Overfladebehandling til high-end elektrostatisk chuck

Deelektrostatisk borepatronudfører flere funktioner såsom ensartet elektrostatisk udladning, varmeledning og waferadsorption og fiksering inden for halvlederfremstilling. En af kernefunktionerne i ESC er stabilt at adsorbere wafere under ekstreme driftsforhold såsom højt vakuum, stærkt plasma og et bredt temperaturområde.

Det, der virkelig bestemmer deres ydeevne, er ikke den ydre struktur eller basismaterialeformlen, men overfladebehandlingsprocessen. Uden professionel overfladebehandling vil følgende problemer blive stødt på under drift:

1. Plasmaerosion og metalionkontamination

Ubeskyttede keramiske overflader er sårbare over for plasmaerosion i ætsnings- eller CVD-procesindstillinger. Denne type erosion kan direkte resultere i frigivelse af metalioner eller udskillelse af keramiske partikler og derved forurene waferen.

2. Ujævn varmeledningsevne og vridningsdeformation

Ru overflader eller dårlig behandling resulterer i ujævn kontakt mellem waferen og denESC, hindrer varmeledning og påvirker CD ensartethed.

3. Ustabil elektrostatisk adsorption

Upræcis kontrol af overfladeisoleringens ydeevne eller ledningsevnen af ​​den elektrostatiske borepatron kan let føre til utilstrækkelig adsorptionskraft eller overdreven adsorption, hvilket i sidste ende direkte påvirker udbyttet af waferbehandling.

Overfladen på high-end ESC'er vedtager ofte et sammensat flerlagsstrukturdesign, der præcist regulerer funktionelle områder gennem belægninger for at opnå ægte højtydende integration.

De almindelige overfladebehandlingsteknologier for high-end ESC'er:

1. Fluoropolymer ikke-klæbende belægninger (såsom PTFE og PFA)

Denne form for belægning er især velegnet til procesmiljøer med lav temperatur på grund af dens lave overfladefri energi, som effektivt forhindrer adsorption af fotoresistrester.

2. Diamantlignende kulstof (DLC) belægninger

Med høj hårdhed, plasmaresistens og en lav friktionskoefficient er de velegnede til anti-erosion og anti-partikelløsning i ætseudstyr.

3. PVD ledende keramiske film (såsom CrSiN og TiN)

Denne type belægning kan konstruere en stabil ledende bane i et specifikt område og derved effektivt undgå problemet med lokal ladningsakkumulering ved præcist at kontrollere den ensartede udledning af overfladeladninger.

4. Sammensatte termisk ledende belægninger (såsom diamantpulver og fluorpolymer hybridbelægning)

Denne form for belægning kombinerer ikke-klæbende kvaliteter med termisk ledningsevne, og dens samlede ydeevne kan præcist matche anvendelseskravene til højpræcisions termisk kontrol ESC.