Tratamento de superfície para mandril eletrostático de última geração

Omandril eletrostáticorealiza múltiplas funções, como descarga eletrostática uniforme, condução de calor e adsorção e fixação de wafer na área de fabricação de semicondutores. Uma das principais funções do ESC é adsorver wafers de forma estável sob condições operacionais extremas, como alto vácuo, plasma forte e uma ampla faixa de temperatura.

O que realmente determina seu desempenho não é a estrutura externa ou a fórmula do material de base, mas o processo de tratamento de superfície. Sem tratamento de superfície profissional, os seguintes problemas serão encontrados durante a operação:

1. Erosão plasmática e contaminação por íons metálicos

Superfícies cerâmicas desprotegidas são vulneráveis ​​à erosão por plasma em configurações de processo de ataque químico ou CVD. Esse tipo de erosão pode resultar diretamente na liberação de íons metálicos ou no desprendimento de partículas cerâmicas, contaminando assim o wafer.

2. Condutividade térmica irregular e deformação por empenamento

Superfícies ásperas ou mau tratamento resultam em contato desigual entre o wafer e oESC, dificultando a condução de calor e afetando a uniformidade do CD.

3. Adsorção eletrostática instável

O controle impreciso do desempenho do isolamento da superfície ou da condutividade do mandril eletrostático pode facilmente levar à força de adsorção insuficiente ou à adsorção excessiva, afetando diretamente o rendimento do processamento do wafer.

A superfície dos ESCs de última geração geralmente adota um design de estrutura composta multicamadas, regulando com precisão as áreas funcionais por meio de revestimentos para obter uma verdadeira integração de alto desempenho.

As tecnologias comuns de tratamento de superfície de ESCs de última geração:

1. Revestimentos não adesivos de fluoropolímero (como PTFE e PFA)

Este tipo de revestimento é especialmente apropriado para ambientes de processo de baixa temperatura devido à sua baixa energia livre de superfície, o que evita efetivamente a adsorção de resíduos fotorresistentes.

2. Revestimentos de carbono semelhante a diamante (DLC)

Com alta dureza, resistência ao plasma e baixo coeficiente de atrito, são adequados para aplicações antierosão e antidestacamento de partículas em equipamentos de gravação.

3. Filmes cerâmicos condutores PVD (como CrSiN e TiN)

Este tipo de revestimento pode construir um caminho condutor estável em uma área específica e, assim, evitar efetivamente o problema de acúmulo de carga local, controlando com precisão a descarga uniforme de cargas superficiais.

4. Revestimentos condutores térmicos compostos (como pó de diamante e revestimento híbrido de fluoropolímero)

Este tipo de revestimento combina qualidades não adesivas com condutividade térmica, e seu desempenho geral pode atender precisamente aos requisitos de aplicação do controle térmico ESC de alta precisão.