Διαφορές μεταξύ τσοκ κενού και ηλεκτροστατικών τσοκ

Καθώς οι απαραίτητοι κρίκοι πυρήνα στην κατασκευή ημιαγωγών, η σταθερότητα και η ακρίβεια της τεχνολογίας συγκράτησης γκοφρέτας επηρεάζουν άμεσα την απόδοση παραγωγής τσιπ και την ποιότητα της τελικής συσκευής. Τα τσοκ κενού και τα ηλεκτροστατικά τσοκ είναι οι δύο κύριες λύσεις συγκράτησης γκοφρετών για την κατασκευή ημιαγωγών. Αν και και τα δύο ανήκουν σε τσοκ γκοφρέτας, διαφέρουν πολύ ως προς τη δομή, τα χαρακτηριστικά απόδοσης και τα εφαρμόσιμα σενάρια.

1. Διαφορετικές αρχές εργασίας

Τσοκ κενούβασιστείτε στην αρνητική πίεση για να κρατήσετε τις γκοφρέτες στη θέση τους. Ο αέρας εξάγεται μέσω σωληνώσεων που συνδέονται με μια αντλία κενού, σχηματίζοντας αρνητική πίεση κάτω από τη γκοφρέτα για να στερεωθούν σταθερά οι γκοφρέτες ή τα υποστρώματα στην επιφάνεια του τσοκ. Η βάση του Chuck είναι επεξεργασμένη με ακρίβεια από κεραμικό ή μέταλλο και η επιφάνειά της προσρόφησης αποτελείται από μια πορώδη κεραμική πλάκα τοποθετημένη σε μια αντίθετη οπή στη βάση, με την περιφέρειά της συνδεδεμένη και σφραγισμένη στη βάση.  Συνδεδεμένο σε μια αντλία κενού μέσω εσωτερικών μικροπορωδών καναλιών της κεραμικής πλάκας, το τσοκ δημιουργεί μια ζώνη κενού πολύ κάτω από την ατμοσφαιρική πίεση, ασφαλίζοντας έτσι σφιχτά τη γκοφρέτα.

Τα ηλεκτροστατικά τσοκ υιοθετούν μια δομή πυρήνα με ηλεκτρόδια ενσωματωμένα μέσα σε μεταλλική βάση, καλυμμένα από κεραμικό διηλεκτρικό στρώμα υψηλής απόδοσης. Δημιουργούν ένα ηλεκτροστατικό πεδίο στην επιφάνειά τους για να προκαλέσουν ηλεκτρικά φορτία στα τεμάχια εργασίας, δημιουργώντας ηλεκτροστατική έλξη για τη σύσφιξη των πλακών ή των υποστρωμάτων. Όταν εφαρμόζεται τάση, σχηματίζεται ισχυρό ηλεκτροστατικό πεδίο μεταξύ των ηλεκτροδίων, του κεραμικού διηλεκτρικού και τουόστια, παρέχοντας δύναμη συγκράτησης πολλών χιλιάδων έως δεκάδων χιλιάδων Pascals για σταθερή στερέωση γκοφρέτας.

2. Διαφορετικά πλεονεκτήματα απόδοσης

Τα τσοκ κενού είναι συμβατά με γκοφρέτες διαφορετικών διαστάσεων και διάφορες ροές εργασίας διεργασιών, παρέχοντας σταθερή στερέωση των πλακών κατά την επεξεργασία. Σε σύγκριση με τα ηλεκτροστατικά τσοκ, έχουν χαμηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης λόγω της σχετικά απλής εσωτερικής δομής τους.

Ωστόσο, όταν οι γκοφρέτες υφίστανται διεργασίες που απαιτούν λειτουργία σε περιβάλλον κενού ή χαμηλής πίεσης, όπως η εναπόθεση χημικών ατμών, τα τσοκ κενού που βασίζονται σε διαφορές πίεσης δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις της διαδικασίας. Επιπλέον, όταν οι γκοφρέτες συγκρατούνται στη θέση τους με τσοκ κενού, η πίεση του αέρα μπορεί να προκαλέσει την παραμόρφωση της γκοφρέτας, με αποτέλεσμα την ανάκαμψη μετά την επεξεργασία. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα κυματιστή επιφάνεια, κακή επιπεδότητα και μειωμένη ακρίβεια κατεργασίας στην επεξεργασμένη γκοφρέτα.

Ηλεκτροστατικά τσοκυιοθετούν την ανέπαφη προσρόφηση, προσφέροντας σταθερή, ομοιόμορφα κατανεμημένη δύναμη σύσφιξης. Αυτό αποτρέπει αποτελεσματικά τη στρέβλωση, την παραμόρφωση και τη ζημιά της γκοφρέτας, διατηρώντας την εξαιρετική επιπεδότητα για μεγαλύτερη ακρίβεια κατεργασίας. Εξοπλισμένοι με ψύξη ηλίου στο πίσω μέρος για ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας, τα ηλεκτροστατικά τσοκ υποστηρίζουν ακριβή ρύθμιση της θερμοκρασίας του πλακιδίου.

Στα αρνητικά, τα ηλεκτροστατικά τσοκ έχουν πολύπλοκες δομές με εξαιρετικά αυστηρά πρότυπα για την επιπεδότητα της επιφάνειας, την ομαλότητα και τις μικροδομές σε κλίμακα μικρού μεγέθους. Η ακρίβεια σε επίπεδο micron για μικρο-χαρακτηριστικά δημιουργεί υψηλά τεχνικά εμπόδια στη σύνθεση της πρώτης ύλης, τη σύντηξη και το φινίρισμα επιφανειών. Ο έλεγχος θερμοκρασίας παραμένει μια βασική τεχνική πρόκληση. Τα διηλεκτρικά ESC νιτριδίου αλουμινίου (AlN) για ενισχυμένη απαγωγή θερμότητας περιλαμβάνουν ακόμη πιο περίπλοκες διαδικασίες παραγωγής. Οι αυστηρές πολυδιάστατες τεχνικές απαιτήσεις αυξάνουν την τιμή του προϊόντος και η τακτική επιθεώρηση και συντήρηση των ηλεκτροστατικών συστημάτων είναι υποχρεωτική για την εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας.

3. Διαφορετικά κύρια πεδία εφαρμογής

Με υψηλή επιπεδότητα, ανώτερο παραλληλισμό, πυκνή ομοιόμορφη υφή, υψηλή μηχανική αντοχή, ομοιόμορφη διαπερατότητα αέρα και εύκολη επισκευή, τα τσοκ κενού χρησιμοποιούνται για τη στερέωση και τη μεταφορά επίπεδων, καλά σφραγισμένων τεμαχίων εργασίας, όπως μεταλλικά φύλλα και πλαστικά υποστρώματα. Στην κατασκευή ημιαγωγών, εξυπηρετούν την αραίωση, την κοπή σε κύβους, τη λείανση, τον καθαρισμό και άλλες διαδικασίες επεξεργασίας γκοφρέτας, επιλύοντας αποτελεσματικά κοινά προβλήματα, όπως εσοχές γκοφρέτας, ηλεκτροστατική διάσπαση τσιπ και μόλυνση σωματιδίων.

Σχεδιασμένοι για επίπεδα, μη αγώγιμα τεμάχια εργασίας, τα ηλεκτροστατικά τσοκ είναι εξαιρετικά καθαροί φορείς πλακών αφιερωμένοι σε περιβάλλοντα κενού και πλάσματος. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε διεργασίες ημιαγωγών πλάσματος και κενού, συμπεριλαμβανομένης της ξηρής χάραξης, της PECVD, της θερμικής CVD, της φυσικής εναπόθεσης ατμών (PVD), της εμφύτευσης ιόντων και της λιθογραφίας ακραίας υπεριώδους ακτινοβολίας (EUVL).