Rozdiely medzi vákuovými skľučovadlami a elektrostatickými skľučovadlami

Stabilita a presnosť technológie držania doštičiek, ktoré sú nepostrádateľným základným článkom vo výrobe polovodičov, priamo ovplyvňujú efektivitu výroby čipov a kvalitu hotového zariadenia. Vákuové skľučovadlá a elektrostatické skľučovadlá sú dve hlavné riešenia na uchytenie plátkov pre výrobu polovodičov. Hoci obidva patria k doštičkovým skľučovadlám, veľmi sa líšia štruktúrou, výkonnostnými charakteristikami a použiteľnými scenármi.

1. Rôzne pracovné princípy

Vákuové skľučovadláspoliehajte sa na podtlak na udržanie plátkov na mieste. Vzduch je odsávaný potrubím pripojeným k vákuovému čerpadlu, pričom sa pod plátkom vytvára podtlak, aby sa plátky alebo substráty pevne pripojili k povrchu skľučovadla. Chuckova základňa je precízne opracovaná z keramiky alebo kovu a jej adsorpčný povrch pozostáva z poréznej keramickej dosky osadenej do zahĺbenia na základni, ktorej obvod je prilepený a utesnený k základni.  Skľučovadlo, ktoré je pripojené k vákuovému čerpadlu cez vnútorné mikroporézne kanály keramickej dosky, vytvára vákuovú zónu hlboko pod atmosférickým tlakom, čím pevne upevňuje plátok.

Elektrostatické skľučovadlá majú štruktúru jadra s elektródami zabudovanými vo vnútri kovovej základne, pokrytej vysokovýkonnou keramickou dielektrickou vrstvou. Na svojom povrchu generujú elektrostatické pole na indukovanie elektrických nábojov na obrobkoch, čím vytvárajú elektrostatickú príťažlivosť pre upnutie plátkov alebo substrátov. Pri privedení napätia vzniká medzi elektródami, keramickým dielektrikom a silným elektrostatickým poľomoblátka, dodávajúca prídržnú silu niekoľko tisíc až desaťtisíc Pascalov pre stabilnú fixáciu plátku.

2. Rôzne výkonnostné výhody

Vákuové skľučovadlá sú kompatibilné s plátkami rôznych rozmerov a rôznymi procesnými pracovnými postupmi, čím poskytujú stabilnú fixáciu plátkov počas spracovania. V porovnaní s elektrostatickými skľučovadlami sa vyznačujú nízkymi nákladmi na výrobu a údržbu vďaka relatívne jednoduchej vnútornej štruktúre.

Keď však doštičky prechádzajú procesmi vyžadujúcimi prevádzku vo vákuovom alebo nízkotlakovom prostredí, ako je chemické nanášanie pár, vákuové skľučovadlá spoliehajúce sa na tlakové rozdiely nemôžu spĺňať požiadavky procesu. Okrem toho, keď sú plátky držané na mieste pomocou vákuových skľučovadiel, tlak vzduchu môže spôsobiť deformáciu plátku, čo má za následok odskok po spracovaní. To môže mať za následok zvlnený povrch, slabú rovinnosť a zníženú presnosť obrábania na spracovanom plátku.

Elektrostatické skľučovadláprijať bezkontaktnú adsorpciu, ktorá ponúka konzistentnú, rovnomerne rozloženú upínaciu silu. To účinne zabraňuje deformácii plátku, deformácii a poškodeniu, pričom sa zachováva vynikajúca rovinnosť pre vyššiu presnosť obrábania. Elektrostatické skľučovadlá, vybavené héliovým zadným chladením pre rovnomerné rozloženie teploty, podporujú presnú reguláciu teploty plátku.

Na druhej strane, elektrostatické skľučovadlá majú zložité štruktúry s extrémne prísnymi normami pre rovinnosť povrchu, hladkosť a mikroštruktúry v mikrónovom meradle. Presnosť na mikrónovej úrovni pre mikrofunkcie vytvára vysoké technické bariéry pri formulácii surovín, spekaní a povrchovej úprave. Riadenie teploty zostáva hlavnou technickou výzvou; Dielektrické ESC z nitridu hliníka (AlN) na zvýšený odvod tepla zahŕňajú ešte komplikovanejšie výrobné procesy. Prísne viacrozmerné technické požiadavky zvyšujú cenu produktu a na zabezpečenie stabilnej prevádzky je povinná pravidelná kontrola a údržba elektrostatických systémov.

3. Rôzne hlavné oblasti použitia

S vysokou rovinnosťou, vynikajúcou rovnobežnosťou, hustou rovnomernou textúrou, vysokou mechanickou pevnosťou, rovnomernou priepustnosťou vzduchu a jednoduchou rekonštrukciou sa vákuové skľučovadlá používajú na upevnenie a prepravu plochých, dobre utesnených obrobkov, ako sú plechy a plastové substráty. V rámci výroby polovodičov slúžia na riedenie plátkov, krájanie, brúsenie, čistenie a iné procesy spracovania plátkov, čím efektívne riešia bežné problémy vrátane vrúbkovania plátkov, elektrostatického rozpadu čipov a kontaminácie časticami.

Elektrostatické skľučovadlá, navrhnuté pre ploché, nevodivé obrobky, sú ultračisté nosiče plátkov určené do vákuového a plazmového prostredia. Sú široko používané v plazmových a vákuových polovodičových procesoch vrátane suchého leptania, PECVD, tepelného CVD, fyzikálnej depozície z pár (PVD), iónovej implantácie a extrémnej ultrafialovej litografie (EUVL).