Matériau céramique à anneau de focalisation en carbure de silicium
Avec le développement de la technologie des semi-conducteurs, la gravure au plasma est progressivement devenue une technologie largement utilisée dans les processus de fabrication des semi-conducteurs. Le plasma généré par la gravure au plasma est hautement corrosif, et il provoquera également une corrosion sérieuse de la cavité de la chambre de traitement et des composants dans la cavité pendant le processus de gravure de la plaquette. Par conséquent, les composants des équipements de traitement des semi-conducteurs qui sont en contact avec le plasma doivent avoir une meilleure résistance à la gravure au plasma.
Par rapport aux matériaux organiques et métalliques, les matériaux céramiques ont généralement une meilleure résistance à la corrosion physique et chimique et une température de travail élevée. Par conséquent, dans l’industrie des semi-conducteurs, une variété de matériaux céramiques sont devenus le processus de fabrication et le front-end des tranches de silicium monocristallin semi-conducteur. Matériaux de fabrication pour les composants de base de l’équipement dans le processus de traitement, tels que SiC, AlN, Al2O3 et Y2O3, etc. La sélection des matériaux céramiques dans l’environnement plasma dépend de l’environnement de travail des composants de base et des exigences de qualité du produits de traitement, tels que la résistance à la gravure au plasma, les propriétés électriques, l’isolation, etc. Les principaux composants de l’équipement de gravure au plasma utilisant des matériaux céramiques sont les miroirs de fenêtre, les mandrins électrostatiques, les anneaux de focalisation, etc.
Parmi eux, le but principal de l’anneau de mise au point est de fournir un plasma uniforme, qui est utilisé pour assurer la cohérence et la précision de la gravure. En même temps, il doit avoir une conductivité similaire à celle d’une tranche de silicium. En tant que matériau d’anneau de mise au point couramment utilisé, le silicium conducteur est presque proche de la conductivité des tranches de silicium, mais l’inconvénient est qu’il a une faible résistance à la gravure dans le plasma contenant du fluor, et les pièces de la machine de gravure sont souvent utilisées pendant un certain temps. Le phénomène de corrosion réduit considérablement son efficacité de production. En plus d’avoir une conductivité électrique similaire à celle du silicium, le carbure de silicium a également une bonne résistance à la gravure ionique, ce qui en fait un matériau d’anneau de focalisation plus approprié que le silicium conducteur.
Le SiC est largement utilisé dans les composants des équipements de traitement des semi-conducteurs en raison de ses excellentes propriétés. Par exemple, le carbure de silicium a d’excellentes propriétés de résistance à haute température et est largement utilisé dans les composants de base de divers équipements de dépôt. Le carbure de silicium a une excellente conductivité thermique et une conductivité électrique qui correspond aux tranches de Si et est utilisé comme matériau d’anneau de focalisation, et le SiC a une excellente résistance à la gravure au plasma et est un excellent matériau candidat.
Certains chercheurs ont étudié le mécanisme de gravure du carbure de silicium dans le plasma carbone-fluor, et leur conclusion montre qu’après la gravure du carbure de silicium par le plasma carbone-fluor, une série de réactions chimiques se produisent à la surface pour former une fine couche de film polymère fluorocarboné. , qui peut être Le plasma actif à base de fluor est empêché de réagir davantage avec le substrat, de sorte qu’il a une meilleure résistance à la gravure par plasma que Si.
