Какво е електростатичен патрон (ESC)?

Ⅰ. Дефиниция на продукта ESC

Електростатичният патрон (ESC за кратко) е устройство, което използва електростатична сила за абсорбиране и фиксиранеСиликонови вафлиилидруги субстрати. Той се използва широко при плазменото ецване (плазмено ецване), отлагане на химически пари (CVD), физическо отлагане на пари (PVD) и други процесорни връзки във вакуумната среда на производството на полупроводници.

В сравнение с традиционните механични приспособления, ESC може здраво да фиксира вафли без механичен стрес и замърсяване, да подобри точността и консистенцията на обработката и е един от ключовите компоненти на оборудването на високоточни полупроводникови процеси.

Ⅱ. Видове продукти (видове електростатични патрони)

Електростатичните патрони могат да бъдат разделени на следните категории според структурния дизайн, електродни материали и методи за адсорбция:

1. Monopolar Esc

Структура: Един електроден слой + една земна равнина

Характеристики: Изисква спомагателен хелий (HE) или азот (n₂) като изолационна среда

Приложение: Подходящо за обработка на материали с висок импеданс като SiO₂ и Si₃n₄

2. Биполярен ес

Структура: Два електрода, положителните и отрицателните електроди са вградени съответно в керамичния или полимерния слой

Характеристики: Може да работи без допълнителна среда и е подходящ за материали с добра проводимост

Предимства: по -силна адсорбция и по -бърза реакция

3. Термично управление (той отзад охлажда ESC)

Функция: В комбинация със задното охлаждаща система (обикновено хелий), температурата е точно контролирана, докато фиксира вафлата

Приложение: Широко използвано в плазменото офорт и процесите, при които дълбочината на офорт трябва да бъде прецизно контролирана

4. Керамичен есМатериал: 

Обикновено се използват високо изолационни керамични материали като алуминиев оксид (al₂o₃), алуминиев нитрид (ALN) и силициев нитрид (Si₃n₄).

Характеристики: Корозионна устойчивост, отлична изолация и висока топлинна проводимост.

Iii. Приложения на ESC в производство на полупроводници 

1.

2. Химическото отлагане на пари (CVD) ESC може да постигне стабилна адсорбция на вафли при високотемпературни условия, ефективно потиска топлинната деформация и да подобри равномерността и адхезията на отлагането на тънък филм.

3. Физическото отлагане на пари (PVD) ESC осигурява безконтактна фиксация за предотвратяване на увреждане на вафли, причинени от механично напрежение, и е особено подходящо за обработка на ултра тънки вафли (<150 μm).

4. Иновото имплантация Контролът на температурата и стабилните възможности за затягане на ESC предотвратяват локалното увреждане на повърхността на вафлите поради натрупване на заряд, като гарантират точността на контрола на дозата на имплантацията.

5. Advanced PackagingIn Chiplets и 3D IC опаковки, ESC се използва и в слоеве за преразпределение (RDL) и лазерна обработка, подкрепяйки обработката на нестандартни размери на вафли.

IV. Основни технически предизвикателства 

1. Описание на деградация на силата на сила: 

След дългосрочна работа, поради замърсяването на електрода или замърсяването на повърхността на керамията, силата на задържане на ESC намалява, което води до изместване или падане на вафла.

Решение: Използвайте плазмено почистване и редовно обработка на повърхността.

2. Електростатичен разряд (ESD) Риск: 

Високо напрежението може да причини моментално изхвърляне, като повреди вафлата или оборудването.

Противоположности: Проектирайте многослойна изолация на електрода и конфигурирайте верига за потискане на ESD.

3. Причина за неравномерност на температурата: 

Неравномерно охлаждане на гърба на ESC или разликата в топлинната проводимост на керамиката.

Данни: След като температурното отклонение надвишава ± 2 ℃, това може да причини отклонение на дълбочината на офорт> ± 10%.

Решение: Керамика с висока термична проводимост (като ALN) с висока точност HE система за контрол на налягането (0–15 Torr).

4. Депозиране замърсяване Проблем: 

Остатъците от процесите (като CF₄, продуктите на разлагане на SIH₄) се отлагат на повърхността на ESC, засягащ адсорбционния капацитет.

CounterMeasure: Използвайте плазмена технология за почистване в място и извършете рутинно почистване след пускане на 1000 вафли.

V. Основни нужди и притеснения на потребителите