Какво е електростатичен патронник (ESC)?

При производството на полупроводници прецизността и стабилността на процеса на ецване са от първостепенно значение. Един критичен фактор за постигане на висококачествено ецване е гарантирането, че вафлите са идеално плоски върху таблата по време на процеса. Всяко отклонение може да доведе до неравномерно йонно бомбардиране, причинявайки нежелани ъгли и вариации в скоростите на ецване. За да се справят с тези предизвикателства, инженерите са разработилиЕлектростатични патронници (ESC), които имат значително подобрено качество и стабилност на ецване. Тази статия разглежда дизайна и функционалността на ESC, като се фокусира върху един ключов аспект: електростатичните принципи зад адхезията на пластини.

Електростатична адхезия на пластини

Принципът задESCСпособността на сигурно да държи пластина се крие в нейния електростатичен дизайн. Има две основни конфигурации на електроди, използвани вESCs: едноелектродни и двуелектродни конструкции.

Дизайн с един електрод: При този дизайн целият електрод е равномерно разпръснатESCповърхност. Макар и ефективен, той осигурява умерено ниво на адхезионна сила и равномерност на полето.

Дизайн с двоен електрод: Дизайнът с двоен електрод обаче използва както положителни, така и отрицателни напрежения, за да създаде по-силно и по-равномерно електростатично поле. Този дизайн предлага по-висока сила на сцепление и гарантира, че пластината се държи плътно и равномерно по повърхността на ESC.

Когато към електродите се приложи постоянно напрежение, между електродите и пластината се генерира електростатично поле. Това поле се простира през изолационния слой и взаимодейства със задната страна на пластината. Електрическото поле кара зарядите на повърхността на пластината да се преразпределят или поляризират. За легираните силициеви пластини свободните заряди се движат под въздействието на електрическото поле - положителните заряди се движат към отрицателния електрод, а отрицателните заряди се движат към положителния електрод. В случай на нелегирани или изолиращи пластини, електрическото поле причинява леко изместване на вътрешните заряди, създавайки диполи. Получената електростатична сила прилепва здраво пластината към патронника. Силата на тази сила може да бъде приблизително определена с помощта на закона на Кулон и силата на електрическото поле.