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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung eines Substrats bei
der Herstellung einer integrierten Schaltung. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Gerät zur kontrollierbaren Entladung
einer auf einem Substrat in einer Plasmabearbeitungskammer während einer
Waferbearbeitung verbleibenden elektrischen Ladung.
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Substrate
wie beispielsweise Halbleitersubstrate oder Glassubstrate werden
typischerweise unter Benutzung von Plasmabearbeitungskammern bearbeitet,
um während
der Herstellung der resultierenden Einrichtungen, beispielsweise
integrierte Schaltungen oder flache Plattenanzeigen, verschiedene Verfahrensschritte
auszuführen.
Diese Plasmaunterstützten
Halbleiterprozesse sind dem Fachmann wohlbekannt. Ein wichtiger
Aspekt dieses Herstellungsprozesses ist die Behandlung des Substrats während seiner
gesamten Bearbeitung. Typischerweise ist die Behandlung und der
Transport des Substrats von einem besonderen Prozess zu einem anderen
weitgehend automatisiert. Wie bekannt ist einer der typischerweise
automatisierten Schritte die Entfernung des Substrats aus der Plasmabearbeitungskammer
nach der Bearbeitung des Substrats in der Kammer.
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Aus
WO-A-95/24764 geht ein elektrostatischer Leiter hervor, wobei an
die Einspannvorrichtung eine Spannung der gleichen Polarität wie der des
Werkstück
angelegt wird. Aus JP-A-06275517 geht eine Anordnung hervor, bei
der das Substrat durch geerdete Hebestifte oder durch Ausstoßen komprimierten
Gases zwischen das Substrat und die Einspannvorrichtung von der
Einspannvorrichtung abgelöst wird.
Aus JP-A-06338463 geht eine Anordnung hervor, die einen Susceptor
zum Platzieren des Wafers, einen Hebestift zum Freisetzen des Wafers vom
Susceptor und einen Widerstand zur graduellen Entladung von Ladungen
auf dem Wafer aufweist.
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1 stellt
ein typisches Plasmabearbeitungssystem 100 dar, das eine
Plasmabearbeitungskammer 102 aufweist. Die Kammer 102 weist
eine Basisplatte 104 und eine elektrostatische Einspannvorrichtung
(Chuck) 106 zum Halten eines Substrats 108 während der
Bearbeitung des Substrats auf. Eine Substrathebeanordnung 109 weist
einen Aktuator 110 und einen Hebemechanismus 112,
der drei oder mehr, beispielsweise vier Hebestifte 114 aufweist,
auf. Wie unten detaillierter beschrieben wird, sind die verschiedenen
Komponenten, welche die Hebeanordnung 109 bilden, typischerweise
elektrisch leitend, und die Hebeanordnung 109 ist typischerweise
elektrisch mit Erde verbunden, wenn an der Einspannvorrichtung keine
Energie vorhanden ist. Auch weist die elektrostatische Einspannvorrichtung 106 eine
Schicht 116 aus dielektrischem Material zur elektrischen
Isolierung der Einspannvorrichtung 106 vom Substrat 108 auf.
Der Aktuator 110 ist so angeordnet, dass er den Hebemechanismus 112 zwischen
einer ersten Position, in der die Hebestifte 114 das Substrat 108 nicht
kontaktieren, und einer zweiten Position, in der die Hebestifte 114 das
Substrat 108 kontaktieren und von der Einspannvorrichtung 106 abheben,
bewegt.
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Um
das Substrat aus der Plasmabearbeitungskammer zu entfernen, wird
das Substrat typischerweise unter Benutzung einer Substrathebeanordnung
wie beispielsweise der oben beschriebenen Substrathebeanordnung 109 von
der Einspannvorrichtung gehoben. Dies erlaubt einem Substrattransportmechanismus
(nicht gezeigt), das Substrat zu greifen und das Substrat zum nächsten Prozessschritt
zu transportieren. Jedoch kann in manchen Fällen das Substrat dazu tendieren,
an der Einspannvorrichtung zu haften. Wie es in der Technik bekannt ist,
wird dieses Anhaftproblem durch eine elektrische Ladung verursacht,
die nach der Bearbeitung des Substrats auf dem Substrat verbleibt.
Wenn das Substrat an der Einspannvorrichtung haftet, kann das Substrat
die Tendenz aufweisen, von der Einspannvorrichtung abzuknallen,
wenn die Hebeanordnung das Substrat hebt. Dieses Abknallen kann
bewirken, dass das Substrat relativ zu seiner erwartenden Position
zum Greifen durch den Transportmechanismus verschoben wird. Wenn
das Substrat nicht an seinem richtigen Ort ist, kann der Transportmechanismus möglicherweise
nicht dazu fähig
sein, das Substrat richtig zu greifen, und das ganze System muss
gestoppt werden, so dass das verschobene Substrat manuell wiedergewonnen
wird.
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Es
sind verschiedene Vorgehensweisen benutzt worden, um das Substratanhaftproblem
zu vermeiden. Bei einer ersten Vorgehensweise wird der Bearbeitung
des Substrats in der Plasmabearbeitungskammer ein zusätzlicher
Schritt hinzugefügt. Dieser
als Plasmaentladung bezeichnete zusätzliche Schritt umfasst ein
Zünden
eines Plasmas in der Kammer, das als ein leitender Pfad für die Ladung
auf dem Substrat zum Entladen zur Wand der Kammer wirkt. Jedoch
erhöht
diese Vorgehensweise die zur Bearbeitung des Substrats in der Kammer
erforderliche Bearbeitungszeit und reduziert den Durchsatz des gesamten
Prozesses, wodurch die bei der Benutzung dieser Vorgehensweise involvierten
Gesamtkosten erhöht
werden. Auch ist dieser Prozess typischerweise nicht dazu fähig, das
Substrat voll zu entladen, und eliminiert deshalb nicht das Potential
für das
Anhaftproblem.
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Bei
der zweiten Vorgehensweise ist die Hebeanordnung, wie oben zur 1 beschrieben,
elektrisch leitend und geerdet. Mit dieser Anordnung wird, wenn
die Hebeanordnung in das Substrat eingreift, jede auf dem Substrat
verbleibende Ladung durch die Substrathebeanordnung entladen. Obgleich
diese Vorgehensweise keinerlei zusätzliche Prozessschritte erfordert
und das Anhaftproblem eliminiert, kann diese Vorgehensweise in manchen
Fällen
eine Beschädigung
von Abschnitten des Substrats verursachen. Diese Beschädigung kann
verursacht werden, wenn relativ hohe Spannungsströme in kleinen Bereichen
des Substrats, die in direktem Kontakt mit den geerdeten Hebestiften
sind, konzentriert sind. Obgleich diese Beschädigung bei Substraten, die
relativ dicke Oxydschichten aufweisen, nicht aufzutreten braucht,
ist, wenn die Oxydschichten des Substrats dünner und dünner werden, um die Dichte
von Komponenten auf dem Substrat zu erhöhen und/oder die Einrichtungsleistung
zu verbessern, eine Beschädigung
aufgrund dieser konzentrierten Ströme wahrscheinlicher.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Gerät zur Kontrolle bzw. Steuerung
der Entladung jeder auf einem Substrat verbleibenden elektrischen
Ladung, wenn das Substrat von einer Hebeanordnung von der Einspannvorrichtung
(Chuck) gehoben wird, bereit. Dies vermeidet das Anhaftproblem,
wobei auch die Chancen einer Beschädigung des Substrats aufgrund
von konzentrierten Hochspannungsströmen durch kleine Bereiche des
Substrats, die in direktem Kontakt mit der Hebeanordnung sind, minimiert
werden.
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Um
das Substrat aus der Plasmabearbeitungskammer zu entfernen, wird
das Substrat typischerweise unter Benutzung einer Substrathebeanordnung
wie beispielsweise der oben beschriebenen Substrathebeanordnung 109 von
der Einspannvorrichtung gehoben. Dies erlaubt einem Substrattransportmechanismus
(nicht gezeigt), das Substrat zu greifen und das Substrat zum nächsten Prozessschritt
zu transportieren. Jedoch kann in manchen Fällen das Substrat dazu tendieren,
an der Einspannvorrichtung zu haften. Wie es in der Technik bekannt ist,
wird dieses Anhaftproblem durch eine elektrische Ladung verursacht,
die auf dem Substrat nach der Bearbeitung des Substrats verbleibt.
Wenn das Substrat an der Einspannvorrichtung haftet, kann das Substrat
die Tendenz haben, von der Einspannvorrichtung abzuknallen, wenn
die Hebeanordnung das Substrat hebt. Dieses Abknallen kann bewirken,
dass das Substrat relativ zu seiner erwarteten Position zum Greifen
durch den Transportmechanismus verschoben wird. Wenn das Substrat
nicht an seinem richtigen Ort ist, kann der Transportmechanismus nicht
fähig sein,
das Substrat richtig zu greifen, und das gesamte System muss gestoppt
werden, so dass das verschobene Substrat manuell wiedergewonnen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Substrathebeanordnung zur Benutzung in einer
Plasmabearbeitungskammer (202), die eine zum Halten eines
Substrats (208) während
der Bearbeitung des Substrats in der Plasmabearbeitungskammer konfigurierte
elektrostatische Einspannvorrichtung (206) aufweist, wobei
die Substrathebeanordnung aufweist:
mehrere elektrisch leitende
Hebestifte (218), die zwischen einer ersten Position, in
der die mehreren elektrisch leitenden Hebestifte das Substrat nicht
kontaktieren, und einer zweiten Position, in der die mehreren elektrisch
leitenden Hebestifte das Substrat kontaktieren und das Substrat
von der Einspannvorrichtung abheben, bewegbar sind,
eine Basis
(220) welche die mehreren elektrisch leitenden Hebestifte
haltert und zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar ist,
einen
die Basis halternden elektrisch leitenden Schaft (222),
wobei jeder der mehreren elektrisch leitenden Hebestifte mit dem
leitenden Schaft verbunden ist, wobei der leitende Schaft zwischen
der ersten und zweiten Position bewegbar ist, und wobei der leitende
Schaft mit Erde elektrisch verbunden ist,
einen Aktuator (214),
der mit dem leitenden Schaft verbunden ist, wobei der Aktuator eine
Bewegung des leitenden Schafts zwischen der ersten und zweiten Position
steuert, und
eine Widerstandsanordnung (226) die zwischen
die mehreren elektrisch leitenden Hebestifte und die Erde durch
den leitenden Schaft hindurch geschaltet ist, wobei die Widerstandsanordnung
einen vom Substrat durch die Widerstandsanordnung zur Erde fließenden Strom
begrenzt, wobei der Strom durch eine verbleibende elektrische Ladung auf
dem Substrat verursacht wird, wenn das Substrat von den mehreren
elektrisch leitenden Hebestiften von der Einspannvorrichtung abgehoben
wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsanordnung einen
zwischen den Schaft und die Erde geschalteten variablen Widerstand
aufweist, der so ausgebildet ist, dass er einen vorbestimmten Widerstandswert,
der hoch genug ist, um den Stromfluss zum Minimieren des Potentials
zu einer Beschädigung
von Abschnitten des Substrats aufgrund von Hochspannungsströmen, die
durch in direktem Kontakt mit den Hebestiften stehende kleine Bereiche
des Substrats hindurch konzentriert sind, zu begrenzen, und klein
genug ist, um der im Substrat verbleibenden Ladung zur Vermeidung
von Haftkräften
zu ermöglichen,
schnell entladen zu werden, aufweist.
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Diese
und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen
der folgenden detaillierten Beschreibung und Studieren der verschiedenen
Figuren der Zeichnungen deutlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine vereinfachte Querschnittsdarstellung einer Plasmabearbeitungskammer
des Standes der Technik, die eine Einspannvorrichtung zum Halten
eines Substrats und eine Vierstift-Substrathebeanordnung zum Heben
des Substrats nach der Bearbeitung des Substrats in der Kammer aufweist.
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2A ist
eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
eines Abschnitts einer entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung gestalteten
Plasmabearbeitungskammer, die eine Einspannvorrichtung und eine
Substrathebeanordnung gemäß der Erfindung
zeigt.
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2B ist
eine Querschnittsdarstellung, die bei einer Ausführungsform die relativen Positionen der
Einspannvorrichtung, des Substrats und der Hebeanordnung der 2A,
gerade bevor das Substrat von der Hebeanordnung gehoben wird, darstellt.
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2C ist
eine Querschnittsdarstellung, die bei einer Ausführungsform die relativen Positionen der
Einspannvorrichtung, des Substrats und der Hebeanordnung in 2A darstellt,
wenn das Substrat beginnt, von der Hebeanordnung gehoben zu werden.
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2D ist
ein Kurvenbild, das für
eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung die Spannung aufgrund der Ladung auf dem Substrat
relativ zur Zeit darstellt, wenn das Substrat von der Substrathebeanordnung
von der Einspannvorrichtung abgehoben wird.
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3 stellt
eine Querschnittsdarstellung einer speziellen Ausführungsform
der Substrathebeanordnung nach 2A dar.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird eine Erfindung zur Bereitstellung in einer Plasmabearbeitungskammer
eines Geräts
zum Steuern bzw. Kontrollieren der Entladung jeder auf einem Substrat
verbleibenden elektrischen Ladung, wenn das Substrat von einer Hebeanordnung
kontaktiert und angehoben wird. In der folgenden Beschreibung sind
zahlreiche spezielle Details dargelegt, um ein gründliches
Verständnis
der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für einen Fachmann
offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in einer breiten
Vielfalt von speziellen Konfigurationen verkörpert werden kann. Auch werden
wohlbekannte Prozesse nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende
Erfindung nicht unnötig
zu verdunkeln.
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Die
erfinderische Substratentladungstechnik kann in allen bekannten
Plasmabearbeitungsgeräten wie
beispielsweise solchen, die für
Trockenätzen, Plasmaätzen, reaktives
Ionenätzen,
magnetisch verstärktes
reaktives Ionenätzen,
Elektronenzyklotronresonanz oder dgl. ausgeführt sind, wobei sie nicht auf
letztere beschränkt
ist. Es sei darauf hingewiesen, dass dies ungeachtet dessen, ob
Energie zum Plasma durch kapazitiv gekoppelte parallele Elektrodenplatten,
durch E.R.-Mikrowellenplasmaquellen oder durch induktiv gekoppelte
HF- bzw. RF-Quellen wie beispielsweise Helicon (helicon), spiral-
bzw. schraubenförmige
Resonatoren (helical resonators) und Transformator-gekoppeltes Plasma
(transformer coupled plasma) an das Plasma abgegeben wird. Diese
Bearbeitungssysteme sind unter anderen kommerziell leicht erhältlich.
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2A stellt
eine vereinfachte schematische Darstellung eines Plasmabearbeitungssystems 200 dar,
das entsprechend der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Generell
weist das System 200 eine Plasmabearbeitungskammer 202 auf,
die eine Basisplatte 204 und eine elektrostatische Einspannvorrichtung
(elektrostatischer Chuck) 206 zum Halten eines Substrats 208 während der
Bearbeitung des Substrats umfasst. Die elektrostatische Einspannvorrichtung 206 umfasst
eine Schicht aus dielektrischem Material 210 zur elektrischen
Isolierung der Einspannvorrichtung 206 vom Substrat 208.
Bei der gezeigten Ausführungsform
weist eine Substrathebeanordnung 212 einen Aktuator 214 und
einen Hebemechanismus 216 auf. Der Hebemechanismus 216 weist
Hebestifte 218, eine Hebestiftbasis 220 und einen
Schaft 222 auf. Die Hebestifte 218 sind von der Basis 220 gehaltert,
die wiederum vom Schaft 222 gehaltert ist. Der Aktuator 214 ist
so angeordnet, dass er den Hebemechanismus 216 zwischen
einer ersten Position, in welcher die Hebestifte 218 das Substrat 208 nicht
kontaktieren, und einer zweiten Position, in welcher die Hebestifte 218 sich
durch die Einspannvorrichtung 206 erstrecken und das Substrat 208 kontaktieren
und es von der Einspannvorrichtung 206 abheben, bewegt.
Wenn die Hebeanordnung 212 so beschrieben worden ist, dass
sie eine spezielle Konfiguration aufweist, so ist dies so zu verstehen,
dass die Hebeanordnung eine breite Vielfalt von Formen annehmen
kann, solange wie sie fähig ist,
das Substrat 208 von der Einspannvorrichtung 206 abzuheben.
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Entsprechend
der Erfindung und wie es nachstehend detaillierter beschrieben wird
weist die Hebeanordnung 212 eine elektrische Verbindungsanordnung 224,
die das Substrat durch eine Widerstandsanordnung 226 elektrisch
mit Erde verbindet, wenn die Hebeanordnung 212 in das Substrat 208 eingreift
und es von der Einspannvorrichtung 206 abhebt, auf. Die
Widerstandsanordnung 226 ist so konfiguriert, dass sie
einen vorbestimmten Widerstand aufweist. Mit dieser Konfiguration
wird jede elektrische Ladung, die auf dem Substrat 208 verbleibt, durch
die elektrische Verbindungsanordnung 224 und die Widerstandsanordnung 226 entladen.
Die Widerstandsanordnung 226 begrenzt den Stromfluss durch
die elektrische Verbindungsanordnung 224, um hierdurch
die Entladung jeder auf dem Substrat 208 verbleibenden
Ladung zu steuern bzw. kontrollieren.
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Da
jede auf dem Substrat verbleibende Ladung entladen wird, wenn die
Substrathebeanordnung in das Substrat eingreift und dieses hebt,
kann das im Hintergrund beschriebene Substratanhaftproblem vermieden
werden. Jedoch kann gemäß der Erfindung
durch Steuern bzw. Kontrollieren der Entladung und Benutzung der
Widerstandsanordnung 226 das oben im Hintergrund beschriebene
Problem einer Beschädigung
von Abschnitten des Substrats aufgrund hoher Spannungsströme, die
durch in direktem Kontakt mit der Hebeanordnung stehende kleine
Bereiche des Substrats konzentriert sind, durch richtige Auswahl
des Widerstandes für
die Widerstandsanordnung 226 minimiert werden.
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Um
das Anhaftproblem zu vermeiden, muss die Widerstandsanordnung 226 so
ausgebildet sein, dass sie einen ausreichend niedrigen Widerstand aufweist,
der es erlaubt, dass die auf dem Substrat verbleibende Ladung schnell
genug entladen wird, um große
Anhaftkräfte
zu vermeiden. Jedoch muss der Widerstand zum ausreichenden Begrenzen
des Stromflusses hoch genug gehalten werden, um das Potential zur
Beschädigung
von Abschnitten des Substrats aufgrund hoher Spannungsströme, die durch
in direktem Kontakt mit der Hebeanordnung stehende kleine Bereiche
des Substrats konzentriert sind, zu minimieren. Die bei der Bestimmung
des richtigen Widerstandes für
die Widerstandsanordnung 226 involvierten Schlüsselfaktoren
werden nun anhand der 2B – D beschrieben. 2B und 2C stellen
das Substrat 208 gerade bevor es angehoben wird bzw. wenn
es beginnt, von der Einspannvorrichtung 206 abgehoben zu
werden, dar. 2D ist ein Kurvenbild, das die
Beziehung zwischen der Spannung aufgrund einer Ladung auf dem Substrat 208 und
der Zeit, wenn das Substrat gerade von der Einspannvorrichtung 206 abgehoben
wird, darstellt.
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Wie
es durch die Formel 205 der 2B angedeutet
ist, ist, wenn eine auf dem Substrat 208 verbleibende Ladung
vorhanden ist, die Ladung (durch das Bezugszeichen Q angedeutet)
auf dem Substrat gleich der Kapazität (durch das Bezugszeichen
C angedeutet) des Substrats 208 relativ zu Einspannvorrichtung 206 und
der Spannungsdifferenz (durch das Bezugszeichen V angedeutet) zwischen
dem Substrat und der Einspannvorrichtung. Die Kapazität (C) ist proportional
zur Fläche
(area) und zum Abstand zwischen dem Substrat und der Einspannvorrichtung. Wenn
die Fläche
zwischen dem Substrat und der Einspannvorrichtung abnimmt und der
Abstand zwischen dem Substrat und der Einspannvorrichtung zunimmt,
nimmt die Kapazität
(C) ab. Deshalb nimmt, wenn die Fläche abnimmt und der Abstand
zunimmt, die mit der Ladung auf dem Substrat verbundene Spannung
so zu, wie es von der Formel 250 gefordert wird.
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Die
Anhaftkraft, die das Substrat 208 gegen die Einspannvorrichtung 206 anzieht
und hält,
ist proportional zum Quadrat der Spannung (V). Wenn die Hebeanordnung 212 beginnt,
das Substrat 208 von der Einspannvorrichtung 206 abzuheben,
nimmt die Kontaktfläche
zwischen dem Substrat und der Einspannvorrichtung ab, und der Abstand
zwischen dem Substrat und der Einspannvorrichtung nimmt zu. Dies
reduziert die Kapazität
(C), und deshalb nimmt, wie es von der Formel 250 der 2B gefordert
wird, die mit der Ladung (Q) auf dem Substrat assoziierte Spannung
(V) zu, wie es durch den nach oben gehenden anfänglichen Abschnitt der Kurve 260 der 2D dargestellt
ist. Diese Spannungen können Spannungen
so hoch wie 1 K Volt erreichen. Die Zunahme der Spannung verursacht
auch eine Zunahme der Anhaftkraft des Substrats an der Einspannvorrichtung
aufgrund der Tatsache, dass die Anhaftkraft proportional zum Quadrat
der Spannung ist. Jedoch verursacht, da die Hebeanordnung 212 auch das
Substrat durch die Widerstandsanordnung 226 elektrisch
mit Erde verbindet, die Ladung (Q) auf dem Substrat 208 einen
durch die Widerstandsanordnung 226 fließenden Strom und reduziert
dadurch die Ladung (Q) auf dem Substrat 208 relativ zur
Zeit. Die Reduktion der Ladung über
der Zeit reduziert die Spannung über
der Zeit, wie es von der Formel 250 der 2B gefordert
wird und wie es durch den nach unten gehenden Abschnitt der Kurve 260 der 2D angezeigt
ist.
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Da
der Widerstand der Widerstandsanordnung 226 steuert bzw.
kontrolliert, wie viel Strom vom Substrat zur Erde fließt, bestimmt
dieser Widerstand, wie lange es braucht, um jede auf dem Substrat 208 verbleibende
Ladung zu entladen. Wie oben angedeutet muss der Widerstand zum
ausreichenden begrenzen des Stromflusses hoch genug gehalten werden,
um die Potentialbeschädigung
bei Abschnitten des Substrats aufgrund von durch in direktem Kontakt
mit der Hebeanordnung stehenden kleinen Bereichen bzw. Flächen des
Substrats konzentrierten hohen Spannungsströmen zu minimieren. Jedoch muss
der Widerstand auch klein genug sein, um zu ermöglichen, dass die auf dem Substrat
verbleibende Ladung zur Vermeidung großer Anhaftkräfte schnell genug
entladen wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Geschwindigkeit,
mit der die Hebeanordnung 212 das Substrat 208 von
der Einspannvorrichtung 206 abhebt, die Änderungsrate
der Kapazität und
deshalb die Änderungsrate
der Anhaftkraft bestimmt. Aus diesem Grund erhöht eine Verlangsamung der Geschwindigkeit,
mit der die Hebeanordnung das Substrat hebt, die verfügbare Entladezeit, das
heißt
den zur Entladung der auf dem Substrat 208 verbleibenden
Ladung verfügbaren
Zeitbetrag und reduziert dadurch die Anhaftkräfte.
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Wie
es vom Fachmann verstanden werden sollte können die oben beschriebenen
Beziehungen dazu benutzt werden, eine breite Vielfalt von brauchbaren
gewünschten
Widerständen
für die
Widerstandsanordnung 226 abhängig von der Ladung (Q), die nach
der Bearbeitung des Substrats in der Kammer auf dem Substrat verbleibt,
und abhängig
von der Geschwindigkeit, mit welcher das Substrat von der Hebeanordnung 212 gehoben
wird, zu bestimmen. Wegen der mehreren involvierten Variablen (das
heißt
Ladung, Hebegeschwindigkeit und Widerstand) steht eine breite Vielfalt
von Lösungen
zur Verfügung.
Jedoch kann für
eine gegebene Ladung und eine gegebene Hebegeschwindigkeit ein Fachmann im
Hinblick auf die obige Beschreibung leicht einen brauchbaren Widerstand
bestimmen.
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Bei
einem speziellen Beispiel wurde für die Widerstandsanordnung 226 ein
Widerstand von 10 MΩ benutzt.
Um das Substrat von der Einspannvorrichtung zu heben wurde zum Bewegen
der Hebeanordnung 212 ein herkömmlicher Aktuator benutzt. Die
mit dieser Konfiguration verbundene Entladezeit wurde so gemessen,
dass sie annähernd
1/10 einer Sekunde ist.
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Da
die bei der vorliegenden Erfindung involvierten generellen Prinzipien
beschrieben worden sind, wird nun eine spezielle Ausführungsform
der Widerstandsanordnung detailliert beschrieben. Wenn nur eine
einzelne spezielle Ausführungsform beschrieben
wird, so sollte dies so verstanden werden, dass die Erfindung eine
breite Vielfalt von speziellen Konfigurationen annehmen kann und
noch im Schutzbereich der Erfindung bleibt. In der Tat würde die
Erfindung bei jeder Konfiguration, die durch eine vorbestimmte Widerstandsanordnung
ein Substrat mit Erde elektrisch verbindet, wenn das Substrat von einer
Einspannvorrichtung eines Plasmabearbeitungssystems abgehoben wird,
gleichermaßen
zur Anwendung kommen.
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Bei
einer durch das Bezugszeichen 600 bezeichneten und in 3 dargestellten
speziellen Ausführungsform
sind alle die Hebeanordnung (durch das Bezugszeichen 216 bezeichnet)
bildenden Komponenten elektrisch leitend. Das heißt, die Hebestifte 218,
die von der Hebestiftbasis 220 gehaltert sind, die wiederum
von dem Schaft 222 gehaltert ist, alle elektrisch leitend.
Jedoch ist bei dieser Ausführungsform
der Schaft der 222 der Hebeanordnung 216 nicht
direkt mit Erde verbunden. Anstelle dessen ist der Schaft 222 durch
einen Widerstand 206 variablen Widerstandes elektrisch
mit Erde verbunden. Diese Anordnung ermöglicht, dass der Widerstand des
Widerstandes 602 variablen Widerstandes geändert wird,
um zu den speziellen Erfordernissen für das in der Plasmabearbeitungskammer
bearbeitete spezielle Substrat zu passen.
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Bei
der in 3 dargestellten Ausführungsform wird der Widerstand
des Widerstandes 602 variablen Widerstandes durch einen
geeigneten und leicht erhältlichen
Kontroller 604 automatisch gesteuert bzw. kontrolliert.
Der Kontroller 604 kann so programmiert sein, dass er den
Widerstand des Widerstandes 602 auf der Basis der bei der
Bearbeitung des Substrats benutzten Prozessschritte auf vorbestimmte
Widerstände
einstellt. Diese Konfiguration erlaubt dem System, den Widerstand
des Widerstandes 602 für
verschiedene Substratprozesse automatisch auf vorbestimmte Einstellungen
zu ändern.
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Wenn
die Substrathebeanordnung der oben beschriebenen Ausführungsformen
so beschrieben worden ist, dass sie vier Hebestifte, eine Basis
und einen von einem Aktuator bewegten Schaft aufweisende spezielle
Konfiguration aufweist, so sollte dies so verstanden werden, dass
die Hebeanordnung eine breite Vielfalt spezieller Konfigurationen
annimmt und noch im Schutzbereich der Erfindung bleibt. In der Tat
würde die
Erfindung bei jeder Hebeanordnungskonfiguration, die fähig wäre, das
Substrat von der Einspannvorrichtung zu heben, während sie, wie oben beschrieben,
durch einen vorbestimmten Widerstand mit Erde elektrisch verbunden
ist, gleichermaßen
zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann die Hebeanordnung jede
Anzahl von Hebestiften aufweisen, und kann schließlich Elemente anders
als Hebestifte zum Kontaktieren des Substrats benutzen. Auch kann
der Aktuator eine breite Vielfalt von Formen annehmen, solange der
Aktuator bewirkt, dass die Eingreifelemente der Hebeanordnung in
das Substrat eingreifen und es von der Einspannvorrichtung abheben.
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Wenn
diese Erfindung in Form von mehreren bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben worden ist, so gibt es Änderungen, Austauschungen und Äquivalente,
die in den Schutzbereich der Erfindung fallen. Wenn beispielsweise
die Einspannvorrichtung durchweg als eine elektrostatische Einspannvorrichtung
seiend beschrieben worden ist, so ist dies kein Erfordernis. Anstelle
dessen würde
die Erfindung, ungeachtet dessen, welcher spezielle Typ von Einspannvorrichtung
benutzt wird, gleichermaßen
zur Anwendung kommen. Beispielsweise wäre die Erfindung zur Entladung
jeder Ladung, die auf einem Substrat verbleibt, das von einer mechanisch
klemmenden Einspannvorrichtung (mechanisch klemmender Chuck) gehaltert
wird, die eine das Substrat von der Einspannvorrichtung elektrisch
isolierende dielektrische Schicht aufweist, gleichermaßen geeignet.