Dans les équipements de gravure au plasma, les composants céramiques jouent un rôle crucial, notamment lebague de mise au point.Le bague de mise au point, placé autour de la plaquette et en contact direct avec elle, est indispensable pour focaliser le plasma sur la plaquette en appliquant une tension sur l'anneau. Cela améliore l'uniformité du processus de gravure.
Application des bagues de mise au point SiC dans les machines de gravure
Composants SiC CVDdans les machines à graver, telles quebagues de mise au point, pommes de douche à gaz, les plateaux et les anneaux de bord sont favorisés en raison de la faible réactivité du SiC avec les gaz de gravure à base de chlore et de fluor et de sa conductivité, ce qui en fait un matériau idéal pour les équipements de gravure au plasma.
Avantages du SiC comme matériau de bague de mise au point
En raison de l’exposition directe au plasma dans la chambre de réaction sous vide, les bagues de focalisation doivent être fabriquées à partir de matériaux résistants au plasma. Les bagues de focalisation traditionnelles, en silicium ou en quartz, souffrent d'une mauvaise résistance à la gravure dans les plasmas à base de fluor, entraînant une corrosion rapide et une efficacité réduite.
Comparaison entre les bagues de mise au point Si et CVD SiC :
1. Densité plus élevée :Réduit le volume de gravure.
2. Large bande interdite : Fournit une excellente isolation.
3. Conductivité thermique élevée et faible coefficient de dilatation : Résistant aux chocs thermiques.
4. Haute élasticité :Bonne résistance aux chocs mécaniques.
5. Dureté élevée : Résistant à l'usure et à la corrosion.
Le SiC partage la conductivité électrique du silicium tout en offrant une résistance supérieure à la gravure ionique. À mesure que la miniaturisation des circuits intégrés progresse, la demande de processus de gravure plus efficaces augmente. Les équipements de gravure au plasma, en particulier ceux utilisant un plasma à couplage capacitif (CCP), nécessitent une énergie plasma élevée, ce qui rendBagues de mise au point SiCde plus en plus populaire.
Paramètres de la bague de mise au point Si et CVD SiC :
| Paramètre | Silicium (Si) | Carbure de silicium CVD (SiC) |
| Densité (g/cm³) | 2.33 | 3.21 |
| Bande interdite (eV) | 1.12 | 2.3 |
| Conductivité thermique (W/cm°C) | 1,5 | 5 |
| Coefficient de dilatation thermique (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| Module élastique (GPa) | 150 | 440 |
| Dureté | Inférieur | Plus haut |
Processus de fabrication des bagues de focalisation SiC
Dans les équipements semi-conducteurs, le CVD (Chemical Vapor Deposition) est couramment utilisé pour produire des composants SiC. Les bagues de mise au point sont fabriquées en déposant du SiC dans des formes spécifiques par dépôt en phase vapeur, suivi d'un traitement mécanique pour former le produit final. Le rapport de matériau pour le dépôt en phase vapeur est fixé après des expérimentations approfondies, ce qui rend cohérents des paramètres tels que la résistivité. Cependant, différents équipements de gravure peuvent nécessiter des bagues de focalisation avec des résistivités variables, ce qui nécessite de nouvelles expériences de ratio de matériaux pour chaque spécification, ce qui prend du temps et coûte cher.
En choisissantBagues de mise au point SiCdepuisSemi-conducteur Semicera, les clients peuvent bénéficier des avantages de cycles de remplacement plus longs et de performances supérieures sans augmentation substantielle des coûts.
Composants de traitement thermique rapide (RTP)
Les propriétés thermiques exceptionnelles du CVD SiC le rendent idéal pour les applications RTP. Les composants RTP, y compris les anneaux de bord et les plateaux, bénéficient du CVD SiC. Pendant le RTP, des impulsions de chaleur intenses sont appliquées aux tranches individuelles pendant de courtes durées, suivies d'un refroidissement rapide. Les anneaux de bord CVD SiC, étant minces et ayant une faible masse thermique, ne retiennent pas beaucoup de chaleur, ce qui les rend insensibles aux processus rapides de chauffage et de refroidissement.
Composants de gravure au plasma
La haute résistance chimique du CVD SiC le rend adapté aux applications de gravure. De nombreuses chambres de gravure utilisent des plaques de distribution de gaz CVD SiC pour distribuer les gaz de gravure, contenant des milliers de minuscules trous pour la dispersion du plasma. Comparé aux matériaux alternatifs, le CVD SiC a une réactivité plus faible avec les gaz chlore et fluor. Lors de la gravure sèche, des composants CVD SiC tels que des anneaux de focalisation, des plateaux ICP, des anneaux limites et des pommes de douche sont couramment utilisés.
Les anneaux de focalisation SiC, avec leur tension appliquée pour la focalisation plasma, doivent avoir une conductivité suffisante. Généralement fabriquées en silicium, les bagues de focalisation sont exposées à des gaz réactifs contenant du fluor et du chlore, entraînant une inévitable corrosion. Les bagues de mise au point en SiC, avec leur résistance supérieure à la corrosion, offrent une durée de vie plus longue que les bagues en silicium.
Comparaison du cycle de vie :
· Bagues de mise au point SiC :Remplacé tous les 15 à 20 jours.
· Bagues de mise au point en silicium :Remplacé tous les 10 à 12 jours.
Bien que les anneaux SiC soient 2 à 3 fois plus chers que les anneaux en silicium, le cycle de remplacement prolongé réduit les coûts globaux de remplacement des composants, car toutes les pièces d'usure de la chambre sont remplacées simultanément lorsque la chambre est ouverte pour le remplacement de la bague de mise au point.
Bagues de focalisation SiC de Semicera Semiconductor
Semicera Semiconductor propose des bagues de focalisation SiC à des prix proches de ceux des bagues en silicium, avec un délai d'approvisionnement d'environ 30 jours. En intégrant les bagues de focalisation SiC de Semicera dans l'équipement de gravure au plasma, l'efficacité et la longévité sont considérablement améliorées, réduisant ainsi les coûts globaux de maintenance et améliorant l'efficacité de la production. De plus, Semicera peut personnaliser la résistivité des bagues de mise au point pour répondre aux exigences spécifiques des clients.
En choisissant les bagues de mise au point SiC de Semicera Semiconductor, les clients peuvent bénéficier des avantages de cycles de remplacement plus longs et de performances supérieures sans augmentation substantielle des coûts.
Heure de publication : 10 juillet 2024