정전기 척 (ESC)이란 무엇입니까?

ⅰ. ESC 제품 정의

정전기 척 (ESC의 ESC)실리콘 웨이퍼또는다른 기질. 그것은 혈장 에칭 (플라즈마 에칭), 화학 증기 증착 (CVD), 물리 증기 증착 (PVD) 및 반도체 제조의 진공 환경에서 기타 공정 링크에 널리 사용됩니다.

전통적인 기계식 비품과 비교할 때 ESC는 기계적 응력과 오염없이 웨이퍼를 확고히 고정하고 처리 정확도와 일관성을 향상시킬 수 있으며 고정밀 반도체 프로세스의 주요 장비 구성 요소 중 하나입니다.

ⅱ. 제품 유형 (정전기 척의 유형)

정전기 척은 구조 설계, 전극 재료 및 흡착 방법에 따라 다음 범주로 나눌 수 있습니다.

1. 단극 ESC

구조 : 하나의 전극 층 + 1 개의 접지 평면

특징 : 절연 매체로서 보조 헬륨 (HE) 또는 질소 (NIT)가 필요합니다.

응용 프로그램 : Sio₂ 및 Si₃n₄과 같은 고 임피던스 재료 가공에 적합합니다.

2. 양극성 ESC

구조 : 2 개의 전극, 양성 및 음극 전극은 각각 세라믹 또는 중합체 층에 내장됩니다.

특징 : 추가 미디어없이 작동 할 수 있으며 전도도가 우수한 재료에 적합합니다.

장점 : 더 강력한 흡착 및 더 빠른 반응

3. 열 제어 (He Backside Cooling ESC)

기능 : 뒷면 냉각 시스템 (보통 헬륨)과 결합하여 웨이퍼를 고정하는 동안 온도가 정확하게 제어됩니다.

응용 프로그램 : 플라즈마 에칭 및 에칭 깊이를 정확하게 제어 해야하는 프로세스에 널리 사용됩니다.

4. 세라믹 ESC재료: 

산화 알루미늄 (ALAO₃), 질화 알루미늄 (ALN) 및 실리콘 질화물 (SILINT)과 같은 고열 세라믹 재료가 일반적으로 사용됩니다.

특징 : 부식 저항, 탁월한 절연 성능 및 높은 열전도율.

III. 반도체 제조에서 ESC의 적용 

1. 플라즈마 에칭 ESC는 반응 챔버의 웨이퍼를 고정시키고 웨이퍼 온도를 ± 1 ℃ 내에 제어하여 등 냉각을 깨닫고, 에칭 속도 균일 성 (Cd 균일 성)이 ± 3%내에 제어되도록한다.

2. 화학 증기 증착 (CVD) ESC는 고온 조건 하에서 웨이퍼의 안정적인 흡착을 달성하고, 열 변형을 효과적으로 억제하며, 박막 증착의 균일 성 및 접착력을 향상시킬 수있다.

3. 물리 증기 증착 (PVD) ESC는 기계적 응력으로 인한 웨이퍼 손상을 방지하기 위해 비접촉식 고정을 제공하며 특히 초박형 웨이퍼 (<150μm)의 처리에 특히 적합합니다.

4. 이온 임플란트 ESC의 온도 제어 및 안정적인 클램핑 능력은 전하 축적으로 인해 웨이퍼 표면의 국소 손상을 방지하여 이식 선량 제어의 정확성을 보장합니다.

5. 고급 포장 칩 칩 및 3D IC 포장, ESC는 비표준 웨이퍼 크기의 처리를 지원하는 재분배 층 (RDL) 및 레이저 처리에도 사용됩니다.

IV. 주요 기술 과제 

1. 힘의 저하 제작 문제 설명 : 

장기 작동 후 전극 노화 또는 세라믹 표면 오염으로 인해 ESC 유지력이 감소하여 웨이퍼가 이동하거나 떨어지게합니다.

해결책 : 혈장 청소 및 정기적 인 표면 처리를 사용하십시오.

2. 정전기 방전 (ESD) 위험 : 

고전압 바이어스는 즉시 배출을 일으켜 웨이퍼 또는 장비를 손상시킬 수 있습니다.

대책 : 다층 전극 절연 구조를 설계하고 ESD 억제 회로를 구성하십시오.

3. 온도 불균일 이유 : 

ESC 뒷면의 고르지 않은 냉각 또는 세라믹의 열전도율 차이.

데이터 : 온도 편차가 ± 2 °를 초과하면> ± 10%의 에칭 깊이 편차가 발생할 수 있습니다.

솔루션 : 고전성 HE 압력 제어 시스템 (0-15 Torr)을 갖는 높은 열전도도 세라믹 (ALN).

4. 증착 오염 문제 : 

공정 잔기 (예 : CF₄, SIH₄ 분해 생성물)는 ESC의 표면에 퇴적되어 흡착 용량에 영향을 미칩니다.

대책 : 플라즈마 in-situ 청소 기술을 사용하고 1,000 웨이퍼를 실행 한 후 일상적인 청소를 수행하십시오.

V. 사용자의 핵심 요구와 우려