Anel Focus de gravado

Nos procesos de fabricación de semicondutores básicos, como a deposición química de vapor por CVD, o gravado e a deposición de película fina, o anel de enfoque de gravado (Anel de enfoque de gravado), o eléctrodo (Electrodo), o ETC (Controlador de temperatura de bordo) e outros compoñentes consumibles son compoñentes clave para garantir a precisión e a estabilidade do proceso. Estes compoñentes móntanse con precisión nunha cámara de baleiro para lograr un mecanizado uniforme de estruturas a nanoescala na superficie da oblea mediante un control preciso da distribución do plasma, a temperatura do bordo e a uniformidade do campo eléctrico.

En resposta aos estritos requisitos de limpeza e estabilidade nos procesos de alta gama (como 5 nm e inferiores), Semixlab introduciu aneis de enfoque gravados e consumibles de soporte con silicio monocristalino de alta pureza como material central, en comparación cos materiais de cuarzo tradicionais. Avance na resistencia á corrosión, estabilidade térmica e propiedades dieléctricas.

Comparación do material do núcleo: silicio monocristalino vs. cuarzo

1. Resistencia á corrosión por plasma

Monocristais. Moi consistentes co material base da oblea, presentaron taxas de gravado moi baixas en ambientes de plasma baseados en flúor (CF₄, SF₆) ou cloro (Cl₂) e duraron ata 3-5 veces máis que o cuarzo, o que reduciu o tempo de inactividade dos equipos e a frecuencia de substitución.

Cuarzo: Aínda que ten unha boa resistencia a altas temperaturas, é doado formar microfendas baixo o bombardeo de ións de alta enerxía, o que resulta nun maior risco de contaminación por partículas, especialmente no proceso de gravado a longo prazo.

2. Condutividade térmica e coeficiente de expansión térmica

Silicio monocristalino: a condutividade térmica (149 W/m·K) é significativamente maior que a do cuarzo (1.4 W/m·K), que pode conducir rapidamente a calor do proceso e reducir a tensión térmica local. O seu baixo coeficiente de expansión térmica (2.6×10⁻⁶/K) é compatible coas obleas de silicio para evitar a deformación dos compoñentes debido ás flutuacións de temperatura.

Cuarzo: baixa condutividade térmica, fácil formación dun gradiente de temperatura na cámara, o que afecta á uniformidade do plasma; O coeficiente de expansión térmica (0.55 × 10⁻⁶/K) é moi diferente do da oblea, o que facilita o microdesprazamento dos compoñentes a altas temperaturas a longo prazo.

Propiedades dieléctricas e precisión do proceso

Silicio monocristalino: perda dieléctrica moi baixa (tanδ <0.001), a distribución do campo eléctrico de RF pódese regular con precisión para garantir que a diferenza da taxa de gravado do bordo ao centro da oblea sexa inferior ao 1.5 %, cumprindo os requisitos dos procesos avanzados para a uniformidade do ancho de liña.

Cuarzo: A constante dieléctrica (3.8) é diferente do ambiente baseado no silicio, o que leva facilmente á distorsión do campo eléctrico, e o efecto de bordo é significativo, o que afecta á consistencia de formación da estrutura de alta relación de aspecto.

Por que elixir o silicio monocristalino?

Nos procesos avanzados por debaixo dos 7 nm, a xanela de proceso redúcese á escala atómica, e a placa de curta vida útil e o efecto de interferencia do campo eléctrico dos consumibles tradicionais de cuarzo convertéronse en obstáculos de rendemento. Coa súa homoloxía física e química coas obleas, o material de silicio monocristalino pode reducir significativamente a interferencia da interface, ampliar o ciclo de mantemento a máis de 3,000 horas e reducir o custo total nun 40 %.

Detalle rápido:

1. Outros nomes: anel de enfoque, anel de gravado, anel de enfoque para gravado, anel de enfoque de silicio monocristalino.

2. Aplicación: Os compoñentes isoconsumibles son compoñentes clave para garantir a precisión e a estabilidade do proceso. Estes compoñentes móntanse con precisión nunha cámara de baleiro para lograr un mecanizado uniforme de estruturas a nanoescala na superficie da oblea mediante un control preciso da distribución do plasma, a temperatura do bordo e a uniformidade do campo eléctrico.

3. Parámetros principais: Conductividade térmica (149 W/m·K), pode conducir rapidamente a calor do proceso, reducindo a tensión térmica local; O seu baixo coeficiente de expansión térmica (2.6×10⁻⁶/K) é compatible coas obleas de silicio para evitar a deformación dos compoñentes debido ás flutuacións de temperatura.

Comparación de datos técnicos

Gravado HAR: En procesos 3D NAND e TSV (a través de silicio), mantemento estable da perpendicularidade da parede lateral do burato profundo.

Gravado de capas atómicas (ALE): eliminación de capas atómicas individuais mediante un control preciso do campo eléctrico para evitar o gravado excesivo.

Procesamento de semicondutores compostos: gravado de baixa taxa de defectos compatible con materiais de banda ancha como GaN e SiC.

Garantía de contaminación cero: o material de silicio monocristalino está pulido con ultraprecisión (Ra <0.1 μm) e é apto para salas limpas de clase 10 para evitar a liberación de partículas e cumprir co estándar de limpeza de semicondutores (SEMI F47).

Deseño intelixente de control de temperatura: módulo ETC integrado, monitorización en tempo real e axuste da temperatura do bordo mediante termopar integrado, compensación da deriva térmica da cámara de proceso, para garantir a repetibilidade do lote.

Compatibilidade personalizada: admite apertura e grosor personalizados segundo o modelo da estación cliente (como AMAT Centura, Lam Research Kiyo), para unha variedade de fontes de plasma (ICP, CCP).