A estrutura do Mandril Eletrostático (ESC)

UmMandril Eletrostático (ESC)é um dispositivo usado para manter wafers semicondutores no lugar durante processos como gravação, deposição ou polimento. Ele opera gerando um campo eletrostático para atrair e segurar com segurança o wafer na superfície do mandril, proporcionando estabilidade e alinhamento preciso durante o manuseio do wafer. Os ESCs são amplamente utilizados na fabricação de semicondutores para melhorar a precisão do processo e a eficiência do manuseio de wafers.

A imagem real de um convencionalmandril eletrostático (ESC)está representado na figura. A principal diferença entre os modelos está no material da camada isolante na superfície do mandril eletrostático. Na figura, a cor escura representa o nitreto de alumínio, enquanto a cor branca representa o óxido de alumínio. A estrutura domandril eletrostáticoconsiste em várias partes:

1. **Camada Isolante**: Esta camada está em contato com o wafer, normalmente feito de nitreto de alumínio ou cerâmica de óxido de alumínio devido à sua excelente resistência mecânica, resistência a altas temperaturas e boa condutividade térmica.

2. **Pino ejetor e orifício de gás He**: O pino ejetor foi projetado para transferir o wafer. Quando o wafer entra na câmara de gravação, o pino ejetor sobe para apoiá-lo e depois desce para colocar o wafer na superfície do mandril eletrostático. O pino ejetor geralmente tem uma estrutura oca, permitindo a introdução de gás hélio para ajudar a resfriar o wafer.

3. **Back He Flow Channel**: Este componente aumenta a dissipação de calor e facilita a adsorção do wafer.

4. **Eletrodo Eletrostático**: Este eletrodo gera um campo elétrico que cria a força eletrostática necessária para manter o wafer no lugar. Normalmente, o eletrodo é plano e está embutido ou depositado no material isolante. Os materiais condutores comumente usados ​​incluem alumínio, cobre e tungstênio.

5. **Água de resfriamento circulante e eletrodo de aquecimento**: Esses elementos são os principais responsáveis ​​pelo controle geral da temperatura do mandril eletrostático. O eletrodo de aquecimento e a água de resfriamento circulante trabalham em conjunto para manter uma temperatura estável para o wafer. Depender apenas da circulação de água de resfriamento pode levar à incapacidade de gerenciar o calor gerado durante o processo de gravação, comprometendo potencialmente a estabilidade do processo.  

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