Teknologi Demystifying Electrostatic Chuck (ESC) dalam Pengendalian Wafer

1. Apakah ESC?

ESC menggunakan daya elektrostatik untuk memegang wafer atau substrat dengan selamat dalam persekitaran vakum peralatan pemprosesan. Kaedah ini menghapuskan potensi kerosakan yang berkaitan dengan kaedah pengapit mekanikal tradisional, yang boleh menggaru permukaan halus atau menyebabkan keretakan tekanan. Tidak seperti chuck vakum, ESC tidak bergantung pada pembezaan tekanan, membolehkan kawalan dan fleksibiliti yang lebih besar dalam pengendalian wafer.

2. Tiga Prinsip Lekatan Elektrostatik

Daya tarikan yang dijana oleh ESC biasanya timbul daripada gabungan tiga prinsip elektrostatik: daya Coulomb, daya Johnson-Rahbek, dan daya kecerunan. Walaupun kuasa ini boleh bertindak secara individu, mereka sering bekerja secara sinergi untuk mencipta pegangan yang selamat.

Daya Coulomb:Daya elektrostatik asas ini timbul daripada interaksi antara zarah bercas. Dalam ESC, voltan yang digunakan pada elektrod chuck menjana medan elektrik, mendorong cas bertentangan pada permukaan wafer dan chuck. Daya tarikan Coulomb yang terhasil memegang wafer pada tempatnya.

Pasukan Johnson-Rahbek:Apabila jurang seminit wujud antara permukaan wafer dan chuck, daya Johnson-Rahbek akan mula bermain. Daya ini, bergantung kepada voltan yang digunakan dan jarak jurang, timbul daripada interaksi zarah konduktif dalam celah mikro ini dengan permukaan bercas. Interaksi ini menghasilkan daya menarik yang menarik wafer ke dalam hubungan intim dengan chuck.

Daya Kecerunan:Dalam medan elektrik yang tidak seragam, objek mengalami daya bersih ke arah peningkatan kekuatan medan. Prinsip ini, yang dikenali sebagai daya kecerunan, boleh dimanfaatkan dalam ESC dengan mereka bentuk geometri elektrod secara strategik untuk mencipta taburan medan yang tidak seragam. Daya ini menarik wafer ke arah kawasan intensiti medan tertinggi, memastikan kedudukan yang selamat dan tepat.

3. Struktur ESC

ESC biasa terdiri daripada empat komponen utama:

Cakera:Cakera berfungsi sebagai permukaan sentuhan utama untuk wafer, dimesin dengan tepat untuk memastikan antara muka rata dan licin untuk lekatan optimum.

Elektrod:Unsur konduktif ini menjana daya elektrostatik yang diperlukan untuk tarikan wafer. Dengan menggunakan voltan terkawal, elektrod mencipta medan elektrik yang berinteraksi dengan wafer.

Pemanas:Pemanas bersepadu dalam ESC menyediakan kawalan suhu yang tepat, satu aspek penting dalam banyak langkah pemprosesan semikonduktor. Ini membolehkan pengurusan haba yang tepat bagi wafer semasa pemprosesan.

Plat asas:Plat asas menyediakan sokongan struktur untuk keseluruhan pemasangan ESC, memastikan penjajaran yang betul dan kestabilan semua komponen.**