Materiale ceramico dell’anello di focalizzazione del carburo di silicio
Con lo sviluppo della tecnologia dei semiconduttori, l’incisione al plasma è diventata gradualmente una tecnologia ampiamente utilizzata nei processi di produzione dei semiconduttori. Il plasma generato dall’incisione al plasma è altamente corrosivo e causerà anche una grave corrosione della cavità della camera di processo e dei componenti nella cavità durante il processo di incisione del wafer. Pertanto, i componenti delle apparecchiature di elaborazione dei semiconduttori che sono in contatto con il plasma necessitano di una migliore resistenza all’incisione al plasma.
Rispetto ai materiali organici e metallici, i materiali ceramici hanno generalmente una migliore resistenza alla corrosione fisica e chimica e un’elevata temperatura di esercizio. Pertanto, nell’industria dei semiconduttori, una varietà di materiali ceramici è diventata il processo di produzione e il front-end di wafer di silicio a cristallo singolo a semiconduttore. Materiali di fabbricazione per i componenti principali delle apparecchiature nel processo di lavorazione, come SiC, AlN, Al2O3 e Y2O3, ecc. La selezione dei materiali ceramici nell’ambiente del plasma dipende dall’ambiente di lavoro dei componenti principali e dai requisiti di qualità del prodotti di processo, come resistenza all’incisione al plasma, proprietà elettriche, isolamento, ecc. I componenti principali dell’attrezzatura per incisione al plasma che utilizzano materiali ceramici sono specchi per finestre, mandrini elettrostatici, anelli di focalizzazione, ecc.
Tra questi, lo scopo principale dell’anello di messa a fuoco è fornire un plasma uniforme, che viene utilizzato per garantire la coerenza e l’accuratezza dell’incisione. Allo stesso tempo, deve avere una conduttività simile a quella di un wafer di silicio. Come materiale dell’anello di messa a fuoco comunemente usato, il silicio conduttivo è quasi vicino alla conduttività dei wafer di silicio, ma lo svantaggio è che ha una scarsa resistenza all’incisione nel plasma contenente fluoro e le parti della macchina per incisione vengono spesso utilizzate per un periodo di tempo. Il fenomeno della corrosione ne riduce notevolmente l’efficienza produttiva. Oltre ad avere una conduttività elettrica simile al silicio, il carburo di silicio ha anche una buona resistenza all’attacco ionico, il che lo rende un materiale dell’anello di messa a fuoco più adatto rispetto al silicio conduttivo.
Il SiC è ampiamente utilizzato nei componenti delle apparecchiature per la lavorazione dei semiconduttori grazie alle sue eccellenti proprietà. Ad esempio, il carburo di silicio ha eccellenti proprietà di resistenza alle alte temperature ed è ampiamente utilizzato nei componenti principali di varie apparecchiature di deposizione. Il carburo di silicio ha un’eccellente conduttività termica e conduttività elettrica che corrisponde ai wafer di Si ed è utilizzato come materiale dell’anello di messa a fuoco, mentre il SiC ha una resistenza più eccellente all’incisione al plasma ed è un eccellente materiale candidato.
Alcuni ricercatori hanno studiato il meccanismo di incisione del carburo di silicio nel plasma di carbonio-fluoro e la loro conclusione mostra che dopo che il carburo di silicio è stato inciso dal plasma di carbonio-fluoro, sulla superficie si verificano una serie di reazioni chimiche per formare un sottile strato di pellicola polimerica di fluorocarbon , che può essere Al plasma attivo a base di fluoro viene impedito di reagire ulteriormente con il substrato, quindi ha una migliore resistenza all’incisione del plasma rispetto al Si.
