隨著半導(dǎo)體及集成電路制程設(shè)備和制程工藝的發(fā)展,傳統(tǒng)的以有機(jī)高分子材料和陽極氧化層為電介質(zhì)的靜電卡盤逐步被陶瓷靜電卡盤逐漸替代,陶瓷靜電卡盤擁有良好的導(dǎo)熱和耐鹵素等離子氣氛的性能,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體及集成電路核心制程制作中,在高真空等離子體或特氣環(huán)境中起到對晶圓的夾持和溫度控制等作用,是離子注入、刻蝕等關(guān)鍵制程核心零部件之一。
晶片處理過程中,之所以需要把晶片牢牢地吸到吸盤表面,主要是增加晶片與吸盤之間的傳熱。此外,晶片背面與吸盤表面之間的氦氣是傳熱的重要媒介。
氧化鋁靜電卡盤采用層壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)極高的面內(nèi)溫度均一性,通過使用高純度的氧化鋁可以降低金屬污染,在鹵素氣體等離子體環(huán)境下發(fā)揮出出色的耐久性。有的氧化鋁靜電卡盤使用特有等離子納米噴涂工藝制造的靜電卡盤,可以形成致密的電介質(zhì)絕緣層,相對于共燒及層壓工藝生產(chǎn)的靜電吸盤,價格上擁有很大的優(yōu)勢,耐溫性能及使用壽命又比薄膜電介質(zhì)更高。
通過控制AIN的體積電阻率,可以獲得大范圍的溫度域和充分的吸附力。通過自由度高的加熱器設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)良好的溫度均勻性。因使AIN和電極完成一體化熔結(jié),不會出現(xiàn)因電極的劣化造成的歷時變化。也可以應(yīng)對采用接合技術(shù)的陶瓷中空結(jié)構(gòu)和陶瓷軸安裝。
氮化鋁[AlN]靜電卡盤/加熱器[Heater]是以最高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的工藝設(shè)計制造,以承受半導(dǎo)體及微電子最苛刻的制程環(huán)境,旨在提供穩(wěn)定的吸附力和溫度控制。
一般來說,迥斯熱背類吸盤的吸力比庫侖類的大。在對晶片溫度控制要求很高的蝕刻機(jī)中,越來越多地采用迥斯熱背類吸盤,其電介質(zhì)通常是參雜的氮化鋁陶瓷材料。氮化鋁有很好的導(dǎo)熱性。
在吸盤中,除了直流電極外,還有射頻電極。射頻電極用來提供晶片處理過程中需要的射頻偏置功率。有些使用的時候,ESC與電極通過一個濾波器相連接。
當(dāng)前,陶瓷靜電卡盤市場被國外廠商占據(jù),主要有Kyocera、NTK、SHINKO、TOTO、CreativeTechnology、FMIndustries等。近年來,受到半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)陶瓷靜電卡盤行業(yè)也逐步放量。
原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦陶瓷展):陶瓷靜電卡盤成半導(dǎo)體晶圓用靜電夾盤主流
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