ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಸ್ತು: ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಘಟಕಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಸೇರಿದಂತೆಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್.ದಿ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್, ವೇಫರ್ ಸುತ್ತಲೂ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರೊಂದಿಗೆ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ರಿಂಗ್‌ಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ವೇಫರ್‌ನ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಇದು ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಚ್ಚಣೆ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

SiC CVD ಘಟಕಗಳುಎಚ್ಚಣೆ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆಫೋಕಸ್ ಉಂಗುರಗಳು, ಅನಿಲ ಶವರ್ ಹೆಡ್ಗಳು, ಪ್ಲಾಟೆನ್ಸ್, ಮತ್ತು ಅಂಚಿನ ಉಂಗುರಗಳು, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರಿನ್ ಆಧಾರಿತ ಎಚ್ಚಣೆ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಅದರ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ SiC ಯ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ಒಲವು ತೋರುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.

ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ SiC ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು

ನಿರ್ವಾತ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ-ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯಿಂದ ಮಾಡಿದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಫ್ಲೋರಿನ್-ಆಧಾರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಗಳಲ್ಲಿ ಕಳಪೆ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಬಳಲುತ್ತವೆ, ಇದು ತ್ವರಿತ ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

Si ಮತ್ತು CVD SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆ:

1. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ:ಎಚ್ಚಣೆ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

2. ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್: ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಿರೋಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

    3. ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ: ಉಷ್ಣ ಆಘಾತಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕ.

    4. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ:ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ.

    5. ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ: ಉಡುಗೆ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು-ನಿರೋಧಕ.

ಅಯಾನಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆಗೆ ಉತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ನೀಡುವಾಗ SiC ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಿನಿಯೇಟರೈಸೇಶನ್ ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಕಪಲ್ಡ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (CCP) ಬಳಸುವವರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳುಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿದೆ.

Si ಮತ್ತು CVD SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು:

ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್	ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si)	CVD ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC)
ಸಾಂದ್ರತೆ (g/cm³)	2.33	3.21
ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ (eV)	1.12	2.3
ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (W/cm°C)	1.5	5
ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ (x10⁻⁶/°C)	2.6	4
ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ (GPa)	150	440
ಗಡಸುತನ	ಕಡಿಮೆ	ಹೆಚ್ಚು

 

SiC ಫೋಕಸ್ ಉಂಗುರಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿವಿಡಿ (ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಠೇವಣಿ) ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiC ಘಟಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರಗಳಲ್ಲಿ SiC ಅನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆವಿಯ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ವಸ್ತು ಅನುಪಾತವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪ್ರಯೋಗದ ನಂತರ ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯಂತಹ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಭಿನ್ನ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು, ಪ್ರತಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಗೆ ಹೊಸ ವಸ್ತು ಅನುಪಾತ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕSiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳುನಿಂದಸೆಮಿಸೆರಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್, ಗ್ರಾಹಕರು ದೀರ್ಘವಾದ ಬದಲಿ ಚಕ್ರಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಹೆಚ್ಚಳವಿಲ್ಲದೆಯೇ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

ರಾಪಿಡ್ ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ (RTP) ಘಟಕಗಳು

CVD SiC ಯ ಅಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅದನ್ನು RTP ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಚಿನ ಉಂಗುರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟೆನ್ಸ್ ಸೇರಿದಂತೆ RTP ಘಟಕಗಳು CVD SiC ನಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. RTP ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ತೀವ್ರವಾದ ಶಾಖದ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಬಿಲ್ಲೆಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ತ್ವರಿತ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ. CVD SiC ಅಂಚಿನ ಉಂಗುರಗಳು, ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಶಾಖವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಅವು ತ್ವರಿತ ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಘಟಕಗಳು

CVD SiC ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಎಚ್ಚಣೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಅನೇಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಕೋಣೆಗಳು ಎಚ್ಚಣೆ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ವಿತರಿಸಲು CVD SiC ಅನಿಲ ವಿತರಣಾ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸಾವಿರಾರು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪರ್ಯಾಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, CVD SiC ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರಿನ್ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಒಣ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ, ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು, ICP ಪ್ಲಾಟೆನ್ಸ್, ಬೌಂಡರಿ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶವರ್‌ಹೆಡ್‌ಗಳಂತಹ CVD SiC ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಫೋಕಸಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ, ಸಾಕಷ್ಟು ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಫ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಅನಿವಾರ್ಯವಾದ ತುಕ್ಕುಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು, ಅವುಗಳ ಉನ್ನತ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಉಂಗುರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.

ಜೀವನಚಕ್ರ ಹೋಲಿಕೆ:

· SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್ಸ್:ಪ್ರತಿ 15 ರಿಂದ 20 ದಿನಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
· ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್ಸ್:ಪ್ರತಿ 10 ರಿಂದ 12 ದಿನಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

SiC ಉಂಗುರಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 2 ರಿಂದ 3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ವಿಸ್ತೃತ ಬದಲಿ ಚಕ್ರವು ಒಟ್ಟಾರೆ ಘಟಕ ಬದಲಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್ ರಿಪ್ಲೇಸ್‌ಮೆಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಚೇಂಬರ್ ತೆರೆದಾಗ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಉಡುಗೆ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೆಮಿಸೆರಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನ SiC ಫೋಕಸ್ ಉಂಗುರಗಳು

ಸೆಮಿಸೆರಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಬೆಲೆಗಳಲ್ಲಿ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಸುಮಾರು 30 ದಿನಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಯ. ಸೆಮಿಸೆರಾದ SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಎಚ್ಚಣೆ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಒಟ್ಟಾರೆ ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗ್ರಾಹಕರ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸೆಮಿಸೆರಾ ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದು.

ಸೆಮಿಸೆರಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ SiC ಫೋಕಸ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಗ್ರಾಹಕರು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಬದಲಿ ಚಕ್ರಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಹೆಚ್ಚಳವಿಲ್ಲದೆ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.