静电吸盘的基本构造和原理
esc静电吸盘原理
esc静电吸盘原理
ESC静电吸盘是一种常用的无接触吸附设备，广泛应用于自动化生产线和机器人领域。
它的工作原理基于静电力的产生和利用。
ESC静电吸盘主要由静电电极和绝缘层构成。
当电极通电后，靠近电极的绝缘层上产生了静电荷分布。
由于静电力的存在，被吸附物体表面的离子和分子会受到静电力的作用而被吸附在绝缘层上，实现无接触的吸附效果。
静电力的产生主要依靠静电电极上的电压和电荷之间的关系。
当电极通电时，电子和正离子在电极附近发生电荷分离，形成电场。
电场会使得绝缘层上的电子和正离子移向电场强度较大的区域，从而形成静电荷分布。
被吸附物体的表面带有相应的电荷，当静电电极通电后，被吸附物体的离子和分子会受到静电力的作用而被吸附在绝缘层上。
由于静电力的强大吸附效果，ESC 静电吸盘可以吸附并保持各种形状和材质的物体。
ESC静电吸盘具有许多优点。
首先，它可以实现无接触吸附，避免了物体的损伤或磨损。
其次，它在吸附过程中不需要额外的压力，减少了能源消耗。
此外，ESC静电吸盘适用于各种工业环境，具有较高的稳定性和可靠性。
总而言之，ESC静电吸盘利用静电力的产生和利用实现无接触吸附效果。
它在自动化生产线和机器人应用中发挥重要作用，为生产和操作提供了便利和效率。
静电吸盘工作原理
静电吸盘工作原理静电吸盘是一种利用静电力吸附物体的装置，在工业生产和实验室研究中具有广泛的应用。
静电吸盘的工作原理基于静电力的吸引和排斥效应。
本篇文章将详细介绍静电吸盘的工作原理。
静电吸盘通常由两个主要部分组成：电极板和表面材料。
电极板是由导电材料制成的，其中包含有一个或多个电极。
表面材料一般由绝缘材料制成，其表面具有高电阻率。
当电极板被通电时，静电力将物体吸附在表面上。
具体来说，静电吸盘的工作原理可以分为以下几个步骤：第一步，通电：当电极上施加电压时，电极板的表面形成电场。
电场的强度和分布取决于电极板的形状和电势差的大小。
第二步，电极板的表面电势差：电极板的表面存在静电势差，这是由电极上施加的电势差产生的。
在电势差较大的区域，产生正电荷；而在电势差较小的区域，产生负电荷。
第三步，表面电势差对物体的影响：当物体靠近电极板时，其与电极板表面之间的电场相互作用会导致电场功将物体吸附在表面上。
物体会在电极的静电力的作用下，通过负电荷的吸引，被牢牢地固定在表面上。
第四步，表面电势差的平衡：当物体贴附在电极板表面时，物体表面的电势差会与电极板表面的电势差逐渐平衡。
在这个过程中，静电力的作用会逐渐减弱。
静电吸盘的工作原理主要基于静电力的两个作用方式：吸引作用和排斥作用。
当物体靠近电极板时，电场会使物体表面的电荷与电极板表面的电荷发生相互作用。
这种相互作用会导致物体受到吸引力，并固定在电极板表面上。
这是静电吸盘的吸引作用。
然而，当物体与电极板表面直接接触时，物体的电荷也会与电极板表面的电荷进行相互作用。
这种相互作用会产生排斥作用，阻止物体进一步靠近电极板表面。
综上所述，静电吸盘的工作原理主要基于电场产生的静电力。
通过调整电势差和表面形状，可以控制静电力的大小和分布，从而实现对物体的吸附和固定。
静电吸盘的应用广泛，例如在自动化生产线中，可以使用静电吸盘来固定和搬运物体。
静电吸盘还可以用于印刷、包装和电子组装等领域。
静电吸盘
申请上海交通大学工程硕士学位论文多晶硅刻蚀中静电吸盘对产品的影响及其寿命的提高学校：上海交通大学院 系：微电子学院学 号：1062102178工程硕士：董家伟工程领域：软件工程导 师Ⅰ：黄其煜 何波涌导 师Ⅱ：林忠宝上海交通大学微电子学院2008年 10 月 08 日摘要在超大规模集成电路制造过程中,静电吸盘（ESC）以其良好的热传导性及较少的缺陷产生率已经广泛应用于ETCH，CVD等制造工艺中。
ESC 除了有夹持晶圆，冷却晶圆的作用外，它还直接影响到产品刻蚀的形貌。
在多晶硅刻蚀应用中，过高的夹持电压被证明会导致栅极出现notching 缺陷，这种缺陷会造成产品良率的损失。
通过减小夹持电压可以避免这种缺陷的产生，提高产品的良率。
双极型 ESC有两个电极，可以在晶圆上感应出两种电荷，在没有直流偏压情况下，这两种电荷绝对值一样，夹持力也是一样的。
在有直流偏压情况下，电极的夹持力就会不同，进而导致夹持失败。
必须有一个实时的动态电压来补偿直流偏压。
确保补偿电压的准确无误是保证产品质量的重要工作。
通过对ESC_CURRENT_LEAK，Gas_09_Flow_In等参数的监控，可以及时的判断ESC是否处于可靠的工作状态，判断是否要停机检查，避免产品的报废。
WAC 技术已经广泛的应用于多晶硅刻蚀领域，在每处理一片晶圆后,不需要控片,工艺腔自动运行一个清机的工艺菜单,从而达到清机的作用,它可以保证在加工每片晶圆时工艺腔的条件状况是相同的。
通过WAC工艺菜单的优化，以及使用方法的改进，可以有效的提高静电吸盘的使用寿命。
关键词：静电吸盘；夹持电压；偏压补偿；漏电流；使用寿命ESC’S INFLUENCE TO PRODUCTION IN POLY ETCH AND METHODS TO IMPROVE ESC’S LIFETIMEABSTRACTIn the modern VLSI manufacturing, ESC has been widely used in ETCH, CVD process for its good heat transfer, uniformity control, and low defect production. Besides chucking wafer and cooling wafer, ESC also can impact etching profile. In poly etch application, higher chucking voltage is proven to result in notching phenomena which can cause yield loss. Decrease chucking voltage can solve this problem, and improve yield.TCP9400 bipolar ESC has two electrodes, and can induce two polar charges within wafer. Without DC bias, the quantity of the two charges is equal, and chucking force is equal. But applying DC bias, chucking force of the two electrodes will be different, which may cause chucking failure. A dynamic compensate voltage is required. To ensure this voltage accurate is very important for product quality control.Monitoring parameters of ESC_CURRENT_LEAK, Gas_09_Flow_In is used to guard weather ESC is working under reliable status, avoid product scraping.WAC is developed to keep chamber condition the same between wafer and wafer. Chamber can auto run a clean recipe without dummy wafer every production wafer. Fine tune WAC recipe and improve some usage methods can significant extend ESC lifetime.KEY WORDS:ESC; chucking voltage; bias voltage; Leakage current; lifetime目录第一章前言 (8)1.1论文背景——静电吸盘之于产品，制造商。
echuck静电吸盘原理
echuck静电吸盘原理概述echuck静电吸盘是一种利用静电原理实现吸附和固定工件的装置。
它广泛应用于半导体、光学、电子等工业领域的自动化生产线中。
本文将详细介绍echuck静电吸盘的工作原理及其应用。
一、静电原理静电是指当物体表面带有正负电荷不平衡时产生的现象。
正电荷和负电荷之间会相互吸引，而同种电荷之间会相互排斥。
静电力是由电荷间的排斥力和吸引力共同作用产生的。
二、echuck静电吸盘的组成echuck静电吸盘主要由基座、电极、介质层和工作表面组成。
1. 基座：通常由金属材料制成，具有良好的导电性能，可提供静电吸盘所需的电荷。
2. 电极：位于基座上，一般采用金属导体制成，用于导电和传递电荷。
3. 介质层：位于电极上方，通常采用绝缘材料制成，起到隔离电极和工作表面的作用。
4. 工作表面：位于介质层上方，与被吸附的工件接触。
工作表面通常由电绝缘材料制成，以避免电荷的漏失。
三、echuck静电吸盘的工作原理echuck静电吸盘工作时，首先需要向电极施加高压电，使电极带有正电荷。
正电荷会在介质层下方积聚，形成一种电场。
当工作表面上有带有负电荷的工件靠近时，电场会对工件上的负电荷产生作用，使工件表面带有正电荷。
由于正电荷和正电荷之间会相互排斥，工作表面上的正电荷会排斥工件上的正电荷，从而产生一个吸附力，将工件吸附在工作表面上。
四、echuck静电吸盘的应用echuck静电吸盘在半导体、光学、电子等工业领域的自动化生产线中得到广泛应用。
1. 半导体行业：echuck静电吸盘可用于半导体芯片的装配和测试过程中，确保芯片的稳定固定，提高生产效率。
2. 光学行业：echuck静电吸盘可用于光学元件的定位和固定，确保光学系统的精准对准，提高光学系统的性能。
3. 电子行业：echuck静电吸盘可用于电子元件的组装和焊接过程中，提供稳定的固定力，确保焊接质量。
总结echuck静电吸盘利用静电原理实现对工件的吸附和固定。
半导体静电吸盘原理
半导体静电吸盘原理
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊半导体静电吸盘的原理，这可真是个超级有趣的东西呢！
你们知道吗，半导体静电吸盘就像是一个神奇的魔法盘！比如说，我们
可以把它想象成一个超级厉害的吸铁石，但是它吸的可不是铁哦，而是半导体晶圆呢！这是不是很神奇？
半导体静电吸盘的工作原理啊，其实并不复杂。
它主要是利用静电的力
量来牢牢吸住晶圆。
就好像你特别喜欢的那个玩具，你用尽全力抓住它不想放手一样！那静电是怎么产生的呢？这就好比是一场小小的“电力魔法秀”！通过在吸盘内布置一些特殊的电极，然后给它们通电，就产生了静电场啦！哇哦，是不是感觉很酷炫！
然后呢，这个静电场就像一双有力的大手，紧紧地抓住晶圆，让它稳稳
地待在那里，动弹不得。
比如说，晶圆就像是一个调皮的小孩子，静电吸盘就是那个厉害的家长，一下子就把孩子给管住啦！
在半导体制造的过程中，半导体静电吸盘可是立下了汗马功劳呢！它能确保晶圆在各种工艺中都能保持精准的位置，就像一个超级精确的导航仪。
没有它的话，那可不得了，整个制造过程都会变得乱七八糟的，那可不行呀！
你们说半导体静电吸盘是不是超级重要？它真的是半导体制造中不可或缺的一部分！所以呀，我们可得好好了解了解它的原理，这样才能更好地理解半导体这个神奇的世界呀！反正我觉得半导体静电吸盘真的太牛了，你们难道不这么认为吗？。
吸盘工作原理
吸盘工作原理
吸盘是一种利用压力差吸附物体的装置，常用于各种吸附附着力较小的表面，例如平滑的玻璃、金属板等。
吸盘的工作原理基于大气压力和真空原理。
在正常情况下，大气周围的空气压力对物体产生一个向下的压力，使得物体保持在平稳的位置上。
而当吸盘与物体紧密接触时，通过产生一种真空环境，将吸盘内的空气抽出，形成一个低于外部大气压力的压强区域。
当低压区域与外部高压区域相接触时，产生一个压力差，这个压力差会使得吸盘与物体之间产生一个向上的吸引力。
由于吸盘与物体紧密贴合，通过这个吸引力，吸盘可以牢固地吸附在物体表面上。
吸盘的吸力大小与多个因素相关，如吸盘的材质、吸盘的直径、接触表面的性质等。
一般来说，吸盘的直径越大，吸力就越大。
此外，在吸盘与表面之间完全密封的情况下，吸力也会增大。
除了通过真空原理产生吸力外，吸盘还可以通过其他机械原理来增加吸附力。
例如，一些吸盘设计了特殊的结构形状，能够在吸盘与物体之间形成摩擦力。
这种摩擦力可以进一步增加吸附力，使得吸盘更加牢固地固定在表面上。
总的来说，吸盘的工作原理是通过创造一个低压区域，产生压力差，从而吸引物体与吸盘之间形成吸附力。
这种原理在许多
日常生活和工业领域中得到广泛应用，例如玻璃安装、吸盘起重、机器人抓取等。
中能离子注入机用静电吸盘
第6 期
肖仁耀等: 中能离子注人机用静电吸盘
影响。
涉及到静电吸盘的另一方面是背部颗粒。背部 颗粒也是一种污染源， 该污染颗粒在退火时能够扩 散到晶片中， 影响器件的性能。然而， 背部颗粒测试 显示污染源来 自晶片本身， 并没有新颗粒源进人。 而且， 晶片背部磨抛得越光， 产生的背部颗粒越少。 另一方面， 晶片冷却是通过在晶片背部和吸盘 表面的狭缝间有限气体来传导。 静电吸盘的吸引力 使得晶片和吸盘表面密切接触， 吸盘表面的气压范 围 lo Pa 一 Pa。在吸盘外缘的电极交迭提高了 o 800 交换之间的边缘保持， 并减小了气体泄漏。 此外， 为 了提供一个更加均匀的气压、 恒定的晶片表面冷却 系数， 吸盘采用了环形的气体分布通路。通路是一 个简单的凹槽， 它与吸盘中心相连。 图6 所示的是静电吸盘在不同压力的氮气冷却 性能， 吸盘在功率密度大于 I W/ cmZ的情况下还可 以保证晶片的温度低于 10 ℃。由于小分子量， 0 在 低气压的水气冷却更好， 但是由于减小了自由平均 行程， 气体冷却系数在气压大于 s kPa 时饱和。和 先前的数据相比， 性能一样。 总的 在氮气冷却气压为 40 Pa 时， 0 对吸盘颗粒性能 的初步评估表明， 背部颗粒和先前的数据相比没有
b 吸盘分 区图
图2 六相吸盘分区及等效受力模型
六相静电吸盘结构设计如图 5 所示。如图所 示， 图中吸盘由四层结构组成， 第一层为吸盘基座， 材料为铝; 第二层为六相同的绝缘衬垫， 材料为 9 5 以上的可加工陶瓷;第三层为六个完全相同的电极， 其材料 0.Z mm 的铝材; 第四层即最上层为六块完 全相同的绝缘介质， 其材料为 0 .1 一 的氮化铝 5 0.2
(中国电子科技集团公司第四十八研究所， 长沙410 11 1 )
7、ETCH设备之静电吸盘（ESC）介绍
7、ETCH设备之静电吸盘（ESC）介绍
2020-07-05
ETCH过程中，wafer需要固定在chamber底部，早期的wafer 是靠物理方法固定，即机械夹具，后来随着制程的不断进步，渐渐被静电吸盘（ESC:Electro-Static-Chuck）替代，同时ESC还作为下电极。
静电吸盘的基本原理是异向电荷之间相互吸引，即wafer与electron之间通过不同种电荷之间的库仑力相互吸引，使wafer稳定在电极上。
从结构上可分为：单极型和双极型，从静电吸盘材料上可分为库仑力型和迥斯热背型。
单极型静电吸盘，wafer从plasma中获取电荷，电极通电产生异向电荷，从而产生吸附。
图1 单极型静电吸盘示意图
双极型静电吸盘，电源正负极均接在电极上，wafer在内部被极化，能够在没有plasma情况下被吸附。
图2 双极型静电吸附示意图
库伦力型静电吸盘，电极与wafer之间被绝缘体隔绝，电极施加高电压时，wafer背面会诱发相反电荷，从而产生电荷间库伦力。
电吸盘原理
电吸盘原理
电吸盘是一种利用电磁原理产生吸力的装置。
它由电磁铁和磁性材料构成，通过施加电流使电磁铁产生强磁场，吸引磁性材料并使其与吸盘接触。
当吸盘与物体表面接触时，由于吸盘内外压力的差异，形成一个低压区域，使得吸盘与物体之间形成密封间隙，并产生吸力。
具体原理如下：
1. 电磁铁：由铁芯和线圈组成，施加电流时，线圈会产生磁场，通过铁芯增强磁场强度。
当线圈中有电流时，会产生一个磁场，线圈经过左手定则可以确定磁场的方向。
根据磁场的性质，磁铁的两个极性相互吸引。
2. 磁性材料：通常使用钢铁等材料作为电吸盘的吸附面，因为钢铁有良好的磁导率，容易被磁场吸引。
磁性材料的吸力与电磁铁的磁场强度、磁性材料的磁导率有关。
3. 吸力：当通电时，电磁铁产生磁场吸引磁性材料，使得吸盘与物体之间形成一个密封间隙。
由于外界的大气压力迫使吸盘贴紧物体表面，形成密闭空间。
而在密封间隙内，由于吸盘与物体表面的接触面积减小，从而造成内外压力的差异，产生一个向内的吸力。
总之，电吸盘通过利用电磁铁产生磁场吸引磁性材料，形成一个密闭空间，从而产生吸力，实现吸附物体的目的。
2023年静电吸盘行业市场前景分析
2023年静电吸盘行业市场前景分析静电吸盘是一种适用于薄板、软件、电子、玻璃、塑料、陶瓷、石材和金属表面等各种材料的吸盘。
其主要原理是利用静电效应在吸盘表面形成一个“静电场”，在与被吸材料接触时，由于静电作用使吸盘和被吸物之间产生吸力，以实现固定、吸附、运输、加工等操作。
静电吸盘的应用范围极广，包括各种自动化机械、电子设备、医疗设备、航空航天、印刷机械等领域，市场前景广阔。
静电吸盘行业市场前景分析：1. 电子行业需求高：随着电子行业的不断发展，对静电吸盘的需求越来越高。
静电吸盘作为电子产品制造过程中重要的一环，可以实现对薄板、软件、电子等材料的吸附，从而保证了产品制造的高效、高精度。
2. 自动化设备需求增长：随着自动化设备行业的不断发展，对静电吸盘的需求也越来越多。
静电吸盘作为自动化设备中的重要组成部分，可以实现对各种材料的固定和运输，从而提高了生产效率和质量。
3. 医疗器械应用广泛：静电吸盘在医疗器械领域的应用也越来越广泛。
例如，可以用于手术室内各种设备和器械的吸附，保证了手术过程的精确性和安全性。
4. 航空航天行业需求量大：在航空航天领域，静电吸盘的应用也十分广泛。
可以用于飞机和卫星的装配、维护和修理工作，从而保证了机器的高效性和稳定性。
5. 印刷行业应用广泛：在印刷行业中，静电吸盘可以用于吸附和固定印刷材料，从而提高了印刷的精度和效率。
6. 随着自动化和智能化的不断进步，未来静电吸盘的应用市场将更加广阔。
结论：综合以上分析，可以得出静电吸盘的市场前景非常广阔，应用领域非常广泛。
随着各个行业的不断发展，对静电吸盘的需求也越来越高，未来静电吸盘的市场潜力将更大，市场前景很乐观。
echuck静电吸盘原理
echuck静电吸盘原理一、引言静电吸盘是一种常见的吸附装置，它利用静电力将物体吸附在其表面，广泛应用于工业生产中。
本文将介绍echuck静电吸盘的原理及其工作机制。
二、echuck静电吸盘的结构echuck静电吸盘主要由基座、电极、绝缘层和控制系统组成。
基座作为吸附物体的支撑平台，电极用于产生静电力，绝缘层用于隔离电极和基座，控制系统负责调节静电力的大小。
三、echuck静电吸盘的工作原理echuck静电吸盘的工作原理是基于静电力的吸附效应。
当电极施加电压时，电极与环境中的空气形成电场，产生一个静电场。
静电场会使附近物体表面带上相应的电荷，从而产生静电力。
四、静电力的作用机制静电力是由电荷间的相互作用引起的，其作用机制可以分为库仑力和范德华力两种。
1. 库仑力：库仑力是由电荷间的静电相互作用引起的。
当两个电荷之间的距离减小时，库仑力增大；当两个电荷之间的符号相同时，库仑力为吸引力；当两个电荷之间的符号相反时，库仑力为排斥力。
2. 范德华力：范德华力是由分子间的非极性分子相互作用引起的。
当物体表面的分子与空气中的分子之间的距离较近时，范德华力增大；当物体表面的分子与空气中的分子之间的距离较远时，范德华力减小。
五、echuck静电吸盘的工作过程1. 施加电压：通过控制系统向电极施加电压，产生静电场。
2. 产生静电力：静电场使附近物体表面带上电荷，产生静电力。
3. 吸附物体：静电力将物体吸附在echuck静电吸盘的表面。
4. 保持稳定：控制系统根据需要调节静电力的大小，以保持物体的稳定吸附。
六、echuck静电吸盘的优势1. 静电吸盘不需要使用传统的机械夹具，避免了对物体的损伤。
2. 静电吸盘可以适应不同形状和材质的物体，具有较强的适用性和灵活性。
3. 静电吸盘的吸附力可调节，可以根据需要进行精确控制。
4. 静电吸盘吸附力均匀分布，可以有效避免物体变形或破裂。
七、echuck静电吸盘的应用领域echuck静电吸盘广泛应用于半导体、电子、光学、医疗器械等领域。
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7。 在没有等离子体的情况下，假若分布在晶片背面的电荷与分布在吸盘上面的电荷中有一部分是自由电荷， 即使关掉被接通到直流电极（镶嵌在吸盘的电介质中）的高压（低流）直流电源，则晶片也不会完全被释放，即因残留电荷而仍存在一定的静电吸力。这种情况下，通常需要用反向的静电压来强制消除残留电荷，然后才能释放晶片。
9。一般来说，迥斯热背类吸盘的吸力比库仑类的大。在对晶片温度控制要求很高的蚀刻机中，越来越多地采用迥斯热背类吸盘，其电介质通常是参杂的氮化铝陶瓷材料。氮化铝有很好的导热性。
10。晶片处理过程中，之所以需要把晶片牢牢地吸到吸盘表面，主要是增加晶片与吸盘之间的传热。此外，晶片背面与吸盘表面之间的氦气是传热的重要媒介。
8。在有等离子体的情况下，由于直流自偏压（self DC bias）的缘故，即使关掉被接通到直流电极（镶嵌在吸盘的电介质中）的高压（低流）直流电源，即在吸盘电压为零的情况下，晶片仍然会被吸盘·吸住。这是因为直流自偏压起到了吸盘电压的作用。在某些反应腔中（不是蚀刻机的），甚至不需要用高压（低流）直流电源的静电压，完全靠直流自偏压就足够完成吸住晶片的任务。所以，在处理完晶片后，需要一个释放菜单（dechucking recipe）来释放晶片，否则无法从反应腔中把晶片取出。
11。在吸盘中，除了直流电极外，还有射频电极。射频电极用来提供晶片处理过程中需要的射频偏置功率。此外，吸盘中也需要冷却液的循环渠道和氦气的气道。其设计还是需要特别小心细致的。而且，它的设计受到别的方面的制约，如体积不能过大，否则会堵塞或降低反应腔的排气速度。
3。吸盘与晶片接触的表面有一层电介质。以前的吸盘用的电介质多为有机材料或阳极氧化层，现在已普遍采用陶瓷。纯电介质做成的吸盘为库仑类，参杂电介质做成的吸盘为迥斯热背类。
4。在吸盘的电介质层中镶嵌着一个直流电极（大小与硅片相当，稍小），用以接通到高压（低流）直流电源。
5。在没有等离子体的情况下，当直流电极被接通到高压（低流）直流电源后，电介质的表面会产生极化电荷（对库仑吸盘而言）。如果是迥斯热背类吸盘，电介质表面不仅有极化电荷，还有很大部分自由电荷，这是因为JR吸盘的电介质有一定导电性。电介质的表面电荷会产生电场，这一电场会进一步在置于吸盘之上的晶片表面产生极化电荷 （也可能包括部分自由电荷，取决于什么样的晶片及晶片表面是什么膜，有导电性或绝缘），分布在晶片背面的电荷与分布在吸盘上面的电荷极性相反，这样晶片解就吸盘吸住了。
静电吸盘的基本构造和原理
射频专家 发表于: 2007-4-04 04:31 来源: 半导体技术天地
静电吸盘Байду номын сангаас构造和原理对很多人来说都还是很陌生的。不妨在这儿开个头，慢慢再以对答方式把它解释透。
1。种类：基本分为两类。即库仑类和迥斯热背（JR或Johnsen-Rahbek）类。
2。两类吸盘都靠静电荷的同性相吸来固定硅片。