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Aplicación de la fuente de alimentación de alto voltaje Wisman en el campo del mandril electrostático

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Especificación de la aplicación

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El mandril electrostático es un accesorio que utiliza el principio de adsorción electrostática para sujetar y fijar el material adsorbido, adecuado para el vacío y el entorno de plasma, la función principal es adsorber hoja ultra-limpia (como el silicio), y para mantener la adsorción plana, puede inhibir la deformación de la adsorción en el proceso, sino también para ajustar la temperatura de la adsorción.

Estructura y principio del mandril electrostático

1. Tipos

Básicamente se dividen en dos categorías. A saber, la clase Coulomb y la clase Johnsen-Rahbek. Ambos tipos de ventosas se basan en cargas electrostáticas para atraer al mismo sexo para fijar la oblea de silicio; Hay una capa de dieléctrico en la superficie donde la ventosa entra en contacto con la oblea. La mayoría de las ventosas de cerámica son de Coulomb, y las de dieléctrico mixto son de Johnsen-Rahbek.

2. Funcionamiento

Las aplicaciones prácticas de ESC se dividen en unipolares y bipolares (generalmente con tensión de polarización).

En la capa dieléctrica de la ventosa está incrustado con un electrodo de corriente continua (el tamaño de la oblea de silicio, un poco más pequeño) para conectar a la alta tensión (baja corriente) de alimentación de CC.

(1) El principio de aspiración

En ausencia de plasma, cuando el electrodo de corriente continua se conecta a una fuente de alimentación de corriente continua de alta tensión (baja corriente), la superficie del dieléctrico producirá una carga polarizada (para ventosas de Coulomb). Si se trata de una ventosa del tipo de dorso caliente, la superficie del dieléctrico no sólo tiene una carga polarizada, sino también una gran parte de la carga libre, porque el dieléctrico de la ventosa JR tiene una cierta conductividad. La carga superficial del dieléctrico producirá un campo eléctrico, que a su vez producirá una carga polarizada en la superficie de la oblea colocada en la ventosa (también puede incluir parte de la carga libre, dependiendo del tipo de oblea y de la película que haya en la superficie de la oblea, conductora o aislante), y la carga distribuida en la parte posterior de la oblea es de polaridad opuesta a la carga distribuida en la ventosa, de modo que la oblea es absorbida por la ventosa.

(2) Principio de liberación

a. En ausencia de plasma, si se desconecta la alimentación de corriente continua de alta tensión (baja corriente) al electrodo de corriente continua (incrustado en el dieléctrico de la ventosa), si la carga distribuida en la parte posterior de la oblea y la carga distribuida en la ventosa son cargas polarizadas, entonces la oblea se libera, es decir, la succión desaparece automáticamente.

b. En ausencia de plasma, si parte de la carga distribuida en la parte posterior de la oblea y la carga distribuida en la ventosa son cargas libres, aunque se apague la fuente de alimentación de corriente continua de alta tensión (baja corriente) que está conectada al electrodo de corriente continua (incrustado en el dieléctrico de la ventosa), la oblea no se liberará completamente, es decir, todavía existe una cierta succión electrostática debida a la carga residual. En este caso, suele ser necesaria una tensión estática inversa para forzar la salida de la carga residual antes de poder liberar el chip.

c. En presencia de plasma, debido a la auto polarización de CC, incluso si la fuente de alimentación de CC de alto voltaje (baja corriente) que está conectada al electrodo de CC (incrustado en el dieléctrico de la ventosa) está apagada, es decir, el chip seguirá siendo atraído por la ventosa - cuando el voltaje de la ventosa sea cero. Esto se debe a que la polarización propia de CC desempeña el papel de la tensión de la ventosa. En algunas cavidades de reacción (no de la máquina de grabado), incluso no hay necesidad de utilizar el voltaje estático de la fuente de alimentación de CC de alto voltaje (baja corriente), y confiar completamente en la auto polarización de CC es suficiente para completar la tarea de absorber el chip. Por lo tanto, después de procesar el chip, se necesita un menú de liberación (receta de dechucking) para liberar el chip, de lo contrario no se puede sacar el chip de la cámara de reacción.

3. La función ESC

En general, la fuerza de succión de la ventosa tipo Jeroback es mayor que la del tipo Coulomb. En las máquinas de grabado con requisitos de control de temperatura de viruta elevados, cada vez se utilizan más las ventosas de tipo Jeroback, el dieléctrico suele ser un material cerámico mixto de nitruro de aluminio. El nitruro de aluminio tiene una excelente conductividad térmica.

En el proceso de procesamiento de obleas, la razón por la que la oblea se succiona firmemente a la superficie de la ventosa es principalmente para aumentar la transferencia de calor entre la oblea y la ventosa. Además, el gas helio entre la parte posterior de la oblea y la superficie de la ventosa es un medio importante para la transferencia de calor.

En la ventosa, además del electrodo de corriente continua, hay electrodos de radiofrecuencia. El electrodo de radiofrecuencia se utiliza para proporcionar la potencia de polarización de radiofrecuencia necesaria durante el procesamiento de las obleas. En algunos casos, el ESC está conectado al electrodo a través de un filtro.

Además, las ventosas también necesitan canales de circulación de refrigerante y conductos de aire de helio. Su diseño requiere especial cuidado y detalle. Además, su diseño está restringido por otros aspectos, como que el volumen no puede ser demasiado grande, ya que de lo contrario bloquearía o reduciría la velocidad de escape de la cámara de reacción.

Wisman suministra energía para una gama completa de mandriles electrónicos, con funciones que incluyen:

Salida bipolar de alto voltaje (positivo/negativo),

Función de inversión de polaridad de salida para facilitar la adsorción/desorción de obleas,

Capacidad para detectar el estado de la oblea mediante medición de la capacitancia (plato Coulomb) o medición de la corriente (plato JR),

Interfaces analógicas y digitales para facilitar la integración en diversos sistemas,

Alta fiabilidad, diseño sin relés mecánicos,

Wisman ofrece una amplia gama de conocimientos teóricos de diseño y capacidades de fabricación, por lo que puede ofrecer una amplia gama de productos personalizados para satisfacer una gran variedad de requisitos. Dependiendo de la aplicación, las características incluyen opciones como polarización/desfase de alta tensión y filtrado de RF.