氮化鋁陶瓷靜電吸盤的設計、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、電介質層構成，其中電介質層產生J

2、-R力，因此也叫J-R層。本文設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，燒結助劑為Y2O3，電阻率調節(jié)劑為MoSi2。電極材料選用銀漿。通過放電等離子體燒結法（SPS）制備了靜電吸盤基底與J-R層，通過絲網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、供電模塊構成。
　　本文選定一個電阻率為5.00×109Ω·cm成熟靜電吸盤產品作為對照組。對不同組別的靜電吸盤進行吸附力測試并對比分析。發(fā)現隨著電壓增大，自主設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