Kẹp tĩnh điện (ESC) là gì?

Trong sản xuất chất bán dẫn, độ chính xác và ổn định của quá trình ăn mòn là điều tối quan trọng. Một yếu tố quan trọng để đạt được chất lượng khắc cao là đảm bảo rằng các tấm bán dẫn phẳng hoàn toàn trên khay trong suốt quá trình. Bất kỳ sai lệch nào cũng có thể dẫn đến sự bắn phá ion không đồng đều, gây ra các góc và sự thay đổi không mong muốn về tốc độ ăn mòn. Để giải quyết những thách thức này, các kỹ sư đã phát triểnMâm cặp tĩnh điện (ESC), đã cải thiện đáng kể chất lượng khắc và độ ổn định. Bài viết này đi sâu vào thiết kế và chức năng của ESC, tập trung vào một khía cạnh chính: nguyên lý tĩnh điện đằng sau sự bám dính của tấm bán dẫn.

Độ bám dính wafer tĩnh điện

Nguyên tắc đằng sau sựTHOÁTKhả năng giữ tấm wafer một cách an toàn nằm ở thiết kế tĩnh điện của nó. Có hai cấu hình điện cực sơ cấp được sử dụng trongTHOÁTs: thiết kế điện cực đơn và điện cực kép.

Thiết kế điện cực đơn: Trong thiết kế này, toàn bộ điện cực được trải đều trên toàn bộ bề mặt.THOÁTbề mặt. Mặc dù hiệu quả nhưng nó cung cấp lực bám dính ở mức vừa phải và độ đồng đều của trường.

Thiết kế điện cực kép: Tuy nhiên, thiết kế điện cực kép sử dụng cả điện áp dương và âm để tạo ra trường tĩnh điện mạnh hơn và đồng đều hơn. Thiết kế này mang lại lực bám dính cao hơn và đảm bảo wafer được giữ chặt và đồng đều trên bề mặt ESC.

Khi cấp điện áp DC vào các điện cực, một trường tĩnh điện sẽ được tạo ra giữa các điện cực và tấm bán dẫn. Trường này mở rộng qua lớp cách điện và tương tác với mặt sau của tấm bán dẫn. Điện trường làm cho các điện tích trên bề mặt tấm bán dẫn phân bố lại hoặc phân cực. Đối với các tấm silicon pha tạp, các điện tích tự do di chuyển dưới tác dụng của điện trường – các điện tích dương di chuyển về phía điện cực âm và các điện tích âm di chuyển về phía điện cực dương. Trong trường hợp tấm wafer không pha tạp hoặc cách điện, điện trường gây ra sự dịch chuyển nhẹ của các điện tích bên trong, tạo ra lưỡng cực. Lực tĩnh điện tạo ra sẽ bám chắc tấm wafer vào mâm cặp. Độ lớn của lực này có thể được tính gần đúng bằng định luật Coulomb và cường độ điện trường.