Ytbehandling för avancerad elektrostatisk chuck

Deelektrostatisk chuckåtar sig flera funktioner såsom enhetlig elektrostatisk urladdning, värmeledning och waferadsorption och fixering inom halvledartillverkning. En av kärnfunktionerna hos ESC är att stabilt adsorbera wafers under extrema driftsförhållanden som högt vakuum, stark plasma och ett brett temperaturområde.

Det som verkligen avgör deras prestanda är inte den yttre strukturen eller basmaterialets formel, utan ytbehandlingsprocessen. Utan professionell ytbehandling kommer följande problem att uppstå under drift:

1. Plasmaerosion och metalljonkontamination

Oskyddade keramiska ytor är känsliga för plasmaerosion i etsnings- eller CVD-processinställningar. Denna typ av erosion kan direkt resultera i frigöring av metalljoner eller utsläpp av keramiska partiklar och därigenom kontaminera skivan.

2. Ojämn värmeledningsförmåga och skevningsdeformation

Grova ytor eller dålig behandling resulterar i ojämn kontakt mellan wafern och denESC, hindrar värmeledning och påverkar CD-likformigheten.

3. Instabil elektrostatisk adsorption

Felaktig kontroll av ytisoleringsprestandan eller konduktiviteten hos den elektrostatiska chucken kan lätt leda till otillräcklig adsorptionskraft eller överdriven adsorption, vilket i slutändan direkt påverkar utbytet av waferbearbetning.

Ytan på avancerade ESC:er antar ofta en sammansatt flerskiktsstruktur, som exakt reglerar funktionella områden genom beläggningar för att uppnå verklig högpresterande integration.

De vanligaste ytbehandlingsteknikerna för avancerade ESC:er:

1. Fluoropolymer icke-vidhäftande beläggningar (som PTFE och PFA)

Denna typ av beläggning är särskilt lämplig för processmiljöer med låg temperatur på grund av dess låga ytfria energi, som effektivt förhindrar adsorption av fotoresistrester.

1. Plasmaerosion och metalljonkontamination

Med hög hårdhet, plasmabeständighet och låg friktionskoefficient är de lämpliga för anti-erosion och anti-partikelavskiljning i etsningsutrustning.

3. PVD-ledande keramiska filmer (som CrSiN och TiN)

Denna typ av beläggning är särskilt lämplig för processmiljöer med låg temperatur på grund av dess låga ytfria energi, som effektivt förhindrar adsorption av fotoresistrester.

4. Sammansatta värmeledande beläggningar (som diamantpulver och fluorpolymerhybridbeläggning)

Denna typ av beläggning kombinerar icke-vidhäftande egenskaper med värmeledningsförmåga, och dess totala prestanda kan exakt matcha applikationskraven för högprecisionsvärmekontroll ESC.