Hiru foku nagusien eraztun konparaketa

Foku-eraztunak plasma-grabatzeko ekipoen obleen txondorraren inguruan instalatzen diren doitasun eraztun piezak dira eta zuzenean energia handiko plasmaren eraginpean daude grabaketa-prozesuan. Haien oinarrizko funtzioa sakrifizio-zati gisa jardutea da obleen gainazal osoan grabaketa emaitza uniformeak ziurtatzeko. Ertz-efektua dela eta, eremu elektrikoak obleen ertzetan nabarmen distortsionatzen eta aldendu egiten dira, plasma-dentsitatea eta energia obleen zentroarekin bat ez datozenak eginez, eta horrela grabazioaren uniformetasuna hondatuz. Foku-eraztunek arazo hau konpontzen dute hurrengo hiru mekanismo nagusien bidez:

1. Eremu Elektrikoaren Optimizazioa

Foku-eraztunak, oblearen inguruan jarrita, eremu elektrikoaren buffer arrapala gisa jokatzen dute oblearen muga fisiko eta elektrikoak altxatzeko. Ezarpen honek oblearen ertzean plasma-zorroa berdintzen du, ioiak oblearen gainazala angelu ezin hobeetan bonbardatzera bideratzen du, eta, horrela, oblearen ertzaren eta zentroaren arteko grabazio-zehaztasun koherentea bermatzen du.

2. Oinarrizko Osagaien Babesteko Mekanismoa

Aguaforte-sistemako sakrifizio zati gisa, foku-eraztunek energia handiko plasmaren bonbardaketa zuzena dute. Osagai garestiak babestu ditzakete azpian, hala nola chucks elektrostatikoak, kalteetatik, eta horrek asko luzatzen du osagaien iraupena eta mantentze-gastuak murrizten ditu.

3. Konbinazio termiko eta elektrikoen mantentze-lanak

Foku-eraztun batzuek beroaren banaketa uniformea ​​lortzea edo oblearekin ondo parekatuta dagoen eremu elektrikoa osatzea erraztu dezakete neurrira eroankortasun elektrikoarekin, eta horrela, doitasun handiko grabaziorako prozesatzeko ingurune oso egonkorra sortuz.

Erabiltzen diren hiru foku-eraztun-materialen alderaketa

Kuartzoa, silizioa eta silizio karburoa dira foku-eraztunak fabrikatzeko hiru material nagusi. Jarraian dagozkien indargune, eragozpen eta aplikazio tipikoen xehapen zehatza da.

1. Kuartzozko foku eraztuna (aukera tradizionala)

A. Abantailak eta eragozpenak

Kuartzozko foku eraztunakfuntzionamendu-kostu baxua, maiztasun handiko eremuetan portaera egonkorra eta isolamendu dielektriko handiagoa erakusten dute. Hala ere, ezin dira alde batera utzi haien mugak. Kuartzoak gogortasun mekaniko baxua du, beraz, kuartzoaren foku eraztunak tenperatura altuko baldintzetan deformatzeko joera dute. Gainera, erresistentzia eskasa ematen diote ioien sputtering-ari, korrosio-tasa oso altuarekin, fluoroan oinarritutako plasmaren eraginpean daudenean, eta horrek kutsadura-arriskuak sor ditzake ekoizpen-prozesuetan.

B. Eszenatoki egokiak

Eraztun hauek bonbardaketa handiko RIE grabagailuetarako funtzionatzen dute 28 nm-ko edo goragoko maila ertainetik baxuko prozesuak onartzen dituztenak. Ezin dituzte bete kutsadura baxuko eta bizitza luzeko baldintza zorrotzak nodo aurreratuetarako.

2. Siliziozko foku eraztuna

A. Abantailak eta eragozpenak

Siliziozko foku eraztunaksiliziozko obleen material berdinez eginak daude, dilatazio termikoko koefizienteak eta propietate elektrikoak ondo parekatzen dituztenak. 1600 °C arteko tenperaturak jasaten dituzte eta plasma banaketa uniformea ​​mantentzen laguntzen dute. Hala ere, silizioak ez du funtzionamendu txarra fluor plasmako grabaketaren aurka. Erraz sortzen du SiF₄ lurrunkorra, azkar higatzen da eta prozesuen noraeza maiz eta aurreikusi gabeko geldialdi-denbora eragiten du. Maiz ordezkatu behar da: silizio monokristalino-eraztunak normalean 10 eta 12 egunean behin aldatu behar dira.

B. Eszenatoki egokiak

Siliziozko eraztunak erdieroaleen grabaketa-lerroetan estandarrak ziren, baina pixkanaka SiC aldaerek ordezkatzen ari dira. Erabiltzen jarraitzen dute kostu-sentikorra den ondare-maila ertain-beheko fabrikazio prozesuetarako.

3. Silizio-karburoaren foku eraztuna (Premium High-Rendimiento aukera)

A. Abantailak eta eragozpenak

Silizio karburoa foku eraztunak9,5eko Mohs gogortasuna dauka eta 500 eta 600 MPa arteko malgutasun-erresistentzia mantentzen du 1400 °C-tan ere. Bien bitartean, haien hedapen termikoaren koefizientea siliziozko obleekin ondo dator, shock termikoen erresistentzia bikaina eskaintzen du ziklo termiko azkarrari aurre egiteko, eta obleen ertzetan grabatzeko uniformetasuna nabarmen optimizatuz. Garrantzitsuena, SiC-k Ar, F, Cl eta beste plasma-kimiken aurkako korrosioarekiko erresistentzia paregabea dauka. Fluor plasman duen grabaketa-tasa ia zero da. Siliziozko karburozko foku-eraztunek siliziozko bertsioek baino 2-3 aldiz gehiagoko iraupena eskaintzen dute, eta horrek ekipamenduaren eraginkortasun orokorra areagotzen du. CVD-n hazitako purutasun handiko silizio-karburoa %99,9995etik gorako garbitasun mailara iristen da, partikulen eta oinarrizko kutsaduraren arriskuak nabarmen murrizten ditu.

Hala ere, silizio-karburoaren foku-eraztunak ez dituzte eragozpenik. Silizio-karburoaren muturreko gogortasuna kontuan hartuta, silizio-karburoaren foku-eraztunak fabrikatzeko diamanteak mozteko tresnak behar dira. Eta haien mekanizazio-prozedura konplexu eta luzeek hasierako erosketa-kostua nabarmen igotzen dute.

B. Eszenatoki egokiak

Silizio-karburoaren foku-eraztunak fabrikazio-prozesu aurreratuetarako aukera ezin hobea dira, besteak beste, 14nm azpiko txip logikoak eta 3D NAND gailuak, eta silizio-karburoko potentzia-gailuen fabrikaziorako material nagusiena da.