الیکٹرو اسٹاٹک چک (ESC) کیا ہے؟

ⅰ. ESC پروڈکٹ کی تعریف

الیکٹرو اسٹاٹک چک (مختصر طور پر ESC) ایک ایسا آلہ ہے جو الیکٹرو اسٹاٹک فورس کو جذب اور ٹھیک کرنے کے لئے استعمال کرتا ہےسلیکن ویفرزیادوسرے سبسٹریٹس. یہ سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ کے ویکیوم ماحول میں پلازما اینچنگ (پلازما اینچنگ) ، کیمیائی بخارات جمع (سی وی ڈی) ، جسمانی بخار جمع (پی وی ڈی) اور دیگر عمل کے لنکس میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

روایتی مکینیکل فکسچر کے مقابلے میں ، ESC مکینیکل تناؤ اور آلودگی کے بغیر ویفرز کو مضبوطی سے ٹھیک کرسکتا ہے ، پروسیسنگ کی درستگی اور مستقل مزاجی کو بہتر بنا سکتا ہے ، اور اعلی صحت سے متعلق سیمیکمڈکٹر عمل کے اہم سامان کے اجزاء میں سے ایک ہے۔

ⅱ. مصنوعات کی اقسام (الیکٹرو اسٹاٹک چکس کی اقسام)

الیکٹرو اسٹاٹک چکس کو ساختی ڈیزائن ، الیکٹروڈ مواد اور جذب کے طریقوں کے مطابق درج ذیل زمرے میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

1. اجارہ داری ESC

ساخت: ایک الیکٹروڈ پرت + ایک گراؤنڈ طیارہ

خصوصیات: معاون ہیلیم (وہ) یا نائٹروجن (N₂) کو موصل میڈیم کی حیثیت سے ضرورت ہوتی ہے

درخواست: اعلی امپیڈینس مواد پر کارروائی کے لئے موزوں ہے جیسے SIO₂ اور si₃n₄

2. بائپولر ای ایس سی

ساخت: دو الیکٹروڈ ، مثبت اور منفی الیکٹروڈ بالترتیب سیرامک یا پولیمر پرت میں سرایت کرتے ہیں

خصوصیات: یہ اضافی میڈیا کے بغیر کام کرسکتا ہے اور اچھی چالکتا والے مواد کے لئے موزوں ہے

فوائد: مضبوط جذب اور تیز ردعمل

3. تھرمل کنٹرول (وہ کولنگ کولنگ ای ایس سی کے پیچھے)

فنکشن: بیک سائیڈ کولنگ سسٹم (عام طور پر ہیلیم) کے ساتھ مل کر ، ویفر کو ٹھیک کرتے وقت درجہ حرارت کو بالکل کنٹرول کیا جاتا ہے

درخواست: پلازما اینچنگ اور عمل میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے جہاں اینچنگ کی گہرائی کو عین مطابق کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے

4. سیرامک ESCمواد: 

اعلی موصلیت کے سیرامک مواد جیسے ایلومینیم آکسائڈ (ال₂و ₃) ، ایلومینیم نائٹریڈ (ALN) ، اور سلیکن نائٹریڈ (si₃n₄) عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔

خصوصیات: سنکنرن مزاحمت ، بہترین موصلیت کی کارکردگی ، اور اعلی تھرمل چالکتا۔

iii. سیمیکمڈکٹر تانے بانے میں ESC کی درخواستیں 

1. پلازما اینچنگ ای ایس سی رد عمل چیمبر میں ویفر کو ٹھیک کرتا ہے اور واپس کولنگ کا احساس کرتا ہے ، جس سے ± 1 ℃ کے اندر ویفر درجہ حرارت کو کنٹرول کیا جاتا ہے ، اور اس طرح اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ اینچنگ ریٹ یکسانیت (سی ڈی یکسانیت) ± 3 ٪ کے اندر کنٹرول ہوجائے۔

2. کیمیائی بخارات جمع (سی وی ڈی) ای ایس سی اعلی درجہ حرارت کے حالات میں ویفروں کی مستحکم جذب کو حاصل کرسکتا ہے ، تھرمل اخترتی کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے ، اور پتلی فلم جمع کرنے کی یکسانیت اور آسنجن کو بہتر بنا سکتا ہے۔

3. جسمانی بخارات جمع (پی وی ڈی) ESC مکینیکل تناؤ کی وجہ سے ہونے والے نقصان کو روکنے کے لئے کنٹیکٹ لیس فکسنگ فراہم کرتا ہے ، اور خاص طور پر الٹرا پتلی ویفرز (<150μm) کی پروسیسنگ کے لئے موزوں ہے۔

4. آئن ایمپلانٹیشن یہ درجہ حرارت پر قابو پانے اور ESC کی مستحکم کلیمپنگ صلاحیتیں چارج جمع ہونے کی وجہ سے ویفر سطح کو مقامی نقصان کو روکتی ہیں ، جس سے امپلانٹیشن خوراک پر قابو پانے کی درستگی کو یقینی بنایا جاسکے۔

5. اعلی درجے کی پیکیجنگین چیپلٹس اور 3D آئی سی پیکیجنگ ، ESC کو دوبارہ تقسیم کرنے والی پرتوں (آر ڈی ایل) اور لیزر پروسیسنگ میں بھی استعمال کیا جاتا ہے ، جو غیر معیاری ویفر سائز کی پروسیسنگ کی حمایت کرتا ہے۔

iv. کلیدی تکنیکی چیلنجز 

1. فورس انحطاطی مشکلات کی تفصیل: 

طویل مدتی آپریشن کے بعد ، الیکٹروڈ عمر بڑھنے یا سیرامک سطح کی آلودگی کی وجہ سے ، ESC ہولڈنگ فورس میں کمی واقع ہوتی ہے ، جس کی وجہ سے ویفر بدل جاتا ہے یا گر جاتا ہے۔

حل: پلازما کی صفائی اور سطح کے باقاعدہ علاج کا استعمال کریں۔

2. الیکٹرو اسٹاٹک ڈسچارج (ESD) خطرہ: 

ہائی وولٹیج کا تعصب فوری طور پر خارج ہونے کا سبب بن سکتا ہے ، جس سے ویفر یا سامان کو نقصان پہنچا ہے۔

کاؤنٹر میسز: ایک ملٹی پرت الیکٹروڈ موصلیت کا ڈھانچہ ڈیزائن کریں اور ESD دبانے والے سرکٹ کو تشکیل دیں۔

3. درجہ حرارت عدم یکسانیت کی وجہ: 

ESC کے پچھلے حصے کی ناہموار ٹھنڈک یا سیرامکس کی تھرمل چالکتا میں فرق۔

اعداد و شمار: ایک بار جب درجہ حرارت کی انحراف ± 2 ℃ سے زیادہ ہوجاتا ہے تو ، اس سے> ± 10 ٪ کی گہرائی سے انحراف ہوسکتا ہے۔

حل: اعلی تھرمل چالکتا سیرامکس (جیسے ALN) اعلی صحت سے متعلق ایچ ای پریشر کنٹرول سسٹم (0-15 TORR) کے ساتھ۔

4. جمع آلودگی کا مسئلہ: 

عمل کی باقیات (جیسے CF₄ ، SIH₄ سڑن کی مصنوعات) ESC کی سطح پر جمع کی جاتی ہیں ، جو جذب کی صلاحیت کو متاثر کرتی ہیں۔

کاؤنٹر میسر: پلازما ان سائٹو کلیننگ ٹکنالوجی کا استعمال کریں اور 1،000 وافر چلانے کے بعد معمول کی صفائی کا مظاہرہ کریں۔

V. بنیادی ضروریات اور صارفین کی خدشات