درمان سطح برای چاک الکترواستاتیک سطح بالا

اینچاک الکترواستاتیکوظایف متعددی مانند تخلیه الکترواستاتیکی یکنواخت، هدایت حرارتی و جذب و تثبیت ویفر را در زمینه تولید نیمه هادی بر عهده دارد. یکی از عملکردهای اصلی ESC جذب پایدار ویفرها در شرایط عملیاتی شدید مانند خلاء بالا، پلاسمای قوی و محدوده دمایی وسیع است.

آنچه که واقعاً عملکرد آنها را تعیین می کند ساختار خارجی یا فرمول مواد پایه نیست، بلکه فرآیند تصفیه سطح است. بدون عملیات سطح حرفه ای، مشکلات زیر در حین کار با آن مواجه می شوند:

1. فرسایش پلاسما و آلودگی یون های فلزی

سطوح سرامیکی محافظت نشده در برابر فرسایش پلاسما در تنظیمات فرآیند اچ یا CVD آسیب پذیر هستند. این نوع فرسایش می تواند مستقیماً منجر به آزاد شدن یون های فلزی یا ریختن ذرات سرامیکی شود و در نتیجه ویفر را آلوده کند.

2. هدایت حرارتی ناهموار و تغییر شکل تاب

سطوح ناهموار یا درمان ضعیف منجر به تماس ناهموار بین ویفر و ویفر می شودESC، مانع از هدایت گرما و تاثیر بر یکنواختی CD می شود.

3. جذب الکترواستاتیکی ناپایدار

کنترل نادرست عملکرد عایق سطح یا هدایت چاک الکترواستاتیک می تواند به راحتی منجر به نیروی جذب ناکافی یا جذب بیش از حد شود که در نهایت به طور مستقیم بر عملکرد پردازش ویفر تأثیر می گذارد.

سطح ESC های سطح بالا اغلب از طراحی ساختار چند لایه ترکیبی استفاده می کند که دقیقاً مناطق عملکردی را از طریق پوشش ها تنظیم می کند تا به یکپارچگی با کارایی بالا واقعی دست یابد.

فن‌آوری‌های متداول درمان سطحی ESCهای سطح بالا:

1. پوشش های غیرچسب فلوروپلیمر (مانند PTFE و PFA)

این نوع پوشش مخصوصاً برای محیط‌های فرآیندی با دمای پایین مناسب است زیرا انرژی آزاد سطح پایینی دارد که به طور موثری از جذب باقی مانده‌های مقاوم به نور جلوگیری می‌کند.

2. پوشش های کربن مانند الماس (DLC).

با سختی بالا، مقاومت پلاسما و ضریب اصطکاک کم، برای کاربردهای ضد فرسایش و جداشدگی ذرات در تجهیزات اچینگ مناسب هستند.

3. فیلم های سرامیکی رسانای PVD (مانند CrSiN و TiN)

این نوع پوشش می تواند یک مسیر رسانا پایدار در یک منطقه خاص ایجاد کند و در نتیجه با کنترل دقیق تخلیه یکنواخت بارهای سطحی، به طور موثر از مشکل تجمع بار موضعی جلوگیری کند.

4. پوشش های رسانای حرارتی مرکب (مانند پودر الماس و پوشش هیبریدی فلوروپلیمر)

این نوع پوشش کیفیت های غیر چسبنده را با هدایت حرارتی ترکیب می کند و عملکرد کلی آن می تواند دقیقاً با الزامات کاربرد کنترل حرارتی با دقت بالا ESC مطابقت داشته باشد.