afkøling. CVD SiC-kantringe, der er tynde og har lav termisk masse, bevarer ikke væsentlig varme, hvilket gør dem upåvirkede af hurtige opvarmnings- og afkølingsprocesser.
Plasmaætsningskomponenter
CVD SiC's høje kemiske modstand gør den velegnet til ætsning. Mange ætsningskamre bruger CVD SiC gasfordelingsplader til at fordele ætsningsgasser, der indeholder tusindvis af små huller til plasmadispersion. Sammenlignet med alternative materialer har CVD SiC en lavere reaktivitet med klor- og fluorgasser. Ved tørætsning bruges CVD SiC-komponenter som fokusringe, ICP-plader, grænseringe og brusehoveder almindeligvis.
SiC-fokusringe med deres påførte spænding til plasmafokusering skal have tilstrækkelig ledningsevne. Fokusringe er typisk lavet af silicium og udsættes for reaktive gasser, der indeholder fluor og klor, hvilket fører til uundgåelig korrosion. SiC-fokusringe giver med deres overlegne korrosionsbestandighed længere levetid sammenlignet med siliciumringe.
Livscyklus sammenligning:
· SiC fokusringe:Udskiftes hver 15. til 20. dag.
· Silicium fokusringe:Udskiftes hver 10. til 12. dag.
På trods af at SiC-ringe er 2 til 3 gange dyrere end siliciumringe, reducerer den udvidede udskiftningscyklus de samlede omkostninger til komponentudskiftning, da alle sliddele i kammeret udskiftes samtidigt, når kammeret åbnes for udskiftning af fokusring.
Semicera Semiconductors SiC Focus Ringe
Semicera Semiconductor tilbyder SiC-fokusringe til priser tæt på siliciumringe med en leveringstid på cirka 30 dage. Ved at integrere Semiceras SiC-fokusringe i plasmaætsningsudstyr forbedres effektiviteten og levetiden væsentligt, hvilket reducerer de samlede vedligeholdelsesomkostninger og forbedrer produktionseffektiviteten. Derudover kan Semicera tilpasse fokusringenes resistivitet for at imødekomme specifikke kundekrav.
Ved at vælge SiC-fokusringe fra Semicera Semiconductor kan kunderne opnå fordelene ved længere udskiftningscyklusser og overlegen ydeevne uden en væsentlig stigning i omkostningerne.
Indlægstid: Jul-10-2024