Apakah Chuck Elektrostatik (ESC)?

Dalam pembuatan semikonduktor, ketepatan dan kestabilan proses goresan adalah yang terpenting. Satu faktor kritikal dalam mencapai etsa berkualiti tinggi ialah memastikan wafer rata di atas dulang semasa proses. Sebarang sisihan boleh menyebabkan pengeboman ion tidak sekata, menyebabkan sudut yang tidak diingini dan variasi dalam kadar goresan. Untuk menangani cabaran ini, jurutera telah membangunkanChuck Elektrostatik (ESC), yang telah meningkatkan kualiti dan kestabilan goresan dengan ketara. Artikel ini menyelidiki reka bentuk dan kefungsian ESC, memfokuskan pada satu aspek utama: prinsip elektrostatik di sebalik lekatan wafer.

Lekatan Wafer Elektrostatik

Prinsip di sebalikESCKeupayaan untuk memegang wafer dengan selamat terletak pada reka bentuk elektrostatiknya. Terdapat dua konfigurasi elektrod utama yang digunakan dalamESCs: reka bentuk elektrod tunggal dan dwielektrod.

Reka Bentuk Elektrod Tunggal: Dalam reka bentuk ini, seluruh elektrod tersebar secara seragam merentasiESCpermukaan. Walaupun berkesan, ia memberikan tahap daya lekatan dan keseragaman medan yang sederhana.

Reka Bentuk Dwi-Elektrod: Reka bentuk dwi-elektrod, bagaimanapun, menggunakan kedua-dua voltan positif dan negatif untuk mencipta medan elektrostatik yang lebih kuat dan seragam. Reka bentuk ini menawarkan daya lekatan yang lebih tinggi dan memastikan wafer dipegang rapat dan sekata merentasi permukaan ESC.

Apabila voltan DC digunakan pada elektrod, medan elektrostatik dijana antara elektrod dan wafer. Medan ini meluas melalui lapisan penebat dan berinteraksi dengan bahagian belakang wafer. Medan elektrik menyebabkan cas pada permukaan wafer teragih semula atau terpolarisasi. Untuk wafer silikon terdop, cas bebas bergerak di bawah pengaruh medan elektrik—cas positif bergerak ke arah elektrod negatif, dan cas negatif bergerak ke arah elektrod positif. Dalam kes wafer tidak terdop atau penebat, medan elektrik menyebabkan anjakan sedikit cas dalaman, mewujudkan dipol. Daya elektrostatik yang terhasil melekat kuat wafer pada chuck. Kekuatan daya ini boleh dianggarkan menggunakan hukum Coulomb dan kekuatan medan elektrik.