Etç Yüzüklerinin Ana Malzemeleri Nelerdir?

Yarım iletken üretiminde, kazma halkaları (daha yaygın olarak odak halkaları veya kenar halkaları olarak adlandırılır) bir plazma kazma odasının içinde silikon levhayı çevreleyen tüketilebilir bileşenlerdir.Başlıca görevleri elektrostatik çubuğu (ESC) fiziksel olarak korumak ve plazma kabuğunu elektrikle şekillendirmek ve waferin kenarına kadar tekdüze kazım sağlamak.

Doğrudan saldırgan, yüksek enerjili plazmalara maruz kaldıkları için, kimyasal korozyona ve fiziksel püskürtmeye dirençli yüksek saflıklı malzemelerden yapılmalıdırlar.En yaygın kullanılan malzemeler şunlardır::

1Yüksek Saflıklı Kuvars (SiO2)

Tarihsel olarak en yaygın malzeme olan ultra yüksek saflıklı kuvars (99.99% + silikon) temiz özellikleri ve maliyet etkinliği nedeniyle fabrikalarda yaygın olarak kullanılır.

• En iyi kullanımı:Silikon kazım ve iz metal kirliliğini en aza indirgenmenin kritik olduğu uygulamalar.
• Avantajları:Son derece saf, düşük termal genişleme ve daha düşük ön malzeme maliyeti.
• Eksiler:Flutre bazlı plazmalara (CF4, SF6, NF3) maruz kaldığında nispeten hızlı bir şekilde aşınır." Değişiklik için sık sık aletleri kapatmaya zorlamak.

2Silikon Karbid (SiC)

Özellikle Kimyasal Buhar Depozisyonu (CVD SiC) veya yüksek kaliteli sinterleme yoluyla üretilen Silikon Karbid, hızlı bir şekilde gelişmiş, yüksek güçlü düğümler için ana akım seçeneği haline geldi.

• En iyi kullanımı:3D NAND merdiven kazımı ve FinFET / GAA imalatı gibi yüksek boyut oranı (HAR) kazım.
• Avantajları:Flüor ve klor plazmalarında kuvarsdan daha yavaş erodasyon yapar.Hayat süresini önemli ölçüde uzatmak ve aracın toplam sahip olma maliyetini (TCO) düşürmekAyrıca yüksek ısı iletkenliğine sahiptir ve wafer kenarının sıcaklığını sabit tutar.
• Eksiler:Yüksek başlangıç üretim ve malzeme maliyetleri (genellikle kuvarsın fiyatının 3 ila 5 katı).

3Tek kristal (Monocrystalline) veya Polikristalline Silikon (Si)

Yüksek saflıkta silikon kullanmak, odak halkalarının waferin kendisinin bir uzantısı gibi davranmasını sağlar.

• En iyi kullanımı:Oksit (SiO2) kazım süreçleri.
• Avantajları:Yüzük standart bir waferin kimyasal bileşimine uygun olduğundan, yüzükten püskürtülmüş veya kazınmış herhangi bir maddenin, odaya kesinlikle sıfır yabancı element kirliliği getirmesi gerekir.
• Eksiler:Kuvars gibi, zamanla belirli kimyasal maddeler altında bozulur ve düzenli olarak değiştirilmesini gerektirir.

4Gelişmiş Seramik ve Kaplamalar

Niş veya yüksek koroziv ortamlar için özel seramikler kullanılır:Alümina (AI2O3): Yüksek mekanik dayanıklılık ve iyi dielektrik performans sağlar,Çok sert bir şekilde bombalandığında parçacıklar atabilir.. Yttrium Oksit (Y2O3 / Yttria): Saldırgan halogen plazmalarla mücadele etmek için genellikle seramik veya metal halka tabanlarının üzerinde yüksek plazma direncili bir kaplama olarak kullanılır. Silikon Nitrür (Si3N4):Özel termal şok direnci ve mekanik sertlik gereksinimleri için seçilmiştir.

Malzeme Seçimi Özetleri