Mis on elektrostaatiline padrun (ESC)?

Pooljuhtide valmistamisel on söövitusprotsessi täpsus ja stabiilsus ülimalt tähtsad. Üks kriitiline tegur kvaliteetse söövituse saavutamisel on tagada, et vahvlid oleksid protsessi ajal kandikul täiesti tasased. Igasugune kõrvalekalle võib põhjustada ebaühtlast ioonide pommitamist, põhjustades soovimatuid nurki ja söövituskiiruste erinevusi. Nende probleemide lahendamiseks on insenerid välja töötanudElektrostaatilised padrunid (ESC), mis on oluliselt parandanud söövitamise kvaliteeti ja stabiilsust. See artikkel käsitleb ESC-de disaini ja funktsionaalsust, keskendudes ühele põhiaspektile: vahvlite adhesiooni aluseks olevatele elektrostaatilistele põhimõtetele.

Elektrostaatiline vahvlite adhesioon

PõhimõteESCvõime vahvlit kindlalt hoida seisneb selle elektrostaatilises disainis. Kasutatakse kahte peamise elektroodi konfiguratsiooniESCs: ühe- ja kaheelektroodilised konstruktsioonid.

Ühe elektroodi disain: selle konstruktsiooni korral on kogu elektrood ühtlaselt jaotatudESCpinnale. Kuigi see on tõhus, tagab see mõõduka haardumisjõu ja välja ühtluse.

Kaheelektroodiline disain: Kaheelektroodiga konstruktsioon kasutab aga tugevama ja ühtlasema elektrostaatilise välja loomiseks nii positiivseid kui ka negatiivseid pingeid. See disain pakub suuremat haardumisjõudu ja tagab, et vahvel püsib tihedalt ja ühtlaselt üle ESC pinna.

Kui elektroodidele rakendatakse alalispinget, tekib elektroodide ja vahvli vahel elektrostaatiline väli. See väli ulatub läbi isolatsioonikihi ja suhtleb vahvli tagaküljega. Elektriväli põhjustab vahvli pinnal olevate laengute ümberjaotumist või polariseerumist. Legeeritud räniplaatide puhul liiguvad vabad laengud elektrivälja mõjul — positiivsed laengud liiguvad negatiivse elektroodi suunas ja negatiivsed laengud positiivse elektroodi suunas. Legeerimata või isoleerivate vahvlite puhul põhjustab elektriväli siselaengute kerge nihke, tekitades dipoolid. Tekkiv elektrostaatiline jõud kinnitab vahvli kindlalt padrunile. Selle jõu tugevust saab lähendada Coulombi seaduse ja elektrivälja tugevuse abil.