Material cerámico del anillo de enfoque de carburo de silicio
Con el desarrollo de la tecnología de semiconductores, el grabado con plasma se ha convertido gradualmente en una tecnología ampliamente utilizada en los procesos de fabricación de semiconductores. El plasma generado por el grabado con plasma es altamente corrosivo y también causará una corrosión grave en la cavidad de la cámara de proceso y los componentes de la cavidad durante el proceso de grabado de la oblea. Por lo tanto, los componentes de los equipos de procesamiento de semiconductores que están en contacto con el plasma necesitan una mejor resistencia al grabado con plasma.
En comparación con los materiales orgánicos y metálicos, los materiales cerámicos generalmente tienen una mejor resistencia a la corrosión física y química y una alta temperatura de trabajo. Por lo tanto, en la industria de los semiconductores, una variedad de materiales cerámicos se han convertido en el proceso de fabricación y en la parte delantera de las obleas de silicio monocristalino de semiconductores. Materiales de fabricación para los componentes centrales del equipo en el proceso de procesamiento, como SiC, AlN, Al2O3 y Y2O3, etc. La selección de materiales cerámicos en el entorno de plasma depende del entorno de trabajo de los componentes centrales y los requisitos de calidad del productos de proceso, como resistencia al grabado con plasma, propiedades eléctricas, aislamiento, etc. Los componentes principales del equipo de grabado con plasma que utiliza materiales cerámicos son espejos de ventana, mandriles electrostáticos, anillos de enfoque, etc.
Entre ellos, el objetivo principal del anillo de enfoque es proporcionar un plasma uniforme, que se utiliza para garantizar la consistencia y precisión del grabado. Al mismo tiempo, debe tener una conductividad similar a la de una oblea de silicio. Como material de anillo de enfoque de uso común, el silicio conductor está casi cerca de la conductividad de las obleas de silicio, pero la desventaja es que tiene poca resistencia al grabado en plasma que contiene flúor, y las piezas de la máquina de grabado se utilizan a menudo durante un período de tiempo. El fenómeno de la corrosión reduce seriamente su eficiencia productiva. Además de tener una conductividad eléctrica similar a la del silicio, el carburo de silicio también tiene una buena resistencia al grabado iónico, lo que lo convierte en un material de anillo de enfoque más adecuado que el silicio conductor.
SiC es ampliamente utilizado en componentes de equipos de procesamiento de semiconductores debido a sus excelentes propiedades. Por ejemplo, el carburo de silicio tiene excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas y se usa ampliamente en los componentes centrales de varios equipos de deposición. El carburo de silicio tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica que coincide con las obleas de Si y se utiliza como material de anillo de enfoque, y el SiC tiene una resistencia más excelente al grabado con plasma y es un excelente material candidato.
Algunos investigadores han estudiado el mecanismo de grabado del carburo de silicio en el plasma de carbono-flúor, y su conclusión muestra que después de que el plasma de carbono-flúor graba el carburo de silicio, se produce una serie de reacciones químicas en la superficie para formar una capa delgada de película de polímero de fluorocarbono. , que se puede evitar que el plasma activo basado en flúor reaccione más con el sustrato, por lo que tiene una mejor resistencia al grabado por plasma que el silicio.
