靜電卡盤在蝕刻應(yīng)用

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1、靜電卡盤（ESC）在蝕刻應(yīng)用淺析摘要隨著全球經(jīng)濟回暖，集成電路制造又迎來春天，對卡盤及靜電卡盤的需求急劇上升，而對于蝕刻的我們對靜電卡盤的了解又更為重要，晶片在蝕刻的整個過程中是被下電極系統(tǒng)中的靜電卡盤（ESC）吸附固定住的，并且向靜電卡盤通入射頻RF，這樣射頻RF會在晶片上形成DCbias（直流偏壓）。這樣促成等離子體對晶片的蝕刻反應(yīng)。同時，靜電卡盤會對晶片實現(xiàn)溫度控制，以促進晶片蝕刻的均勻性。靜電卡盤的上下均為絕緣層，中部設(shè)有電極層。當(dāng)對電極層施加直流電壓時，就會在電極層和晶片上出現(xiàn)不同的電荷，從而在電極

2、層和晶片之間產(chǎn)生庫侖引力，將晶片吸附在靜電卡盤表面。關(guān)鍵詞：靜電卡盤單極性雙極性等離子體ABSTRACTWiththeglobaleconomicrecovery,integratedcircuitmanufacturingandusherinthespringoftheelectrostaticchuck,chuckandthesharpriseindemand,whilefortheetchingofourunderstandingoftheelectrostaticchuckismoreimportan

3、t,thewaferisanelectrostaticchuckelectrodesysteminthewholeprocessofetching(ESC)adsorptionfixed,andelectrostaticchuckintoRF,sothatRFDCbiaswillbeformedonthewafer(DCbias).Thisledtothewaferplasmaetchingreaction.Atthesametime,theelectrostaticchuckwillbeperformedo

4、nthewafertemperaturecontrol,inordertopromoteuniformityofwaferetching.Theelectrostaticchuckupanddownisaninsulatinglayer,isarrangedinthemiddlepartoftheelectrodelayer.WhentheappliedDCvoltageontheelectrodelayer,willappearintheelectrodelayerandthewaferdifferentc

5、harge,resultinginCoulombattractionbetweentheelectrodelayerandthewafer,thewaferisadsorbedonthesurfaceoftheelectrostaticchuck.Keywords:electrostaticchuckunipolarityambipolarityplasma引言在半導(dǎo)體制造工藝和LCD制造工藝中，為固定和支持晶片，避免處理過程中出現(xiàn)移動或者錯位現(xiàn)象，常常使用靜電卡盤（簡稱ESC：Electrostaticch

6、uck）.靜電卡盤采用靜電引力來固定晶片，比起以前采用的機械卡盤和真空吸盤，具有很多優(yōu)勢。靜電卡盤減少了在使用機械卡盤由于壓力，碰撞等原因造成的晶片破損；增大了晶片可被有效加工的面積；減少了晶片表面腐蝕物顆粒的沉積；使晶片和卡盤可以更好的進行熱傳導(dǎo)；并且可以在真空環(huán)境下工作，而真空吸盤不可以。ESC的組成及分類一種典型的靜電卡盤由絕緣層和基座組成。絕緣層用來支持晶片，電極則埋藏在絕緣層之下的導(dǎo)電平面。靜電卡盤是利用晶片和電極之間產(chǎn)生的庫侖力或是利用晶片和電極之間產(chǎn)生的Johnsen—Rahbek力來達到固定晶

7、片的目的?；鶆t用來支持絕緣層，接入RF偏壓，作為冷井或供熱源，來控制晶片的溫度。一般陶瓷層和基座之間用一種粘接劑來粘接。靜電卡盤依據(jù)電極的個數(shù)主要分為單電極，雙電極。所謂單電極，顧名思義，就是只有一個電極。而雙電極則有兩個電極。單電極為了能產(chǎn)生靜電引力，必需對晶片施加電壓，必需在等離子體起作用的情況下才能產(chǎn)生靜電引力。而雙電極則沒有這個必要。同雙電極相比，單電極的最大的好處是用低電壓就可以產(chǎn)生大的靜電力，但是單電極的殘余電荷不好處理，導(dǎo)致在釋放時，容易出問題。雙電極在靜電釋放這一方面占據(jù)很大的優(yōu)勢。單極性E

8、SC雙極性ESC工作原理分析靜電卡盤的工作原理是通過給靜電卡盤電極施加一定的電勢，使得在靜電卡盤的電極上和晶片對應(yīng)的位置產(chǎn)生極性相反的電荷，從而利用庫侖力將晶片吸附在靜電卡盤的表面上?，F(xiàn)在應(yīng)用較多是雙電極靜電卡盤，其工作原理圖如圖1所示，其中通過直流電源為雙電極靜電卡盤10的電極1和電極2供電，在工藝開始時，讓其中的電極1為正，電極2為負，從而使放置在其上的半導(dǎo)體晶片11感應(yīng)出對應(yīng)的負電荷和正電荷，