তিনটি মূলধারার ফোকাস রিং তুলনা

ফোকাস রিংগুলি হল সূক্ষ্ম বৃত্তাকার অংশ যা সাধারণত প্লাজমা এচিং সরঞ্জামের ওয়েফার চাকের চারপাশে ইনস্টল করা হয় এবং এচিং প্রক্রিয়ার সময় সরাসরি উচ্চ-শক্তির প্লাজমার সংস্পর্শে আসে। তাদের মূল কাজ হল সমগ্র ওয়েফার পৃষ্ঠ জুড়ে অভিন্ন এচিং ফলাফল সুরক্ষিত করার জন্য বলি অংশ হিসাবে কাজ করা। প্রান্তের প্রভাবের কারণে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি ওয়েফার প্রান্তে তীব্রভাবে বিকৃত হয় এবং অপসারিত হয়, যার ফলে প্লাজমা ঘনত্ব এবং শক্তি ওয়েফার কেন্দ্রের সাথে ব্যাপকভাবে অসামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, এইভাবে এচিং অভিন্নতা নষ্ট করে। ফোকাস রিংগুলি নীচে তালিকাভুক্ত তিনটি মূল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এই সমস্যাটির সমাধান করে:

1. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অপ্টিমাইজেশান

ওয়েফারের চারপাশে স্থাপন করা ফোকাস রিংগুলি ওয়েফারের শারীরিক এবং বৈদ্যুতিক সীমানাকে উন্নত করতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বাফার র‌্যাম্প হিসাবে কাজ করে। এই সেটিংটি ওয়েফার প্রান্তে প্লাজমা শীথকে সমান করে, আয়নগুলিকে ওয়েফার পৃষ্ঠের উপর সর্বোত্তম কোণে বোমাবর্ষণের নির্দেশ দেয়, যার ফলে ওয়েফার প্রান্ত এবং কেন্দ্রের মধ্যে সামঞ্জস্যপূর্ণ খোঁচা নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।

2. কোর কম্পোনেন্ট প্রোটেকশন মেকানিজম

এচিং পদ্ধতিতে বলির অংশ হিসাবে, ফোকাস রিংগুলি উচ্চ-শক্তির প্লাজমার সরাসরি বোমাবর্ষণ বহন করে। এগুলি নীচে ব্যয়বহুল উপাদানগুলিকে রক্ষা করতে পারে যেমন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চকগুলি ক্ষতি থেকে, যা উপাদানগুলির দীর্ঘায়ুকে ব্যাপকভাবে দীর্ঘায়িত করে এবং তাদের রক্ষণাবেক্ষণের ব্যয় হ্রাস করে।

3. তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক ম্যাচিং রক্ষণাবেক্ষণ

কিছু ফোকাস রিং অভিন্ন তাপ বন্টন অর্জন করতে বা উপযুক্ত বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ ওয়েফারের সাথে একটি ভাল-মিলিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে সহায়তা করতে পারে, এইভাবে উচ্চ-নির্ভুলতা খোঁচানোর জন্য একটি অত্যন্ত স্থিতিশীল প্রক্রিয়াকরণ পরিবেশ তৈরি করে।

তিনটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ফোকাস রিং উপকরণের তুলনা

কোয়ার্টজ, সিলিকন এবং সিলিকন কার্বাইড হল ফোকাস রিং তৈরির জন্য তিনটি প্রভাবশালী উপাদান। নীচে তাদের নিজ নিজ শক্তি, অপূর্ণতা এবং সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিশদ ভাঙ্গন রয়েছে।

1. কোয়ার্টজ ফোকাস রিং (ঐতিহ্যগত বিকল্প)

A. সুবিধা এবং অসুবিধা

কোয়ার্টজ ফোকাস রিংকম চলমান খরচ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষেত্রে স্থির আচরণ এবং উচ্চতর অস্তরক নিরোধক প্রদর্শন করে। তবুও, তাদের সীমাবদ্ধতা উপেক্ষা করা যায় না। কোয়ার্টজ কম যান্ত্রিক কঠোরতা নিয়ে গর্ব করে, তাই উচ্চ-তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে কোয়ার্টজ ফোকাস রিংগুলি বিকৃত হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে। ফ্লোরিন-ভিত্তিক প্লাজমার সংস্পর্শে এলে তারা অত্যন্ত উচ্চ ক্ষয় হারের সাথে আয়ন স্পুটারিংয়ের দুর্বল প্রতিরোধও সরবরাহ করে, যা উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে দূষণের ঝুঁকির কারণ হতে পারে।

B. উপযুক্ত পরিস্থিতি

এই রিংগুলি 28nm এবং তার উপরে মধ্য-থেকে-নিম্ন-প্রক্রিয়াগুলিকে সমর্থন করে এমন নন-হাই-বোমবারমেন্ট RIE ইচারের জন্য কাজ করে। তারা উন্নত নোডের জন্য কঠোর নিম্ন-দূষণ এবং দীর্ঘজীবনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না।

2. সিলিকন ফোকাস রিং

A. সুবিধা এবং অসুবিধা

সিলিকন ফোকাস রিংসিলিকন ওয়েফারের মতো একই উপাদান দিয়ে তৈরি, ভালভাবে মিলিত তাপ সম্প্রসারণ সহগ এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। তারা 1600 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করে এবং এমনকি প্লাজমা বিতরণ বজায় রাখতে সহায়তা করে। তবুও, সিলিকন ফ্লোরিন প্লাজমা এচিংয়ের বিরুদ্ধে খারাপভাবে কাজ করে। এটি সহজেই উদ্বায়ী SiF₄ তৈরি করে, দ্রুত নষ্ট হয়ে যায় এবং ঘন ঘন প্রক্রিয়ার প্রবাহ এবং অপরিকল্পিত ডাউনটাইমকে ট্রিগার করে। ঘন ঘন প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়- মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন রিংগুলি সাধারণত প্রতি 10 থেকে 12 দিনে অদলবদল করা প্রয়োজন।

B. উপযুক্ত পরিস্থিতি

সিলিকন রিংগুলি একসময় সেমিকন্ডাক্টর এচিং লাইন জুড়ে স্ট্যান্ডার্ড ছিল তবুও ধীরে ধীরে SiC ভেরিয়েন্ট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে। তারা খরচ-সংবেদনশীল উত্তরাধিকার মধ্য-থেকে-নিম্ন-শেষ উত্পাদন প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়।

3. সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিং (প্রিমিয়াম হাই-পারফরম্যান্স চয়েস)

A. সুবিধা এবং অসুবিধা

সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিং9.5 এর একটি Mohs কঠোরতা নিয়ে গর্ব করুন এবং 1400°C তাপমাত্রায়ও 500 থেকে 600 MPa এর নমনীয় শক্তি বজায় রাখুন। ইতিমধ্যে, তাদের তাপ সম্প্রসারণ গুণাঙ্কটি সিলিকন ওয়েফারের সাথে ভালভাবে মেলে, দ্রুত তাপীয় সাইকেল চালানো সহ্য করার জন্য অসামান্য তাপীয় শক প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়, ওয়েফার প্রান্তগুলিতে ইচ অভিন্নতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে অপ্টিমাইজ করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, SiC Ar, F, Cl এবং অন্যান্য প্লাজমা রসায়নের বিরুদ্ধে ব্যতিক্রমী জারা প্রতিরোধের গর্ব করে। ফ্লোরিন প্লাজমাতে এর এচ রেট প্রায় শূন্য। সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিংগুলি সিলিকন সংস্করণগুলির তুলনায় 2-3 গুণ বেশি পরিষেবা জীবন প্রদান করে, যা সামগ্রিক সরঞ্জামের দক্ষতাকে ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে তোলে। CVD-তে উত্থিত উচ্চ-বিশুদ্ধতার সিলিকন কার্বাইড 99.9995% এর উপরে বিশুদ্ধতার মাত্রায় পৌঁছেছে, যা কণা এবং মৌলিক দূষণের ঝুঁকিকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে।

যাইহোক, সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিংগুলি ত্রুটি ছাড়াই নয়। সিলিকন কার্বাইডের চরম কঠোরতার কারণে, সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিং তৈরি করতে হীরা কাটার সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়। এবং তাদের জটিল, দীর্ঘ মেশিনিং পদ্ধতিগুলি এর প্রাথমিক ক্রয় খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

B. উপযুক্ত পরিস্থিতি

সিলিকন কার্বাইড ফোকাস রিংগুলি উন্নত উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলির জন্য সর্বোত্তম বিকল্প হিসাবে কাজ করে, যার মধ্যে রয়েছে, সাব-14nm লজিক চিপস এবং 3D NAND ডিভাইসগুলি, এবং সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইস তৈরির জন্য শীর্ষ উপাদান বাছাই হিসাবে দাঁড়ায়৷