Różnice między uchwytami próżniowymi a uchwytami elektrostatycznymi

Jako niezbędne ogniwa rdzenia w produkcji półprzewodników, stabilność i precyzja technologii utrzymywania płytek ma bezpośredni wpływ na wydajność produkcji chipów i jakość gotowego urządzenia. Uchwyty próżniowe i uchwyty elektrostatyczne to dwa główne rozwiązania do mocowania płytek w produkcji półprzewodników. Chociaż oba należą do uchwytów waflowych, różnią się znacznie strukturą, charakterystyką działania i możliwymi scenariuszami zastosowania.

1. Różne zasady działania

Uchwyty próżniowepolegać na podciśnieniu, aby utrzymać płytki na miejscu. Powietrze jest odsysane rurociągami podłączonymi do pompy próżniowej, tworząc podciśnienie pod płytką, aby trwale przymocować płytki lub podłoża do powierzchni uchwytu. Podstawa Chucka jest precyzyjnie obrobiona z ceramiki lub metalu, a jej powierzchnia adsorpcyjna składa się z porowatej płyty ceramicznej umieszczonej w pogłębieniu w podstawie, z jej obrzeżem połączonym i uszczelnionym z podstawą.  Połączony z pompą próżniową poprzez wewnętrzne mikroporowate kanały płytki ceramicznej, uchwyt wytwarza strefę próżni znacznie poniżej ciśnienia atmosferycznego, zapewniając w ten sposób szczelne mocowanie płytki.

Uchwyty elektrostatyczne mają strukturę rdzenia z elektrodami osadzonymi wewnątrz metalowej podstawy, pokrytej wysokowydajną ceramiczną warstwą dielektryczną. Generują pole elektrostatyczne na swojej powierzchni, które indukuje ładunki elektryczne na obrabianych przedmiotach, powodując przyciąganie elektrostatyczne do płytek lub substratów zaciskających. Po przyłożeniu napięcia pomiędzy elektrodami, ceramicznym dielektrykiem i ceramicznym dielektrykiem tworzy się silne pole elektrostatyczneopłatek, zapewniając siłę trzymania od kilku tysięcy do dziesiątek tysięcy paskali, zapewniając stabilne mocowanie płytki.

2. Różne zalety wydajności

Uchwyty próżniowe są kompatybilne z płytkami o różnych wymiarach i różnymi przebiegami procesów, zapewniając stabilne mocowanie płytek podczas przetwarzania. W porównaniu z uchwytami elektrostatycznymi charakteryzują się niskimi kosztami produkcji i konserwacji ze względu na stosunkowo prostą konstrukcję wewnętrzną.

Jednakże, gdy płytki poddawane są procesom wymagającym działania w środowisku próżniowym lub niskociśnieniowym, takim jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej, uchwyty próżniowe działające w oparciu o różnice ciśnień nie są w stanie spełnić wymagań procesu. Ponadto, gdy płytki są utrzymywane na miejscu za pomocą uchwytów próżniowych, ciśnienie powietrza może spowodować odkształcenie płytki, powodując odbicie po obróbce. Może to skutkować falistą powierzchnią, słabą płaskością i zmniejszoną dokładnością obróbki przetwarzanej płytki.

Uchwyty elektrostatycznezastosuj adsorpcję bezdotykową, oferując stałą, równomiernie rozłożoną siłę mocowania. Skutecznie zapobiega to wypaczeniu, zniekształceniom i uszkodzeniom płytek, zachowując doskonałą płaskość i wyższą dokładność obróbki. Wyposażone w chłodzenie helem zapewniające równomierny rozkład temperatury, uchwyty elektrostatyczne umożliwiają dokładną regulację temperatury płytek.

Wadą uchwytów elektrostatycznych są złożone struktury charakteryzujące się niezwykle rygorystycznymi normami dotyczącymi płaskości powierzchni, gładkości i mikrostruktur w skali mikronowej. Mikronowa precyzja mikroelementów stwarza wysokie bariery techniczne w formułowaniu surowców, spiekaniu i wykańczaniu powierzchni. Kontrola temperatury pozostaje głównym wyzwaniem technicznym; Dielektryczne układy ESC z azotku glinu (AlN) zapewniające lepsze odprowadzanie ciepła wymagają jeszcze bardziej skomplikowanych procesów produkcyjnych. Rygorystyczne, wielowymiarowe wymagania techniczne podnoszą cenę produktu, a regularne przeglądy i konserwacja systemów elektrostatycznych są obowiązkowe, aby zagwarantować stabilną pracę.

3. Różne główne pola zastosowań

Dzięki wysokiej płaskości, doskonałej równoległości, gęstej, jednolitej teksturze, wysokiej wytrzymałości mechanicznej, jednolitej przepuszczalności powietrza i łatwej regeneracji, uchwyty próżniowe służą do mocowania i transportu płaskich, dobrze uszczelnionych przedmiotów obrabianych, takich jak blachy i podłoża z tworzyw sztucznych. W produkcji półprzewodników służą one do rozcieńczania, krojenia w kostkę, szlifowania, czyszczenia i innych procesów obróbki płytek, skutecznie rozwiązując typowe problemy, takie jak wgniecenia płytek, rozkład elektrostatyczny chipów i zanieczyszczenie cząstkami.

Zaprojektowane do płaskich, nieprzewodzących przedmiotów obrabianych, uchwyty elektrostatyczne to wyjątkowo czyste nośniki płytek przeznaczone do środowisk próżniowych i plazmowych. Są szeroko stosowane w procesach półprzewodników plazmowych i próżniowych, w tym w trawieniu na sucho, PECVD, termicznym CVD, fizycznym osadzaniu z fazy gazowej (PVD), implantacji jonów i litografii w ekstremalnym ultrafiolecie (EUVL).