كربيد السيليكون مادة السيراميك ذات الحلقة المركزة
مع تطور تكنولوجيا أشباه الموصلات ، أصبح النقش بالبلازما تدريجياً تقنية تستخدم على نطاق واسع في عمليات تصنيع أشباه الموصلات. البلازما الناتجة عن النقش بالبلازما شديدة التآكل ، كما أنها سوف تسبب تآكلًا خطيرًا لتجويف غرفة العملية والمكونات الموجودة في التجويف أثناء عملية نقش الرقاقة. لذلك ، تحتاج المكونات الموجودة في معدات معالجة أشباه الموصلات التي تتلامس مع البلازما إلى مقاومة أفضل لنقش البلازما.
بالمقارنة مع المواد العضوية والمعدنية ، تتمتع مواد السيراميك عمومًا بمقاومة أفضل للتآكل الفيزيائي والكيميائي ودرجة حرارة عمل عالية. لذلك ، في صناعة أشباه الموصلات ، أصبحت مجموعة متنوعة من المواد الخزفية هي عملية التصنيع والواجهة الأمامية لرقائق السيليكون أحادية أشباه الموصلات. مواد التصنيع للمكونات الأساسية للمعدات في عملية المعالجة ، مثل SiC و AlN و Al2O3 و Y2O3 ، إلخ. يعتمد اختيار مواد السيراميك في بيئة البلازما على بيئة عمل المكونات الأساسية ومتطلبات الجودة الخاصة بـ منتجات المعالجة ، مثل مقاومة النقش بالبلازما ، والخصائص الكهربائية ، والعزل ، وما إلى ذلك. المكونات الرئيسية لمعدات النقش بالبلازما التي تستخدم مواد السيراميك هي مرايا النوافذ ، وخراطيش الإلكتروستاتيكية ، وحلقات التركيز ، إلخ.
من بينها ، الغرض الرئيسي من حلقة التركيز هو توفير بلازما موحدة ، والتي تستخدم لضمان اتساق ودقة النقش. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون لها موصلية مماثلة لتلك الموجودة في رقاقة السيليكون. كمواد حلقة تركيز شائعة الاستخدام ، يكون السيليكون الموصل قريبًا تقريبًا من موصلية رقائق السيليكون ، ولكن العيب هو أنه يتمتع بمقاومة ضعيفة للحفر في البلازما المحتوية على الفلور ، وغالبًا ما تستخدم أجزاء آلة النقش لفترة من الوقت. ظاهرة التآكل تقلل بشكل خطير من كفاءتها الإنتاجية. بالإضافة إلى وجود موصلية كهربائية مماثلة للسيليكون ، فإن كربيد السيليكون يتمتع أيضًا بمقاومة جيدة للنقش الأيوني ، مما يجعله مادة حلقة تركيز أكثر ملاءمة من السيليكون الموصل.
يستخدم SiC على نطاق واسع في مكونات معدات معالجة أشباه الموصلات نظرًا لخصائصه الممتازة. على سبيل المثال ، يتميز كربيد السيليكون بخصائص مقاومة درجات الحرارة العالية ويستخدم على نطاق واسع في المكونات الأساسية لمعدات الترسيب المختلفة. يحتوي كربيد السيليكون على موصلية حرارية ممتازة وموصلية كهربائية تتوافق مع رقائق Si ويتم استخدامه كمواد حلقة تركيز ، وللكربيد مقاومة ممتازة لحفر البلازما وهو مادة مرشح ممتازة.
درس بعض الباحثين آلية الحفر لكربيد السيليكون في بلازما الكربون والفلور ، وأظهر استنتاجهم أنه بعد حفر كربيد السيليكون بواسطة بلازما فلور الكربون ، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية على السطح لتشكيل طبقة رقيقة من فيلم البوليمر الفلوروكربوني. ، والتي يمكن أن تكون البلازما النشطة القائمة على الفلور يتم منعها من التفاعل مع الركيزة ، لذلك فهي تتمتع بمقاومة أفضل للحفر بالبلازما من Si.
