정전척(ESC)이란?

반도체 제조에서는 식각 공정의 정밀도와 안정성이 무엇보다 중요합니다. 고품질 에칭을 달성하는 데 있어 중요한 요소 중 하나는 공정 중에 웨이퍼가 트레이에서 완벽하게 편평한지 확인하는 것입니다. 편차가 있으면 이온 충격이 고르지 않게 되어 바람직하지 않은 각도와 에칭 속도의 변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 엔지니어들은정전척(ESC), 에칭 품질과 안정성이 크게 향상되었습니다. 이 기사에서는 웨이퍼 접착 뒤에 숨어 있는 정전기 원리라는 한 가지 주요 측면에 초점을 맞춰 ESC의 설계와 기능을 자세히 살펴봅니다.

정전기 웨이퍼 접착

뒤에 숨어있는 원리ESC웨이퍼를 안전하게 고정하는 능력은 정전식 설계에 있습니다. 두 가지 기본 전극 구성이 사용됩니다.ESCs: 단일 전극 및 이중 전극 디자인.

단일 전극 설계: 이 설계에서는 전체 전극이 전극 전체에 균일하게 퍼져 있습니다.ESC표면. 효과적이면서도 적당한 수준의 접착력과 현장 균일성을 제공합니다.

이중 전극 설계: 그러나 이중 전극 설계는 양극 및 음극 전압을 모두 사용하여 보다 강력하고 균일한 정전기장을 생성합니다. 이 디자인은 더 높은 접착력을 제공하고 웨이퍼가 ESC 표면 전체에 걸쳐 단단하고 균일하게 고정되도록 보장합니다.

전극에 DC 전압을 가하면 전극과 웨이퍼 사이에 정전기장이 생성됩니다. 이 필드는 절연층을 통해 확장되며 웨이퍼 뒷면과 상호 작용합니다. 전기장은 웨이퍼 표면의 전하를 재분배하거나 분극화시킵니다. 도핑된 실리콘 웨이퍼의 경우 자유 전하는 전기장의 영향을 받아 이동합니다. 즉, 양전하는 음극 쪽으로 이동하고 음전하는 양극 쪽으로 이동합니다. 도핑되지 않거나 절연된 웨이퍼의 경우 전기장은 내부 전하를 약간 이동시켜 쌍극자를 생성합니다. 그 결과 발생하는 정전기력으로 인해 웨이퍼가 척에 단단히 부착됩니다. 이 힘의 강도는 쿨롱의 법칙과 전기장의 강도를 사용하여 대략적으로 계산할 수 있습니다.