晶圆材料对J-R型静电卡盘吸附力影响的研究

作     者：孙诗壮 赵晋荣 SUN Shizhuang;ZHAO Jinrong

作者机构：北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京北方华创微电子装备有限公司北京100176 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第6期

页      面：554-562页

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：静电卡盘 J-R效应 氧化层 背吹气法 等效电容方法 

摘      要：静电卡盘是半导体以及光学设备中关键器件之一,主要起到固定衬底快速加热的作用。本研究中搭建了真空腔室平台,并依据气体背吹法,测试了约翰逊-拉别克型静电卡盘对不同电压下不同材料晶圆的吸附力。本文通过对氧化层电学性质及静电卡盘凸点结构的研究,得出静电卡盘对具有氧化层晶圆的吸附力来自于静电卡盘表面电荷与晶圆内硅材料之间吸附力的结论。并且利用等效电容法,建立了计算不同材料晶圆对静电卡盘吸附力影响的仿真模型。通过实验与仿真的结果表明,相同吸附电压下,静电卡盘对具有氧化层晶圆的吸附力大于静电卡盘对纯硅晶圆的吸附力。静电卡盘对晶圆吸附力的大小随着氧化层厚度的增加,先增加后减少。本文的研究对J-R效应理论的完善以及静电卡盘的设计及优化具有重要指导意义。为半导体设备的发展提供重要的理论基础。