ເຕັກໂນໂລຊີ Demystifying Electrostatic Chuck (ESC) ໃນ Wafer Handling

1. ESC ແມ່ນຫຍັງ?

ESC ນໍາໃຊ້ກໍາລັງ electrostatic ເພື່ອຍຶດ wafers ຫຼື substrates ພາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດຂອງອຸປະກອນການປຸງແຕ່ງ. ວິທີການນີ້ກໍາຈັດທ່າແຮງສໍາລັບຄວາມເສຍຫາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວິທີການຍຶດຂອງກົນຈັກແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງສາມາດຂູດພື້ນຜິວທີ່ລະອຽດອ່ອນຫຼືເຮັດໃຫ້ເກີດການກະດູກຫັກຂອງຄວາມກົດດັນ. ບໍ່ຄືກັບເຄື່ອງດູດຝຸ່ນ, ESCs ບໍ່ໄດ້ອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມກົດດັນ, ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນການຈັດການ wafer.

2. ສາມຫຼັກການຂອງການຍຶດເກາະໄຟຟ້າ

ຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ດຶງດູດທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ ESC ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນມາຈາກການລວມກັນຂອງສາມຫຼັກການ electrostatic: ຜົນບັງຄັບໃຊ້ Coulomb, ຜົນບັງຄັບໃຊ້ Johnson-Rahbek, ແລະແຮງ gradient. ໃນຂະນະທີ່ກໍາລັງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປະຕິບັດເປັນສ່ວນບຸກຄົນ, ພວກເຂົາມັກຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອສ້າງການຍຶດຫມັ້ນທີ່ປອດໄພ.

Coulomb Force:ຜົນບັງຄັບໃຊ້ electrostatic ພື້ນຖານນີ້ເກີດຂື້ນຈາກປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງອະນຸພາກທີ່ຖືກຄິດຄ່າທໍານຽມ. ໃນ ESCs, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ກັບ electrodes chuck ສ້າງສະຫນາມໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າກົງກັນຂ້າມຢູ່ດ້ານ wafer ແລະ chuck. ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດຶງດູດ Coulomb ຍຶດ wafer ຢູ່ໃນສະຖານທີ່.

Johnson-Rahbek Force:ເມື່ອຊ່ອງຫວ່າງນາທີຢູ່ລະຫວ່າງພື້ນຜິວ wafer ແລະ chuck, ກໍາລັງ Johnson-Rahbek ເຂົ້າມາຫຼິ້ນ. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ນີ້, ຂຶ້ນກັບແຮງດັນທີ່ນໍາໃຊ້ແລະໄລຍະຫ່າງຊ່ອງຫວ່າງ, ເກີດຂື້ນຈາກປະຕິສໍາພັນຂອງອະນຸພາກ conductive ພາຍໃນຊ່ອງຫວ່າງຈຸນລະພາກເຫຼົ່ານີ້ກັບພື້ນຜິວທີ່ມີຄ່າ. ປະຕິສໍາພັນນີ້ສ້າງຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ດຶງດູດທີ່ດຶງ wafer ເຂົ້າໄປໃນການພົວພັນໃກ້ຊິດກັບ chuck.

Gradient Force:ໃນພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບ, ວັດຖຸປະສົບກັບຜົນບັງຄັບໃຊ້ສຸດທິໃນທິດທາງຂອງການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມ. ຫຼັກການນີ້, ເອີ້ນວ່າຜົນບັງຄັບໃຊ້ gradient, ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນ ESCs ໂດຍຍຸດທະສາດການອອກແບບເລຂາຄະນິດ electrode ເພື່ອສ້າງການແຜ່ກະຈາຍພາກສະຫນາມທີ່ບໍ່ແມ່ນເອກະພາບ. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ນີ້ດຶງ wafer ໄປສູ່ພາກພື້ນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງພາກສະຫນາມສູງສຸດ, ຮັບປະກັນການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ປອດໄພແລະຊັດເຈນ.

3. ໂຄງສ້າງ ESC

ESC ປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍສີ່ອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນ:

ແຜ່ນ:ແຜ່ນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຫນ້າຕິດຕໍ່ຕົ້ນຕໍສໍາລັບ wafer, ເຄື່ອງຈັກຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອຮັບປະກັນການໂຕ້ຕອບຮາບພຽງ, ລຽບສໍາລັບການຍຶດຕິດທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ໄຟຟ້າ:ອົງປະກອບ conductive ເຫຼົ່ານີ້ສ້າງກໍາລັງ electrostatic ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການດຶງດູດ wafer. ໂດຍການນໍາໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຄວບຄຸມ, electrodes ສ້າງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ພົວພັນກັບ wafer.

ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ:ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແບບປະສົມປະສານພາຍໃນ ESC ສະຫນອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນ, ເປັນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນໃນຫຼາຍຂັ້ນຕອນການປຸງແຕ່ງ semiconductor. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ຊັດເຈນຂອງ wafer ໃນລະຫວ່າງການປຸງແຕ່ງ.

ແຜ່ນຮອງ:baseplate ສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງສໍາລັບການປະກອບ ESC ທັງຫມົດ, ຮັບປະກັນການສອດຄ່ອງທີ່ເຫມາະສົມແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອົງປະກອບທັງຫມົດ.**