エッチ リング の 主な 材料 は 何 です か

半導体製造において,エッチリング (より一般的に焦点リングまたはエッジリングと呼ばれます) は,プラズマエッチング室内のシリコンウエファーを囲む消耗部品です.その主な仕事は,電気静止チャック (ESC) を物理的に保護し,プラズマシートを電気的に形作るため,ホイールの端まで均等なエッチングを保証することです.

攻撃的で高エネルギープラズマに直接曝されているため 化学的腐食や物理的な噴霧に耐える 高純度素材で作らなければなりません最も一般的な材料は:

1高純度クォーツ (SiO2)

歴史的に最も一般的な材料である超高純度クォーツ (99.99%+シリカ) は,清潔な性質とコスト効率性により工場で広く使用されています.

• 最適に使用:シリコンエッチングと金属汚染を最小限に抑えるアプリケーションは重要です.
• 利点:極めて純粋で 熱膨張が低く 初期材料コストも低い
• デメリット:攻撃的なフッ素ベースのプラズマ (CF4,SF6,NF3) に曝されれば比較的迅速に侵食する." 道具を頻繁に切断して交換する".

2シリコンカービード (SiC)

化学蒸気沉積 (CVD SiC) または高級シンタリングによって製造されたシリコンカービードは,高度な高電力ノードにとって急速に主流の選択肢になりました.

• 最適に使用:高アスペクト比 (HAR) エッチング,3D NAND 階段エッチングや FinFET/GAA 製造など.
• 利点:固さも耐磨性も高い フッ素と塩素のプラズマでは クォーツよりも寿命を大幅に延長し,ツール全体の所有コスト (TCO) を低減するまた高熱伝導性があり ワイファー端の温度を安定させています
• デメリット:初期製造費と材料費が高く (クォーツの価格の3倍から5倍).

3単結晶 (単結晶) または多結晶シリコン (Si)

高純度シリコンを使用することで 焦点リングは ワッファーそのものの延長のように動作します

• 最適に使用:酸化物 (SiO2) のエッチングプロセス
• 利点:リングは標準のウエフルの化学組成と一致するので リングから噴射されたり 刻まれたりした 微小な材料は 完全にゼロの異物元素汚染を 室内に導入します
• デメリット:クォーツのように 特定の化学反応によって 時間の経過とともに分解する消耗品として振る舞い 定期的な交換が必要です

4先進セラミックス&コーティング

ニッチ環境や高腐食性のある環境では,特殊陶器が使用されます:アルミナ (AI2O3):高い機械強度と良い介電性能を提供します.弾丸を撃たれたら 粒子を放出できる.イトリウム酸化物 (Y2O3 / イトリウム): 攻撃的なハロゲンプラズマと戦うために,セラミックまたは金属リングベースの上に高度にプラズマ耐性のあるコーティングとしてしばしば使用されます.シリコンナトリウム (Si3N4):特殊な熱衝撃耐性および機械的硬さ要件のために選択.

材料 の 選定 の 概要