इलेक्ट्रोस्टॅटिक चक (ईएससी) म्हणजे काय?

Ⅰ. ईएससी उत्पादनाची व्याख्या

इलेक्ट्रोस्टेटिक चक (थोडक्यात ईएससी) एक डिव्हाइस आहे जे शोषून घेण्यासाठी आणि निराकरण करण्यासाठी इलेक्ट्रोस्टेटिक शक्ती वापरतेसिलिकॉन वेफर्सकिंवाइतर थर? सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगच्या व्हॅक्यूम वातावरणात प्लाझ्मा एचिंग (प्लाझ्मा एचिंग), रासायनिक वाष्प साठा (सीव्हीडी), भौतिक वाष्प साठा (पीव्हीडी) आणि इतर प्रक्रिया दुवे मध्ये याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो.

पारंपारिक मेकॅनिकल फिक्स्चरच्या तुलनेत, ईएससी यांत्रिक तणाव आणि प्रदूषणांशिवाय वेफर्सचे दृढनिश्चिती करू शकते, प्रक्रिया अचूकता आणि सुसंगतता सुधारू शकते आणि उच्च-परिशुद्धता सेमीकंडक्टर प्रक्रियेचा मुख्य उपकरण घटक आहे.

Ⅱ. उत्पादनांचे प्रकार (इलेक्ट्रोस्टेटिक चक्सचे प्रकार)

स्ट्रक्चरल डिझाइन, इलेक्ट्रोड मटेरियल आणि सोशोर्शन पद्धतींनुसार इलेक्ट्रोस्टेटिक चक्स खालील श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:

1. मोनोपोलर ईएससी

रचना: एक इलेक्ट्रोड थर + एक ग्राउंड प्लेन

वैशिष्ट्ये: इन्सुलेट माध्यम म्हणून सहाय्यक हेलियम (एचई) किंवा नायट्रोजन (एनए) आवश्यक आहे

अनुप्रयोग: सीओ आणि सीएनए सारख्या उच्च-इम्पेडन्स मटेरियलवर प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य

2. द्विध्रुवीय ईएससी

रचना: दोन इलेक्ट्रोड्स, सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड अनुक्रमे सिरेमिक किंवा पॉलिमर लेयरमध्ये एम्बेड केलेले आहेत

वैशिष्ट्ये: हे अतिरिक्त माध्यमांशिवाय कार्य करू शकते आणि चांगल्या चालकता असलेल्या सामग्रीसाठी योग्य आहे

फायदे: मजबूत शोषण आणि वेगवान प्रतिसाद

3. थर्मल कंट्रोल (तो बॅकसाइड कूलिंग ईएससी)

कार्यः बॅकसाइड कूलिंग सिस्टम (सामान्यत: हेलियम) सह एकत्रित, वेफरचे निराकरण करताना तापमान अचूकपणे नियंत्रित केले जाते

अनुप्रयोग: प्लाझ्मा एचिंग आणि प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते जेथे एचिंग खोली अचूकपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे

4. सिरेमिक ईएससीसाहित्य: 

उच्च इन्सुलेशन सिरेमिक सामग्री जसे की अ‍ॅल्युमिनियम ऑक्साईड (अल्युओ), अ‍ॅल्युमिनियम नायट्राइड (एएलएन) आणि सिलिकॉन नायट्राइड (सीआयएनए) सहसा वापरले जातात.

वैशिष्ट्ये: गंज प्रतिरोध, उत्कृष्ट इन्सुलेशन कामगिरी आणि उच्च थर्मल चालकता.

Iii. सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशनमध्ये ईएससीचे अनुप्रयोग 

1. प्लाझ्मा एचिंग ईएससी रिएक्शन चेंबरमधील वेफरचे निराकरण करते आणि परत थंड होण्याचे जाणवते, ± 1 ℃ च्या आत वेफर तापमान नियंत्रित करते, ज्यायोगे हे सुनिश्चित होते की एचिंग रेट एकसारखेपणा (सीडी एकसारखेपणा) ± 3%मध्ये नियंत्रित होते.

२. रासायनिक वाष्प जमा (सीव्हीडी) ईएससी उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत वेफर्सची स्थिर शोषण साध्य करू शकते, प्रभावीपणे थर्मल विकृतीकरण दडपू शकते आणि पातळ फिल्म जमा होण्याचे एकसारखेपणा आणि आसंजन सुधारू शकते.

3. भौतिक वाष्प जमा (पीव्हीडी) ईएससी यांत्रिक तणावामुळे होणार्‍या वेफर नुकसानीस प्रतिबंध करण्यासाठी कॉन्टॅक्टलेस फिक्सेशन प्रदान करते आणि विशेषत: अल्ट्रा-थिन वेफर्स (<150μ मी) च्या प्रक्रियेसाठी योग्य आहे.

4. आयन इम्प्लांटेशन तापमान नियंत्रण आणि ईएससीची स्थिर क्लॅम्पिंग क्षमता चार्ज जमा झाल्यामुळे वेफर पृष्ठभागाचे स्थानिक नुकसान प्रतिबंधित करते, रोपण डोस नियंत्रणाची अचूकता सुनिश्चित करते.

5. प्रगत पॅकेजिंगिन चिप्ललेट्स आणि 3 डी आयसी पॅकेजिंग, ईएससी देखील पुनर्वितरण स्तर (आरडीएल) आणि लेसर प्रक्रियेमध्ये देखील वापरले जाते, जे प्रमाणित नसलेल्या वेफर आकारांच्या प्रक्रियेस समर्थन देते.

Iv. मुख्य तांत्रिक आव्हाने 

1. होल्डिंग फोर्स डीग्रेडेशनप्रोबल वर्णनः 

दीर्घकालीन ऑपरेशननंतर, इलेक्ट्रोड एजिंग किंवा सिरेमिक पृष्ठभागाच्या दूषिततेमुळे, ईएससी होल्डिंग फोर्स कमी होते, ज्यामुळे वेफर बदलू किंवा खाली पडते.

ऊत्तराची: प्लाझ्मा साफसफाई आणि नियमित पृष्ठभागाचा उपचार वापरा.

2. इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) जोखीम: 

उच्च व्होल्टेज पूर्वाग्रह त्वरित डिस्चार्ज होऊ शकतो, वेफर किंवा उपकरणांना हानी पोहोचवू शकतो.

काउंटरमेझर्सः मल्टी-लेयर इलेक्ट्रोड इन्सुलेशन स्ट्रक्चर डिझाइन करा आणि ईएसडी दडपशाही सर्किट कॉन्फिगर करा.

3. तापमान नॉन-युनिफॉर्मिटी कारणः 

ईएससीच्या मागील बाजूस असमान थंड किंवा सिरेमिकच्या थर्मल चालकतेमध्ये फरक.

डेटा: एकदा तापमान विचलन ± 2 ℃ पेक्षा जास्त झाल्यावर ते> ± 10%च्या एचिंग खोली विचलनास कारणीभूत ठरू शकते.

ऊत्तराची: उच्च-परिशुद्धता ही प्रेशर कंट्रोल सिस्टम (0-15 टॉर) सह उच्च थर्मल कंडक्टिव्हिटी सिरेमिक्स (जसे की एएलएन).

4. सजावट दूषितपणाची माहिती: 

प्रक्रिया अवशेष (जसे की सीएफए, सीआयएचए विघटन उत्पादने) ईएससीच्या पृष्ठभागावर जमा केले जातात, ज्यामुळे शोषण क्षमतेवर परिणाम होतो.

काउंटरमेझर: प्लाझ्मा इन-सिटू क्लीनिंग तंत्रज्ञान वापरा आणि 1000 वेफर्स चालविल्यानंतर नियमित साफसफाई करा.

व्ही. कोअर गरजा आणि वापरकर्त्यांच्या चिंता