Componente ceramice cheie în echipamentele de gravare cu plasmă: camere ceramice, inele de focalizare SiC și altele
Tehnologia de gravare cu plasmă este un proces indispensabil în fabricarea circuitelor integrate la scară foarte mare. Pe măsură ce dimensiunea tranzistoarelor semiconductoare scade drastic și energia plasma cu halogen crește, contaminarea plachetelor a devenit o problemă mai presantă. În prelucrarea plachetelor, în condiții de plasmă de înaltă densitate, materialele utilizate în camerele ceramice ale echipamentelor de gravare cu plasmă trebuie să reziste la coroziune extremă cu plasmă. Tehnologiile de gravare de ultimă generație necesită materiale mai puternice și mai fiabile pentru a face față provocărilor precum coroziunea cu plasmă, generarea de particule, contaminarea cu metale și descompunerea oxigenului.
Ceramica ca materiale cheie pentru componentele echipamentelor de gravare cu plasmă
În comparație cu materialele organice și metalice, materialele ceramice oferă proprietăți mecanice superioare, rezistență la coroziune chimică și temperaturi ridicate de lucru. Ca rezultat, ceramica a devenit materialul de bază pentru fabricarea componentelor cheie în echipamentele de procesare a plachetelor semiconductoare. În echipamentele de gravare cu plasmă, componentele ceramice esențiale includ camere ceramice, inele de focalizare SiC, mandrine electrostatice SiC, duze ceramice cu alumină, plăci de dispersie de gaz și alte elemente structurale.
Caracteristicile cheie ale materialelor ceramice din camerele de gravare cu plasmă
Pentru a rezista eficient gravării cu plasmă, materialele ceramice utilizate în camerele ceramice trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
● Puritate ridicată cu conținut minim de impurități metalice.
● Proprietăți chimice stabile, în special viteze de reacție scăzute cu gazele de coroziune cu halogen.
● Densitate mare, cu puțini pori deschiși.
● Granulație fină și conținut scăzut de fază la granulă.
● Proprietăți mecanice excelente, ceea ce le face ușor de prelucrat.
● Unele componente necesită proprietăți suplimentare, cum ar fi performanță dielectrică bună, conductivitate electrică sau conductivitate termică.
Într-un mediu cu plasmă, selectarea materialului ceramic adecvat depinde de condițiile de lucru ale componentelor de bază și de cerințele procesului, inclusiv de rezistența la gravarea cu plasmă, proprietățile electrice și izolația.
Aplicarea ceramicii în componentele de bază ale echipamentelor de gravare cu plasmă
1. Camere ceramice
Camera ceramică este una dintre cele mai critice componente ale echipamentului de gravare cu plasmă, deoarece influențează direct contaminarea plachetelor, stabilitatea procesului și randamentul de gravare.Ceramica de alumină de înaltă puritatecamerele sunt utilizate pe scară largă datorită rezistenței excelente la coroziune a plasmei și capacității de a oferi o impedanță fiabilă a plasmei. Cu toate acestea, fabricarea camerelor ceramice cu alumină de dimensiuni mari prezintă provocări precum deformarea, fisurarea și dificultăți în obținerea densității și purității ridicate. Producerea ceramicii de alumină de înaltă densitate și puritate înaltă necesită materii prime premium și tehnici de procesare riguroase.
Inelele de focalizare SiC joacă un rol crucial în îmbunătățirea uniformității de gravare la marginea plachetei și în asigurarea poziționării sigure a plachetei. Aceste inele mențin densitatea plasmei, prevenind în același timp contaminarea în jurul perimetrului plachetei. Când este asociată cu mandrine electrostatice SiC, napolitana este ținută pe loc folosind forțe electrostatice.
Deoarece inelele de focalizare SiC sunt în contact direct cu plasma în interiorul camerei de reacție, ele trebuie să aibă o rezistență excelentă la coroziune a plasmei și proprietăți electrice similare cu plachetele de siliciu. Carbura de siliciu (SiC) este materialul preferat pentru inelele de focalizare datorită durabilității și proprietăților sale rezistente la plasmă. Aceste inele sunt de obicei fabricate prin depunere chimică în vapori (CVD) pentru a obține inele de focalizare SiC de înaltă puritate, cu dimensiuni precise.
3.Mandrine electrostatice SiC (ESC)
În timpul gravării cu plasmă, mandrinele electrostatice (ESC) de SiC sunt utilizate pentru a fixa plachetele în poziție pe sistemul de electrozi inferior. Un semnal de radiofrecvență (RF) aplicat generează o polarizare DC pe placă, permițând gravarea precisă cu plasmă. ESC-urile reglează, de asemenea, temperatura plachetei pentru a asigura rezultate uniforme de gravare.
Structura ESC include un strat dielectric, o bază și un strat de încălzire. Mandrinele electrostatice SiC oferă conductivitate termică superioară, expansiune termică minimă și durabilitate ridicată, făcându-le o alegere excelentă pentru păstrarea plachetelor. Ceramica de alumină și nitrură de aluminiu sunt, de asemenea, utilizate în unele modele ESC pentru
proprietățile lor izolante și capacitățile de gestionare a căldurii.
4. Oglinzi pentru fereastră
Oglinda ferestrei din echipamentele de gravare cu plasmă trebuie să mențină o transmisie ridicată a luminii și rezistență la gravare. Când rezistența la gravare este inadecvată, suprafața oglinzii poate deveni neclară. Ceramica cu oxid de ytriu (Y₂O₃) este utilizată pe scară largă pentru această aplicație datorită transparenței lor optice ridicate și rezistenței superioare la plasmă.
Cu toate acestea, oxidul de ytriu are proprietăți de sinterizare slabe și rezistență mecanică scăzută. Prin încorporarea aluminei, se formează un compozit de ytriu-aluminiu granat (YAG), oferind rezistență sporită la gravare, claritate optică și rezistență mecanică - făcându-l o alegere ideală pentru materialele oglinzilor pentru ferestre în sistemele de gravare cu plasmă.
Duzele ceramice cu alumină sunt esențiale pentru controlul precis al debitului de gaz și pentru dispersarea uniformă a gazelor în camera de gravare cu plasmă. Aceste duze trebuie să reziste la medii extreme cu plasmă, să mențină o rezistență dielectrică ridicată și să reziste la coroziunea chimică din cauza gazelor de proces și a produselor secundare.
Duze ceramice din alumină fabricate dinCeramica Al₂O₃sunt utilizate în mod obișnuit datorită proprietăților lor excelente de izolare, durității ridicate și rezistenței la deteriorarea plasmei. In unele cazuri,nitrură de aluminiu (AlN)ceramica este folosită pentru conductivitatea termică și durabilitatea lor superioară.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. este un furnizor reputat și de încredere specializat în producția și vânzarea de piese ceramice tehnice. Oferim producție personalizată și prelucrare de înaltă precizie pentru o serie largă de materiale ceramice de înaltă performanță, inclusiv ceramică de alumină, ceramica din zirconiu, nitrură de siliciu, nitrură de bor , nitrură de aluminiu şi sticlă ceramică prelucrabilă. În prezent, piesele noastre ceramice pot fi găsite în multe industrii precum mecanică, chimică, medicală, semiconductoare, vehicule, electronice, metalurgie etc. Misiunea noastră este de a oferi piese ceramice de cea mai bună calitate pentru utilizatorii la nivel mondial și este o mare plăcere să vedem piesele noastre ceramice funcționând eficient în aplicațiile specifice ale clienților. Putem coopera atât la prototip, cât și la producția de masă, bine ați venit să ne contactați dacă aveți cerințe.
