Kas yra elektrostatinis griebtuvas (ESC)?

Puslaidininkių gamyboje svarbiausia yra ėsdinimo proceso tikslumas ir stabilumas. Vienas iš svarbiausių faktorių siekiant aukštos kokybės ėsdinimo yra užtikrinti, kad plokštelės proceso metu būtų visiškai plokščios ant padėklo. Bet koks nukrypimas gali sukelti netolygų jonų bombardavimą, sukeldamas nepageidaujamus kampus ir ėsdinimo greičio pokyčius. Norėdami išspręsti šiuos iššūkius, inžinieriai sukūrėElektrostatiniai griebtuvai (ESC), kurios žymiai pagerino ėsdinimo kokybę ir stabilumą. Šiame straipsnyje gilinamasi į ESC dizainą ir funkcionalumą, sutelkiant dėmesį į vieną pagrindinį aspektą: elektrostatinius plokštelių sukibimo principus.

Elektrostatinis plokštelių sukibimas

Principas užESCgebėjimas saugiai laikyti plokštelę priklauso nuo elektrostatinės konstrukcijos. Naudojamos dvi pagrindinės elektrodų konfigūracijosESCs: vieno elektrodo ir dviejų elektrodų konstrukcijos.

Vieno elektrodo konstrukcija: pagal šią konstrukciją visas elektrodas yra tolygiai paskirstytasESCpaviršius. Nors efektyvus, jis užtikrina vidutinį sukibimo jėgos lygį ir lauko vienodumą.

Dviejų elektrodų dizainas: tačiau dviejų elektrodų konstrukcija naudoja tiek teigiamą, tiek neigiamą įtampą, kad sukurtų stipresnį ir vienodesnį elektrostatinį lauką. Ši konstrukcija užtikrina didesnę sukibimo jėgą ir užtikrina, kad plokštelė tvirtai ir tolygiai laikytųsi ESC paviršiuje.

Kai ant elektrodų įjungiama nuolatinė įtampa, tarp elektrodų ir plokštelės susidaro elektrostatinis laukas. Šis laukas tęsiasi per izoliacinį sluoksnį ir sąveikauja su plokštelės galine dalimi. Dėl elektrinio lauko krūviai plokštelės paviršiuje persiskirsto arba poliarizuojasi. Legiruotų silicio plokštelių laisvieji krūviai juda veikiami elektrinio lauko – teigiami krūviai juda link neigiamo elektrodo, o neigiami – link teigiamo elektrodo. Neleguotų arba izoliuojančių plokštelių atveju elektrinis laukas sukelia nedidelį vidinių krūvių poslinkį, sukurdamas dipolius. Susidariusi elektrostatinė jėga tvirtai prilimpa plokštelę prie griebtuvo. Šios jėgos stiprumą galima aproksimuoti naudojant Kulono dėsnį ir elektrinio lauko stiprumą.