Mi az egy elektrosztatikus chuck (ESC)?

Ⅰ. ESC termékdefiníció

Az elektrosztatikus chuck (rövidre esik) egy olyan eszköz, amely elektrosztatikus erőt használ az abszorpcióhoz és a rögzítéshezszilícium ostyákvagyEgyéb szubsztrátok- Széles körben használják a plazma maratásban (plazma maratás), kémiai gőzlerakódásban (CVD), fizikai gőzlerakódásban (PVD) és más folyamatkapcsolatokban a félvezető gyártás vákuumkörnyezetében.

A hagyományos mechanikai szerelvényekkel összehasonlítva az ESC szilárdan rögzítheti az ostyákat gépelési stressz és szennyezés nélkül, javítja a feldolgozási pontosságot és a következetességet, és ez a nagy pontosságú félvezető folyamatok egyik legfontosabb berendezési eleme.

Ⅱ. Terméktípusok (elektrosztatikus chucks típusai)

Az elektrosztatikus chuck -okat a következő kategóriákba lehet osztani a szerkezeti tervezés, az elektródaanyagok és az adszorpciós módszerek szerint:

1. Monopoláris ESC

Szerkezet: Egy elektródréteg + egy alapsík

Jellemzők: Szükség van kiegészítő héliumra (HE) vagy nitrogénre (N₂) szigetelő közegként

Alkalmazás: alkalmas nagy impedancia anyagok, például Sio₂ és Si₃n₄ feldolgozására

2. Bipoláris ESC

Szerkezet: Két elektróda, a pozitív és negatív elektródok beágyazódnak a kerámia vagy a polimer rétegbe

Jellemzők: További táptalajok nélkül is működhet, és alkalmas a jó vezetőképességű anyagokra

Előnyök: erősebb adszorpció és gyorsabb válasz

3.

Funkció: A hátoldali hűtőrendszerrel (általában hélium) kombinálva a hőmérsékletet pontosan szabályozzák az ostya rögzítése közben

Alkalmazás: Széles körben használják a plazma maratásban és olyan folyamatokban, ahol a maratási mélységet pontosan ellenőrizni kell

4. Kerámia escAnyag: 

A magas szigetelő kerámia anyagokat, például az alumínium -oxidot (Al₂o₃), az alumínium -nitridet (ALN) és a szilícium -nitridet (si₃n₄) használják.

Jellemzők: Korrózióállóság, kiváló szigetelési teljesítmény és nagy hővezető képesség.

Iii. Az ESC alkalmazása félvezető gyártásban 

1. A plazma maratás ESC rögzíti az ostyát a reakciókamrában, és megvalósítja a hátsó hűtést, szabályozza a ostya hőmérsékletét ± 1 ℃ -en belül, ezáltal biztosítva, hogy a maratási sebesség egyenletessége (CD egységesség) ± 3%-on belül legyen szabályozva.

2.

3. A fizikai gőzlerakódás (PVD) ESC érintés nélküli rögzítést biztosít a mechanikai feszültség által okozott ostya károsodásainak megakadályozására, és különösen alkalmas ultravékony ostyák feldolgozására (<150 μm).

4. ion implantáció: A hőmérséklet -szabályozás és az ESC stabil rögzítési képességei megakadályozzák az ostya felületének lokális károsodását a töltés felhalmozódása miatt, biztosítva a beültetés dózisának ellenőrzésének pontosságát.

5. Az Advanced Packagingin chipletek és a 3D IC csomagolás, az ESC-t az újraelosztási rétegek (RDL) és a lézerfeldolgozás is használják, támogatva a nem szabványos ostyaméret feldolgozását.

Iv. A legfontosabb műszaki kihívások 

1. 

Hosszú távú működés után, az elektróda öregedése vagy a kerámia felületszennyezés miatt, az ESC tartási erő csökken, ami az ostya eltolódását vagy leesését eredményezi.

Megoldás: Használjon plazmakisztítást és rendszeres felületkezelést.

2. Elektrosztatikus kisülés (ESD) Kockázat: 

A nagyfeszültségű torzítás azonnali kisülést okozhat, az ostya vagy a berendezés károsítása.

Ellenintézkedések: Tervezze meg a többrétegű elektródszigetelő struktúrát, és konfigurálja az ESD szuppressziós áramkört.

3. Hőmérséklet nem egységességi ok: 

Az ESC hátuljának egyenetlen hűtése vagy a kerámia hővezető képességének különbsége.

Adatok: Amint a hőmérséklet -eltérés meghaladja a ± 2 ℃ -t, az maratási mélység eltérést> ± 10%.

Megoldás: Nagy hővezetőképességi kerámia (például ALN), nagy pontosságú HE nyomásszabályozó rendszerrel (0–15 TORR).

4. Letételi szennyeződés: 

A folyamatmaradványok (például a CF₄, SIH₄ bomlási termékek) az ESC felületén helyezkednek el, befolyásolva az adszorpciós képességet.

Ellenintézés: Használjon plazma in situ tisztítási technológiát, és hajtsa végre a rutin tisztítást 1000 ostya futtatása után.

V. A felhasználók alapvető igényei és aggodalmai