Co to jest uchwyt elektrostatyczny (ESC)?

W produkcji półprzewodników precyzja i stabilność procesu trawienia są najważniejsze. Jednym z kluczowych czynników zapewniających wysoką jakość trawienia jest zapewnienie, że wafle podczas procesu będą idealnie płaskie na tacy. Wszelkie odchylenia mogą prowadzić do nierównomiernego bombardowania jonami, powodując niepożądane kąty i różnice w szybkości trawienia. Aby sprostać tym wyzwaniom, inżynierowie opracowali rozwiązaniaUchwyty elektrostatyczne (ESC), które znacznie poprawiły jakość i stabilność trawienia. W tym artykule omówiono konstrukcję i funkcjonalność ESC, koncentrując się na jednym kluczowym aspekcie: zasadach elektrostatycznych leżących u podstaw adhezji płytek.

Przyczepność płytek elektrostatycznych

Zasada stojąca zaESCzdolność bezpiecznego trzymania płytki wynika z jej konstrukcji elektrostatycznej. Stosowane są dwie konfiguracje elektrod pierwotnychESCs: konstrukcje z pojedynczą i podwójną elektrodą.

Konstrukcja z pojedynczą elektrodą: W tej konstrukcji cała elektroda jest równomiernie rozłożonaESCpowierzchnia. Choć skuteczny, zapewnia umiarkowany poziom siły przyczepności i jednorodności pola.

Konstrukcja z dwiema elektrodami: Jednakże konstrukcja z dwiema elektrodami wykorzystuje zarówno napięcie dodatnie, jak i ujemne, aby wytworzyć silniejsze i bardziej jednolite pole elektrostatyczne. Taka konstrukcja zapewnia większą siłę przyczepności i zapewnia, że ​​płytka jest mocno i równomiernie trzymana na powierzchni ESC.

Kiedy do elektrod przyłożone jest napięcie prądu stałego, pomiędzy elektrodami a płytką powstaje pole elektrostatyczne. Pole to przechodzi przez warstwę izolacyjną i oddziałuje z tylną stroną płytki. Pole elektryczne powoduje redystrybucję lub polaryzację ładunków na powierzchni płytki. W przypadku domieszkowanych płytek krzemowych swobodne ładunki przemieszczają się pod wpływem pola elektrycznego – ładunki dodatnie przemieszczają się w kierunku elektrody ujemnej, a ładunki ujemne w kierunku elektrody dodatniej. W przypadku płytek niedomieszkowanych lub izolacyjnych pole elektryczne powoduje niewielkie przemieszczenie ładunków wewnętrznych, tworząc dipole. Powstała siła elektrostatyczna mocno przylega płytkę do uchwytu. Siłę tej siły można w przybliżeniu oszacować za pomocą prawa Coulomba i natężenia pola elektrycznego.