Plasma grave ak netwayaj pwosesis yo se etap debaz nan fabrikasyon semi-conducteurs. Kòm nœuds pwosesis yo avanse nan 7nm, 5nm, ak pi lwen, dansite enèji plasma kontinye ap ogmante, ak aktivite chimik gaz alojene (ki baze fliyò-ak baze sou klò-) vin de pli zan pli agresif. Pandan y ap grave wafers, plasma sa yo tou aveugles ak kontinyèlman korode tout eleman ekspoze andedan chanm lan, ki gen ladan mi yo chanm, revètman, bag konsantre, plak distribisyon gaz, Viewports, elatriye. Sa a pa sèlman mennen nan sifas roughening, pèt materyèl, ak ogmante frekans nan ekipman D 'pou antretyen, men tou, lakòz kontaminasyon wafer ak pwodiksyon patikil akòz detache patikil. Se poutèt sa, rechèch la pou materyèl ki gen pi wo rezistans nan korozyon plasma te vin yon bezwen ijan nan jaden an nan materyèl ekipman semi-conducteurs. Yttrium oksid (Y₂O₃) jwe yon wòl iranplasabl nan domèn sa a.
Poukisa oksid itrium iranplasabl nan ekipman semi-conducteurs?
Nan ekipman semi-conducteurs, oksid aliminyòm (Al₂O₃) se materyèl ki pi souvan itilize estriktirèl seramik. Li gen yon pwen k ap fonn nan 2050 degre, segondè fòs mekanik, segondè rezistans mete, ekselan izolasyon elektrik, ak bon estabilite chimik. Sepandan, enèji lyezon lyen Al-O a se anviwon 498 kJ/mol. Malgre ke li reziste pifò atak chimik yo, nan kondisyon plasma ki gen gwo -enèji, li fasil reyaji ak fliyò pou fòme yon kouch fliyò (AlF₃) ki pakase, ki fasil pou kraze. Kouch sa a depoze ak kristalize sou sifas la, kreye patikil ki detache ak kontamine wafers, pandan y ap kontinyèlman konsome kouch pwoteksyon an.
Kontrèman, oksid ittriyòm (Y₂O₃) gen yon sistèm kristal kib ak yon pwen k ap fonn ki wo 2430 degre. Anplis de ekselan izolasyon elektrik ak transparans optik, enèji kosyon Y-O li yo se kòm yon wo 780 kJ / mol. Li montre reyaksyon chimik ki ba anpil ak alojèn (espesyalman F ak Cl). Lè li reyaji ak fliyò, li fòme yon kouch YF₃ ki pi estab ak dans ki pa gen tandans fè eklatman. Sa a pa sèlman redwi anpil jenerasyon patikil, men tou efektivman anpeche plis atak pa plasma fliyò sou eleman ekipman yo (tankou grave mi chanm, douch, elatriye), pwolonje lavi sèvis eleman. Nan anviwònman plasma tipik ki gen gwo -dansite fliyò-oswa klò-ki baze sou plasma, pousantaj gravure Y₂O₃ anjeneral se sèlman 1/20 a 1/50 nan Al₂O₃. Anplis de sa, Y₂O₃ gen yon pwen k ap fonn nan 2430 degre epi li ka kenbe entegrite estriktirèl nan tanperati ki wo pi wo a 1750 degre san volatilizasyon oswa deformation, adapte yo ak kondisyon tanperati ekstrèm nan pwosesis plasma. Rezistivite volim li depase 10¹² Ω·cm, ak pèt dyelèktrik ki ba, asire estabilite nan gwo -frekans RF jaden ak evite pwosesis devyasyon ki te koze pa pòv pwopriyete dyelèktrik nan materyèl yo.
Aplikasyon oksid itrium nan ekipman semi-conducteurs
Ki baze sou pwopriyete debaz yo nan oksid ittrium ak konbine avèk kondisyon espesifik diferan konpozan ekipman semi-conducteurs, aplikasyon li yo nan jaden an semi-conducteurs yo sitou divize an kat kategori:
01 Yttrium oksid kouch
Paske yttrium oksid, kòm yon materyèl latè ra, se relativman chè, pifò chanm ekipman grave oswa konpozan pa sèvi ak pi bon kalite seramik Y₂O₃. Olye de sa, yon kouch dans Y₂O₃ ak yon epesè apeprè 100-300 μm depoze sou sifas alyaj aliminyòm oswa substrat Al₂O₃ (tankou revètman chanm, bag konsantre, plak distribisyon gaz, elatriye) lè l sèvi avèk teknik tankou flite plasma oswa depo vapè fizik (PVD). Sa a se kounye a fòm ki pi lajman itilize nan kouch oksid itrium nan ekipman semi-conducteurs. Apwòch sa a balanse fòs estriktirèl materyèl debaz la ak rezistans korozyon sifas Y₂O₃, pandan y ap diminye depans yo. Nan pwosesis avanse nœuds de 7nm ak pi ba pase, yttrium ksid plak blanch yo te piti piti tounen endistri estanda pwoteksyon configuration, pwolonje pi gwo ik antretyen nan chanm ekipman grave yo soti nan kèk santèn èdtan pou plis pase mil èdtan, pandan y ap diminye patikil kontaminasyon ak amelyore siyifikativman ekipman uptime ak rannman wafer.
02 Viewports transparan oksid itrium
Viewports sou ekipman plasma semi-conducteurs yo se eleman kritik pou kontwole kondisyon pwosesis ak asire presizyon pwosesis. Yo mande pa sèlman ekselan rezistans korozyon plasma, men tou bon transparans optik pou pèmèt operatè yo byen klè obsève pwosesis wafer andedan chanm lan. Materyèl tradisyonèl transparan tankou vè kwatz ak alumina fasil korode nan anviwònman plasma ki baze sou fliyò-, sa ki lakòz sifas ki grate, diminye transmisyon, ak enkapasite pou satisfè kondisyon pou itilize alontèm-. Seramik oksid ittriyòm transparan gen yon seri transmisyon ki kouvri iltravyolèt ak enfrawouj (0.29-8 μm), ak apeprè 80% transmisyon lineyè menm nan rejyon enfrawouj byen lwen -. Konbine ak ekselan rezistans kowozyon nan plasma yo, yo kenbe yon sifas pwòp ak transparans ki estab menm apre yo fin itilize alontèm -ki baze nan fliyò ak klò-anviwònman plasma ki baze sou, yo pa pwodui okenn debri korozivite oswa enpurte cristalline, konsa asire tou de bon jan kalite obsèvasyon ak evite kontaminasyon wafer.
03 Yttrium oksid konpoze eleman seramik
Akòz fòs mekanik relativman ba, gwo difikilte pou SINTERING, ak gwo pri seramik oksid ittriyòm pi, endistri a sitou itilize seramik konpoze ki baze sou oksid ittriyòm dope -pou balanse kondisyon pèfòmans ak efikasite pri -. Pou egzanp, yttrium aliminyòm garnet (YAG), ki te fòme pa dopaj oksid ittriyòm ak yon sèten pwopòsyon nan oksid aliminyòm, tou gen yon estrikti kristal kib ak pwopriyete chimik ki estab. Li pa fasil sibi reyaksyon chimik vyolan ak gaz aktif nan plasma (tankou fliyò, klò, ak lòt alojèn). Nan fliyò -ki gen anviwònman plasma, konpare ak materyèl tankou Al₂O₃, li pwodui mwens sous-pwodwi fliyò, efektivman diminye kontaminasyon patikil ak korozyon sifas yo. An menm tan an, konpare ak pi bon kalite seramik oksid ittrium, YAG gen pi wo dite (Mohs dite 8-8.5) ak ekselan fòs mekanik, ki fè li apwopriye pou eleman ki gen sèten kondisyon fòs mekanik nan graveur, epi li kapab tou itilize kòm yon vi transparan.