Kluczowe elementy ceramiczne w urządzeniach do trawienia plazmowego: komory ceramiczne, pierścienie ogniskujące SiC i wiele innych
Technologia trawienia plazmowego jest niezbędnym procesem w produkcji układów scalonych o bardzo dużej skali. Ponieważ rozmiar tranzystorów półprzewodnikowych drastycznie maleje, a energia plazmy halogenowej wzrasta, zanieczyszczenie płytek stało się bardziej pilnym problemem. Podczas obróbki płytek, w warunkach plazmy o dużej gęstości, materiały stosowane wewnątrz ceramicznych komór urządzeń do trawienia plazmowego muszą wytrzymywać ekstremalną korozję plazmową. Technologie trawienia nowej generacji wymagają mocniejszych i bardziej niezawodnych materiałów, aby sprostać wyzwaniom takim jak korozja plazmowa, generowanie cząstek, zanieczyszczenie metalem i rozkład tlenu.
Ceramika jako kluczowe materiały dla komponentów urządzeń do trawienia plazmowego
W porównaniu do materiałów organicznych i metalowych, materiały ceramiczne oferują lepsze właściwości mechaniczne, odporność na korozję chemiczną i wysokie temperatury robocze. W rezultacie ceramika stała się podstawowym materiałem do produkcji kluczowych komponentów w sprzęcie do obróbki płytek półprzewodnikowych. W sprzęcie do trawienia plazmowego, niezbędne komponenty ceramiczne obejmują komory ceramiczne, pierścienie ogniskujące SiC, uchwyty elektrostatyczne SiC, dysze ceramiczne z tlenku glinu, płyty dyspersyjne gazu i inne elementy konstrukcyjne.
Kluczowe cechy materiałów ceramicznych w komorach do trawienia plazmowego
Aby skutecznie przeciwstawić się trawieniu plazmowemu, materiały ceramiczne stosowane w komorach ceramicznych muszą spełniać następujące wymagania:
● Wysoka czystość przy minimalnej zawartości zanieczyszczeń metalicznych.
● Stabilne właściwości chemiczne, szczególnie niska szybkość reakcji z gazami halogenowymi powodującymi korozję.
● Duża gęstość i niewielka liczba otwartych porów.
● Drobny rozmiar ziarna i niska zawartość fazy granicznej ziaren.
● Doskonałe właściwości mechaniczne, dzięki którym są łatwe w obróbce.
● Niektóre komponenty wymagają dodatkowych właściwości, na przykład dobrych właściwości dielektrycznych, przewodnictwa elektrycznego lub przewodnictwa cieplnego.
W środowisku plazmowym wybór odpowiedniego materiału ceramicznego zależy od warunków pracy głównych komponentów i wymagań procesu, w tym odporności na trawienie plazmowe, właściwości elektrycznych i izolacji.
Zastosowanie ceramiki w podstawowych elementach urządzeń do trawienia plazmowego
1. Komory ceramiczne
Komora ceramiczna jest jednym z najważniejszych elementów urządzeń do trawienia plazmowego, gdyż ma bezpośredni wpływ na zanieczyszczenie płytek, stabilność procesu i wydajność trawienia.Wysokiej czystości ceramika glinowakomory są szeroko stosowane ze względu na ich doskonałą odporność na korozję plazmową i zdolność do zapewnienia niezawodnej impedancji plazmowej. Jednak produkcja dużych komór ceramicznych z tlenku glinu wiąże się z wyzwaniami, takimi jak odkształcenia, pęknięcia i trudności w osiągnięciu wysokiej gęstości i czystości. Produkcja ceramiki z tlenku glinu o wysokiej gęstości i czystości wymaga najwyższej jakości surowców i rygorystycznych technik przetwarzania.
Pierścienie ogniskujące SiC odgrywają kluczową rolę w poprawie jednorodności trawienia na krawędzi wafla i zapewniają, że wafel pozostaje bezpiecznie ułożony. Pierścienie te utrzymują gęstość plazmy, zapobiegając jednocześnie zanieczyszczeniu wokół obwodu wafla. W połączeniu z uchwytami elektrostatycznymi SiC wafel jest utrzymywany na miejscu za pomocą sił elektrostatycznych.
Ponieważ pierścienie ogniskujące SiC mają bezpośredni kontakt z plazmą wewnątrz komory reakcyjnej, muszą mieć doskonałą odporność na korozję plazmową i właściwości elektryczne podobne do płytek krzemowych. Węglik krzemu (SiC) jest preferowanym materiałem na pierścienie ogniskujące ze względu na jego trwałość i właściwości odporne na plazmę. Pierścienie te są zazwyczaj wytwarzane metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD), aby uzyskać pierścienie ogniskujące SiC o wysokiej czystości i precyzyjnych wymiarach.
3.Uchwyty elektrostatyczne SiC (ESC)
Podczas trawienia plazmowego elektrostatyczne uchwyty SiC (ESC) służą do mocowania płytek na dolnym systemie elektrod. Zastosowany sygnał częstotliwości radiowej (RF) generuje napięcie DC na płytce, umożliwiając precyzyjne trawienie plazmowe. ESC regulują również temperaturę płytki, aby zapewnić równomierne rezultaty trawienia.
Struktura ESC obejmuje warstwę dielektryczną, podstawę i warstwę grzewczą. Elektrostatyczne uchwyty SiC oferują doskonałą przewodność cieplną, minimalną rozszerzalność cieplną i wysoką trwałość, co czyni je doskonałym wyborem do trzymania płytek. Ceramika glinowa i azotek glinu są również stosowane w niektórych projektach ESC do
ich właściwości izolacyjne i zdolność do zarządzania ciepłem.
4. Lustra okienne
Lustro okienne w sprzęcie do trawienia plazmowego musi zachować wysoką przepuszczalność światła i odporność na trawienie. Gdy odporność na trawienie jest niewystarczająca, powierzchnia lustra może stać się rozmyta. Ceramika z tlenku itru (Y₂O₃) jest szeroko stosowana w tym zastosowaniu ze względu na wysoką przejrzystość optyczną i doskonałą odporność na plazmę.
Jednak tlenek itru ma słabe właściwości spiekania i niską wytrzymałość mechaniczną. Poprzez włączenie tlenku glinu powstaje kompozyt granatu itru i glinu (YAG), który oferuje zwiększoną odporność na trawienie, przejrzystość optyczną i wytrzymałość mechaniczną — co czyni go idealnym wyborem dla materiałów na lustra okienne w systemach trawienia plazmowego.
5.Dysze ceramiczne z tlenku glinu
Dysze ceramiczne z tlenku glinu są niezbędne do precyzyjnego kontrolowania natężenia przepływu gazu i równomiernego rozprowadzania gazów w komorze trawienia plazmowego. Dysze te muszą wytrzymywać ekstremalne warunki plazmowe, utrzymywać wysoką wytrzymałość dielektryczną i być odporne na korozję chemiczną gazów procesowych i produktów ubocznych.
Dysze ceramiczne z tlenku glinu wykonane zCeramika Al₂O₃są powszechnie stosowane ze względu na ich doskonałe właściwości izolacyjne, wysoką twardość i odporność na uszkodzenia plazmowe. W niektórych przypadkach,azotek glinu (AlN)Ceramikę stosuje się ze względu na jej doskonałe przewodnictwo cieplne i trwałość.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. to renomowany i niezawodny dostawca specjalizujący się w produkcji i sprzedaży technicznych części ceramicznych. Oferujemy produkcję niestandardową i obróbkę o wysokiej precyzji dla szerokiej gamy wysokowydajnych materiałów ceramicznych, w tym ceramika glinowa, ceramika cyrkonowa, azotek krzemu, azotek boru , azotek glinu I szkło ceramiczne obrabialne maszynowo. Obecnie nasze części ceramiczne można znaleźć w wielu gałęziach przemysłu, takich jak mechaniczny, chemiczny, medyczny, półprzewodnikowy, samochodowy, elektroniczny, metalurgiczny itp. Naszą misją jest dostarczanie najlepszej jakości części ceramicznych dla globalnych użytkowników i jest dla nas wielką przyjemnością widzieć, jak nasze części ceramiczne działają wydajnie w konkretnych zastosowaniach klientów. Możemy współpracować zarówno przy produkcji prototypów, jak i produkcji masowej, zapraszamy do kontaktu z nami, jeśli masz jakieś wymagania.
