Tehnologia de demistificare a mandrinei electrostatice (ESC) în manipularea plăcilor

1. Ce este un ESC?

Un ESC utilizează forțe electrostatice pentru a ține în siguranță plachetele sau substraturile în mediul de vid al echipamentului de procesare. Această metodă elimină potențialul de deteriorare asociat cu metodele tradiționale de prindere mecanică, care pot zgâria suprafețele delicate sau pot induce fracturi de tensiune. Spre deosebire de mandrinele cu vid, ESC-urile nu se bazează pe diferențe de presiune, permițând un control mai mare și flexibilitate în manipularea plachetelor.

2. Trei principii ale aderenței electrostatice

Forța de atracție generată de un ESC apare de obicei dintr-o combinație a trei principii electrostatice: forța Coulomb, forța Johnson-Rahbek și forța gradientului. Deși aceste forțe pot acționa individual, ele funcționează adesea sinergic pentru a crea o reținere sigură.

Forța Coulomb:Această forță electrostatică fundamentală provine din interacțiunea dintre particulele încărcate. În ESC-uri, o tensiune aplicată electrozilor mandrinei generează un câmp electric, inducând sarcini opuse pe placa și suprafața mandrinei. Atractia Coulomb rezultata tine ferm napolitana in loc.

Forța Johnson-Rahbek:Când există o mică distanță între napolitană și suprafața mandrina, forța Johnson-Rahbek intră în joc. Această forță, dependentă de tensiunea aplicată și de distanța dintre intervale, apare din interacțiunea particulelor conductoare din aceste micro-goluri cu suprafețele încărcate. Această interacțiune generează o forță atractivă care trage napolitana în contact intim cu mandrina.

Forța gradientului:Într-un câmp electric neuniform, obiectele experimentează o forță netă în direcția creșterii intensității câmpului. Acest principiu, cunoscut sub numele de forță de gradient, poate fi valorificat în ESC-uri prin proiectarea strategică a geometriei electrodului pentru a crea o distribuție neuniformă a câmpului. Această forță atrage napolitana către regiunea cu cea mai mare intensitate a câmpului, asigurând o poziționare sigură și precisă.

3. Structura ESC

Un ESC tipic este format din patru componente cheie:

Disc:Discul servește ca suprafață de contact principală pentru napolitană, prelucrată cu precizie pentru a asigura o interfață plană și netedă pentru o aderență optimă.

Electrod:Aceste elemente conductoare generează forțele electrostatice necesare pentru atragerea plachetelor. Prin aplicarea unei tensiuni controlate, electrozii creează câmpul electric care interacționează cu placheta.

Încălzitor:Încălzitoarele integrate în ESC asigură un control precis al temperaturii, un aspect crucial în multe etape de procesare a semiconductorilor. Acest lucru permite gestionarea termică precisă a plachetei în timpul procesării.

Placa de baza:Placa de bază oferă suport structural pentru întregul ansamblu ESC, asigurând alinierea și stabilitatea corespunzătoare a tuturor componentelor.**