प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरण में फोकस रिंग के लिए आदर्श सामग्री: सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)

प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरण में, सिरेमिक घटक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिनमें शामिल हैंफोकस रिंग. फोकस रिंग, वेफर के चारों ओर रखा जाता है और इसके साथ सीधे संपर्क में, रिंग पर वोल्टेज लागू करके प्लाज्मा को वेफर पर केंद्रित करने के लिए आवश्यक है। इससे नक़्क़ाशी प्रक्रिया की एकरूपता बढ़ती है।

नक़्क़ाशी मशीनों में SiC फोकस रिंगों का अनुप्रयोग

SiC CVD घटकनक़्क़ाशी मशीनों में, जैसेफोकस रिंग, गैस शावरहेड्सक्लोरीन और फ्लोरीन-आधारित नक़्क़ाशी गैसों और इसकी चालकता के साथ SiC की कम प्रतिक्रिया के कारण, प्लैटेंस और किनारे के छल्ले को पसंद किया जाता है, जो इसे प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरण के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है।

फोकस रिंग सामग्री के रूप में SiC के लाभ

वैक्यूम प्रतिक्रिया कक्ष में प्लाज्मा के सीधे संपर्क के कारण, फोकस रिंग को प्लाज्मा प्रतिरोधी सामग्री से बनाने की आवश्यकता होती है। सिलिकॉन या क्वार्ट्ज से बने पारंपरिक फोकस रिंग, फ्लोरीन-आधारित प्लाज़्मा में खराब नक़्क़ाशी प्रतिरोध से ग्रस्त हैं, जिससे तेजी से क्षरण होता है और दक्षता कम हो जाती है।

Si और CVD SiC फोकस रिंग के बीच तुलना:

1. उच्च घनत्व:नक़्क़ाशी की मात्रा कम कर देता है।

2. वाइड बैंडगैप: उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदान करता है.

    3. उच्च तापीय चालकता और कम विस्तार गुणांक: थर्मल शॉक के प्रति प्रतिरोधी।

    4. उच्च लोच:यांत्रिक प्रभाव के लिए अच्छा प्रतिरोध।

    5. उच्च कठोरता: घिसाव और संक्षारण प्रतिरोधी।

SiC आयनिक नक़्क़ाशी के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करते हुए सिलिकॉन की विद्युत चालकता साझा करता है। जैसे-जैसे एकीकृत सर्किट लघुकरण आगे बढ़ता है, अधिक कुशल नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं की मांग बढ़ती है। प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरण, विशेष रूप से कैपेसिटिव युग्मित प्लाज्मा (सीसीपी) का उपयोग करने वाले उपकरणों को बनाने के लिए उच्च प्लाज्मा ऊर्जा की आवश्यकता होती हैSiC फोकस रिंगतेजी से लोकप्रिय.

Si और CVD SiC फोकस रिंग पैरामीटर्स:

पैरामीटर	सिलिकॉन (Si)	सीवीडी सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)
घनत्व (ग्राम/सेमी³)	2.33	3.21
बैंड गैप (eV)	1.12	2.3
तापीय चालकता (W/cm°C)	1.5	5
थर्मल विस्तार गुणांक (x10⁻⁶/°C)	2.6	4
लोचदार मापांक (जीपीए)	150	440
कठोरता	निचला	उच्च

 

SiC फोकस रिंग्स की विनिर्माण प्रक्रिया

सेमीकंडक्टर उपकरण में, CVD (रासायनिक वाष्प जमाव) का उपयोग आमतौर पर SiC घटकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। फोकस रिंगों का निर्माण वाष्प जमाव के माध्यम से SiC को विशिष्ट आकार में जमा करके किया जाता है, इसके बाद अंतिम उत्पाद बनाने के लिए यांत्रिक प्रसंस्करण किया जाता है। वाष्प जमाव के लिए सामग्री अनुपात व्यापक प्रयोग के बाद तय किया जाता है, जिससे प्रतिरोधकता जैसे पैरामीटर सुसंगत हो जाते हैं। हालाँकि, अलग-अलग नक़्क़ाशी उपकरणों को अलग-अलग प्रतिरोधकता वाले फ़ोकस रिंग की आवश्यकता हो सकती है, जिससे प्रत्येक विनिर्देश के लिए नए सामग्री अनुपात प्रयोगों की आवश्यकता होती है, जो समय लेने वाली और महंगी है।

चुनकरSiC फोकस रिंगसेसेमीसेरा सेमीकंडक्टर, ग्राहक लागत में पर्याप्त वृद्धि के बिना लंबे प्रतिस्थापन चक्र और बेहतर प्रदर्शन का लाभ प्राप्त कर सकते हैं।

रैपिड थर्मल प्रोसेसिंग (आरटीपी) घटक

सीवीडी सीआईसी के असाधारण तापीय गुण इसे आरटीपी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं। एज रिंग्स और प्लैटेंस सहित आरटीपी घटक, सीवीडी सीआईसी से लाभान्वित होते हैं। आरटीपी के दौरान, छोटी अवधि के लिए अलग-अलग वेफर्स पर तीव्र ताप दालों को लागू किया जाता है, जिसके बाद तेजी से ठंडा किया जाता है। सीवीडी SiC किनारे के छल्ले, पतले होने और कम तापीय द्रव्यमान होने के कारण, महत्वपूर्ण गर्मी बरकरार नहीं रखते हैं, जिससे वे तेजी से हीटिंग और शीतलन प्रक्रियाओं से अप्रभावित रहते हैं।

प्लाज्मा नक़्क़ाशी घटक

CVD SiC का उच्च रासायनिक प्रतिरोध इसे नक़्क़ाशी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। कई नक़्क़ाशी कक्ष नक़्क़ाशी गैसों को वितरित करने के लिए सीवीडी SiC गैस वितरण प्लेटों का उपयोग करते हैं, जिसमें प्लाज्मा फैलाव के लिए हजारों छोटे छेद होते हैं। वैकल्पिक सामग्रियों की तुलना में, CVD SiC में क्लोरीन और फ्लोरीन गैसों के साथ कम प्रतिक्रिया होती है। सूखी नक़्क़ाशी में, CVD SiC घटकों जैसे फ़ोकस रिंग, ICP प्लेटेंस, बाउंड्री रिंग और शॉवरहेड का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

प्लाज्मा फोकसिंग के लिए लागू वोल्टेज के साथ SiC फोकस रिंग में पर्याप्त चालकता होनी चाहिए। आमतौर पर सिलिकॉन से बने फोकस रिंग फ्लोरीन और क्लोरीन युक्त प्रतिक्रियाशील गैसों के संपर्क में आते हैं, जिससे अपरिहार्य क्षरण होता है। SiC फोकस रिंग, अपने बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ, सिलिकॉन रिंग की तुलना में लंबे समय तक जीवनकाल प्रदान करते हैं।

जीवनचक्र तुलना:

· SiC फोकस रिंग्स:हर 15 से 20 दिन में बदला जाता है।
· सिलिकॉन फोकस रिंग्स:हर 10 से 12 दिन में बदला जाता है।

SiC रिंग सिलिकॉन रिंग की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक महंगी होने के बावजूद, विस्तारित प्रतिस्थापन चक्र समग्र घटक प्रतिस्थापन लागत को कम कर देता है, क्योंकि जब फोकस रिंग प्रतिस्थापन के लिए कक्ष खोला जाता है, तो कक्ष में सभी पहनने वाले हिस्सों को एक साथ बदल दिया जाता है।

सेमीसेरा सेमीकंडक्टर के SiC फोकस रिंग्स

सेमीसेरा सेमीकंडक्टर लगभग 30 दिनों की लीड टाइम के साथ, सिलिकॉन रिंग्स के करीब कीमतों पर SiC फोकस रिंग्स प्रदान करता है। सेमीसेरा के SiC फोकस रिंग को प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरण में एकीकृत करने से, दक्षता और दीर्घायु में काफी सुधार होता है, जिससे समग्र रखरखाव लागत कम हो जाती है और उत्पादन दक्षता में वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, सेमीसेरा विशिष्ट ग्राहक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए फोकस रिंगों की प्रतिरोधकता को अनुकूलित कर सकता है।

सेमीसेरा सेमीकंडक्टर से SiC फोकस रिंग चुनकर, ग्राहक लागत में पर्याप्त वृद्धि के बिना लंबे प्रतिस्थापन चक्र और बेहतर प्रदर्शन का लाभ प्राप्त कर सकते हैं।