Керамический электростатический патрон (ESC) — Прецизионное зажимное устройство для подложек в условиях высокого вакуума и плазмы

Керамические электростатические патроны (ESC) — Прецизионное зажимное устройство для подложек в условиях высокого вакуума и плазмы

В передовых процессах производства полупроводников и нанесения тонких пленок традиционные механические или вакуумные методы зажима не соответствуют требованиям сверхчистых, высоковакуумных и температурно-контролируемых процессов с субнанометровой точностью. Наши керамические электростатические патроны (ESC) используют кулоновские или электростатические силы Джонсена-Рабека (J-R) для надежного зажима пластин и подложек без механического контакта по краям, обеспечивая исключительную температурную однородность, плоскостность пластин и снижение количества частиц.

Технические механизмы и типы

Мы разрабатываем две основные конфигурации электростатических патронов, адаптированные к конкретным условиям обработки:

• Керамический ESC типа Джонсена-Рабека (J-R): Изготавливаются из полупроводниковых керамических составов (таких как легированный оксид алюминия или карбид кремния). Используя токи микроутечки на интерфейсе пластина-патрон, патроны J-R генерируют огромные электростатические силы зажима при более низких рабочих напряжениях, что делает их идеальными для процессов плазменного травления высокой плотности и процессов PVD/CVD.

• Керамический ESC кулоновского типа: Изготавливаются из высокочистой изоляционной керамики. Зажим полностью основан на накоплении чистого электростатического заряда, обеспечивая стабильный зажим в широком диапазоне температур и сверхбыстрое снятие зажима для чувствительных диэлектрических материалов.

Ключевые преимущества

1. Исключительный контроль и однородность температуры

Интегрированные с многозонными резистивными нагревательными элементами и встроенными каналами охлаждения гелием, наши керамические ESC обеспечивают точное распределение температуры пластины ($le pm 1^circtext{C}$ по $300 text{mm}$ пластинам), что критически важно для контроля критических размеров (CD) при травлении и нанесении покрытий.

2. Высокая стойкость к коррозии и плазме

Изготовленная из передовой технической керамики, такой как высокочистый оксид алюминия ($Al_2O_3$) и нитрид алюминия ($AlN$), поверхность патрона устойчива к агрессивным галогенным плазмам ($F_2$, $Cl_2$) и реактивным газам, минимизируя образование частиц в камере и продлевая срок службы.

3. Сверхплоская поверхность и подавление частиц

Микрообработанные рисунки в виде мез (штифтов) на керамической поверхности значительно уменьшают площадь контакта между тыльной стороной пластины и патроном, предотвращая загрязнение тыльной стороны частицами и поддерживая превосходную плоскостность пластины ($le 1 mutext{m}$).

4. Быстрый отклик и надежное снятие зажима

Оптимизированные диэлектрические слои и передовое управление питанием обеспечивают быстрые циклы зажима и снятия зажима, устраняя остаточный электростатический заряд и максимизируя производительность пластин.

Типичные применения