Erinevused vaakumpadrunite ja elektrostaatiliste padrunite vahel

Vahvlite hoidmise tehnoloogia stabiilsus ja täpsus, mis on pooljuhtide tootmise asendamatu südamik, mõjutavad otseselt kiibi tootmise efektiivsust ja valmisseadme kvaliteeti. Vaakumpadrunid ja elektrostaatilised padrunid on kaks peamist vahvlihoidmislahendust pooljuhtide tootmiseks. Kuigi mõlemad kuuluvad vahvlipadrunite hulka, erinevad need suuresti struktuuri, jõudlusnäitajate ja kohaldatavate stsenaariumide poolest.

1. Erinevad tööpõhimõtted

Vaakumpadrunidtoetuge vahvlite paigal hoidmiseks negatiivsele rõhule. Õhk eemaldatakse vaakumpumbaga ühendatud torujuhtmete kaudu, moodustades vahvli alla negatiivse rõhu, et kinnitada vahvlid või substraadid kindlalt padruni pinnale. Chucki alus on täppistöödeldud keraamikast või metallist ning selle adsorptsioonipind koosneb poorsest keraamilisest plaadist, mis on paigaldatud aluse vastuavasse ning mille perifeeria on aluse külge kinnitatud ja tihendatud.  Ühendatuna vaakumpumbaga keraamilise plaadi sisemiste mikropoorsete kanalite kaudu, tekitab padrun vaakumtsooni, mis on palju alla atmosfäärirõhu, kinnitades seega vahvli tihedalt.

Elektrostaatilised padrunid omavad südamikustruktuuri, mille elektroodid on integreeritud metallaluse sisse, mis on kaetud suure jõudlusega keraamilise dielektrilise kihiga. Need tekitavad oma pinnal elektrostaatilise välja, et tekitada töödeldavatel detailidel elektrilaenguid, tekitades elektrostaatilise atraktiivsuse vahvlite või substraatide kinnitamiseks. Pinge rakendamisel tekib elektroodide vahele tugev elektrostaatiline väli, keraamiline dielektriline javahvel, mis annab mitme tuhande kuni kümnete tuhandete Pascalite hoidmisjõu stabiilseks vahvli fikseerimiseks.

2. Erinevad jõudluse eelised

Vaakumpadrunid ühilduvad erineva mõõtmega vahvlitega ja erinevate protsesside töövoogudega, tagades vahvlite stabiilse fikseerimise töötlemise ajal. Võrreldes elektrostaatiliste padrunidega on nende suhteliselt lihtsate sisestruktuuride tõttu madalad tootmis- ja hoolduskulud.

Kui aga vahvlid läbivad protsesse, mis nõuavad töötamist vaakumis või madala rõhuga keskkonnas (nt keemiline aurustamine-sadestamine), ei suuda rõhuerinevustest sõltuvad vaakumpadrunid täita protsessi nõudeid. Veelgi enam, kui vahvleid hoiavad paigal vaakumpadrunid, võib õhurõhk põhjustada vahvli deformeerumist, mille tulemuseks on pärast töötlemist tagasilöök. See võib põhjustada töödeldud vahvli lainelise pinna, halva tasasuse ja töötluse täpsuse vähenemise.

Elektrostaatilised padrunidvõtavad kasutusele kontaktivaba adsorptsiooni, pakkudes ühtlast, ühtlaselt jaotatud kinnitusjõudu. See väldib tõhusalt vahvlite väändumist, moonutusi ja kahjustusi, säilitades suurepärase tasasuse, mis tagab suurema töötluse täpsuse. Varustatud heeliumi tagakülje jahutusega ühtlase temperatuurijaotuse tagamiseks, toetavad elektrostaatilised padrunid vahvli temperatuuri täpset reguleerimist.

Negatiivne külg on see, et elektrostaatilistel padrunidel on keerukad struktuurid, millel on äärmiselt ranged pinnatasasuse, sileduse ja mikronisuuruste mikrostruktuuride standardid. Mikronitaseme täpsus mikroomaduste jaoks loob kõrged tehnilised takistused tooraine valmistamisel, paagutamisel ja pinnaviimistlusel. Temperatuuri reguleerimine on endiselt peamine tehniline väljakutse; Alumiiniumnitriidi (AlN) dielektrilised ESC-d suurendavad soojuse hajumist hõlmavad veelgi keerukamaid tootmisprotsesse. Ranged mitmemõõtmelised tehnilised nõuded tõstavad toote hinda ning regulaarne elektrostaatiliste süsteemide ülevaatus ja hooldus on stabiilse töö tagamiseks kohustuslikud.

3. Erinevad peamised rakendusväljad

Suure tasasuse, suurepärase paralleelsuse, tiheda ühtlase tekstuuri, suure mehaanilise tugevuse, ühtlase õhu läbilaskvusega ja hõlpsasti taastatavaga vaakumpadruneid kasutatakse lamedate, hästi suletud toorikute, näiteks metalllehtede ja plastmaterjalide kinnitamiseks ja transportimiseks. Pooljuhtide tootmises teenindavad need vahvlite lahjendamist, kuubikuteks lõikamist, lihvimist, puhastamist ja muid vahvlitöötlusprotsesse, lahendades tõhusalt levinud probleemid, sealhulgas vahvlite süvendid, kiipide elektrostaatiline lagunemine ja osakeste saastumine.

Lamedate, mittejuhtivate detailide jaoks mõeldud elektrostaatilised padrunid on ülipuhtad vahvlikandurid, mis on mõeldud vaakum- ja plasmakeskkondadele. Neid kasutatakse laialdaselt plasma- ja vaakumpooljuhtprotsessides, sealhulgas kuivsöövitamises, PECVD-s, termilises CVD-s, füüsilises aurustamises (PVD), ioonide implanteerimises ja äärmuslikus ultraviolett-litograafias (EUVL).