Офорт Пръстен за фокусиране

В производствените процеси на основни полупроводници, като например CVD химическо отлагане от пари, ецване и отлагане на тънки филми, пръстенът за фокусиране на ецването (Etching Focus Ring), електродът (Electrode), ETC (Edge Temperature Controller) и други консумативи са ключови компоненти за осигуряване на точност и стабилност на процеса. Тези компоненти се сглобяват прецизно във вакуумна камера, за да се постигне равномерна обработка на наноразмерни структури върху повърхността на пластината чрез прецизен контрол на разпределението на плазмата, температурата на ръбовете и еднородността на електрическото поле.

В отговор на строгите изисквания за чистота и стабилност във висок клас процеси (като 5nm и по-долу), Semixlab представи гравирани фокусиращи пръстени и поддържащи консумативи с високочист монокристален силиций като основен материал, в сравнение с традиционните кварцови материали. Пробив в устойчивостта на корозия, термичната стабилност и диелектричните свойства.

Сравнение на материалите на сърцевината: монокристален силиций срещу кварц

1. Устойчивост на плазмена корозия

Монокристали. Високо съвместими с материала на основата на пластината, те показват много ниски скорости на ецване в плазмени среди на базата на флуор (CF₄, SF₆) или хлор (Cl₂) и живеят до 3-5 пъти по-дълго от кварца, намалявайки времето за престой на оборудването и честотата на подмяна.

Кварц: Въпреки че има добра устойчивост на високи температури, лесно се образуват микропукнатини при бомбардиране с високоенергийни йони, което води до повишен риск от замърсяване с частици, особено при дългосрочен процес на ецване.

2. Коефициент на топлопроводимост и коефициент на термично разширение

Монокристален силиций: топлопроводимостта (149 W/m·K) е значително по-висока от тази на кварца (1.4 W/m·K), който може бързо да провежда технологична топлина и да намалява локалното термично напрежение. Ниският му коефициент на термично разширение (2.6×10⁻⁶/K) е подходящ за силициеви пластини, за да се избегне деформация на компонентите поради температурни колебания.

Кварц: ниска топлопроводимост, лесно образува температурен градиент в камерата, което влияе върху еднородността на плазмата; коефициентът на термично разширение (0.55×10⁻⁶/K) е много различен от този на пластината, което лесно причинява микроразместване на компонентите при дългосрочно високо налягане.

Диелектрични свойства и точност на процеса

Monocrystal silicon: Very low dielectric loss (tanδ <0.001), the RF electric field distribution can be accurately regulated to ensure that the edge to the center of the wafer etching rate difference is less than 1.5%, meeting the requirements of advanced processes for line width uniformity.

Кварц: Диелектричната константа (3.8) е различна от тази на силициевата среда, което лесно води до изкривяване на електрическото поле, а ръбният ефект е значителен, което влияе върху консистенцията на формиране на структурата с високо съотношение на страните.

Защо да изберете монокристален силиций?

При усъвършенстваните процеси под 7nm, технологичният прозорец е стеснен до атомен мащаб, а краткият живот на пластините и интерференцията на електрическото поле, характерни за традиционните кварцови консумативи, са се превърнали в пречки в добива. Благодарение на своята физическа и химическа хомология с пластините, монокристалният силициев материал може значително да намали интерференцията на интерфейса, да удължи цикъла на поддръжка до над 3,000 часа и да намали общите разходи с 40%.

Бърз детайл:

1. Други имена: Фокусиращ пръстен, пръстен за ецване, фокусен пръстен за ецване, фокусиращ пръстен от монокристален силиций.

2. Приложение: Изоконсумативните компоненти са ключови компоненти за осигуряване на точност и стабилност на процеса. Тези компоненти се сглобяват прецизно във вакуумна камера, за да се постигне равномерна обработка на наноразмерни структури върху повърхността на пластината чрез прецизен контрол на разпределението на плазмата, температурата на ръбовете и еднородността на електрическото поле.

3. Основни параметри: Топлопроводимост (149 W/m·K), може бързо да провежда технологична топлина, намалява локалното термично напрежение; Ниският му коефициент на термично разширение (2.6×10⁻⁶/K) е съобразен със силициевите пластини, за да се избегне деформация на компонентите поради температурни колебания.

Сравнение на технически данни

HAR ецване: В 3D NAND и TSV (чрез силиций) процес, стабилно поддържане на перпендикулярността на страничните стени на дълбоките отвори.

Атомнослойно ецване (ALE): Премахване на единични атомни слоеве чрез прецизен контрол на електрическото поле, за да се избегне прекомерно ецване.

Обработка на сложни полупроводници: Ецване с нисък процент на дефекти, съвместимо с материали с широка забранена зона като GaN и SiC.

Гаранция за нулево замърсяване: Монокристалният силициев материал е ултрапрецизно полиран (Ra <0.1 μm) и е в корпус за чисти помещения клас 10, за да се избегне отделянето на твърди частици и да се отговори на стандарта за чистота на полупроводници (SEMI F47).

Интелигентен дизайн за контрол на температурата: Интегриран ETC модул, наблюдение в реално време и регулиране на температурата на ръбовете чрез вградена термодвойка, компенсация на термичното отклонение на процесната камера, за да се гарантира повторяемост на партидите.

Персонализирана съвместимост: Поддържа персонализирана апертура и дебелина според модела на клиентската станция (като AMAT Centura, Lam Research Kiyo), за различни плазмени източници (ICP, CCP).