Como projetar blindagem eletromagnética para uma sala limpa de SiC semi-isolante

A blindagem eletromagnética está a tornar-se uma consideração importante na concepção de salas limpas para a fabricação de substrato de SiC semi-isolante.

Como os substratos de SiC semi-isolantes têm alta resistividade elétrica, os campos eletromagnéticos externos podem afetar a distribuição de carga e o potencial elétrico da superfície.O projeto adequado de blindagem pode ajudar a reduzir essas perturbações em processos sensíveis de semicondutores.

Será que toda a sala limpa precisa de blindagem eletromagnética?

Não necessariamente.

Uma sala limpa de SiC semi-isolante deve ser dividida de acordo com as condições de exposição do substrato, a sensibilidade do processo e a susceptibilidade eletromagnética do equipamento.

Quando os wafers permanecem dentro de portadores selados, o próprio portador pode fornecer um certo nível de proteção eletromagnética.Podem ser utilizados materiais poliméricos condutores ou estruturas poliméricas revestidas de metal para suportes de wafer, e a carcaça do suporte deve estar ligada à terra.

Uma vez que as bolachas são retiradas do portador e expostas diretamente ao ambiente da sala limpa, a blindagem no nível do edifício torna-se mais importante.

Áreas críticas para a protecção eletromagnética

Área de fotolitografia

Após revestimento fotoresistente, a superfície do substrato pode tornar-se particularmente sensível às variações de potencial elétrico.A blindagem eletromagnética pode ajudar a manter a uniformidade do revestimento e a precisão da litografia.

Área CMP

O controlo do potencial de superfície é importante para manter um comportamento estável da lama e um desempenho de polimento consistente.

Área de inspecção

Os sistemas de inspecção de feixes de elétrons e de feixes de iões são altamente sensíveis a perturbações eletromagnéticas, pelo que é recomendada uma protecção de blindagem independente para as zonas críticas de inspecção.

Estruturas de blindagem comuns

As estruturas de blindagem eletromagnética de salas limpas podem incorporar:

• Placas metálicas
• Camadas de malha metálica
• Estruturas de blindagem condutoras incorporadas

Essas estruturas podem ser instaladas em paredes, tetos e pisos.

Os materiais de blindagem mais comuns incluem:

• Folhas de cobre
• Chapas de aço galvanizadas
• Placas de aço inoxidável

A espessura e a estrutura da camada de blindagem devem ser selecionadas de acordo com a eficácia de blindagem exigida e a faixa de frequência alvo.

Eficácia da blindagem de alvos

Diferentes faixas de frequência exigem diferentes alvos de blindagem.

Os objectivos reais devem ser determinados em função da possibilidade de a exposição eletromagnética a frequências específicas gerar uma carga induzida suficiente para afectar a estabilidade ou o rendimento do processo.

Manter a continuidade do escudo

Uma camada de blindagem só é eficaz quando a sua continuidade elétrica é devidamente mantida.

Entre as considerações de projeto importantes estão:

• Outros aparelhos e aparelhos de televisão
• Estruturas de blindagem sobrepostas em pelo menos 50 mm
• Janela de ventilação de guias de ondas para aberturas
• Cintas de vedação condutoras em portas
• Contacto elétrico de perímetro completo entre os quadros das portas e as tiras de vedação

Pequenas discontinuidades, lacunas ou aberturas mal concebidas podem reduzir o desempenho geral da blindagem.

Aquecimento do sistema de blindagem

A camada de blindagem deve utilizar um sistema de aterragem de baixa impedância com aterragem de ponto único.

A resistência ao solo recomendada é ≤ 1 Ω.

Múltiplos pontos de aterragem podem criar loops de aterragem. Correntes induzidas que fluem através desses loops podem gerar campos magnéticos secundários e reduzir a eficácia do sistema de blindagem.

Conclusão

A blindagem eletromagnética eficaz para a fabricação de semi-isolação de SiC não é simplesmente uma questão de adicionar painéis metálicos a uma sala limpa.

Um projeto bem-sucedido deve integrar materiais de blindagem, continuidade estrutural, aberturas, portas, aterramento, portadores de wafer e zoneamento de processo.

Ao focar os recursos de blindagem na fotolitografia, CMP e áreas de inspecção,Os fabricantes de semicondutores podem construir um ambiente de controle eletromagnético mais direcionado, evitando a blindagem desnecessária em toda a instalação.