In plasma-etsapparatuur spelen keramische componenten een cruciale rol, waaronder defocusring.De focusring, geplaatst rond de wafer en in direct contact ermee, is essentieel voor het focusseren van het plasma op de wafer door spanning op de ring aan te leggen. Dit bevordert de uniformiteit van het etsproces.
Toepassing van SiC-focusringen in etsmachines
SiC CVD-componentenin etsmachines, zoalsfocus ringen, gas douchekoppenDegels en randringen hebben de voorkeur vanwege de lage reactiviteit van SiC met etsgassen op chloor- en fluorbasis en de geleidbaarheid ervan, waardoor het een ideaal materiaal is voor plasma-etsapparatuur.
Voordelen van SiC als focusringmateriaal
Vanwege de directe blootstelling aan plasma in de vacuümreactiekamer moeten focusringen worden gemaakt van plasmabestendige materialen. Traditionele focusringen, gemaakt van silicium of kwarts, hebben een slechte etsweerstand in plasma's op fluorbasis, wat leidt tot snelle corrosie en verminderde efficiëntie.
Vergelijking tussen Si- en CVD SiC-focusringen:
1. Hogere dichtheid:Vermindert het etsvolume.
2. Brede bandafstand: Zorgt voor uitstekende isolatie.
3. Hoge thermische geleidbaarheid en lage uitzettingscoëfficiënt: Bestand tegen thermische schokken.
4. Hoge elasticiteit:Goede weerstand tegen mechanische impact.
5. Hoge hardheid: Slijtvast en corrosiebestendig.
SiC deelt de elektrische geleidbaarheid van silicium en biedt tegelijkertijd superieure weerstand tegen ionisch etsen. Naarmate de miniaturisatie van geïntegreerde schakelingen voortschrijdt, neemt de vraag naar efficiëntere etsprocessen toe. Plasma-etsapparatuur, vooral apparatuur die capacitief gekoppeld plasma (CCP) gebruikt, vereist een hoge plasma-energieSiC focusringensteeds populairder.
Si- en CVD SiC-focusringparameters:
| Parameter | Silicium (Si) | CVD Siliciumcarbide (SiC) |
| Dichtheid (g/cm³) | 2.33 | 3.21 |
| Bandafstand (eV) | 1.12 | 2.3 |
| Thermische geleidbaarheid (W/cm°C) | 1.5 | 5 |
| Thermische uitzettingscoëfficiënt (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| Elasticiteitsmodulus (GPa) | 150 | 440 |
| Hardheid | Lager | Hoger |
Productieproces van SiC-focusringen
In halfgeleiderapparatuur wordt CVD (Chemical Vapour Deposition) vaak gebruikt om SiC-componenten te produceren. Focusringen worden vervaardigd door SiC in specifieke vormen af te zetten door middel van opdamping, gevolgd door mechanische verwerking om het eindproduct te vormen. De materiaalverhouding voor opdamping wordt na uitgebreid experimenteren vastgesteld, waardoor parameters zoals soortelijke weerstand consistent worden. Verschillende etsapparatuur kan echter focusringen met verschillende soortelijke weerstanden vereisen, waardoor voor elke specificatie nieuwe materiaalverhoudingsexperimenten nodig zijn, wat tijdrovend en kostbaar is.
Door te kiezenSiC focusringenvanSemicera-halfgeleiderkunnen klanten profiteren van de voordelen van langere vervangingscycli en superieure prestaties zonder een substantiële stijging van de kosten.
Componenten voor snelle thermische verwerking (RTP).
De uitzonderlijke thermische eigenschappen van CVD SiC maken het ideaal voor RTP-toepassingen. RTP-componenten, waaronder randringen en platen, profiteren van CVD SiC. Tijdens RTP worden gedurende korte tijd intense hittepulsen op individuele wafers toegepast, gevolgd door snelle afkoeling. CVD SiC-randringen, die dun zijn en een lage thermische massa hebben, houden geen noemenswaardige warmte vast, waardoor ze niet worden beïnvloed door snelle verwarmings- en afkoelingsprocessen.
Componenten voor plasma-etsen
De hoge chemische bestendigheid van CVD SiC maakt het geschikt voor etstoepassingen. Veel etskamers maken gebruik van CVD SiC-gasverdeelplaten om etsgassen te verdelen, die duizenden kleine gaatjes bevatten voor plasmaverspreiding. Vergeleken met alternatieve materialen heeft CVD SiC een lagere reactiviteit met chloor- en fluorgassen. Bij droogetsen worden vaak CVD SiC-componenten zoals focusringen, ICP-platen, grensringen en douchekoppen gebruikt.
SiC-focusringen moeten, met hun aangelegde spanning voor plasmafocussering, voldoende geleidbaarheid hebben. Focusringen zijn meestal gemaakt van silicium en worden blootgesteld aan reactieve gassen die fluor en chloor bevatten, wat leidt tot onvermijdelijke corrosie. SiC-focusringen bieden dankzij hun superieure corrosieweerstand een langere levensduur in vergelijking met siliciumringen.
Vergelijking van de levenscyclus:
· SiC-focusringen:Elke 15 tot 20 dagen vervangen.
· Siliconen scherpstelringen:Elke 10 tot 12 dagen vervangen.
Ondanks dat SiC-ringen 2 tot 3 keer duurder zijn dan siliciumringen, verlaagt de verlengde vervangingscyclus de totale vervangingskosten van componenten, omdat alle slijtageonderdelen in de kamer gelijktijdig worden vervangen wanneer de kamer wordt geopend voor vervanging van de focusring.
SiC-focusringen van Semicera Semiconductor
Semicera Semiconductor biedt SiC-focusringen aan tegen prijzen die dicht bij die van siliciumringen liggen, met een levertijd van ongeveer 30 dagen. Door de SiC-focusringen van Semicera in plasma-etsapparatuur te integreren, worden de efficiëntie en levensduur aanzienlijk verbeterd, waardoor de totale onderhoudskosten worden verlaagd en de productie-efficiëntie wordt verbeterd. Bovendien kan Semicera de weerstand van de focusringen aanpassen aan specifieke klantvereisten.
Door te kiezen voor SiC-focusringen van Semicera Semiconductor kunnen klanten profiteren van langere vervangingscycli en superieure prestaties zonder substantiële kostenstijging.
Posttijd: 10 juli 2024