Elektrostatische Spannvorrichtung, HEFLOW
Elektrostatische Spannfutter (ESC) spielen eine wichtige Rolle in modernen Hightech-Fertigungsprozessen, insbesondere bei der Bearbeitung von Präzisionsobjekten wie Siliziumwafern. Sie fixieren das Werkstück sicher durch elektrostatische Kräfte, wodurch herkömmliche mechanische Vorrichtungen oder Vakuumsaugverfahren überflüssig werden und der Fertigungsprozess vereinfacht wird. Im Gegensatz zu Vakuumspannfuttern arbeiten elektrostatische Spannfutter nicht mit Druckunterschieden und ermöglichen so eine bessere Kontrolle und Flexibilität bei der Waferbearbeitung. Elektrostatische Spannfutter werden in der Halbleiterfertigung häufig in Prozessen wie Plasmaätzen, chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) und Ionenimplantation eingesetzt.
In modernen Ätzanlagen wird üblicherweise ESC als untere Elektrode verwendet. ESC ist die statische Elektrizität, die den Wafer fixiert und gleichzeitig auf einer konstanten Temperatur hält. Früher wurden Wafer traditionell durch mechanisches Andrücken des Waferrandes an die Elektrode fixiert. Diese Methode hatte jedoch zwei wesentliche Nachteile: ① Die Mitte des Wafers lag nicht eng an der Elektrode an; ② Der durch die mechanische Fixierung angedrückte Teil des Wafers konnte nicht geätzt werden.
Das ESC-Prinzip und das Adsorptionsprinzip
Strukturell lassen sich elektrostatische Solarzellen (ESC) in zwei Typen unterteilen: monopolare und bipolare. Das Funktionsprinzip der ESC lässt sich zusammenfassen als die Coulomb-Kraft zwischen positiven und negativen Ladungen zwischen dem Wafer und der Elektrode, die die Haftung des Wafers an der Elektrode bewirkt.
Aufgrund der unterschiedlichen Leitfähigkeit der Materialien lassen sich elektrostatische Kontaktplatten (ESC) in zwei Typen unterteilen: Coulomb-basierte und Johnson-Rahbek-basierte ESC. Bei Coulomb-basierten ESC befindet sich ein Isolator (üblicherweise Aluminiumoxidkeramik oder Polyimid) zwischen Wafer und ESC, wodurch Ladungsbewegungen verhindert werden. Wird an die ESC-Elektrode eine Hochspannung von 3000 V angelegt, werden auf der Waferrückseite entgegengesetzte Ladungen angeregt. Der Wafer wird durch die Coulomb-Kraft zwischen diesen Ladungen adsorbiert. Da bei Coulomb-basierten ESC keine Ladungsbewegung stattfindet, ist das Ansprechverhalten von Chuck/Dechuck hervorragend. Aufgrund der geringen Adsorptionskraft ist jedoch eine hohe Spannung für die Adsorption erforderlich.
Bei elektrostatischen Solarzellen (ESC) vom Johnson-Rahbek-Typ wird ein Material mit einer bestimmten Leitfähigkeit zwischen dem Wafer und der ESC eingefügt. Wird an die ESC-Elektrode eine Spannung angelegt, bewegen sich Ladungen im Keramikmaterial und konzentrieren sich nahe der Oberfläche. Dadurch rücken positive und negative Ladungen näher zusammen, was zu einer starken Adsorptionskraft führt.
Das Prinzip der Wafer-Temperaturregelung
Die Temperaturregelung des Wafers erfolgt indirekt über den thermischen Kontakt zwischen dem temperaturgeregelten ESC und der Waferrückseite. Das Kühlmittel zirkuliert, um den ESC auf der gewünschten Temperatur zu halten. Da der Wärmeaustausch vom ESC zum Wafer allein durch den physikalischen Kontakt nicht ausreicht, wird derzeit Helium zwischen Wafer und ESC eingeleitet, um die Wärmeleitung zu unterstützen. Da Helium leichter als Luft und andere Ätzgase ist, bewegt es sich schnell und pendelt zwischen Wafer und ESC hin und her, um Wärmeenergie zu übertragen. Darüber hinaus ist die Wärmeleitfähigkeit von Helium etwa sechsmal so hoch wie die von Luft und anderen Ätzgasen, was eine exzellente Temperaturregelung ermöglicht.
Fountyl Technologies Pte Ltd. Das in Singapur ansässige Unternehmen Fountyl produziert elektrostatische Spannfutter ist für den Betrieb unter Vakuumbedingungen ausgelegt. Es dient der Fixierung und Temperaturkontrolle von Wafern in Hochvakuumplasma- oder Spezialgasumgebungen und unterstützt Halbleiterprozessanlagen bei der Veränderung der elektrischen Eigenschaften und der physikalischen Form bestimmter Waferbereiche, um spezifische Funktionen zu realisieren. Durch eine Reihe weiterer komplexer und anspruchsvoller Prozesse wird der Wafer schließlich in eine komplexe integrierte Schaltung umgewandelt.Elektrostatische Spannfutter und elektrostatische Spannfutterheizungen werden in Halbleiterkernprozessen weit verbreitet eingesetzt und gehören zu den Kernkomponenten in Schlüsselprozessen wie Ionenimplantation, Ätzen und Dampfabscheidung. und verkauft sich hervorragend in Südostasien und weltweit. Kontaktieren Sie uns gerne für weitere Verhandlungen!
