La estructura del mandril electrostático (ESC)

UnMandril electrostático (ESC)es un dispositivo que se utiliza para mantener las obleas semiconductoras en su lugar durante procesos como el grabado, la deposición o el pulido. Funciona generando un campo electrostático para atraer y sujetar de forma segura la oblea en la superficie del mandril, proporcionando estabilidad y alineación precisa durante el manejo de la oblea. Los ESC se utilizan ampliamente en la fabricación de semiconductores para mejorar la precisión del proceso y la eficiencia en el manejo de obleas.

La imagen real de un convencional.mandril electrostático (ESC)se representa en la figura. La principal diferencia entre los modelos radica en el material de la capa aislante en la superficie del mandril electrostático. En la figura, el color oscuro representa el nitruro de aluminio, mientras que el color blanco representa el óxido de aluminio. La estructura de lamandril electrostáticoconsta de varias partes:

1. **Capa aislante**: Esta capa está en contacto con la oblea, generalmente hecha de cerámica de nitruro de aluminio u óxido de aluminio debido a su excelente resistencia mecánica, resistencia a altas temperaturas y buena conductividad térmica.

2. **Pasador expulsor y orificio de gas He**: El pasador expulsor está diseñado para transferir la oblea. Cuando la oblea ingresa a la cámara de grabado, el pasador eyector se eleva para sostenerla y luego baja para colocar la oblea sobre la superficie del mandril electrostático. El pasador eyector suele tener una estructura hueca, lo que permite introducir gas helio para ayudar a enfriar la oblea.

3. **Back He Flow Channel**: este componente mejora la disipación de calor y facilita la adsorción de la oblea.

4. **Electrodo electrostático**: Este electrodo genera un campo eléctrico que crea la fuerza electrostática necesaria para mantener la oblea en su lugar. Normalmente, el electrodo es plano y está incrustado o depositado sobre el material aislante. Los materiales conductores comúnmente utilizados incluyen aluminio, cobre y tungsteno.

5. **Agua de refrigeración circulante y electrodo calefactor**: Estos elementos son los principales responsables del control general de la temperatura del mandril electrostático. El electrodo calefactor y el agua de refrigeración en circulación funcionan en conjunto para mantener una temperatura estable para la oblea. Depender únicamente de la circulación de agua de refrigeración puede provocar la incapacidad de gestionar el calor generado durante el proceso de grabado, comprometiendo potencialmente la estabilidad del proceso.  

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