Come progettare la schermatura elettromagnetica per una camera bianca in SiC semi-isolante

La schermatura elettromagnetica sta diventando una considerazione importante nella progettazione di camere bianche per la produzione di substrati in SiC semi-isolante.

Poiché i substrati in SiC semi-isolante hanno un'elevata resistività elettrica, i campi elettromagnetici esterni possono influenzare la distribuzione della carica e il potenziale elettrico superficiale. Una corretta progettazione della schermatura può aiutare a ridurre questi disturbi nei processi semiconduttori sensibili.

L'intera camera bianca necessita di schermatura elettromagnetica?

Non necessariamente.

Una camera bianca in SiC semi-isolante dovrebbe essere suddivisa in base alle condizioni di esposizione del substrato, alla sensibilità del processo e alla suscettibilità elettromagnetica delle apparecchiature.

Quando i wafer rimangono all'interno di contenitori sigillati, il contenitore stesso può fornire un certo livello di protezione elettromagnetica. Per i contenitori dei wafer possono essere utilizzati materiali polimerici conduttivi o strutture polimeriche rivestite di metallo, e l'alloggiamento del contenitore deve essere messo a terra elettricamente.

Una volta che i wafer vengono rimossi dal contenitore ed esposti direttamente all'ambiente della camera bianca, la schermatura a livello di edificio diventa più importante.

Aree critiche per la schermatura elettromagnetica

Area di fotolitografia

Dopo il rivestimento del fotoresist, la superficie del substrato può diventare particolarmente sensibile alle variazioni di potenziale elettrico. La schermatura elettromagnetica può aiutare a mantenere l'uniformità del rivestimento e l'accuratezza della litografia.

Area CMP

Il controllo del potenziale superficiale è importante per mantenere un comportamento stabile dello slurry e prestazioni di lucidatura coerenti.

Area di ispezione

I sistemi di ispezione a fascio elettronico e a fascio ionico sono altamente sensibili ai disturbi elettromagnetici. Pertanto, si raccomanda una protezione di schermatura indipendente per le aree di ispezione critiche.

Strutture di schermatura comuni

Le strutture di schermatura elettromagnetica per camere bianche possono includere:

• Piastre metalliche
• Strati di rete metallica
• Strutture di schermatura conduttive incorporate

Queste strutture possono essere installate in pareti, soffitti e pavimenti.

I materiali di schermatura comuni includono:

• Foglio di rame
• Lamiere di acciaio zincato
• Piastre di acciaio inossidabile

Lo spessore e la struttura dello strato di schermatura devono essere selezionati in base all'efficacia di schermatura richiesta e alla gamma di frequenza target.

Efficacia di schermatura target

Diverse gamme di frequenza richiedono diversi obiettivi di schermatura.

Gli obiettivi effettivi dovrebbero essere determinati in base al fatto che l'esposizione elettromagnetica a frequenze specifiche possa generare una carica indotta sufficiente a influenzare la stabilità del processo o la resa.

Mantenimento della continuità della schermatura

Uno strato di schermatura è efficace solo quando la sua continuità elettrica è mantenuta correttamente.

Le considerazioni importanti sulla progettazione includono:

• Guarnizioni conduttive o nastri adesivi conduttivi nelle giunzioni dei pannelli
• Sovrapposizione delle strutture di schermatura di almeno 50 mm
• Finestre di ventilazione a guida d'onda per le aperture
• Strisce di tenuta conduttive sulle porte
• Contatto elettrico perimetrale completo tra i telai delle porte e le strisce di tenuta

Piccole discontinuità, fessure o aperture mal progettate possono ridurre le prestazioni complessive della schermatura.

Messa a terra del sistema di schermatura

Lo strato di schermatura dovrebbe utilizzare un sistema di messa a terra a bassa impedenza con messa a terra a punto singolo.

Una resistenza di terra raccomandata è ≤1 Ω.

Molteplici punti di messa a terra possono creare anelli di terra. Le correnti indotte che scorrono attraverso questi anelli possono generare campi magnetici secondari e ridurre l'efficacia del sistema di schermatura.

Conclusione

Una schermatura elettromagnetica efficace per la produzione di SiC semi-isolante non è semplicemente una questione di aggiungere pannelli metallici a una camera bianca.

Una progettazione di successo deve integrare materiali di schermatura, continuità strutturale, aperture, porte, messa a terra, contenitori per wafer e zonizzazione del processo.

Concentrando le risorse di schermatura sulle aree di fotolitografia, CMP e ispezione, i produttori di semiconduttori possono costruire un ambiente di controllo elettromagnetico più mirato, evitando al contempo schermature non necessarie in tutta la struttura.