Niyə SSiC möhürləyici halqaları yarımkeçirici aşındırma prosesində getdikcə daha çox istifadə olunur?

Müasir yarımkeçirici istehsalında aşındırma prosesi ən çətin mərhələlərdən biridir. Yüksək istilik, sərt qazlar və sürətli dövrlər avadanlıqları, xüsusən də kameranı hava keçirməyən möhürləri tez bir zamanda aşındıra bilər. Ənənəvi qrafit və ya keramika möhürləri çox vaxt bu şərtlərə tab gətirə bilmir ki, bu da tez-tez texniki xidmətə və dayanmalara səbəb olur. Son zamanlar, Sinterlənmiş silikon karbid (SSiC) möhürləyici halqalar daha davamlı və kimyəvi maddələrə davamlı olduqları üçün diqqət çəkiblər. Onlar istiliyə və korroziyaya daha yaxşı davam gətirir, bu da avadanlıqların daha uzun və daha etibarlı işləməsinə imkan verir ki, bu da yüksək istehsalı qoruyub saxlamağa çalışan fabriklər üçün böyük üstünlükdür.

Plazma aşındırma mühitlərində möhürləmə performansı tələbləri

Plazma aşındırma sistemlərində möhürləyici halqalar prosesin sabit və kameranın təmiz saxlanılmasında mühüm rol oynayır və yarımkeçirici istehsalında ən sərt şərtlərdən bəziləri ilə qarşılaşırlar. Aşındırma alətinin içərisində yüksək enerjili plazma, reaktiv qazlar və sürətli temperatur dəyişiklikləri tapşırığa cavab verməyən materialları tez bir zamanda aşındıra bilər. Hətta kiçik bir sızma belə, proses qazlarının çıxmasına və ya çirkləndiricilərin daxil olmasına səbəb ola bilər ki, bu da aşındırmanın vahidliyinə və lövhənin məhsuldarlığına təsir göstərir. Yaxşı işləmək üçün möhürləyici halqa çatlamadan və ya boşluqlar yaratmadan təkrarlanan istiləşmə və soyutmaya tab gətirməli, bir çox aşındırma qazlarının korroziya hücumuna müqavimət göstərməli və sıxılma və təzyiq dəyişiklikləri altında mexaniki sabitliyi qorumalıdır. Ənənəvi qrafit və ya keramika materialları tez-tez bütün bu tələbləri ödəməkdə çətinlik çəkir, zamanla yavaş-yavaş parçalanır və lövhələri çirkləndirə biləcək hissəciklər buraxır. Sinterlənmiş silikon karbid və ya SSiC daha güclü alternativ kimi ortaya çıxmışdır. Onun material xüsusiyyətləri minimal genişlənmə ilə yüksək temperaturlara davam gətirməyə, kimyəvi zədələnməyə qarşı durmağa və bir çox dövr ərzində formasını saxlamağa imkan verir. Bu tutarlılıq partiyadan partiyaya proqnozlaşdırıla bilən performans təmin edir və texniki xidmət fasilələrini azaldır. Plazma aşındırma alətlərini işlədən mühəndislər üçün istifadə olunur SSiC halqaları həm istehsalın səmərəliliyini, həm də istehsal olunan lövhələrin keyfiyyətini artıraraq real fərq yarada bilər ki, bu da yüksək həcmli yarımkeçirici istehsalında vacibdir.

Sinterlənmiş silikon karbidin kimyəvi və mexaniki xüsusiyyətləri

Sinterləşdirilmiş silikon karbid və ya SSiC, yarımkeçirici aşındırma proseslərinin sərt şərtlərinə ənənəvi möhürləmə materiallarından daha yaxşı tab gətirmək üçün hazırlanmış bir materialdır. Kimyəvi cəhətdən, plazma aşındırmasında istifadə olunan demək olar ki, bütün reaktiv qazlara, o cümlədən flüor və xlor əsaslı qazlara qarşı davamlıdır, buna görə də yüzlərlə və ya minlərlə dövrdən sonra belə korroziyaya və dağılmaya davamlıdır. Bunun əksinə olaraq, standart qrafit və ya alüminium oksid möhürləri yavaş-yavaş aşınaraq lövhələri çirkləndirə biləcək kiçik hissəciklər qoya bilər. Bu kimyəvi sabitlik aşındırma prosesini daha təmiz və daha ardıcıl saxlayır. Mexaniki olaraq, SSiC yüksək temperatur və mexaniki gərginlik altında çatlamaya və deformasiyaya davamlı sıx, vahid bir quruluşa malik olduqca möhkəm və sərtdir. Plazma aşındırma alətlərindəki möhürləmə halqaları kamera yığıldıqda və təzyiq altında olduqda dəfələrlə sıxılır və SSiC halqaları Bu dövrlər ərzində formalarını qoruyub saxlayır və hər dəfə möhkəm möhürlənməni təmin edir. Aşağı istilik genişlənməsi kameranın hava keçirməzliyinə xələl gətirə biləcək boşluqları da azaldır. Bundan əlavə, SSiC yüksək aşınmaya davamlıdır, çatlama və ya qabıqlanma olmadan birləşən səthlərə qarşı sürtünməyə davam gətirir ki, bu da halqanın ömrünü uzadır və texniki xidmət müddətini azaldır. Ümumilikdə, kimyəvi müqavimət, mexaniki möhkəmlik, istilik sabitliyi və davamlılığın birləşməsi SSiC-ni mühəndislər üçün etibarlı seçim edir və aşındırma alətlərinin ən aqressiv şəraitdə daha uzun, daha təmiz və daha proqnozlaşdırıla bilən işləməsinə kömək edir.

SSiC, qrafit və örtülmüş qrafit möhürləri arasında müqayisə

Plazma aşındırma alətləri üçün möhürləyici halqalar seçərkən, hər bir material müxtəlif şəraitdə fərqli şəkildə işlədiyindən, qrafit, örtüklü qrafit və SSiC arasındakı fərqləri anlamağa kömək edir. Qrafit emalı asan və nisbətən ucuz olduğu üçün ənənəvi seçim olmuşdur və orta temperatur və təzyiqlərə kifayət qədər yaxşı tab gətirir. Lakin, aqressiv aşındırma mühitlərində qrafit tez aşına, qazlarla reaksiyaya girə və hissəciklər yarada bilər ki, bu da çirklənmə risklərini və texniki xidmət ehtiyaclarını artırır. Daha yüksək istilik genişlənməsi həmçinin isitmə və soyutma dövrləri zamanı boşluqların əmələ gəlməsinə daha çox meylli edir. Örtülü qrafit, tez-tez tantal karbid kimi sərt materialdan ibarət olan qoruyucu təbəqə əlavə etməklə bu məhdudiyyətləri yaxşılaşdırır ki, bu da kimyəvi müqaviməti artırır və eroziyanı yavaşlatır. Örtülü qrafit adi qrafitdən daha uzun müddət davam etsə də, örtük nəticədə aşına bilər və təbəqədəki qüsurlar effektivliyi azalda bilər və altındakı qrafiti ifşa edə bilər. Sinterlənmiş silikon karbid və ya SSiC, tələbkar aşındırma prosesləri üçün ən güclü ümumi performans təmin edir. Əksər aşındırma qazlarına qarşı kimyəvi cəhətdən inertdir, çox aşağı istilik genişlənməsinə malikdir və bir çox dövr ərzində mexaniki möhkəmliyi qoruyur. Örtülü qrafitdən fərqli olaraq, onun materialı hər tərəfdən sabitdir, buna görə də daha zəif nüvənin açıq qalma riski yoxdur. Bu davamlılıq proses fasilələrini, hissəciklərin əmələ gəlməsini və texniki xidməti azaldır və SSiC-ni işləmə müddəti və lövhə keyfiyyətinin vacib olduğu yüksək həcmli, aqressiv plazma aşındırması üçün üstünlük verilən seçim halına gətirir, qrafit və ya örtülmüş qrafit isə daha az tələbkar şərait üçün məqbul ola bilər.

Quru aşındırma, CVD və vakuum proses kameralarında istifadə halları

SSiC möhürləyici halqalar sənayedəki ən sərt şərtlərə tab gətirə bildikləri üçün müxtəlif yarımkeçirici proses kameralarında getdikcə daha çox yayılmaqdadır. Quru aşındırma alətlərində plazma mühiti yüksək aqressivdir, CF₄, SF₆ və Cl₂ kimi reaktiv qazlar bir çox ənənəvi materiallara hücum edir. SSiC halqaları bu qazların korroziyasına qarşı müqavimət göstərir və sürətli qızdırma və soyutma zamanı belə sıx möhür saxlayır ki, bu da aşındırmanın vahidliyini qorumağa kömək edir və hətta kiçik hissəciklərin lövhəni xarab edə biləcəyi inkişaf etmiş qovşaqlar üçün vacib amil olan çirklənməni azaldır. Kimyəvi buxar çökdürmə (CVD) kameralarında temperatur tez-tez 1,000°C-dən çox olur və korroziyaya uğrayan prekursorlar qrafit və ya keramika möhürlərini tez bir zamanda parçalaya bilər. SSiC-nin kimyəvi müqaviməti və istilik stabilliyi möhürün sıradan çıxması olmadan daha uzun çökdürmə dövrlərinə imkan verir, alətin işləmə müddətini yaxşılaşdırır və texniki xidmət xərclərini azaldır. Vakuum proses kameraları da SSiC-dən faydalanır, çünki ultra yüksək vakuuma nail olmaq üçün qaz çıxmayan və ya təzyiq dəyişiklikləri altında deformasiyaya uğramayan möhürlər tələb olunur. SSiC-nin aşağı istilik genişlənməsi və güclü mexaniki xüsusiyyətləri sıx bir vakuumun qorunmasına kömək edir ki, bu da qazın təmizliyi və təzyiq sabitliyi lövhənin keyfiyyətinə birbaşa təsir etdiyi atom təbəqəsinin çökməsi və ya plazma aşındırması kimi proseslər üçün vacibdir. Real dünya təcrübələri göstərir ki, 300 mm quru aşındırma alətlərində örtüklü qrafitdən SSiC-yə keçid alətin ömrünü uzadır, hissəciklərlə əlaqəli qüsurları azaldır və işləmə müddətini azaldır. CVD alətlərində SSiC uzun müddət ərzində örtük vahidliyini qorumağa kömək edir. Ümumilikdə, SSiC kimyəvi müqaviməti, davamlılığı və istilik sabitliyini birləşdirir və bu da müasir yarımkeçirici istehsalında birdən çox kamera növü üçün yüksək etibarlı seçimdir.