Керамические компоненты основных компонентов травильной машины

Если сравнить чип с плоской гравировкой, то фотолитографический станок – это кисть для нанесения рисунка, травильный станок – гравировальный нож, а нанесённая плёнка – материал, используемый для гравировки. Точность фотолитографии напрямую определяет размер травленого компонента, в то время как точность травления и нанесения тонкой плёнки определяет возможность обработки такого размера фотолитографии. Для переноса схемы чипа с маски на пластину и достижения заданной функции чипа процесс травления является важным звеном. Производство микросхемФотолитография и травление — это два точно связанных этапа. Предшествующий травлению процесс — фотолитография, при которой рисунок схемы наносится на пластину через фоторезист. Затем метод травления используется для удаления участков плёнки, не покрытых фоторезистом, завершая перенос рисунка с маски на пластину и подготавливая её к последующим этапам, таким как ионная имплантация.

Травление – это процесс избирательного удаления ненужных материалов химическими или физическими методами. Процесс травления проводится после нанесения покрытия, адгезива, фотолитографии и проявления. В процессе травления удаляется ненужный материал плёнки, экспонированный на поверхности пластины, оставляя необходимый участок, а затем удаляется избыток фоторезиста. Многократное повторение вышеописанных этапов позволяет получить сложную структуру. Интегральная схема Можно получить. Поскольку травление предполагает удаление материала, его называют «субтрактивным процессом».

Fountyl Technologies Pte Ltd.Является одним из ведущих производителей прецизионных Керамические детали В Сингапуре мы осуществляем комплексные НИОКР, производство, прецизионную обработку и продажу. У нас есть богатый опыт в области формирования, спекания, прецизионной обработки и технологий прецизионных испытаний передовых керамических материалов, а также полный набор прецизионного технологического и испытательного оборудования, в основном для сферы полупроводников и ЖК-панелей.

По принципу действия наиболее распространённые методы травления подразделяются на сухое и жидкостное. Различие между ними заключается в использовании растворителей или растворов. Среди них доля сухого травления на рынке превышает 95%.

Втравление

Погружение в химический раствор для удаления коррозии обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, высокая скорость травления и высокая производительность. Однако это приводит к неполному совмещению маски и оксидной пленки после травления, что затрудняет обеспечение точности ширины технологической линии и приводит к снижению выхода годных изделий.

Сухое травление

Сухое травление, также известное как плазменное травление, доминирует в травлении полупроводников.

Установки для плазменного травления условно делятся на две основные категории в зависимости от различий в технологиях генерации и управления плазмой: установки с ёмкостной связанной плазмой (CCP) и установки с индуктивно связанной плазмой (ICP). Установки с CCP в основном используются для травления диэлектрических материалов, в то время как установки с ICP, также известные как установки для травления проводников, используются в основном для травления кремния и металлов. Объектами травления диэлектриков являются диэлектрические материалы, такие как оксид кремния, нитрид кремния и диоксид гафния, в то время как объектами травления проводников являются кремниевые материалы (монокристаллический кремний, поликристаллический кремний и силициды и т. д.) и металлические материалы (алюминий, вольфрам и т. д.).

Конструкцию травильного станка можно разделить на две основные части: основной корпус и вспомогательное оборудование. Основной корпус травильного станка включает три основных модуля: EFEM (входная часть оборудования), TM (модуль передачи) и PM (технологический модуль). Вспомогательное оборудование обеспечивает гарантийное и техническое обслуживание этих трёх основных модулей и имеет относительно независимую от основного корпуса станка компоновку.

Полость травильной машины

Коррозионно-активная плазменная среда в процессе производства полупроводников в основном включает плазменную очистку и плазменное травление. Кроме того, галогенная плазма, используемая в плазменно-химическом осаждении из газовой фазы, также обладает высокой коррозионной активностью. В связи с продолжающимся уменьшением минимального размера полупроводниковых приборов требования к дефектам пластин ужесточаются. Для предотвращения загрязнения металлическими примесями и частицами к полостям полупроводникового оборудования и материалам компонентов внутри них предъявляются более строгие требования. В настоящее время керамические материалы стали основными материалами для полостей травильных установок.

Основными особенностями плазменно-травленых керамических материалов в полости травильной машины являются:

• Высокая чистота и низкое содержание металлических примесей;
• Основные компоненты: Обладает стабильными химическими свойствами, особенно с галогенными коррозионными газами скорость химической реакции ниже;
• Высокая плотность, мало открытых пор;
• Зерна мелкие, содержание зернограничных фаз низкое;
• Обладает превосходными механическими свойствами, прост в производстве и обработке;
• К некоторым компонентам могут предъявляться другие требования к эксплуатационным характеристикам, например, хорошие диэлектрические свойства, электропроводность или теплопроводность и т. д.

В настоящее время к таким керамическим материалам в основном относятся кварц, карбид кремния, нитрид алюминия, глинозем, нитрид кремния, оксид иттрия и т. д.

Электростатический патрон 

Равномерность распределения температуры на пластине является важным фактором, влияющим на скорость и равномерность травления пластины. Электростатические держатели играют ключевую роль в контроле температуры пластины. Внутренняя структура электростатического держателя в основном включает диэлектрический слой, нагревательный слой и основание. Для изготовления диэлектрического слоя электростатических держателей могут использоваться как AlN, так и SiC благодаря их высокой теплопроводности. Хотя AlN обладает лучшей стойкостью к травлению плазмой во фторсодержащей плазме, чем SiC, фторид, образующийся при реакции SiC с фторсодержащей плазмой, летуч и может быть удален с помощью вакуумной системы, не загрязняя кристалл в процессе травления.

Ффокусирующее кольцо

Функция фокусирующего кольца заключается в создании сбалансированной плазмы, электропроводность которой должна быть сопоставима с электропроводностью кремниевой пластины. Ранее основным материалом для фокусировки был проводящий кремний. Однако фторсодержащие плазмоны реагировали с кремнием, образуя летучий фторид кремния, что значительно сокращало срок его службы, требовало частой замены компонентов и снижало эффективность производства. SiC имеет электропроводность, схожую с электропроводностью монокристаллического кремния, и более высокую стойкость к плазменному травлению, что делает его подходящим материалом для фокусирующих колец.

Материал смотрового стекла на машине для травления смотрового стекла требует высокого пропускания света. Изначально использовался кварцевый материал, но он был склонен к коррозии и становился помутневшим. Позже его заменил материал Al2O3. Однако с применением фторсодержащей плазмы коррозионная стойкость Al2O3 постепенно перестала соответствовать требованиям массового производства. Это связано с тем, что Al в Al2O3 реагирует с ионами фтора с образованием соединений AL-F, которые затем осаждаются и кристаллизуются с образованием гранулированных примесей, легко загрязняющих пластины. Прозрачная керамика Y2O3 демонстрирует превосходную коррозионную стойкость во фторсодержащей плазме, но у нее плохая производительность спекания, высокая стоимость производства и относительно низкие механические свойства, что затрудняет ее обработку и, таким образом, ограничивает ее практичность. Прозрачная керамика YAG имеет высокое пропускание света, а ее коррозионная стойкость к фторсодержащей плазме аналогична стойкости оксида иттрия. Более того, их механические свойства еще более выдающиеся, что делает их относительно идеальным альтернативным материалом.

Кольца для травления SiC, являясь ключевым расходным материалом в процессе плазменного травления полупроводниковых материалов, предъявляют чрезвычайно высокие требования к чистоте. Как правило, для выращивания толстых слоев блоков SiC, которые затем подвергаются прецизионной обработке, можно использовать только метод химического осаждения из газовой фазы. Они используются в основном на этапе подготовки к процессам травления полупроводников. Долгое время разработка полупроводников и их подложек была слабым звеном в китайском производственном процессе. Однако из-за высоких технических барьеров они долгое время были монополизированы США, Японией, Германией и другими странами и всегда были одним из ключевых материалов, которые «задушили».

Керамические материалы для изолирующих колец в большинстве случаев являются превосходными изоляторами. Особенно керамика на основе нитрида кремния обладает характеристиками изоляции, стойкостью к высоким температурам, коррозионной стойкостью и длительным сроком службы. Поэтому ее можно изготавливать в изолирующих кольцах с высокими требованиями к изоляции в тяжелых условиях эксплуатации. По сравнению с изолирующими кольцами из оксида алюминия, изолирующие кольца из нитрида кремния обладают более высокой термостойкостью, большей прочностью, высокой термической стабильностью, а срок их службы может быть увеличен примерно в десять раз и более. В значительной степени они могут снизить производственные затраты и сэкономить время операции. В процессе плазменной очистки газовых сопел используются коррозионные газы, содержащие высокореакционноспособные галогенные элементы, такие как фтор и хлор. Газовые сопла обычно изготавливаются из керамики на основе оксида алюминия и должны иметь высокое ионное сопротивление, диэлектрическую прочность и высокую коррозионную стойкость к технологическим газам и побочным продуктам. В то же время они имеют точную внутреннюю пористую структуру для точного контроля расхода газа.

Компания Fountyl Technologies Pte Ltd. находится в Сингапуре. Ее основная продукция: керамические патроны из карбида кремния, пористые керамические патроны, воздушные плавающие столы, керамические концевые эффекторы, керамические направляющие и прецизионные керамические детали, изготавливаемые по индивидуальному заказу в соответствии с особыми потребностями пользователей. Передовые производственные технологии и строгие методы испытаний гарантируют высокое качество продукции, компания стремится предоставлять клиентам передовые решения в области применения керамики.