J-R型氮化鋁陶瓷靜電吸盤的設(shè)計(jì)與制造.pdf

1、靜電吸盤是半導(dǎo)體工藝中的硅片夾持工具。靜電吸盤相對(duì)于其他硅片夾持技術(shù)有著明顯優(yōu)勢(shì)，但靜電吸盤相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)卻基本是空白一片。本文的目的即研究探索靜電吸盤相關(guān)技術(shù)。
　　典型的靜電吸盤夾持系統(tǒng)一般是一個(gè)三明治結(jié)構(gòu)：上下兩層為電極，中間夾著一層電介質(zhì)。而在實(shí)際簡(jiǎn)單的應(yīng)用中，硅片充當(dāng)上表面的電極，下電極和電介質(zhì)被整合制造在一個(gè)器件中，即稱為靜電吸盤。靜電吸盤是以靜電吸附為基本原理在施加外部高壓后，通過靜電吸盤對(duì)硅片的庫侖吸附力或J-R吸

2、附力來固定硅片的。
　　本文根據(jù)靜電吸盤工作機(jī)理設(shè)計(jì)了一款三層型結(jié)構(gòu)靜電吸盤（J-R層、電極層、基底層），并通過各層功能需求選擇其制造材料及工藝。基底層選擇導(dǎo)熱性良好并具有優(yōu)良綜合性能的氮化鋁材料，并選擇 HTCC的方法作為基底層制造工藝；電極層選擇具有優(yōu)異的常溫導(dǎo)電性、硬度、附著性及耐彎折性的銀漿材料通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)制成；J-R層作為J-R型靜電吸盤的重要功能部分先確定選用氮化鋁作為其主體材料，并通過添加調(diào)阻劑來調(diào)節(jié)J-R層體電

3、阻率。
　　本文在第四章中詳述了J-R層的設(shè)計(jì)工作，通過對(duì)材料導(dǎo)電機(jī)理及滲流理論的研究，選擇了氮化鈦?zhàn)鳛镴-R層的調(diào)阻劑，并對(duì)添加不同Ti N含量的J-R層式樣片進(jìn)行了組織分析，AlN/TiN復(fù)合陶瓷中組織致密其中并無雜質(zhì)相影響。之后測(cè)量不同TiN含量的J-R層試樣片體電阻率及在300V、500V、800V下對(duì)硅片的吸附力。綜合測(cè)試結(jié)果分析知隨著TiN含量的增加J-R層整體電阻率呈下降趨勢(shì)且在TiN增至15％時(shí)J-R層體電阻率降至