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靜電卡盤,是一種適用于大氣或真空環境的超潔凈薄片承載體、抓取搬運設備的總稱。
靜電卡盤系統由靜電吸附控制器、靜電吸附單元及組成。靜電吸附主機具有漏電保護、電流過載保護及高壓脈沖保護;靜電吸附單元電極采用高頻導體,表面一種采用氮化鋁陶瓷覆膜,另外一種采用聚酰亞胺薄膜覆膜,在保證輸出穩定,同時避免高壓靜電壓尖銳擊穿。
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在半導體制造行業中,卡盤是一種常見的夾緊裝置,用于固定工件以便進行加工、測量、裝配等操作(就是固定住晶圓,不讓它亂動)。卡盤是晶圓制造過程中,保證精度與良率的重要零部件。
根據其工作原理、結構形式、夾緊方式等方面的不同,常見的卡盤可以分為:機械卡盤、真空卡盤、靜電卡盤等。其中靜電卡盤(簡稱:ESC或E-Chuck)由于其對工件損傷小、精度高等特點,被**運用于半導體制造工藝等需要精密加工的場景。
靜電卡盤主要有以下三大優勢:
吸附力均勻:靜電卡盤由于吸附作用均勻分布在晶圓表面,可以保證晶圓具有較好的平整度,從而具有更好的加工精度。
污染小:機械卡盤與真空卡盤在工作中容易受到微小顆粒的污染,導致晶圓變形或表面劃傷。靜電卡盤對晶圓的污染較小,因此可保證晶圓加工過程中具有較高的良率。
適用于真空環境:真空環境下,真空卡盤無法對晶圓實現吸附。靜電卡盤由于利用靜電力進行吸附,因此在真空環境下依然可以保證較好的吸附性能。(半導體制造工藝中離子注入、化學氣相沉積(CVD)等環節需要在真空環境下進行。)
靜電吸盤使用特點
能在大氣和真空環境下同時使用;能吸附導體、半導體、絕緣體及多孔材料;精簡夾持搬運機構,靜電吸附能耗低;吸附力均勻,吸附時不會出現局部受力;對大面積薄片工件輕軟支撐,吸附時不會產生傷痕和皺紋;能夠快速開啟和關閉,對象物體背面不產生電位,不吸附周圍的灰塵。
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