静電チャック(ESC)とは何ですか?

半導体製造では、エッチングプロセスの精度と安定性が最も重要です。高品質のエッチングを実現するための重要な要素の 1 つは、プロセス中にウェーハがトレイ上で完全に平らであることを保証することです。何らかの偏差があると、イオン衝撃が不均一になり、望ましくない角度やエッチング速度の変動が生じる可能性があります。これらの課題に対処するために、エンジニアは静電チャック（ESC）、エッチングの品質と安定性が大幅に向上しました。この記事では、ウェーハ接着の背後にある静電気原理という重要な側面に焦点を当てて、ESC の設計と機能について詳しく説明します。

静電ウェーハ接着

その背後にある原理ESCウエハーを確実に保持する の能力は、その静電設計にあります。使用される一次電極構成は 2 つあります。ESCs: 単一電極および二重電極設計。

単一電極設計: この設計では、電極全体が電極全体に均一に分散されています。ESC表面。効果的でありながら、適度なレベルの接着力と電界均一性を提供します。

二重電極設計: ただし、二重電極設計では、正と負の両方の電圧を使用して、より強力で均一な静電界を生成します。この設計により、より高い接着力が提供され、ウェーハが ESC 表面全体にしっかりと均等に保持されることが保証されます。

ＤＣ電圧が電極に印加されると、電極とウエハの間に静電場が生成される。この場は絶縁層を通って広がり、ウェーハの裏面と相互作用します。電場により、ウェーハ表面の電荷が再分布または分極されます。ドープされたシリコンウェーハの場合、自由電荷は電場の影響下で移動します。つまり、正電荷は負電極に向かって移動し、負電荷は正電極に向かって移動します。ドープされていないウェーハまたは絶縁ウェーハの場合、電場により内部電荷がわずかに変位し、双極子が形成されます。結果として生じる静電力により、ウェハがチャックにしっかりと吸着されます。この力の強さは、クーロンの法則と電界の強さを使用して近似できます。