اینچنگ آلات کے لیے فوکس رِنگ کیوں ناگزیر ہے؟

فوکس رِنگ، جسے معاوضے کی انگوٹھی یا قید کی انگوٹھی بھی کہا جاتا ہے، اینچنگ کے سامان کا ایک ناگزیر جزو ہے، خاص طور پر پلازما ڈرائی اینچ کا سامان۔ جدید سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں نانوسکل پریزین ایچنگ کے عمل اس کے بغیر حاصل نہیں ہوں گے۔ فوکس رِنگ کا استعمال اینچنگ کی یکسانیت کو یقینی بناتا ہے، ویفر سرفیس اینچ ریٹ کی ضمانت دیتا ہے، اینچ آلات کے بنیادی ہارڈ ویئر کی حفاظت کرتا ہے، اور بالآخر سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کی پیداوار کو بہتر بناتا ہے اور پیداواری لاگت کو کم کرتا ہے۔

فوکس رنگ کے بنیادی افعال

1. کنارے الیکٹرک فیلڈ اور پلازما کی تقسیم کو بہتر بناتا ہے۔

بغیر aتوجہ کی انگوٹی، ویفر کے کنارے پر برقی فیلڈ لائنیں شدید طور پر مڑی ہوئی اور مختلف ہو جاتی ہیں، جس کے نتیجے میں کنارے کا اثر ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے پلازما کی کثافت اور آئن بمباری توانائی میں ویفر کنارے اور مرکز کے علاقے کے درمیان نمایاں تضادات پیدا ہوتے ہیں۔ ویفر کی جسمانی اور برقی حد کو مؤثر طریقے سے بلند کرنے اور کنارے پلازما کی تقسیم کو نئی شکل دینے کے لیے فوکس رِنگ کو ویفر کے گرد ترتیب دیا گیا ہے۔ یہ ویفر کے کنارے پر الیکٹرک فیلڈ پروفائل کو ہموار کرتا ہے، جیسا کہ ایک "کھڑی چٹان" کو "ہلکی ڈھلوان" میں تبدیل کرنا۔ یہ بہتری ویفر کے کنارے پر زیادہ یکساں پلازما میان بناتی ہے، آئنوں کو پوری ویفر کی سطح پر زیادہ عمودی اور مستقل زاویہ پر بمباری کرنے کے لیے رہنمائی کرتی ہے، بشمول سب سے باہر کی موت۔

2. الیکٹروسٹیٹک چک (ESC) کی حفاظت کرتا ہے اور عمل کے چیمبر کے جزو کے طور پر کام کرتا ہے

پلازما کے ماحول انتہائی سنکنرن ہوتے ہیں۔ فوکس رِنگ سے تحفظ کے بغیر، ہائی انرجی پلازما براہِ راست بمباری کرے گا اور الیکٹرو سٹیٹک چک (ESC) کو کھینچے گا جو ویفر کو رکھتا ہے۔ چونکہ ESCs عام طور پر مہنگے مواد جیسے ایلومینا سیرامک ​​سے بنے ہوتے ہیں، اس لیے ان کی تبدیلی کی قیمت بہت زیادہ ہے۔ فوکس رِنگ، قابل استعمال قابل استعمال کے طور پر، سامان کے مزید اہم حصوں کی حفاظت اور متعلقہ اخراجات کو کم کرنے کے لیے قربانی کے جزو کے طور پر کام کرتی ہے۔ فوکس رِنگز عام طور پر سلکان، کوارٹز، سلکان کاربائیڈ اور دیگر پروسیس سے مطابقت رکھنے والے مواد سے بنی ہوتی ہیں۔ اس کے کٹاؤ سے پیدا ہونے والے ذرات اس عمل پر دھاتی آلودگیوں (جیسے ایلومینیم، سوڈیم) کے مقابلے میں بہت کم اثر ڈالتے ہیں جو ای ایس سی مواد سے خارج ہوتے ہیں۔ یہ مؤثر طریقے سے ذرات یا رد عمل کے ضمنی مصنوعات کے ذریعہ چیمبر اور ویفر کی آلودگی کے خطرے کو کم کرتا ہے، اس طرح مصنوعات کی خرابیوں کو کم سے کم کرتا ہے۔

3. ویفر کی موٹائی کی مختلف حالتوں کی تلافی کرتا ہے۔

فوکس رنگ کی اوپری سطح کو عام طور پر ویفر کی اوپری سطح کے برابر کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ اوپری الیکٹروڈ سے ویفر کی سطح اور فوکس رِنگ کی سطح دونوں کے درمیان مستقل وقفہ کو یقینی بناتا ہے، جس سے پورے علاقے میں یکساں برقی فیلڈ بنانے میں مدد ملتی ہے اور اونچائی کے فرق کی وجہ سے برقی میدان کی مسخ ہونے سے بچا جاتا ہے۔

پروسیسنگ کے دوران پلازما کے ذریعے فوکس رِنگ کو آہستہ آہستہ پتلا کیا جاتا ہے۔ ایک پتلی فوکس رِنگ عمل کے بڑھنے کا سبب بنتی ہے: جیسے جیسے فوکس رِنگ کی اونچائی کٹاؤ کی وجہ سے کم ہوتی ہے، اس کی برقی فیلڈ کو محدود کرنے کی صلاحیت کمزور ہو جاتی ہے، اور ویفر ایج پر عمل کی کارکردگی (مثلاً، ایچ کی شرح، پروفائل) بتدریج بدل جاتی ہے۔ اس وجہ سے، پروسیس تھرو پٹ کی بنیاد پر فوکس رِنگ کو وقتاً فوقتاً تبدیل کیا جانا چاہیے (مثلاً، جمع شدہ RF گھنٹے)۔

مختلف اینچ پروسیس (سلیکون ایچ، آکسائیڈ ایچ، میٹل اینچ) مختلف مواد سے بنے فوکس رِنگز کا استعمال کر سکتے ہیں (مثلاً، مونو کرسٹل لائن سلکان، کوارٹز،سلکان کاربائیڈ، سیرامک) اینچ کی شرحوں سے ملنے اور آلودگی کو کم سے کم کرنے کے لئے۔ کچھ جدید ٹولز میں، ایڈوانس پروسیس کنٹرول (اے پی سی) سافٹ ویئر فوکس رنگ کے استعمال کے دورانیے کو ٹریک کرتا ہے اور عمل کے استحکام کو برقرار رکھتے ہوئے فائن ٹیوننگ پروسیس پیرامیٹرز (مثلاً پاور، پریشر) کے ذریعے کٹاؤ کے اثرات کی تلافی کر سکتا ہے۔