Különbségek a vákuumtokmányok és az elektrosztatikus tokmányok között

A félvezetőgyártásban nélkülözhetetlen magkapcsokként az ostyatartó technológia stabilitása és pontossága közvetlenül befolyásolja a chipgyártás hatékonyságát és a kész készülék minőségét. A vákuumtokmányok és az elektrosztatikus tokmányok a két fő lapkatartó megoldás a félvezetőgyártásban. Bár mindkettő az ostyatokmányhoz tartozik, szerkezetükben, teljesítményjellemzőiben és alkalmazható forgatókönyveiben nagymértékben különböznek.

1. Különböző működési elvek

Vákuumos tokmányoktámaszkodjon negatív nyomásra az ostyák helyén tartásához. A levegőt vákuumszivattyúhoz csatlakoztatott csővezetékeken keresztül szívják el, negatív nyomást képezve az ostya alatt, hogy szilárdan rögzítsék az ostyákat vagy hordozókat a tokmány felületéhez. A Chuck talpa kerámiából vagy fémből precíziós megmunkálású, adszorpciós felülete pedig egy porózus kerámialemezből áll, amely az alapon lévő ellenfuratba van illesztve, és a kerülete az alaphoz van ragasztva és tömítve.  A kerámialemez belső mikropórusos csatornáin keresztül vákuumszivattyúhoz csatlakoztatva a tokmány a légköri nyomás alatti vákuumzónát hoz létre, így szorosan rögzíti az ostyát.

Az elektrosztatikus tokmányok magszerkezete egy fém alapba ágyazott elektródák, amelyeket nagy teljesítményű kerámia dielektromos réteg borít. Felületükön elektrosztatikus mezőt hoznak létre, hogy elektromos töltéseket indukáljanak a munkadarabokon, elektrosztatikus vonzást keltve az ostyák vagy hordozók rögzítéséhez. Feszültség rákapcsolásakor erős elektrosztatikus tér alakul ki az elektródák között, kerámia dielektrikum ésostya, amely több ezer-tízezer Pascal tartóerőt biztosít a stabil ostya rögzítéshez.

2. Különböző teljesítménybeli előnyök

A vákuumos tokmányok kompatibilisek a különböző méretű ostyákkal és a különféle folyamatok munkafolyamataival, így biztosítva az ostyák stabil rögzítését a feldolgozás során. Az elektrosztatikus tokmányokhoz képest viszonylag egyszerű belső szerkezetüknek köszönhetően alacsony gyártási és karbantartási költséggel rendelkeznek.

Ha azonban az ostyák vákuumban vagy alacsony nyomású környezetben történő működést igénylő eljárásokon mennek keresztül, például vegyi gőzleválasztáson, a nyomáskülönbségre támaszkodó vákuumtokmányok nem tudnak megfelelni az eljárás követelményeinek. Továbbá, amikor az ostyákat vákuumtokmányok tartják a helyükön, a légnyomás hatására az ostya deformálódhat, ami a feldolgozás után visszapattanást eredményezhet. Ez hullámos felületet, gyenge síkságot és csökkent megmunkálási pontosságot eredményezhet a feldolgozott ostyán.

Elektrosztatikus tokmányokérintésmentes adszorpciót tesz lehetővé, egyenletes, egyenletesen elosztott szorítóerőt biztosítva. Ez hatékonyan megakadályozza a lapka vetemedését, torzulását és sérülését, megőrzi a kiváló síkságot a nagyobb megmunkálási pontosság érdekében. Az egyenletes hőmérséklet-eloszlás érdekében hélium hátoldali hűtéssel felszerelt elektrosztatikus tokmányok támogatják az ostya hőmérsékletének pontos szabályozását.

Hátránya, hogy az elektrosztatikus tokmányok összetett szerkezetűek, és rendkívül szigorú követelményeket támasztanak a felületi síkság, simaság és mikronméretű mikroszerkezetek tekintetében. A mikrotulajdonságok mikron szintű pontossága magas műszaki akadályokat teremt a nyersanyag-összetétel, a szinterezés és a felületkezelés terén. A hőmérséklet-szabályozás továbbra is alapvető technikai kihívás; Az alumínium-nitrid (AlN) dielektromos ESC-k a fokozott hőelvezetés érdekében még bonyolultabb gyártási folyamatokat is magukban foglalnak. Szigorú többdimenziós műszaki követelmények emelik a termék árát, az elektrosztatikus rendszerek rendszeres ellenőrzése és karbantartása kötelező a stabil működés érdekében.

3. Különböző fő alkalmazási területek

A nagy síkság, a kiváló párhuzamosság, a sűrű, egyenletes textúra, a nagy mechanikai szilárdság, az egyenletes légáteresztő képesség és az egyszerű felújítás révén a vákuumtokmányok sík, jól tömített munkadarabok, például fémlemezek és műanyag hordozók rögzítésére és szállítására szolgálnak. A félvezetőgyártáson belül az ostya vékonyítását, kockázását, köszörülését, tisztítását és egyéb ostyakezelési folyamatokat szolgálják ki, hatékonyan oldva meg a gyakori problémákat, beleértve az ostya bemélyedését, a forgácsok elektrosztatikus lebontását és a részecskeszennyeződést.

A lapos, nem vezető munkadarabokhoz tervezett elektrosztatikus tokmányok ultra-tiszta szelethordozók, amelyeket vákuum- és plazmakörnyezetben alkalmaznak. Széles körben alkalmazzák plazma- és vákuum-félvezető eljárásokban, beleértve a száraz maratást, a PECVD-t, a termikus CVD-t, a fizikai gőzleválasztást (PVD), az ionimplantációt és az extrém ultraibolya litográfiát (EUVL).