Material cerâmico de anel de focagem de carboneto de silício
Com o desenvolvimento da tecnologia de semicondutores, a gravação a plasma tornou-se gradualmente uma tecnologia amplamente utilizada em processos de fabricação de semicondutores. O plasma gerado pela gravação a plasma é altamente corrosivo e também causará corrosão grave na cavidade da câmara do processo e nos componentes da cavidade durante o processo de gravação do wafer. Portanto, os componentes em equipamentos de processamento de semicondutores que estão em contato com o plasma precisam ter melhor resistência ao ataque de plasma.
Em comparação com materiais orgânicos e metálicos, os materiais cerâmicos geralmente apresentam melhor resistência à corrosão física e química e alta temperatura de trabalho. Portanto, na indústria de semicondutores, uma variedade de materiais cerâmicos tornou-se o processo de fabricação e front-end de pastilhas de silício de cristal único semicondutor. Materiais de fabricação para os componentes principais do equipamento no processo de processamento, como SiC, AlN, Al2O3 e Y2O3, etc. A seleção de materiais cerâmicos no ambiente de plasma depende do ambiente de trabalho dos componentes principais e dos requisitos de qualidade do produtos de processo, como resistência à corrosão a plasma, propriedades elétricas, isolamento, etc. Os principais componentes do equipamento de gravação a plasma usando materiais cerâmicos são espelhos de janela, mandris eletrostáticos, anéis de focagem, etc.
Entre eles, o principal objetivo do anel de foco é fornecer um plasma uniforme, que é usado para garantir a consistência e a precisão do ataque. Ao mesmo tempo, ele precisa ter uma condutividade semelhante à de uma pastilha de silício. Como um material de anel de foco comumente usado, o silício condutor é quase próximo da condutividade das pastilhas de silício, mas a desvantagem é que ele tem baixa resistência à corrosão em plasma contendo flúor, e as peças da máquina de gravação são frequentemente usadas por um período de tempo. O fenômeno da corrosão reduz seriamente sua eficiência de produção. Além de ter condutividade elétrica semelhante ao silício, o carboneto de silício também possui boa resistência ao ataque de íons, tornando-o um material de anel de foco mais adequado do que o silício condutor.
O SiC é amplamente utilizado em componentes de equipamentos de processamento de semicondutores devido às suas excelentes propriedades. Por exemplo, o carboneto de silício possui excelentes propriedades de resistência a altas temperaturas e é amplamente utilizado em componentes centrais de vários equipamentos de deposição. O carboneto de silício tem excelente condutividade térmica e condutividade elétrica que combina com wafers de Si e é usado como material de anel de foco, e o SiC tem mais excelente resistência ao ataque de plasma e é um excelente material candidato.
Alguns pesquisadores estudaram o mecanismo de gravação do carboneto de silício no plasma de carbono-flúor, e sua conclusão mostra que, após o carboneto de silício ser gravado pelo plasma de carbono-flúor, uma série de reações químicas ocorrem na superfície para formar uma fina camada de filme de polímero de fluorocarbono. , que pode ser O plasma ativo à base de flúor é impedido de reagir ainda mais com o substrato, por isso tem melhor resistência ao ataque de plasma do que o Si.
