氮化鋁陶瓷靜電吸盤的設(shè)計、制造及測試.pdf

1、在先進的大規(guī)模集成電路制造過程中有許多種工藝步驟，硅片需要在各個工藝設(shè)備之間來回傳輸并進行加工檢測。由于精度以及定位等工藝要求，硅片夾持技術(shù)顯得尤為重要。相比于機械卡盤、水表面張力吸附以及真空吸附的方法，靜電吸盤由于具有吸附力均勻、溫度可控制等優(yōu)點而逐漸被業(yè)界采用。靜電吸力有庫侖力以及Johnsen-Rahbek（J-R）力兩種，靜電吸盤主要吸附力為J-R力。
　　最基本的靜電吸盤由絕緣基底、電極、電介質(zhì)層構(gòu)成，其中電介質(zhì)層產(chǎn)生J

2、-R力，因此也叫J-R層。本文設(shè)計并制造了一款雙極型AlN陶瓷靜電吸盤?；着cJ-R主體材料采用AlN粉末，燒結(jié)助劑為Y2O3，電阻率調(diào)節(jié)劑為MoSi2。電極材料選用銀漿。通過放電等離子體燒結(jié)法（SPS）制備了靜電吸盤基底與J-R層，通過絲網(wǎng)印刷的方法制造出電極，最后通過將三者粘合得到靜電吸盤實物。在制備后對其表面粗糙度與平行度、平面度按照設(shè)計的要求進行控制，最后測定了不同組別靜電吸盤的體積電阻率，分別為3.53×1010、5.30×1

3、09、1.24×109Ω·cm。
　　為了測試靜電吸盤吸附力的大小，本文采取自頂向下的方法，通過概念設(shè)計以及逐步細化的方法搭建了一個靜電吸盤吸附力測試平臺。該測試平臺由加載力模塊、夾具、供電模塊構(gòu)成。
　　本文選定一個電阻率為5.00×109Ω·cm成熟靜電吸盤產(chǎn)品作為對照組。對不同組別的靜電吸盤進行吸附力測試并對比分析。發(fā)現(xiàn)隨著電壓增大，自主設(shè)計并制造的靜電吸盤吸附力增幅不明顯，且大小遠不如對照組。通過分析找出原因并給出了