Що таке електростатичний патрон (ESC)?

Ⅰ. Визначення продукту ESC

Електростатичний патрон (ESC коротко) - це пристрій, який використовує електростатичну силу для поглинання та виправленняКремнієві вафліабоІнші субстрати. Він широко застосовується при травленні плазми (травлення в плазмі), хімічному осадженні пари (ССЗ), фізичному осадженні пари (PVD) та інших процесах процесів у вакуумному середовищі виробництва напівпровідників.

Порівняно з традиційними механічними світильниками, ESC може міцно фіксувати вафлі без механічного стресу та забруднення, покращити точність та послідовність обробки, і є одним із ключових компонентів обладнання високотехнічних напівпровідникових процесів.

Ⅱ. Типи продуктів (типи електростатичних штрих)

Електростатичні залози можна розділити на такі категорії відповідно до структурної конструкції, електродних матеріалів та методів адсорбції:

1. Монополярний ESC

Структура: один шар електрода + одна земляна площина

Особливості: вимагає допоміжного гелію (He) або азоту (n₂) як ізоляційного середовища

Застосування: Підходить для обробки матеріалів з високим імпедансом, таких як Sio₂ та Si₃n₄

2. Біполярний ESC

Структура: Два електроди, позитивні та негативні електроди вбудовані відповідно в керамічний або полімерний шар

Особливості: Він може працювати без додаткових засобів масової інформації та підходить для матеріалів з хорошою провідністю

Переваги: сильніша адсорбція та швидша відповідь

3. Тепловий контроль (він задній охолодження ESC)

Функція: У поєднанні з задньою системою охолодження (як правило, гелієм) температура точно контролюється під час фіксації пластини

Застосування: Широко використовується в плазмовому травленні та процесах, де глибина травлення повинна бути точно контрольована

4. Керамічний ESCМатеріал: 

Зазвичай використовуються високоізоляційні керамічні матеріали, такі як оксид алюмінію (Al₂o₃), нітрид алюмінію (ALN) та нітрид кремнію (Si₃n₄).

Особливості: корозійна стійкість, відмінна продуктивність ізоляції та висока теплопровідність.

Iii. Застосування ESC в напівпровідниковому виготовленні 

1. Офортування в плазмі ESC фіксує пластину в реакційній камері і реалізує охолодження спини, контролюючи температуру вафель в межах ± 1 ℃, тим самим забезпечуючи, що рівномірність швидкості травлення (рівномірність CD) контролюється в межах ± 3%.

2. Хімічне осадження пари (ССЗ) може досягти стабільної адсорбції вафель при високих температурних умовах, ефективно пригнічуючи теплову деформацію та покращити рівномірність та адгезію відкладення тонкої плівки.

3. Фізичне осадження пари (PVD) ESC забезпечує безконтактну фіксацію, щоб запобігти пошкодженню вафель, спричинених механічним напруженням, і особливо підходить для обробки надтонких плащ (<150 мкм).

.

5. Додаткові пакування чіпів та 3D-упаковки IC, ESC також використовується в шарах перерозподілу (RDL) та лазерній обробці, що підтримує обробку нестандартних розмірів вафель.

Iv. Основні технічні виклики 

1. Тримання сили деградації 

Після тривалої роботи, завдяки старінню електродів або забрудненню керамічної поверхні, сила утримування ESC зменшується, внаслідок чого пластина змикається або падає.

Рішення: Використовуйте очищення плазми та регулярну обробку поверхні.

2. Електростатичний розряд (ОУР) Ризик: 

Зміх високої напруги може спричинити миттєвий розряд, пошкоджуючи вафлі або обладнання.

Контрзаходи: Створіть багатошарову структуру ізоляції електродів та налаштуйте схему придушення ЄЕС.

3. Температура нерухомості: 

Нерівномірне охолодження задньої частини ESC або різниці в теплопровідності кераміки.

Дані: Після того, як відхилення температури перевищує ± 2 ℃, воно може спричинити відхилення глибини травлення> ± 10%.

Рішення: Кераміка високої теплопровідності (наприклад, ALN) з високою точністю системи контролю тиску (0–15 TORR).

4. Забруднення відкладеннямблема: 

Залишки обробки (наприклад, CF₄, продукти розкладання SIH₄) осаджуються на поверхні ESC, що впливає на адсорбційну здатність.

Контрзахід: Використовуйте технологію очищення в плазмі на місці та виконайте звичайне очищення після запуску 1000 вафель.

V. Основні потреби та проблеми користувачів