高級静電チャックの表面処理

の静電チャック半導体製造分野において均一な静電気の放電、熱伝導、ウエハの吸着・固定などの多機能を担っています。 ESC の中核機能の 1 つは、高真空、強力なプラズマ、広い温度範囲などの極端な動作条件下でウェーハを安定して吸着することです。

真の性能を決めるのは、外部構造や母材配合ではなく、表面処理プロセスです。専門的な表面処理を行わないと、使用中に次のような問題が発生します。

1. プラズマ侵食と金属イオン汚染

保護されていないセラミック表面は、エッチングまたは CVD プロセス設定におけるプラズマ浸食に対して脆弱です。この種の浸食は、金属イオンの放出やセラミック粒子の脱落を直接引き起こし、それによってウェハを汚染する可能性があります。

2. 熱伝導率のムラと反り変形

表面が粗かったり、処理が不十分であると、ウェーハとウェーハ間の接触が不均一になります。ESC熱伝導を妨げ、CD の均一性に影響を与えます。

3. 不安定な静電吸着

静電チャックの表面絶縁性能や導電率の制御が不正確だと、吸着力不足や過剰吸着が起こりやすく、最終的にはウエハ処理の歩留まりに直接影響を及ぼします。

ハイエンド ESC の表面には複合多層構造設計が採用されることが多く、コーティングによって機能領域を正確に制御して、真の高性能統合を実現します。

ハイエンドESCの一般的な表面処理技術:

1.フッ素樹脂非粘着コーティング（PTFE、PFAなど）

この種のコーティングは、表面自由エネルギーが低いため、フォトレジスト残留物の吸着を効果的に防止できるため、低温プロセス環境に特に適しています。

3. 不安定な静電吸着

高硬度、耐プラズマ性、低摩擦係数を備えているため、エッチング装置における耐侵食性および耐パーティクル剥離用途に適しています。

3. PVD導電性セラミック膜（CrSiN、TiNなど）

このタイプのコーティングは、特定の領域に安定した導電パスを構築することができ、表面電荷の均一な放電を正確に制御することで、局所的な電荷蓄積の問題を効果的に回避します。

4.複合熱伝導コーティング（ダイヤモンドパウダーとフッ素ポリマーのハイブリッドコーティングなど）

この種のコーティングは非粘着性と熱伝導性を兼ね備えており、その全体的な性能は高精度の熱制御 ESC のアプリケーション要件に正確に一致します。