Siliciumcomponenten voor droog etsen

Bij droogetsapparatuur worden geen natte chemicaliën gebruikt voor het etsen. Het introduceert voornamelijk een gasvormig etsmiddel in de kamer via een bovenste elektrode met kleine doorgaande gaten. Het door de bovenste en onderste elektroden gegenereerde elektrische veld ioniseert het gasvormige etsmiddel, dat vervolgens reageert met het materiaal dat op de wafer moet worden geëtst, waardoor vluchtige stoffen ontstaan. Deze vluchtige stoffen worden vervolgens uit de reactiekamer geëxtraheerd, waardoor het etsproces wordt voltooid.

De droge etsreactie vindt plaats in een proceskamer, die voornamelijk bestaat uit:silicium componenten, inclusief een siliconen uitlaatring, een siliconen buitenring, een siliconen douchekop, een siliconen focusring en een siliconen schildring.

In een droge etskamer wordt doorgaans een siliciumwafel in een siliciumfocusring geplaatst. Deze combinatie dient als de positieve elektrode, gepositioneerd onder de etskamer. Een siliciumschijf met dicht opeengepakte kleine doorgaande gaten, gelegen boven de kamer, dient als negatieve elektrode. Een buitenring van silicium ondersteunt de bovenste elektrode en andere gerelateerde componenten. De bovenste en onderste elektroden staan ​​in direct contact met het plasma. Terwijl het plasma de siliciumwafel etst, slijt het ook de bovenste en onderste siliciumelektroden weg. De onderste elektrode (focusseringsring) wordt tijdens het etsproces geleidelijk dunner en moet worden vervangen wanneer de dikte een bepaald niveau bereikt. Bovendien worden de gelijkmatig verdeelde gaten in de bovenste elektrode (douchekop) gecorrodeerd door het plasma, waardoor variaties in de gatgrootte ontstaan. Zodra deze variaties een bepaald niveau bereiken, moeten ze worden vervangen. Normaal gesproken is elke 2-4 weken gebruik een vervangingscyclus vereist.

In dit gedeelte wordt specifiek de rol van de siliciumfocusring (onderste elektrode) uitgelegd. Het regelt de dikte van de plasmamantel, waardoor de uniformiteit van het ionenbombardement wordt geoptimaliseerd. De plasmamantel, het niet-neutrale gebied tussen het plasma en de vaatwand, is een cruciaal en uniek gebied binnen het plasma. Plasma bestaat uit gelijke aantallen positieve ionen en elektronen. Omdat elektronen sneller reizen dan ionen, bereiken ze als eerste de vaatwand. Het plasma is positief geladen ten opzichte van de vaatwand. Het elektrische veld van de omhulling versnelt de ionen in het plasma (positief-negatieve aantrekking), waardoor de ionen een hoge energie krijgen. Deze hoogenergetische ionenstroom maakt coating, etsen en sputteren mogelijk.

De impedantie van de wafer beïnvloedt de dikte van de plasmamantel (hoe lager de impedantie, hoe dikker de mantel). De impedantie in het midden van de wafer is anders dan die aan de rand, wat resulteert in een ongelijkmatige dikte van de plasmamantel aan de rand. Deze ongelijkmatige plasmamantel versnelt ionen, maar buigt ook het ionenbombardement af, waardoor de etsnauwkeurigheid wordt verminderd. Daarom is een focusseringsring nodig om de dikte van de plasmamantel te regelen, waardoor de richting van het ionenbombardement wordt geoptimaliseerd en de etsnauwkeurigheid wordt verbeterd.

Als we de focusring rond de wafer als voorbeeld nemen: terwijl kwarts, met zijn hoge zuiverheid, optimaal is voor het bereiken van een lage metaalverontreiniging, corrodeert het snel in fluoridegasplasma, wat resulteert in een korte levensduur. Dit verhoogt niet alleen de kosten, maar vereist ook uitvaltijd als gevolg van vervanging, waardoor de uptime van de apparatuur afneemt. Keramiek heeft weliswaar een voldoende lange levensduur, maar wordt blootgesteld aan hoogenergetische ionenbombardementen. Gesputterd aluminium reageert met fluor in het plasma en vormt niet-vluchtige fluoriden (zoals aluminiumfluoride). Als deze niet kunnen worden verwijderd en op het oppervlak van het apparaat of op de fotoresist aan de rand van de wafel kunnen worden afgezet, belemmeren ze de daaropvolgende verwijdering van de gegenereerde fluoriden en fotoresist, waardoor de productopbrengst wordt beïnvloed. Geschikter materialen zijn monokristallijn silicium of siliciumcarbide. Eénkristalsilicium is echter goedkoop maar heeft een korte levensduur, terwijl siliciumcarbide duurder is maar een iets langere levensduur heeft. De afweging tussen deze twee opties is afhankelijk van de specifieke omstandigheden. Als de bezettingsgraad van de apparatuur bijvoorbeeld hoog is en de uptime van cruciaal belang is, moet siliciumcarbide worden gebruikt. Als de slijtagekosten van het onderdeel niet te hoog zijn, moet monokristallijn silicium worden gebruikt.

Semicorex biedt hoogwaardige kwaliteitSiliconen onderdelen. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com