Kaj je elektrostatična vpenjalna glava (ESC)?

V proizvodnji polprevodnikov sta natančnost in stabilnost postopka jedkanja najpomembnejši. Eden ključnih dejavnikov pri doseganju visokokakovostnega jedkanja je zagotavljanje, da so oblati med postopkom popolnoma ravni na pladnju. Vsako odstopanje lahko povzroči neenakomerno obstreljevanje z ioni, kar povzroči nezaželene kote in variacije v hitrosti jedkanja. Za reševanje teh izzivov so inženirji razviliElektrostatične vpenjalne glave (ESC), ki imajo bistveno izboljšano kakovost in stabilnost jedkanja. Ta članek obravnava zasnovo in funkcionalnost ESC, pri čemer se osredotoča na en ključni vidik: elektrostatična načela, ki stojijo za oprijemom rezin.

Elektrostatična adhezija rezin

Načelo zaESCSposobnost, da varno drži rezino, je v njegovi elektrostatični zasnovi. Uporabljata se dve primarni konfiguraciji elektrodESCs: izvedbe z eno in dvema elektrodama.

Zasnova z eno elektrodo: Pri tej zasnovi je celotna elektroda enakomerno porazdeljena poESCpovršino. Čeprav je učinkovit, zagotavlja zmerno raven adhezijske sile in enakomernosti polja.

Zasnova z dvema elektrodama: zasnova z dvema elektrodama uporablja pozitivne in negativne napetosti za ustvarjanje močnejšega in enotnejšega elektrostatičnega polja. Ta zasnova nudi večjo silo oprijema in zagotavlja, da se rezina tesno in enakomerno drži po površini ESC.

Ko je na elektrode priključena enosmerna napetost, se med elektrodama in rezino ustvari elektrostatično polje. To polje sega skozi izolacijsko plast in deluje s hrbtno stranjo rezine. Električno polje povzroči prerazporeditev ali polarizacijo nabojev na površini rezine. Pri dopiranih silicijevih rezinah se prosti naboji premikajo pod vplivom električnega polja - pozitivni naboji se premikajo proti negativni elektrodi, negativni naboji pa proti pozitivni elektrodi. V primeru nedopiranih ali izolacijskih rezin električno polje povzroči rahel premik notranjih nabojev, kar ustvarja dipole. Nastala elektrostatična sila trdno prilepi rezino na vpenjalno glavo. Moč te sile je mogoče približati z uporabo Coulombovega zakona in jakosti električnega polja.