Tecnologia comum de adsorção de wafer

A tecnologia de adsorção de wafer é um elo aparentemente trivial, mas crucial. Quer sejam gravados, depositados ou litografados, os wafers devem ser fixados de forma estável e precisa na posição correta para garantir a produção eficiente de chips.

Vários métodos comuns de adsorção de wafer:

Adsorção mecânica a vácuo

A adsorção mecânica a vácuo cria um ambiente de pressão negativa por meio de uma bomba de vácuo, que é usada para retirar ar da área de adsorção, reduzindo assim a pressão e criando uma área de vácuo entre o wafer e o disco de adsorção. As vedações geralmente são necessárias para garantir a vedação da área de adsorção e evitar a entrada de ar externo. Isso cria sucção suficiente para adsorver o wafer de maneira estável.

A função de pino (pino de adsorção) do disco de adsorção a vácuo

O pino fornece um ponto de suporte uniforme para garantir que o wafer permaneça plano durante o processo de adsorção, evitando dobras ou rachaduras devido a forças desiguais.

O design preciso do pino garante que o wafer seja alinhado com precisão e colocado na posição pretendida no mandril, proporcionando posicionamento preciso para processos de usinagem subsequentes.

Vantagem

Confiabilidade: A adsorção mecânica a vácuo fornece uma força de adsorção estável para garantir a estabilidade do wafer durante o processamento.

Versatilidade: Este método é adequado para diferentes tamanhos e tipos de wafers e possui alta flexibilidade.

A manutenção é relativamente simples: os sistemas mecânicos de adsorção a vácuo são mais fáceis de manter.

Defeito

Risco potencial de danos: Se o vácuo falhar ou for operado incorretamente, o wafer poderá ser danificado.

Sensibilidade: Para wafers extremamente frágeis ou ultrafinos, a adsorção mecânica a vácuo pode não ser a melhor escolha.

Adsorção eletrostática

A adsorção eletrostática (ESC) geralmente consiste em uma superfície absorvedora, um eletrodo e uma fonte de alimentação feita de um material isolante. O eletrodo é incorporado abaixo da superfície de adsorção e o material isolante é usado para isolar o eletrodo do objeto adsorvido. Ao aplicar uma tensão ao eletrodo, um campo elétrico é gerado. Este campo elétrico passa através da superfície de adsorção e é induzido no wafer, criando uma atração eletrostática entre o wafer e a superfície de adsorção. A carga livre no wafer é atraída para um lado do campo elétrico, o que cria uma atração para a superfície de adsorção.

Vantagens:

A adsorção eletrostática não requer contato físico com o wafer, reduzindo assim o risco de danos mecânicos e contaminação.

Ao alterar a tensão aplicada, o tamanho da força de adsorção pode ser controlado com precisão para adaptá-la a diferentes aplicações e requisitos de processo.

Depois que o wafer for absorvido, mesmo que a energia esteja desligada, a força de adsorção será mantida por um período de tempo e não há necessidade de se preocupar com a queda do wafer.

Bernoulli Chuck

O Bernoulli Chuck é um dispositivo de adsorção de wafer baseado no princípio de Bernoulli. O princípio de Bernoulli afirma que quando um fluido flui ao longo de uma linha de fluxo, a pressão diminui à medida que a velocidade do fluido aumenta e vice-versa.

No Bernoulli Chuck, o gás sai do bocal em alta velocidade e ao longo da superfície do wafer. Devido a esse fluxo de ar de alta velocidade, a pressão na superfície do wafer é reduzida, criando uma diferença de pressão entre o wafer e o Chuck. Essa diferença de pressão faz com que o wafer seja atraído pelo Chuck, mas também fique suspenso acima do fluxo de ar, reduzindo assim o contato físico com o Chuck.

Vantagens:

O mandril Bernoulli faz pouco contato físico entre o wafer e as ventosas. Isso ajuda a reduzir possíveis danos mecânicos e contaminação.

Usando gás inerte como almofada de ar, ele pode funcionar de forma estável em vários ambientes químicos e de temperatura.

O fluxo de ar pode ser ajustado para acomodar wafers de diferentes tamanhos e formatos.

Defeito:

Custo mais alto

Altos requisitos de planicidade do wafer

Um pouco mais alto

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