ESC基础培训20230811-1完整版.docxVIP

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ESC根底培训

ElectrostaticChuckBasic 2

CoulombicChuck 2

Johnsen-RahbekChuck 4

BipolarE-chuckchuckingscheme 6

BipolarE-chuckchuckingscheme 7

BipolarE-chuckdechuckingscheme 9

BipolarE-chuckSchematics 10

BipolarE-chuckOperationScheme 10

MonopolarE-chuck 12

MonopolarE-chuckSchematics 13

LowTempCeramicPuck 14

LowTempCeramicPuck:Embossment 15

LowTempCeramicPuck 16

LowTempE-chuckPuck:Electrodes 16

LowTempE-chuck 17

InterfaceBox 19

VoltageonTerminals 19

CrAssembly 20

FilterAssembly 21

RFCableAssembly 21

RFCableAssembly 22

BipolarE-chuckPowerSupply 23

TCandTCAmplifier 24

PowerSuppliesConfiguration 25

SurfaceContamination 26

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ElectrostaticChuckBasic

LuChiangLiang7/25/2010

CoulombicChuck

●CoulombicforceoncapacitorF=Y2εεoAE2=12EεoA(V2/d2)E=V/d

●ε:alumina8.5;quartz3.9;PTFE2.1

图1.库仑原理图示

ESC原理是很简单的，依靠静电引力将硅片吸引在ESC上。静电引力即库仑力，大小受到距离及介质影响，也与电压相关。

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●Wherearethecharges?

●Monopolarchuck:thechuckingvoltageapplytothewaferthroughthechamberplasma

Plasma

Plasma

wafer

↓Ed

V

图2.单极ESC原理示意图

单极ESC形成库仑力需要借助Plasma,从而导通Wafer与腔室壁，形成回路，类似电容充电。因此单极ESC与Wafer形成库仑力需要一定的外部条件。

●Bipolarchuck:equivalenttotwocapacitorsinseries

图2.双极ESC原理示意图

双极ESC相当于两个电容的串连，无需借助外界条件，存在Wafer,加载ESCDC,即形成静电引力，从而吸附Wafer。

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图3.双极ESC电路等效图

●Canawaferwithaglasscarrierbechucked?

图4.特殊硅片Chucking原理示意图

特殊形式硅片，例如反面加载一层玻璃的硅片〔TSV玻璃Wafer〕也是可以形成静电引力的，但形成库仑力的几个要素都需要重新考虑，比方间距、介质等都需要考虑玻璃的因素而改变。

另外，TSV玻璃会导致硅片变形，影响ChuckingForce非常严重。

Johnsen-RahbekChuck

·Lowresistivitypuck

·JRcurrentmustpresent

·RgRe,thereforeVgVe

图5.JR型E-Chuck原理示意图

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图5.JR型E-Chuck电路等效图

JR型E-Chuck原理是20世纪中期开展的，两个物质相接触，即使双方平整度很高，但真