Qu'est-ce que le mandrin électrostatique (ESC) ?

Dans la fabrication de semi-conducteurs, la précision et la stabilité du processus de gravure sont primordiales. Un facteur essentiel pour obtenir une gravure de haute qualité est de garantir que les tranches soient parfaitement plates sur le plateau pendant le processus. Tout écart peut conduire à un bombardement ionique irrégulier, provoquant des angles indésirables et des variations des taux de gravure. Pour relever ces défis, les ingénieurs ont développéMandrins électrostatiques (ESC), qui ont considérablement amélioré la qualité et la stabilité de la gravure. Cet article se penche sur la conception et la fonctionnalité des ESC, en se concentrant sur un aspect clé : les principes électrostatiques derrière l'adhésion des tranches.

Adhésion électrostatique des plaquettes

Le principe derrière leÉCHAPLa capacité de à maintenir solidement une plaquette réside dans sa conception électrostatique. Il existe deux configurations d'électrodes primaires utilisées dansÉCHAPs : conceptions à une ou deux électrodes.

Conception à électrode unique : dans cette conception, l'électrode entière est répartie uniformément sur toute la surface.ÉCHAPsurface. Bien qu’efficace, il offre un niveau modéré de force d’adhésion et d’uniformité du champ.

Conception à double électrode : La conception à double électrode utilise cependant des tensions positives et négatives pour créer un champ électrostatique plus fort et plus uniforme. Cette conception offre une force d'adhésion plus élevée et garantit que la plaquette est maintenue fermement et uniformément sur la surface ESC.

Lorsqu'une tension continue est appliquée aux électrodes, un champ électrostatique est généré entre les électrodes et la plaquette. Ce champ s'étend à travers la couche isolante et interagit avec l'arrière de la tranche. Le champ électrique provoque la redistribution ou la polarisation des charges à la surface de la plaquette. Pour les tranches de silicium dopées, les charges libres se déplacent sous l'influence du champ électrique : les charges positives se déplacent vers l'électrode négative et les charges négatives se déplacent vers l'électrode positive. Dans le cas de plaquettes non dopées ou isolantes, le champ électrique provoque un léger déplacement des charges internes, créant des dipôles. La force électrostatique qui en résulte fait adhérer fermement la plaquette au mandrin. L'intensité de cette force peut être estimée à l'aide de la loi de Coulomb et de l'intensité du champ électrique.