Що таке електростатичний патрон (ESC)?

У виробництві напівпровідників точність і стабільність процесу травлення є найважливішими. Одним із критичних факторів досягнення високоякісного травлення є гарантія того, що вафлі лежать ідеально рівно на лотку під час процесу. Будь-яке відхилення може призвести до нерівномірного іонного бомбардування, спричиняючи небажані кути та коливання швидкості травлення. Щоб вирішити ці проблеми, інженери розробилиЕлектростатичні патрони (ESC), які значно покращили якість травлення та стабільність. У цій статті розглядається конструкція та функціональність ESC, зосереджуючись на одному ключовому аспекті: електростатичних принципах адгезії пластин.

Електростатична адгезія пластин

Принцип, що лежить в основіESCЗдатність надійно утримувати пластину полягає в її електростатичній конструкції. Існує дві основні конфігурації електродівESCs: одноелектродні та двоелектродні конструкції.

Конструкція з одним електродом: у цій конструкції весь електрод розподілений рівномірноESCповерхні. Незважаючи на ефективність, він забезпечує помірний рівень сили зчеплення та рівномірність поля.

Конструкція з подвійним електродом: у конструкції з подвійним електродом використовуються як позитивні, так і негативні напруги для створення більш сильного та рівномірного електростатичного поля. Ця конструкція забезпечує вищу силу зчеплення та гарантує, що пластина щільно та рівномірно утримується на поверхні ESC.

Коли до електродів прикладається напруга постійного струму, між електродами та пластиною створюється електростатичне поле. Це поле простягається через ізоляційний шар і взаємодіє з тильною стороною пластини. Електричне поле викликає перерозподіл або поляризацію зарядів на поверхні пластини. Для легованих кремнієвих пластин вільні заряди переміщуються під впливом електричного поля — позитивні заряди рухаються до негативного електрода, а негативні — до позитивного. У випадку нелегованих або ізолюючих пластин електричне поле викликає незначне зміщення внутрішніх зарядів, створюючи диполі. Результуюча електростатична сила міцно прикріплює пластину до патрона. Силу цієї сили можна приблизно визначити за допомогою закону Кулона та напруженості електричного поля.