Rozdíly mezi vakuovými a elektrostatickými sklíčidly

Stabilita a přesnost technologie držení destiček jako nepostradatelné jádro ve výrobě polovodičů přímo ovlivňuje efektivitu výroby čipů a kvalitu hotového zařízení. Vakuová upínače a elektrostatická upínače jsou dvě hlavní řešení pro uchycení destiček pro výrobu polovodičů. Ačkoli oba patří k destičkovým sklíčidlům, velmi se liší strukturou, výkonnostními charakteristikami a použitelnými scénáři.

1. Různé principy práce

Vakuová sklíčidlaspoléhat na podtlak k udržení destiček na místě. Vzduch je odsáván potrubím připojeným k vakuovému čerpadlu a vytváří podtlak pod destičkou, aby se destičky nebo substráty pevně přichytily k povrchu sklíčidla. Chuckova základna je přesně opracována z keramiky nebo kovu a její adsorpční povrch tvoří porézní keramická deska zasazená do válcového zahloubení na základně, jejíž obvod je k základně připojen a utěsněn.  Sklíčidlo, které je připojeno k vakuovému čerpadlu přes vnitřní mikroporézní kanály keramické desky, vytváří vakuovou zónu hluboko pod atmosférickým tlakem, čímž pevně zajišťuje destičku.

Elektrostatická sklíčidla mají jádrovou strukturu s elektrodami zabudovanými uvnitř kovové základny, pokryté vysoce výkonnou keramickou dielektrickou vrstvou. Vytvářejí na svém povrchu elektrostatické pole, které indukuje elektrické náboje na obrobcích, čímž vytváří elektrostatickou přitažlivost pro upnutí destiček nebo substrátů. Při přivedení napětí se mezi elektrodami, keramickým dielektrikem a elektrostatickým polem vytvoří silné elektrostatické poleoplatka, dodávající přídržnou sílu několik tisíc až desítky tisíc pascalů pro stabilní fixaci plátku.

2. Různé výkonnostní výhody

Vakuová sklíčidla jsou kompatibilní s wafery různých rozměrů a různými pracovními postupy a poskytují stabilní fixaci waferů během zpracování. Ve srovnání s elektrostatickými upínači se vyznačují nízkými výrobními náklady a náklady na údržbu díky relativně jednoduché vnitřní struktuře.

Když však destičky procházejí procesy vyžadujícími provoz ve vakuu nebo nízkotlakém prostředí, jako je chemické nanášení par, vakuová upínače spoléhající na tlakové rozdíly nemohou splnit požadavky procesu. Kromě toho, když jsou destičky drženy na místě pomocí vakuových sklíčidel, tlak vzduchu může způsobit deformaci destičky, což má za následek odraz po zpracování. To může mít za následek zvlněný povrch, špatnou rovinnost a sníženou přesnost obrábění na zpracovávaném plátku.

Elektrostatické upínačepřijmout bezkontaktní adsorpci, která nabízí konzistentní, rovnoměrně rozloženou upínací sílu. To účinně zabraňuje deformaci plátku, deformaci a poškození, přičemž zachovává vynikající rovinnost pro vyšší přesnost obrábění. Elektrostatické upínače, vybavené zadním chlazením heliem pro rovnoměrné rozložení teploty, podporují přesnou regulaci teploty plátků.

Na druhou stranu mají elektrostatická upínače složité struktury s extrémně přísnými standardy pro rovinnost povrchu, hladkost a mikrostruktury v mikrometrovém měřítku. Přesnost na mikronové úrovni pro mikrofunkce vytváří vysoké technické bariéry při formulaci surovin, slinování a povrchové úpravě. Řízení teploty zůstává hlavní technickou výzvou; Dielektrické ESC z nitridu hliníku (AlN) pro lepší odvod tepla zahrnují ještě složitější výrobní procesy. Přísné vícerozměrné technické požadavky zvyšují cenu produktu a pro zajištění stabilního provozu je povinná pravidelná kontrola a údržba elektrostatických systémů.

3. Různé hlavní oblasti použití

S vysokou rovinností, vynikající rovnoběžností, hustou stejnoměrnou strukturou, vysokou mechanickou pevností, rovnoměrnou propustností vzduchu a snadnou obnovou se vakuová sklíčidla používají k upevnění a přepravě plochých, dobře utěsněných obrobků, jako jsou plechy a plastové substráty. V rámci výroby polovodičů slouží ke ztenčování plátků, krájení, broušení, čištění a dalším procesům zpracování plátků, čímž účinně řeší běžné problémy včetně vtisků plátků, elektrostatického rozpadu čipů a kontaminace částicemi.

Elektrostatická upínače, navržená pro ploché, nevodivé obrobky, jsou ultračisté nosiče plátků určené pro vakuová a plazmová prostředí. Jsou široce používány v plazmových a vakuových polovodičových procesech, včetně suchého leptání, PECVD, tepelného CVD, fyzikální depozice z par (PVD), iontové implantace a extrémní ultrafialové litografie (EUVL).