वेफर हैंडलिंग में इलेक्ट्रोस्टैटिक चक (ईएससी) प्रौद्योगिकी का रहस्योद्घाटन

1. ईएससी क्या है?

एक ईएससी प्रसंस्करण उपकरण के वैक्यूम वातावरण के भीतर वेफर्स या सब्सट्रेट्स को सुरक्षित रूप से रखने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों का उपयोग करता है। यह विधि पारंपरिक यांत्रिक क्लैम्पिंग विधियों से जुड़ी क्षति की संभावना को समाप्त कर देती है, जो नाजुक सतहों को खरोंच सकती है या तनाव फ्रैक्चर को प्रेरित कर सकती है। वैक्यूम चक के विपरीत, ईएससी दबाव अंतर पर निर्भर नहीं होते हैं, जिससे वेफर हैंडलिंग में अधिक नियंत्रण और लचीलापन सक्षम होता है।

2. इलेक्ट्रोस्टैटिक आसंजन के तीन सिद्धांत

ईएससी द्वारा उत्पन्न आकर्षक बल आम तौर पर तीन इलेक्ट्रोस्टैटिक सिद्धांतों के संयोजन से उत्पन्न होता है: कूलम्ब बल, जॉनसन-राहबेक बल और ग्रेडिएंट बल। हालाँकि ये ताकतें व्यक्तिगत रूप से कार्य कर सकती हैं, वे अक्सर सुरक्षित पकड़ बनाने के लिए सहक्रियात्मक रूप से कार्य करती हैं।

कूलम्ब बल:यह मौलिक इलेक्ट्रोस्टैटिक बल आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है। ईएससी में, चक इलेक्ट्रोड पर लागू वोल्टेज एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो वेफर और चक सतह पर विपरीत चार्ज उत्पन्न करता है। परिणामी कूलम्ब आकर्षण वेफर को मजबूती से अपनी जगह पर रखता है।

जॉनसन-रहबेक फोर्स:जब वेफर और चक सतह के बीच एक मिनट का अंतर होता है, तो जॉनसन-राहबेक बल काम में आता है। लागू वोल्टेज और अंतराल दूरी पर निर्भर यह बल, आवेशित सतहों के साथ इन सूक्ष्म अंतरालों के भीतर प्रवाहकीय कणों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है। यह अंतःक्रिया एक आकर्षक शक्ति उत्पन्न करती है जो वेफर को चक के साथ घनिष्ठ संपर्क में खींचती है।

ग्रेडियेंट बल:एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र में, वस्तुएँ बढ़ती हुई क्षेत्र शक्ति की दिशा में एक शुद्ध बल का अनुभव करती हैं। यह सिद्धांत, जिसे ग्रेडिएंट बल के रूप में जाना जाता है, गैर-समान क्षेत्र वितरण बनाने के लिए इलेक्ट्रोड ज्यामिति को रणनीतिक रूप से डिजाइन करके ईएससी में उपयोग किया जा सकता है। यह बल वेफर को उच्चतम क्षेत्र की तीव्रता वाले क्षेत्र की ओर खींचता है, जिससे सुरक्षित और सटीक स्थिति सुनिश्चित होती है।

3. ईएससी संरचना

एक विशिष्ट ईएससी में चार प्रमुख घटक होते हैं:

डिस्क:डिस्क वेफर के लिए प्राथमिक संपर्क सतह के रूप में कार्य करती है, इष्टतम आसंजन के लिए एक सपाट, चिकनी इंटरफ़ेस सुनिश्चित करने के लिए सटीक रूप से मशीनीकृत की जाती है।

इलेक्ट्रोड:ये प्रवाहकीय तत्व वेफर आकर्षण के लिए आवश्यक इलेक्ट्रोस्टैटिक बल उत्पन्न करते हैं। नियंत्रित वोल्टेज लागू करके, इलेक्ट्रोड विद्युत क्षेत्र बनाते हैं जो वेफर के साथ इंटरैक्ट करता है।

हीटर:ईएससी के भीतर एकीकृत हीटर सटीक तापमान नियंत्रण प्रदान करते हैं, जो कई अर्धचालक प्रसंस्करण चरणों में एक महत्वपूर्ण पहलू है। यह प्रसंस्करण के दौरान वेफर के सटीक थर्मल प्रबंधन को सक्षम बनाता है।

बेस प्लेट:बेसप्लेट संपूर्ण ईएससी असेंबली के लिए संरचनात्मक समर्थन प्रदान करता है, जिससे सभी घटकों का उचित संरेखण और स्थिरता सुनिश्चित होती है।**