Demystifying Elektrostaattinen istukka (ESC) -tekniikka kiekkojen käsittelyssä

1. Mikä on ESC?

ESC käyttää sähköstaattisia voimia pitämään kiekot tai alustat turvallisesti prosessointilaitteiden tyhjiöympäristössä. Tämä menetelmä eliminoi perinteisiin mekaanisiin kiinnitysmenetelmiin liittyvät vauriot, jotka voivat naarmuttaa herkkiä pintoja tai aiheuttaa jännitysmurtumia. Toisin kuin tyhjiöistukat, ESC:t eivät ole riippuvaisia ​​paine-eroista, mikä mahdollistaa paremman hallinnan ja joustavuuden kiekkojen käsittelyssä.

2. Kolme sähköstaattisen adheesion periaatetta

ESC:n tuottama vetovoima syntyy tyypillisesti kolmen sähköstaattisen periaatteen yhdistelmästä: Coulombin voima, Johnson-Rahbekin voima ja gradienttivoima. Vaikka nämä voimat voivat toimia erikseen, ne toimivat usein synergistisesti luoden turvallisen pidon.

Coulombin voima:Tämä perustavanlaatuinen sähköstaattinen voima syntyy varautuneiden hiukkasten välisestä vuorovaikutuksesta. ESC:issä istukkaelektrodeihin kohdistettu jännite synnyttää sähkökentän, joka indusoi vastakkaisia ​​varauksia kiekon ja istukan pinnalle. Tuloksena oleva Coulombin vetovoima pitää kiekon tiukasti paikallaan.

Johnson-Rahbek Force:Kun kiekon ja istukan pinnan välillä on minuutti rako, Johnson-Rahbekin voima tulee peliin. Tämä voima, joka riippuu käytetystä jännitteestä ja välietäisyydestä, syntyy näissä mikroraoissa olevien johtavien hiukkasten vuorovaikutuksesta varautuneiden pintojen kanssa. Tämä vuorovaikutus synnyttää houkuttelevan voiman, joka vetää kiekon läheiseen kosketukseen istukan kanssa.

Gradienttivoima:Epätasaisessa sähkökentässä esineet kokevat nettovoiman kentänvoimakkuuden kasvun suuntaan. Tämä gradienttivoimana tunnettu periaate voidaan hyödyntää ESC:issä suunnittelemalla strategisesti elektrodin geometria epäyhtenäisen kenttäjakauman luomiseksi. Tämä voima vetää kiekon kohti voimakkaimman kentän voimakkuutta, mikä varmistaa turvallisen ja tarkan paikantamisen.

3. ESC-rakenne

Tyypillinen ESC koostuu neljästä avainkomponentista:

Levy:Levy toimii kiekon ensisijaisena kontaktipinnana, ja se on tarkasti koneistettu tasaisen ja sileän rajapinnan varmistamiseksi optimaalista tarttumista varten.

Elektrodi:Nämä johtavat elementit synnyttävät sähköstaattiset voimat, jotka ovat välttämättömiä kiekkojen houkuttelemiseksi. Ohjattua jännitettä käyttämällä elektrodit luovat sähkökentän, joka on vuorovaikutuksessa kiekon kanssa.

Lämmitin:ESC:ssä integroidut lämmittimet tarjoavat tarkan lämpötilan säädön, mikä on tärkeä näkökohta monissa puolijohteiden käsittelyvaiheissa. Tämä mahdollistaa kiekon tarkan lämmönhallinnan käsittelyn aikana.

Pohjalevy:Pohjalevy tukee koko ESC-kokoonpanoa ja varmistaa kaikkien komponenttien oikean suuntauksen ja vakauden.**