En el campo de los semiconductores, los equipos de grabado son un proceso crítico en la fabricación de semiconductores. Entre los métodos de grabado más comunes se encuentran el grabado en seco, el grabado por plasma, el grabado por iones reactivos, etc. En estos equipos de grabado, se suelen utilizar algunos materiales resistentes a altas temperaturas, resistentes a la corrosión y aislantes, como los materiales cerámicos (óxido de aluminio (Al₂O₃), nitruro de aluminio (AlN), nitruro de silicio (Si₃N₄), carburo de silicio (SiC)etc.). Cada uno de estos materiales cerámicos tiene sus propias características y diferentes aplicaciones en los equipos de grabado. A continuación, presentaré el papel de estos materiales cerámicos en el mismo.
1. Revestimiento de la cámara de reacción
Material: Al₂O₃, AlN
Función: Reduce la contaminación metálica y protege la cámara de la erosión del plasma y de los gases corrosivos.
2. Mandril electrostático (ESC)
Material: AlN, Al₂O₃, SiC
Función: Fijación de la oblea mediante fuerza electrostática para evitar la desviación de la oblea, y conductividad y aislamiento térmicos.
3. Placa de distribución de gas
Material: Al₂O₃, Cuarzo, Si₃N₄
Función: Distribuya el gas de reacción en la cámara para garantizar un grabado uniforme
4. Anillo de aislamiento
Material: SiC, Al₂O₃
Función: Aísle el electrodo de RF y la cámara para evitar descargas o cortocircuitos.
5. Anillo de enfoque
Material: Al₂O₃, SiC, Cuarzo
Función: Proteger el borde de la oblea de un grabado excesivo.
6. Soporte/placa para obleas
Material: AlN, SiC, Al₂O₃
Función: utilizado para transportar obleas, con propiedades tanto de conductividad térmica como de aislamiento
7.Vista
Material: Cuarzo SiO₂, zafiro (Al₂O₃ monocristal)
FunciónVentana de control óptico: resistencia a altas temperaturas y buena transmisión de la luz, para evitar daños por plasma.
8.Elemento calefactor
Material: Si₃N₄, SiC
FunciónProporcionan un calentamiento uniforme en el grabado a alta temperatura, garantizan la eficacia de la reacción y evitan la contaminación del metal.
Ventajas de los materiales cerámicos en el grabado
Las piezas de zafiro de cuarzo son de gran pureza y no contienen impurezas metálicas, lo que puede evitar la contaminación.
Fuerte resistencia a los gases corrosivos, puede resistir la corrosión como Cl₂ y gases a base de F durante mucho tiempo, y prolongar la vida útil de las piezas.
La conductividad/aislamiento térmico puede evitar descargas o cortocircuitos, y la excelente conductividad térmica de los materiales cerámicos puede garantizar la precisión del control de temperatura del proceso de obleas.
Alta resistencia mecánica, puede procesar con precisión formas complejas y adaptarse a diversos entornos de procesos de grabado.
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