반도체 공정에서 3D 반도체 및 5nm 이하의 소자제작을 위한 고밀도 플라즈마 공정 도입으로 인해 내플라즈마성 소재에 대한 연구가 요구되고 있다. 플라즈마식각공정에 의해 노출되는 부품들은 지속적인 내구성 약화로 인해 식각장비 챔버용 세라믹 소재의 수명을 낮추는 문제점이 발생한다. 이에 따라 내플라즈마성이 우수한 소재에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있으며, 대표적인 내플라즈마 소재로 Y2O3, CVD-SiC 등이 있다. 특히 Y2O3의 경우 내플라즈마 특성이 우수하다고 보고되고 있지만 고가의 소재로써 이를 대체하기 위해 최근에는 Y계열 화합물인 YAG(Y3Al5O12), YOF(Yttrium oxyfluoride) 등의 소재를 코팅하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 현재에는 소재개발뿐만 아니라 플라즈마 식각공정 중 발생하는 코팅소재의 입자탈락에 의한 공정상의 오염이 중요한 이슈가 되고 있으며, 이에 따라 새로운 코팅방법에 대한 연구 역시 필수적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 용융코팅법을 통해 YAS(Y2O3-Al2O3-SiO2)계 ...
반도체 공정에서 3D 반도체 및 5nm 이하의 소자제작을 위한 고밀도 플라즈마 공정 도입으로 인해 내플라즈마성 소재에 대한 연구가 요구되고 있다. 플라즈마식각공정에 의해 노출되는 부품들은 지속적인 내구성 약화로 인해 식각장비 챔버용 세라믹 소재의 수명을 낮추는 문제점이 발생한다. 이에 따라 내플라즈마성이 우수한 소재에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있으며, 대표적인 내플라즈마 소재로 Y2O3, CVD-SiC 등이 있다. 특히 Y2O3의 경우 내플라즈마 특성이 우수하다고 보고되고 있지만 고가의 소재로써 이를 대체하기 위해 최근에는 Y계열 화합물인 YAG(Y3Al5O12), YOF(Yttrium oxyfluoride) 등의 소재를 코팅하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 현재에는 소재개발뿐만 아니라 플라즈마 식각공정 중 발생하는 코팅소재의 입자탈락에 의한 공정상의 오염이 중요한 이슈가 되고 있으며, 이에 따라 새로운 코팅방법에 대한 연구 역시 필수적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 용융코팅법을 통해 YAS(Y2O3-Al2O3-SiO2)계 프릿을 소결알루미나 모재 위에 코팅하여 내식성 부분에서 우수한 YAS계 결정질 코팅층과 균질식각으로 인한 오염입자 저감이 가능한 YAS계 비정질 코팅층을 제조하고 다양한 플라즈마 식각 조건에서 평가하여 YAS계 코팅층의 내플라즈마성 코팅소재로써의 가능성을 제시하고자 하였다. 그리고 YAS계 코팅층의 상형성 거동을 파악하여 우수한 특성의 YAS계 코팅층 제조공정에 올바른 방향을 제시하고자 하였다. 제조된 YAS계 결정질 코팅층은 71%의 YAG 상분율을 나타내었으며, YAS계 비정질 코팅층은 92% 의 비정질 상분율을 나타내었다. YAS계 결정질 및 비정질 코팅층의 내플라즈마 특성은 각각 Al2O3 대비 1.2배, 2.8배를 나타내고, Quartz 대비 5.6배, 12.7배를 나타내어 매우 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.
반도체 공정에서 3D 반도체 및 5nm 이하의 소자제작을 위한 고밀도 플라즈마 공정 도입으로 인해 내플라즈마성 소재에 대한 연구가 요구되고 있다. 플라즈마 식각공정에 의해 노출되는 부품들은 지속적인 내구성 약화로 인해 식각장비 챔버용 세라믹 소재의 수명을 낮추는 문제점이 발생한다. 이에 따라 내플라즈마성이 우수한 소재에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있으며, 대표적인 내플라즈마 소재로 Y2O3, CVD-SiC 등이 있다. 특히 Y2O3의 경우 내플라즈마 특성이 우수하다고 보고되고 있지만 고가의 소재로써 이를 대체하기 위해 최근에는 Y계열 화합물인 YAG(Y3Al5O12), YOF(Yttrium oxyfluoride) 등의 소재를 코팅하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 현재에는 소재개발뿐만 아니라 플라즈마 식각공정 중 발생하는 코팅소재의 입자탈락에 의한 공정상의 오염이 중요한 이슈가 되고 있으며, 이에 따라 새로운 코팅방법에 대한 연구 역시 필수적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 용융코팅법을 통해 YAS(Y2O3-Al2O3-SiO2)계 프릿을 소결 알루미나 모재 위에 코팅하여 내식성 부분에서 우수한 YAS계 결정질 코팅층과 균질식각으로 인한 오염입자 저감이 가능한 YAS계 비정질 코팅층을 제조하고 다양한 플라즈마 식각 조건에서 평가하여 YAS계 코팅층의 내플라즈마성 코팅소재로써의 가능성을 제시하고자 하였다. 그리고 YAS계 코팅층의 상형성 거동을 파악하여 우수한 특성의 YAS계 코팅층 제조공정에 올바른 방향을 제시하고자 하였다. 제조된 YAS계 결정질 코팅층은 71%의 YAG 상분율을 나타내었으며, YAS계 비정질 코팅층은 92% 의 비정질 상분율을 나타내었다. YAS계 결정질 및 비정질 코팅층의 내플라즈마 특성은 각각 Al2O3 대비 1.2배, 2.8배를 나타내고, Quartz 대비 5.6배, 12.7배를 나타내어 매우 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.
Etching is an important process in semiconductor electronic and display industries and recently a tremendous progress has been achieved with the use of plasma etching technology. Plasma etching equipment components are exposed to plasma for longer times are known to exhibit serious problems such as ...
Etching is an important process in semiconductor electronic and display industries and recently a tremendous progress has been achieved with the use of plasma etching technology. Plasma etching equipment components are exposed to plasma for longer times are known to exhibit serious problems such as particle contamination and reduced life-times. In order to overcome these problems, many studies have been focused on the development of high plasma resistant materials and new coating methods. In this study, plasma-resistant YAS (Y2O3-Al2O3-SiO2) frit was fabricated and then coated on the surface of sintered alumina ceramics by melt-coating method. The fabricated plasm-resistant YAS crystalline & amorphous coatings were evaluated and studied according to various plasma etching conditions. The results reveal that 71 % of YAG(Y3Al5O12) phase content in the YAS crystalline coating layer and 92 % of amorphous phase content in the YAS amorphous coating layer was observed. Plasma resistance of the YAS crystalline and amorphous coating layers showed a high-performance; plasma resistance of the YAS crystalline coating layer was 2.8 times higher than commercial Al2O3 and 12.7 times higher than Quartz. And also, plasma resistance of the YAS amorphous coating layer was found to be 1.2 times higher than commercial Al2O3 and 5.6 times higher than Quartz.
Etching is an important process in semiconductor electronic and display industries and recently a tremendous progress has been achieved with the use of plasma etching technology. Plasma etching equipment components are exposed to plasma for longer times are known to exhibit serious problems such as particle contamination and reduced life-times. In order to overcome these problems, many studies have been focused on the development of high plasma resistant materials and new coating methods. In this study, plasma-resistant YAS (Y2O3-Al2O3-SiO2) frit was fabricated and then coated on the surface of sintered alumina ceramics by melt-coating method. The fabricated plasm-resistant YAS crystalline & amorphous coatings were evaluated and studied according to various plasma etching conditions. The results reveal that 71 % of YAG(Y3Al5O12) phase content in the YAS crystalline coating layer and 92 % of amorphous phase content in the YAS amorphous coating layer was observed. Plasma resistance of the YAS crystalline and amorphous coating layers showed a high-performance; plasma resistance of the YAS crystalline coating layer was 2.8 times higher than commercial Al2O3 and 12.7 times higher than Quartz. And also, plasma resistance of the YAS amorphous coating layer was found to be 1.2 times higher than commercial Al2O3 and 5.6 times higher than Quartz.
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