中國粉體網訊 集成電路（IC）的制造過程中有著數百道的工藝步驟，硅片需要在這些工藝設備中來回的傳遞運輸進行加工檢測。為了保證IC的制造質量，必須確保硅片在工藝設備之間的傳輸過程中保持絕對的平穩，同時還需保證硅片在加工載荷的作用下不會翹曲變形或偏移。這對硅片的夾持技術提出了嚴格的要求。鑒于硅片在加工中的特殊性質，從上世紀至今，人們對于硅片的夾持提出了不同的方法。
靜電吸盤作為現代半導體工業中應用最廣的硅片夾持工具，相對于以往的硅片加持方法有著以下明顯的優勢：1）吸附作用均勻分布于硅片表面，硅片不會發生翹曲變形；2）吸附作用力持續穩定，可以保證硅片的加工精度；3）靜電吸盤對硅片污染小，對硅片無傷；4）可以應用于高真空環境中等。
據中國粉體網了解，國內外所掌握的靜電吸盤相關技術并不平衡，國際上具有比較成熟的靜電吸盤設計制造技術的公司僅有京瓷、應用材料、NGK、lam research等少數幾家，而在國內尚沒有一家公司或研究機構具有成熟的靜電吸盤設計與制造技術。
日本礙子制造的陶瓷靜電吸盤
國際上普遍掌握的靜電吸盤技術是以氧化鋁陶瓷或氮化鋁陶瓷作為主體材料，陶瓷材料具有良好的導熱性，耐磨性及高硬度且對比金屬材料在電絕緣行方面有著先天的優勢。靜電吸盤由于其功能的特殊性，要求其制造材料不同于導體材料與絕緣體材料，而是屬于半導體材料（體電阻率在10-3~1010Ω·cm），所以靜電吸盤也并不是純氧化鋁或純氮化鋁材料制造，而是在其中加入了其它導電物質使得其總體電阻率滿足功能性要求。
目前的靜電吸盤主要是采用氧化鋁陶瓷作為主體制造材料，而氧化鋁材料熱導率及相關機械性能不及氮化鋁陶瓷。在半導體加工中，對硅片的散熱工作相當重要，如果無法保證硅片表面的均溫，則在對硅片的加工過程中將無法確保加工的均勻性，加工精度將受到極大的影響，因此如何提高硅片在加工過程中的表面的均溫性一直是半導體工業中的一大研究方向。
現代的硅片工藝中普遍是通過提高硅片背面的散熱性，使局部的高溫立刻散失以此來保證硅片加工過程中的表面的均溫。這種散熱方法主要就是依靠靜電吸盤對硅片散熱，靜電吸盤材料的散熱性將對硅片表面的均溫性產生極大的影響，因此采用氮化鋁陶瓷替代氧化鋁陶瓷作為靜電吸盤的制造材料將成為趨勢。
但由于氮化鋁陶瓷加工工藝相比氧化鋁陶瓷困難許多，在目前比較成熟的靜電吸盤技術中氮化鋁陶瓷并未得到廣泛的應用，大部分的靜電吸盤仍采用制造工藝相對簡單的氧化鋁陶瓷作為主體材料，氮化鋁陶瓷相比氧化鋁的優勢尚未在靜電吸盤中得到體現。
參考來源：J-R型氮化鋁陶瓷靜電吸盤的設計與制造，牛晨旭，華中科技大學
（中國粉體網編輯整理/平安）
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