プラズマ エッチング装置では、セラミック部品が重要な役割を果たします。フォーカスリング.の フォーカスリングは、リングに電圧を印加してプラズマをウェーハ上に集中させるために、ウェーハの周囲に配置され、ウェーハと直接接触するために不可欠です。これにより、エッチングプロセスの均一性が向上します。
エッチングマシンにおけるSiCフォーカスリングの応用
SiC CVDコンポーネントエッチングマシンなどでフォーカスリング, ガスシャワーヘッドSiC は塩素系やフッ素系のエッチング ガスに対する反応性が低く、導電性があるため、プラテン、エッジ リングなどに好まれており、プラズマ エッチング装置に最適な材料です。
フォーカスリング素材としてのSiCのメリット
真空反応チャンバー内ではプラズマに直接さらされるため、フォーカス リングは耐プラズマ性の素材で作られている必要があります。シリコンまたは石英で作られた従来のフォーカスリングは、フッ素ベースのプラズマ中でのエッチング耐性が低く、急速な腐食と効率の低下を引き起こします。
Si と CVD SiC フォーカス リングの比較:
1. より高密度:エッチング量を削減します。
2.広いバンドギャップ: 優れた断熱性を発揮します。
3. 高い熱伝導率と低い膨張係数: 熱衝撃に強い。
4.高弾性:機械的衝撃に対する優れた耐性。
5.高硬度: 耐摩耗性と耐腐食性。
SiC はシリコンの導電性を共有しながら、イオンエッチングに対して優れた耐性を備えています。集積回路の微細化が進むにつれて、より効率的なエッチングプロセスの需要が増加しています。プラズマ エッチング装置、特に容量結合プラズマ (CCP) を使用する装置は、高いプラズマ エネルギーを必要とするため、SiCフォーカスリングますます人気が高まっています。
Si および CVD SiC フォーカス リング パラメータ:
| パラメータ | シリコン（Si） | CVD炭化ケイ素(SiC) |
| 密度 (g/cm3) | 2.33 | 3.21 |
| バンドギャップ (eV) | 1.12 | 2.3 |
| 熱伝導率(W/cm℃) | 1.5 | 5 |
| 熱膨張係数 (x10⁻⁶/°C) | 2.6 | 4 |
| 弾性率 (GPa) | 150 | 440 |
| 硬度 | より低い | より高い |
SiCフォーカスリングの製造工程
半導体装置では、SiC コンポーネントの製造に CVD (化学蒸着) が一般的に使用されます。フォーカスリングは、SiCを蒸着により所定の形状に成膜し、その後機械加工を行って最終製品を形成します。蒸着の材料比率は広範な実験を経て固定され、抵抗率などのパラメータが一貫します。ただし、エッチング装置が異なると、抵抗率が異なるフォーカス リングが必要になる場合があり、仕様ごとに新しい材料比率を実験する必要があり、時間とコストがかかります。
選択することでSiCフォーカスリングからセミセラ半導体、お客様はコストを大幅に増加させることなく、交換サイクルの延長と優れたパフォーマンスのメリットを得ることができます。
急速熱処理 (RTP) コンポーネント
CVD SiC の優れた熱特性により、RTP アプリケーションに最適です。エッジ リングやプラテンなどの RTP コンポーネントは CVD SiC の恩恵を受けます。 RTP中、個々のウェーハに短時間にわたって強力な熱パルスが加えられ、その後急速に冷却されます。 CVD SiC エッジ リングは薄く、熱質量が小さいため、熱をあまり保持しないため、急速な加熱および冷却プロセスの影響を受けません。
プラズマエッチング部品
CVD SiC は耐薬品性が高いため、エッチング用途に適しています。多くのエッチング チャンバーは、プラズマを分散させるための数千の小さな穴を備えた CVD SiC ガス分配プレートを使用してエッチング ガスを分配します。代替材料と比較して、CVD SiC は塩素およびフッ素ガスとの反応性が低くなります。ドライ エッチングでは、フォーカス リング、ICP プラテン、境界リング、シャワーヘッドなどの CVD SiC コンポーネントが一般的に使用されます。
プラズマ集束のために電圧が印加される SiC フォーカス リングには、十分な導電性が必要です。通常、フォーカス リングはシリコンで作られており、フッ素や塩素を含む反応性ガスにさらされるため、腐食が避けられません。 SiCフォーカスリングは耐食性に優れているため、シリコンリングに比べて長寿命です。
ライフサイクルの比較:
・SiCフォーカスリング：15～20日ごとに交換してください。
· シリコンフォーカスリング:10～12日ごとに交換してください。
SiC リングはシリコン リングより 2 ～ 3 倍高価ですが、フォーカス リング交換のためにチャンバーが開かれるときにチャンバー内のすべての摩耗部品が同時に交換されるため、交換サイクルが延長され、全体的なコンポーネント交換コストが削減されます。
Semicera Semiconductor の SiC フォーカス リング
セミセラセミコンダクターは、シリコンリングに近い価格でSiCフォーカスリングを提供しており、リードタイムは約30日です。 Semicera の SiC フォーカス リングをプラズマ エッチング装置に統合することにより、効率と寿命が大幅に向上し、全体的なメンテナンス コストが削減され、生産効率が向上します。さらに、セミセラは、特定の顧客の要件を満たすためにフォーカス リングの抵抗率をカスタマイズできます。
セミセラ セミコンダクターの SiC フォーカス リングを選択することで、お客様はコストを大幅に増加させることなく、より長い交換サイクルと優れたパフォーマンスのメリットを得ることができます。
投稿日時: 2024 年 7 月 10 日