プラズマ耐性セラミックコーティングの完全な調査化学分析

Xinwei Wang、PhDおよびKarol Putyera、PhD

課題と要件

一般的な半導体業界、特に液晶ディスプレイ(LCD)製造では、いくつかのプロセスが関係しています。 プラズマエッチング 影響により プラズマクリーン。 The high-speed plasma stream can be extremely corrosive to manufacturing compartments and the surfaces that are exposed to the plasma resulting in formations of residual particles.高速プラズマストリームは、製造コンパートメントや、プラズマに曝されている表面に対して非常に腐食性があり、残留粒子の形成を引き起こす可能性があります。 Consequently, particles formed in chambers can contaminate substrates that are being processed, thus contributing to device defects.その結果、チャンバー内で形成された粒子は、処理中の基板を汚染し、デバイスの欠陥に寄与する可能性があります。 To minimize particle formations, plasma resistant ceramic coatings are required on various components exposed to plasma including the plasma etcher, the plasma cleaner, or the plasma propulsion system, such as the chamber walls, bases, gas distribution plates, rings, view ports, lids, nozzles, shower heads, substrate holding frames, electrostatic chucks, face plates, and selectivity modulation devices, among others.粒子の形成を最小限に抑えるために、プラズマエッチャー、プラズマクリーナー、またはプラズマ推進システム(チャンバー壁、ベース、ガス分配プレート、リング、ビューポート、蓋など)など、プラズマにさらされるさまざまなコンポーネントに耐プラズマセラミックコーティングが必要です。 、ノズル、シャワーヘッド、基板保持フレーム、静電チャック、フェースプレート、選択性変調装置など。

Plasma resistant ceramic coatings under development or currently in active use, are typically multi-layered structures that provide plasma erosion resistance, rigidity, conformability to substrate and thermal shock resistance.開発中または現在使用中のプラズマ耐性セラミックコーティングは、通常、多層構造であり、プラズマ耐浸食性、剛性、基板への適合性、および耐熱衝撃性を提供します。 Rare earth oxide, alumina, carbides, and nitrides based ceramic materials are currently used and/or under further developments.希土類酸化物、アルミナ、炭化物、および窒化物ベースのセラミック材料が現在使用されており、および/またはさらなる開発が行われています。 Coating precursors include ceramic powders, sintered ceramic solids, metal and metal alloy targets, and metal halides, depending on the component substrate materials, coating technique and application environment.コーティングの前駆物質には、コンポーネントの基板材料、コーティング技術、およびアプリケーション環境に応じて、セラミック粉末、焼結セラミック固体、金属および金属合金ターゲット、および金属ハロゲン化物が含まれます。

セラミックコーティングの完全な調査化学分析

高解像度 グロー放電質量分析(GDMS) is recognized as one of the most versatile direct sampling techniques for survey chemical analysis of solids.は、固体の化学分析を調査するための最も用途の広い直接サンプリング技術のXNUMXつとして認識されています。 The glow-discharge plasma source combined with high-resolution mass analyzer is suitable to evaluate mass fractions in solids directly and with very high sensitivity.高分解能質量分析器と組み合わせたグロー放電プラズマ源は、固体の質量分率を直接かつ非常に高い感度で評価するのに適しています。

プラズマ耐性セラミックコーティング

(b)1つのサンプリング開口部を備えたインジウムマスクを使用したプラズマ噴霧スポット。 (c)プラズマ霧化クレーター断面プロファイル。 Sampling orifice diameter ~ Ф 3 mm;サンプリングオリフィス径〜Ф10mm; average sputtering depth ~ 20 μm.平均スパッタリング深さ〜XNUMXμm。

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