Demystifikuojanti elektrostatinio griebtuvo (ESC) technologija naudojant plokšteles

1. Kas yra ESC?

ESC naudoja elektrostatines jėgas, kad saugiai laikytų plokšteles arba substratus vakuuminėje apdorojimo įrangos aplinkoje. Šis metodas pašalina galimą žalą, susijusią su tradiciniais mechaniniais suspaudimo metodais, kurie gali subraižyti gležnus paviršius arba sukelti įtempių lūžius. Skirtingai nuo vakuuminių griebtuvų, ESC nepasikliauja slėgio skirtumais, todėl galima geriau valdyti ir lanksčiau valdyti plokšteles.

2. Trys elektrostatinio sukibimo principai

ESC sukuriama patraukli jėga paprastai atsiranda dėl trijų elektrostatinių principų derinio: Kulono jėgos, Johnsono-Rahbeko jėgos ir gradiento jėgos. Nors šios jėgos gali veikti atskirai, jos dažnai veikia sinergiškai, kad sukurtų saugų sulaikymą.

Kulono jėga:Ši pagrindinė elektrostatinė jėga atsiranda dėl sąveikos tarp įkrautų dalelių. ESC, griebtuvo elektrodams taikoma įtampa sukuria elektrinį lauką, sukeldama priešingus krūvius plokštelės ir griebtuvo paviršiuje. Gauta Kulono atrakcija tvirtai laiko plokštelę vietoje.

Johnson-Rahbek pajėgos:Kai tarp plokštelės ir griebtuvo paviršiaus susidaro minutinis tarpas, įsijungia Johnson-Rahbek jėga. Ši jėga, priklausanti nuo naudojamos įtampos ir tarpo atstumo, atsiranda dėl laidžių dalelių sąveikos šiuose mikrotarpeliuose su įkrautais paviršiais. Ši sąveika sukuria patrauklią jėgą, kuri pritraukia plokštelę į glaudų kontaktą su griebtuvu.

Gradiento jėga:Netolygiame elektriniame lauke objektai patiria grynąją jėgą lauko stiprumo didėjimo kryptimi. Šis principas, žinomas kaip gradiento jėga, gali būti panaudotas ESC strategiškai projektuojant elektrodo geometriją, kad būtų sukurtas netolygus lauko pasiskirstymas. Ši jėga traukia plokštelę į didžiausio lauko intensyvumo sritį, užtikrindama saugią ir tikslią padėties nustatymą.

3. ESC struktūra

Įprastą ESC sudaro keturi pagrindiniai komponentai:

Diskas:Diskas yra pagrindinis plokštelės kontaktinis paviršius, tiksliai apdirbtas, kad būtų užtikrinta plokščia, lygi sąsaja ir optimalus sukibimas.

Elektrodas:Šie laidūs elementai sukuria elektrostatines jėgas, būtinas plokštelių pritraukimui. Taikydami valdomą įtampą, elektrodai sukuria elektrinį lauką, kuris sąveikauja su plokštele.

Šildytuvas:Integruoti ESC šildytuvai užtikrina tikslų temperatūros valdymą, o tai yra labai svarbus daugelio puslaidininkių apdorojimo etapų aspektas. Tai leidžia tiksliai valdyti plokštelės šilumą apdorojimo metu.

Pagrindo plokštė:Pagrindo plokštė suteikia struktūrinę paramą visam ESC mazgui, užtikrindama tinkamą visų komponentų išlygiavimą ir stabilumą.**