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常见的晶圆吸附威廉希尔官方网站

中科院半导体所 来源:Tom聊芯片智造 2023-11-12 09:56 次阅读

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。

晶圆的吸附威廉希尔官方网站 是一个看似微不足道但至关重要的环节。不论是刻蚀、沉积还是光刻,晶圆必须被稳定、精确地固定在正确的位置上,才能确保高效的芯片生产。本文将深入探讨半导体机台中的几种晶圆吸附方式,分析各自的优势和挑战等。

机械真空吸附

机械真空吸附通过真空泵创建负压环境,真空泵用于从吸附区域抽气,从而降低压力,在晶圆与吸附盘之间产生真空区域。通常需要密封圈来确保吸附区域的密封,防止外界空气进入。这样可以产生足够的吸力来稳定地吸附晶圆。 真空吸附盘的pin(吸附销)的作用:pin提供了均匀的支撑点,保证晶圆在吸附过程中保持平整,避免因不均匀的受力导致晶圆弯曲或破裂。 通过精确的pin设计,可以确保晶圆准确地对准和放置在chuck上的预定位置,为后续的加工流程提供精确的定位。

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优势 可靠性: 机械真空吸附提供了稳定的吸附力,可确保晶圆在加工过程中的稳定性。 通用性: 这种方法适用于不同尺寸和类型的晶圆,灵活性较高。 维护相对简单: 机械真空吸附系统较易维护。 缺陷 潜在损伤风险: 如果真空失效或操作不当,可能会损坏晶圆。 灵敏度: 对于极为脆弱或超薄的晶圆,机械真空吸附可能不是最佳选择。

静电吸附

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静电吸附(Electrostatic Chuck,简称ESC)通常由一个绝缘体料制成的吸附面、电极和电源组成。电极被嵌入在吸附面下方,而绝缘体材料被用来隔离电极和被吸附物体。通过向电极施加电压,产生电场。该电场穿过吸附面并感应在晶圆上,使晶圆和吸附面之间产生静电吸引力。晶圆上的自由电荷被吸引到电场的一侧,从而产生对吸附面的吸引力。

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优点: 静电吸附不需要物理触碰晶圆,因此减小了机械损伤和污染的风险。 通过改变施加的电压,可以精确控制吸附力的大小,使其适应不同的应用和工艺要求。 一旦晶圆被吸附,即使断电,吸附力也会维持一段时间,不用担心晶圆掉落下来。

伯努利吸盘(Bernoulli Chuck)

Bernoulli Chuck 是根据Bernoulli 原理来设计的一款晶圆吸附装置。Bernoulli原理中提到,流体沿流线流动时,当流体速度增加时,压力会减小,反之亦然。

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在Bernoulli Chuck中,气体从喷嘴中高速流出,并且沿着晶圆的表面流动。由于这种高速气流,晶圆表面上的压力减小,从而在晶圆和Chuck之间产生一个压差。这个压差使晶圆被吸引到Chuck上,但同时也被悬浮在气流之上,从而减小了与Chuck的物理接触。

优点:

伯努利吸盘使晶圆与吸盘之间几乎没有物理接触。这有助于减少潜在的机械损伤和污染。

使用惰性气体作为气垫,可以在各种温度和化学环境下稳定工作。

可以调节气流以适应不同大小和形状的晶圆。

缺点:

成本较高

对晶圆平整度的要求较高

噪音稍大

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原文标题:常见的晶圆吸附威廉希尔官方网站

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