Τι είναι ένα ηλεκτροστατικό τσοκ (ESC);

Ⅰ. Ορισμός προϊόντος ESC

Η ηλεκτροστατική τσοκ (ESC για σύντομο χρονικό διάστημα) είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί ηλεκτροστατική δύναμη για να απορροφήσει και να διορθώσειπλακίδια πυριτίουήάλλα υποστρώματα. Χρησιμοποιείται ευρέως στη χάραξη πλάσματος (χάραξη πλάσματος), στην εναπόθεση χημικών ατμών (CVD), στην εναπόθεση φυσικών ατμών (PVD) και σε άλλους δεσμούς διεργασιών στο περιβάλλον κενού της παραγωγής ημιαγωγών.

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μηχανικά φωτιστικά, το ESC μπορεί να διορθώσει σταθερά τα δίσκους χωρίς μηχανική καταπόνηση και ρύπανση, να βελτιώσει την ακρίβεια και τη συνέπεια της επεξεργασίας και είναι ένα από τα βασικά συστατικά εξοπλισμού των διεργασιών ημιαγωγών υψηλής ακρίβειας.

Ⅱ. Τύποι προϊόντων (τύποι ηλεκτροστατικών τσοκ)

Τα ηλεκτροστατικά τσοκ μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες κατηγορίες σύμφωνα με το δομικό σχεδιασμό, τα υλικά ηλεκτροδίων και τις μεθόδους προσρόφησης:

1. Μονοπολική ESC

Δομή: Ένα στρώμα ηλεκτροδίου + ένα επίπεδο γείωσης

Χαρακτηριστικά: Απαιτεί το βοηθητικό ήλιο (He) ή το άζωτο (N₂) ως μονωτικό μέσο

Εφαρμογή: Κατάλληλο για επεξεργασία υλικών υψηλής εντολής όπως Sio₂ και Si₃n₄

2. Διπολική ESC

Δομή: Δύο ηλεκτρόδια, τα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια είναι ενσωματωμένα στο κεραμικό ή πολυμερές στρώμα αντίστοιχα

Χαρακτηριστικά: Μπορεί να λειτουργήσει χωρίς πρόσθετα μέσα και είναι κατάλληλο για υλικά με καλή αγωγιμότητα

Πλεονεκτήματα: ισχυρότερη προσρόφηση και ταχύτερη απόκριση

3. Θερμικός έλεγχος (He Backside Cooling ESC)

Λειτουργία: Σε συνδυασμό με το σύστημα ψύξης στο πίσω

Εφαρμογή: Χρησιμοποιείται ευρέως στη χάραξη πλάσματος και τις διαδικασίες όπου το βάθος της χάραξης πρέπει να ελέγχεται με ακρίβεια

4. Κεραμικό escΥλικό: 

Χρησιμοποιούνται κεραμικά υλικά υψηλής μόνωσης, όπως οξείδιο του αργιλίου (AL₂O₃), νιτρίδιο αλουμινίου (ALN) και νιτρίδιο πυριτίου (Si₃n₄).

Χαρακτηριστικά: Αντίσταση διάβρωσης, εξαιρετική απόδοση μόνωσης και υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Iii. Εφαρμογές του ESC στην κατασκευή ημιαγωγών 

1. Το ESC Etching Plasma καθορίζει το δίσκο στο θάλαμο αντίδρασης και συνειδητοποιεί την ψύξη πίσω, ελέγχοντας τη θερμοκρασία του δίσκου εντός ± 1 ℃, εξασφαλίζοντας έτσι ότι η ομοιομορφία του ρυθμού χάραξης (ομοιομορφία CD) ελέγχεται εντός ± 3%.

2. Η εναπόθεση χημικών ατμών (CVD) ESC μπορεί να επιτύχει σταθερή προσρόφηση των πλακιδίων υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, να καταστέλλει αποτελεσματικά τη θερμική παραμόρφωση και να βελτιώσει την ομοιομορφία και την προσκόλληση της εναπόθεσης λεπτού φιλμ.

3. Η απόθεση φυσικού ατμού (PVD) ESC παρέχει χωρίς επαφή με την αποκατάσταση της βλάβης των πλακιδίων που προκαλείται από τη μηχανική τάση και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για την επεξεργασία εξαιρετικά λεπτών πλακιδίων (<150μm).

4. Εμφύτευση ιόντων Ο έλεγχος της θερμοκρασίας και οι σταθερές δυνατότητες σύσφιξης του ESC εμποδίζουν την τοπική βλάβη στην επιφάνεια του δίσκου λόγω της συσσώρευσης φορτίου, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια του ελέγχου της δόσης εμφύτευσης.

5. Προχωρημένες συσκευασίες συσκευασίας και συσκευασία 3D IC, ESC χρησιμοποιείται επίσης σε στρώματα αναδιανομής (RDL) και επεξεργασία με λέιζερ, υποστηρίζοντας την επεξεργασία μη τυποποιημένων μεγεθών πλακιδίων.

Iv. Βασικές τεχνικές προκλήσεις 

1. Κρατώντας δύναμη αποικοδόμηση -πρόταση Περιγραφή: 

Μετά από μακροπρόθεσμη λειτουργία, λόγω της γήρανσης των ηλεκτροδίων ή της μόλυνσης της επιφάνειας της κεραμικής, η δύναμη συγκράτησης ESC μειώνεται, προκαλώντας την μετατόπιση ή την πτώση του δίσκου.

Λύση: Χρησιμοποιήστε τον καθαρισμό πλάσματος και την κανονική επεξεργασία επιφάνειας.

2. Κίνδυνος ηλεκτροστατικής εκφόρτισης (ESD): 

Η μεροληψία υψηλής τάσης μπορεί να προκαλέσει στιγμιαία απόρριψη, καταστρέφοντας το δίσκο ή τον εξοπλισμό.

Αντίστροφες: Σχεδιάστε μια δομή μόνωσης ηλεκτροδίων πολλαπλών επιπέδων και διαμορφώστε ένα κύκλωμα καταστολής ESD.

3. Λόγος μη ομοιόμορφης θερμοκρασίας: 

Ανομοιογενή ψύξη του πίσω μέρος του ESC ή διαφορά στη θερμική αγωγιμότητα της κεραμικής.

Δεδομένα: Μόλις η απόκλιση της θερμοκρασίας υπερβεί ± 2 ℃, μπορεί να προκαλέσει απόκλιση βάθους χάραξης> ± 10%.

Λύση: Κεραμικά υψηλής θερμικής αγωγιμότητας (όπως ALN) με σύστημα ελέγχου πίεσης υψηλής ακρίβειας (0-15 TORR).

4. Απομονία μολύνσεων: 

Τα υπολείμματα διεργασίας (όπως τα προϊόντα αποσύνθεσης SIH, SIH₄) εναποτίθενται στην επιφάνεια του ESC, επηρεάζοντας την ικανότητα προσρόφησης.

Αντίστροφη μέτρηση: Χρησιμοποιήστε την τεχνολογία καθαρισμού πλάσματος και εκτελέστε τον καθαρισμό ρουτίνας μετά από να εκτελέσετε 1.000 γκοφρέτες.

V. Βασικές ανάγκες και ανησυχίες των χρηστών