KR100491190B1 - 웨이퍼처리시스템에서반도체웨이퍼를클램핑하고디클램핑하는방법과장치 - Google Patents

Abstract

정전기 척(electrostatic chuck)에 설치된 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어를 가지는 정전기적 척에 웨이퍼를 클램핑(clamping)하는 방법. 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어의 제 1 영역과 이러한 영역의 적어도 일부분의 위에 있는 웨이퍼의 제 2 영역 등의 사이에서 만들어지는 전위차를 일으키는 정전기적 척의 극(極)에 제 1 극성을 가지는 준비(build-up) 전압을 공급하는 단계를, 상기 방법은 포함한다. 전위차(電位差)는 정전기적 척으로 웨이퍼를 클램핑(clamping)하는 클램핑 힘(clamping force)을 일으킨다. 클램핑 힘(clamping force)이 미리 정의된 레벨에 실질적으로 도달할 때, 준비(build-up) 전압이 종료되는 단계를, 상기 방법은 덧붙여서 포함한다. 클램핑 힘(clamping force)을 미리 정의된 레벨에서 실질적으로 유지하도록, 정전기적 척의 극(極)으로 유지(holding) 전압을 공급하는 단계를, 상기 방법은 덧붙여서 포함한다. 유지(holding) 전압은 제 1 극성과 준비(build-up) 전압의 크기보다 작은 크기 등을 가진다. 클램핑 힘(clamping force)을 실질적으로 제거하도록 정전기적 척의 극(極)에 디클램핑(declamping) 전압을 공급하는 단계를 상기 방법은 덧붙여서 포함하는데, 디클램핑(declamping) 전압은 제 1 극성과는 반대인 극성을 가진다.

Description

웨이퍼 처리 시스템에서 반도체 웨이퍼를 클램핑하고 디클램핑하는 방법과 장치

본 발명은 반도체 장치(semiconductor device)의 제조에 관한 것이다. 보다 더 상세하게, 반도체 웨이퍼 처리 시스템(semiconductor wafer processing system)의 처리 체임버(processing chamber)에 있어서, 정전기적 척(electrostatic chuck)에서 반도체 웨이퍼를 정전기(靜電氣)적으로 클램핑(clamping)하고 디클램핑(declamping)하는 개선된 방법(method)과 장치(apparatus) 등에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 처리 시스템(semiconductor wafer processing system)에서 정전기적 척(electrostatic chuck)의 이용은 공지되어 있다. 실례(實例)로써 설명할 목적으로, 도 1 은 실례(實例)에 의한 플래즈마 처리 시스템(100)(plasma processing system)을 나타내는데, 에칭, 산화, 양극 산화, 화학 기상 증착(CVD), 및 반도체 웨이퍼 제조와 관련이 있는 다른 처리 등에 대하여 이용될 수 있는 반도체 웨이퍼 처리 시스템(semiconductor wafer processing system)을 대표한다. 실례(實例)에 의한 플래즈마 처리 시스템(100)은 본 발명의 이점(利點)을 쉽게 이해하도록 여기에서 상세하게 기술(記述)되었지만, 본 발명 그 자체는 웨이퍼 처리 장치의 특별한 형(型)에 제한되지 않고, 공지된 웨이퍼 처리 시스템의 어떤 형(型)에서의 이용에 적용될 수 있다는 것을 기억해 두어야만 하는데, 증착, 산화, 양극 산화, (건식 에칭과 플래즈마 에칭, 리액티브 이온 에칭(RIE), 자기적으로 증강된 리액티브 이온 에칭(MERIE), 전자 사이클로트론 공진(ECR) 등을 포함하는) 에칭, 그리고 그 밖의 것 등에서 적용되는 웨이퍼 처리 시스템에 제한되지 아니 함을 포함한다.

기술(記述)된 것처럼, 일반적으로, 플래즈마 처리 시스템(100)은 플래즈마 처리 체임버(102)(plasma processing chamber), 제 1 무선 주파수(RF) 전원 공급(104)(first radio frequency power supply), 제 2 무선 주파수(RF) 전원 공급(106)(second radio frequency power supply) 등을 포함한다. 플래즈마 처리 체임버(102) 내(內)에서, 샤워 헤드(110)(shower head)와 정전기적 척(112)(electrostatic chuck) 등이 설치될 수 있다. 일반적으로, 샤워 헤드(110)는 플래즈마 처리 체임버(102)의 플래즈마 영역(103)(plasma region)으로 소스 부식액 가스(source etchant gas)를 분포시키는데 이용되고, 샤워 헤드(110)는 석영과 같은 전도성이 없는 물질로 이루어 질 수 있다.

무선 주파수 전원 공급(104, 106) 중(中)에서 하나, 또는 양쪽에 전압이 가해질 때, 플래즈마는 소스 부식액 가스의 바깥쪽의 플래즈마 영역(103) 내(內)에서 만들어진다. 웨이퍼(108)(wafer)는 플래즈마에 의하여 처리되는 정전기적 척(112)의 꼭대기에 설치된다. 정전기적 척(112)은 알루미늄 합금과 같은 전도성이 있는 적합한 물질로 만들어 질 수 있고, 정전기적 척(112)은 모노폴라 구성과 바이폴라 구성을 포함하는 다수의 구성을 가질 수 있다. 정전기적 척(112)의 꼭대기 표면에서, 일반적으로 유전체 레이어(116)(dielectric layer)는 설치될 수 있다. 정전기적 척(112)과 웨이퍼(108) 등의 사이에서, 포트(109)(port)를 통하여 웨이퍼/척 인터페이스까지의 압력 하(下)에서 헬륨과 같은 열 전달 가스는 공급될 수 있다. 처리 중(中)에 웨이퍼 온도의 제어를 쉽게 하도록, 열 전달 가스는 웨이퍼(108)와 정전기적 척(112) 등의 사이에서 열 전달 매체로써 작용한다.

여기에서 용어가 이용되는 것처럼, 정전기적 척이 단지 하나의 극(極)만을 가질 때, 정전기적 척은 모노폴라 구성(monopolar configuration)을 가진다고 말한다. 다른 측면에서, 바이폴라 구성(bipolar configuration)은 두 개의 극(極)을 가진다. 도 1 의 실례(實例)에서, 베이스 극(極) 내에 삽입되고 베이스 극(極)에서 정전기(靜電氣)적으로 절연(絶緣)된 토로이드 모양의 극(極)을 가지는, 즉 도넛-과-베이스 구성(donut-and-base configuration)을 가지는 바이폴라 척(bipolar chuck)으로써, 정전기적 척(112)은 대표된다. 다른 바이폴라 척 구성이 또한 존재하는데, 부동(浮動)되어 있거나, 접지(接地)되거나, 절연(絶緣)된 제 3 의 전극(電極)을 포함한다. 실례(實例)로써, 도 2 는 손가락을 깍지끼는 듯한 구성(interdigitated configuration), 또는 빗과 같은 구성(comb configuration) 등으로 공지된 변이(變異) 구성을 나타내는데, 꼭대기에서 볼 때 극(極)은 엮어진 것처럼 보인다.

처리 중(中)에 정전기적 척(112)에 웨이퍼(108)를 고정되게 클램핑(clamping)할 목적으로, 정전기적 힘은 직류 전원 공급(114)에 의하여 유도된다. 도 1 의 실례(實例)에 의한 바이폴라 척(112)(bipolar chuck)에 있어서, 극(極)(115A, 115B) 등은 반대의 극성(極性)을 가지는 직류 퍼텐셜로써 바이어스(bias)된다. 실례(實例)에 대하여, 극(極)(115A)은 양(陽)으로써 바이어스(bias)되고, 극(極)(115B)은 음(陰)으로써 바이어스(bias)되는데, 또는 반대로도 된다. 극(極)의 꼭대기 표면과, 웨이퍼 밑바닥 표면에서 극(極)의 꼭대기 표면에 상응하는 위에 있는 영역 등의 사이에서 퍼텐셜 차이는, 각각의 정전기적 극(極)에서 직류 퍼텐셜에 의하여 만들어지는데, 이것에 의하여 정전기적 척으로 웨이퍼를 수용하도록 정전기적 힘을 생성시킨다.

종래의 기술(技術)에 있어서, 어떤 유전체 레이어(116)는 실질적으로 저항이 있는 유전체 물질로 형성될 수 있다. 유전체 레이어와 관련이 있는 정전기적 척의 극(極)을 직류 퍼텐셜로 바이어스(bias)할 때, 이와 같은 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어는 Johnson-Rahbeck 효과를 보여준다. 일반적으로, 정전기적 클램핑(clamping) 효과는 척 표면과 척에 클램핑(clamping)되는 웨이퍼 사이의 인터페이스를 가로지면서 준비되는 힘(力)이 필요하다. 모노폴라 척을 이용한다면, 절연(絶緣)하는 유전체 레이어와 웨이퍼로의 인터페이스 갭 등을 통하여, 전기장은 단 하나의 전극(電極) 사이에서 적용될 수 있다. 상기 시스템에 있어서, 차징 회로(charging circuit)는 플래즈마를 통하여 완성될 수 있다.

모노폴라 구성(monopolar configuration)에 있어서, 플래즈마가 존재할 때 전하(電荷)는 일반적으로 추가되고 제거된다. 추가로, 보통의 경우에서처럼, 플래즈마가 접하고 있는 표면 등의 사이에서 플래즈마는 차이가 있는 d.c. 바이어스를 일으킨다면, 그러한 바이어스는 갭에서 전기장을 증가하거나 감소하게 변경되도록, 그러므로 클램핑(clamping) 힘(力)을 변경하도록 작동할 수 있다. 상기 효과를 줄일 목적으로, 요구되어지는 레벨에서 전기장을 유지하도록 적용되는 클램핑(clamping) 퍼텐셜을 상쇄하는 것은 일반적이다.

서로 다른 퍼텐셜을 플래즈마의 존재 없이 적용될 수 있는 방식으로, 두 개의 전극(電極)에서 척 전극 영역을 가지는 것에 의하여, 바이폴라 척(bipolar chuck)을 구성한다. 유도 전하(induction charge)가 두 개의 극(極) 사이에서 재(再)-분포될 수 있도록, 웨이퍼를 약간이라도 전도성이 있게 하는 것을 선호한다. 게다가, 극(極)에 의하여 적용되는 전기장을 동등하게 하도록, 두 개의 극(極)은 영역에서 같아질 수 있는데, 즉 균형이 잡힌 구성으로 된다. 하지만, 바이폴라 척 구성의 극(極)에 의하여 적용되는 전기장은 또한 변경될 수 있고, 플래즈마가 들어왔을 때 존재하는 d.c. 바이어스 때문에 균형이 깨질 수 있다. 상기 경우에서, 예를 들면, 하나의 극(極)에 의하여 적용되는 정전기 힘(力)은 바이폴라 척의 다른 극에 의하여 적용되는 힘(力)보다 더 커질 수 있다. 결과적으로, 바이어스 상쇄는 또한 바이폴라 척 구성에서 요구되어진다.

Johnson-Rahbeck 척은 모노폴라 구성이나 바이폴라 구성을 가질 수 있고, 일반적으로 종래의 높은 저항성이 있는 유전체 대신에 반(半)으로 전도성이 있는 레이러를 이용하면서 구성된다. 종래의 높은 저항성이 있는 유전체에 있어서, 퍼텐셜은 유전체 레이어와 인터페이스 갭 등을 가로지면서 나뉘어짐으로써, 퍼텐셜의 일부분만이 척의 표면에서 나타나고, 그러므로 전기장은 실질적으로 가능한 최대값의 밑으로 줄어들 수 있다. 클램핑(clamping) 힘(力)은 일반적으로 전기장의 제곱으로 스케일(scale)되기 때문에, 클램핑(clamping) 힘(力)을 또한 줄일 수 있다.

퍼텐셜이 Johnson-Rahbeck 유전체 레이어를 가로지르면서 차징(charging)될 때, 전류는 흐른다. 척 시스쳄(chuck system)에 있어서, 이것에 의하여 전하(電荷)가 유전체-웨이퍼 인터페이스로 이동되는 것이 가능하다. 결과적으로, 전기장과 클램핑(clamping) 힘(力)은 시간의 함수로써 증가된다. 일반적으로, 증가는 유전체 저항과 웨이퍼에서 척까지의 커패시턴스 등에 비례하는 시간 상수에서 일어나는데, 증가는 충전한다. 웨이퍼 스티킹(wafer sticking)에 대한 Johnson-Rahbeck 척의 자화율(磁化率)뿐 아니라 Johnson-Rahbeck 척의 높은 클램핑(clamping) 힘(力) 등을, 상기 처리는 고려한다.

요구되지 않는 전기장과 클램핑(clamping) 힘(力) 등이라는 결과를 일으키는 척 유전체 표면이나 웨이퍼 표면 등에 여분의 전하(電荷)가 남을 때, 웨이퍼 스티킹(wafer sticking)은 일어난다. 상쇄되지 아니 한 d.c. 바이어스와, 초과의 국부적인 장(場)으로 인하여 척 표면이나 웨이퍼 등에 쌓여 있는 전하(電荷), 또는 어느 하나 때문에, 상기 상황은 일어나는데, 이러한 상황은 인터페이스 갭을 가로지르는 장(場) 방출 터널링(field emmision tunneling)을 일으킬 수 있다. 일반적으로, 전하(電荷)를 충전하는 같은 시간 상수로써, Johnson-Rahbeck 척에서 전하(電荷)는 점차적으로 새어나온다. 하지만, 전하(電荷)가 Johnson-Rahbeck 척에서 유전체로 코팅된 웨이퍼의 뒤쪽으로 이동하다면, 결과적으로 일어나는 여분의 전하(電荷)를 제거하는 것은 매우 어렵다. 웨이퍼 스티킹(wafer sticking)의 이러한 원인은 공간적인 불균형에 의하여 더욱 더 심화되고, 이것에 의하여 하나의 영역이 달라붙으면서 다른 영역이 풀리고, 또는 반대로의 작용을 퍼텐셜로써 일으킨다.

도 3 은, 보다 더 상세하게 도 1 의 웨이퍼(108)와 정전기적 척(112)을 나타내고 있는데, 극(極)(115A, 115B)과 유전체 레이어(116) 등을 포함한다. 도 3 의 실례(實例)에 있어서, 유전체 레이어(116)의 실질적으로 저항이 있는 유전체 물질은 저항이 있는 요소를 가지는데, 도 3 의 저항(310)(resistor)에 의한 그림으로 나타내고 있다.

논의의 단순화를 위하여, 웨이퍼(108)를 웨이퍼의 꼭대기 표면에 클램핑(clamping)할 목적으로, 극(極)(115A)는 양(陽)으로 바이어스(bias)되어 있고, 극(極)(115B)는 음(陰)으로 바이어스(bias)되어 있다. 이렇게 바이어스(bias)되었을 때, 시간 상수에 극(極)의 위에 놓여 있는 유전체 레이어(116)에서 각각의 영역 사이에서 대하여, 정전기적 퍼텐셜 차이는 준비되기 시작하고, 이러한 차이는 몇 분까지 될 수 있다. 양(陽)으로 바이어스(bias)되어 있는 극(極)(115A)의 위에 놓여 있는 웨이퍼(108)의 밑바닥 표면 영역(305)은 음(陰)으로 대전(帶電)된다. 비슷하게, 음(陰)으로 바이어스(bias)되어 있는 극(極)(115B)의 위에 놓여 있는 웨이퍼(108)의 밑바닥 표면 영역(307)은 양(陽)으로 대전(帶電)된다. 상기(上記)에서 기술된 것처럼, 웨이퍼(wafer)를 정전기적 척(electrostatic chuck)에 클램핑(clamping)할 목적으로, 상기 정전기적 퍼텐셜 차이는 웨이퍼에서 정전기적 힘(力)을 이용한다.

하지만, 시간에 대하여, 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어(116)(저항(310)에 의하여 심벌로서 나타난 것처럼)를 가로질러, 유전체 레이어(116)의 꼭대기 표면을 향하여 이동시키는 것에 의하여, 극(極)에서 전기적 전하(電荷)는 재(再)-분포한다. 실례(實例)에 의하여, 유전체 레이어(116)의 꼭대기 표면에서 양(陽)으로 바이어스된 영역(312)(positively biased region)을 형성할 목적으로, 양(陽)으로 대전(帶電)된 극(極)(115A)에서 양(陽) 전하(電荷)는 저항이 있는 유전체 레이어(116)를 통하여 위쪽으로 이동할 것이다. 비슷하게, 유전체 레이어(116)의 꼭대기 표면에서 음(陰)으로 바이어스된 영역(314)(negatively biased region)을 형성할 목적으로, 음(陰)으로 대전(帶電)된 극(極)(115B)에서 음(陰) 전하(電荷)는 저항이 있는 유전체 레이어(116)를 통하여 위쪽으로 이동할 것이다.

도 3 에 관하여, 상기 영역(305/312, 307/314) 등은 갭(306)(gap)을 가로지르는 커패시터 플레이트로서 작동한다. 전기 전하가 계속해서 저항이 있는 유전체 레이어(116)을 통하여 위쪽으로 이동할 때, 상기 커패시터 플레이트를 가로지르는 퍼텐셜 차이(전위차(電位差))는 계속해서 만들어진다. 적용된 클램핑(clamping) 전압이 처리 기간 동안 계속해서 일정하게 유지된다면, 예를 들면, 영역(305/312, 307/ 314) 등과 같은 커패시터 플레이트 사이에서 전위차(電位差)가 초과의 높은 레벨까지 만들어질 수 있다. 이와 같은 초과의 높은 레벨의 결과는 갭(gap)에서 높은 장(場)인데, 척(chuck)과 웨이퍼(wafer) 사이에서 전하 이동을 촉진함으로써, 척과 웨이퍼 사이에서 효과가 있는 클램핑 힘(clamping force)을 감소시킨다.

게다가, 처리가 완성될 때, 유전체 레이어이 위쪽 표면에서 다수의 전기 전하의 존재는, 정전기적 척에서 전기 전하를 만족할 정도로 제거하는데 필요한 시간의 양(量)을 눈에 뜨일 정도로 증가시킨다. 웨이퍼를 척에서 디클램핑(declamping)할 목적으로, 전하의 제거는 웨이퍼와 척 사이에서 정전기적 힘(力)을 제거하는데 필요하다. 보다 더 긴 디클램핑(declamping) 시간은, 유전체 레이어를 가로지르면서 새어나오는 전기 전하에 대하여 필요한 시간 상수의 결과이다. 보다 더 긴 디클램핑(declamping) 시간은 플래즈마 처리 시스템(plasma processing system)의 처리량을 줄이는 단점으로 귀결되는데, 즉 단위 시간 당(當) 주어진 플래즈마 처리 시스템에 의하여 처리될 수 있는 웨이퍼 수(數)의 줄임을 의미한다.

하기(下記)에 있어서, 척의 극(極)과 그 각각의 위에 놓여지는 웨이퍼 영역 사이에서 전위차(電位差)의 초과 설정을 막는, 그리고 웨이퍼 처리 시스템의 처리량을 개선할 목적으로 디클램핑 시간(declamping time)을 줄이는 개선된 방법(method)과 장치(apparatus)에 대한 필요가 생긴다.

도 1 은, 실례(實例)로써 플래즈마 처리 시스템(plasma processing system)을 보여주고 있는데, 발명으로 얻어진 웨이퍼 클램핑 기술(wafer clamping technique)의 이용에서 적용될 수 있는 웨이퍼 처리 시스템(wafer processing system)을 대표하고 있다 ;

도 2 는, 손가락을 깍지끼는 듯한 구성(interdigitated configuration)으로 공지된 바이폴라 척 구성(bipolar cjuck configuration)을 나타낸다 ;

도 3 는, 도 1 에서 웨이퍼(wafer)와 정전기적 척(electrostatic chuck)을 보다 더 상세하게 나타내고 있다 ;

도 4 는, 본 발명에서 하나의 실시예에 따르는 정전기적 척(electrostatic chuck)에서 웨이퍼를 클램핑(clamping)하고 디클램핑(declamping)하는 단계를 설명하는 순서도이다 ;

도 5 는, 본 발명의 하나의 실시예에 따라서 척(chuck)의 양극(陽極)으로 d. c. 퍼텐셜 입력 대(對) 시간의 플롯(plot)을 나타낸다 ; 그리고

도 6 는, 본 발명의 하나의 실시예에 따라서, 본 발명의 준비 전압(build-up voltage), 유지 전압(holding voltage), 및 디클램핑 전압(declamping voltage) 등을 공급하는데 적합한 제어 회로(control circuit)를 가지는 플래즈마 처리 시스템(plasma processing system)을 설명한다.

*참조 번호 설명

100 : 플래즈마 처리 시스템(plasma processing system)

103 : 플래즈마 영역(plasma region)

108 : 웨이퍼(wafer)

110 : 샤워 헤드(shower head)

112 : 정전기적 척(electrostatic chuck)

115A, 115B : 극(極)

116 : 유전체 레이어(dielectric layer)

305, 307 : 웨이퍼의 밑바닥 표면 영역

306 : 갭(gap)

310 : 저항(resistor)

312 : 양(陽)으로 바이어스된 영역(positively biased region)

314 : 음(陰)으로 바이어스된 영역(negatively biased region)

하나의 실시예에 있어서, 본 발명은 직류 전원 공급을 제어하는 제어 시스템(control system)에 관한 것인데, 웨이퍼(wafer)를 정전기적 척(electrostatic chuck)에 클램핑(clamping)하는데 설치된 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어를 가지는 정전기적 척의 극(極)에 직류 전압(direct current voltage)을 공급한다. 준비 기간(build-up period) 동안에 제 1 극성을 가지는 준비 전압(build-up voltage)을 직류 전원 공급이 출력하도록, 직류 전원 공급에 전기적으로 결합된 제어 회로(control circuit)를, 제어 시스템(control system)은 포함한다. 준비 전압(build-up voltage)에 의하여, 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어의 제 1 영역과 이러한 영역의 적어도 일부분의 위에 있는 웨이퍼의 제 2 영역 등의 사이에서, 전위차(電位差)는 만들어진다. 상기 전위차(電位差)는 정전기적 척에 웨이퍼를 클램핑(clamping)하는 클램핑 힘(clamping force)을 일으킨다. 클램핑 힘(clamping force)이 미리 정의된 레벨에 실질적으로 도달할 때, 준비(build-up) 기간은 종료된다.

실질적으로 클램핑 힘(clamping force)을 미리 정의된 레벨에서 유지하는 유지(holding) 기간 동안에 유지(holding) 전압를 직류 전원 공급이 출력하도록, 직류 전원 공급에 전기적으로 결합된 제어 회로(control circuit)를, 제어 시스템(control system)은 포함한다. 유지(holding) 전압은 제 1 극성과 준비(build-up) 전압의 크기보다 작은 크기 등을 가진다.

실질적으로 클램핑 힘(clamping force)을 제거하는 디클램핑(declamping) 기간 동안에 디클램핑(declamping) 전압을 직류 전원 공급이 출력하도록, 직류 전원 공급에 전기적으로 결합된 제어 회로(control circuit)를, 제어 시스템(control system)은 포함하는데, 디클램핑(declamping) 전압은 제 1 극성과는 반대인 극성을 가진다.

또 하나의 실시예에 있어서, 본 발명은 정전기 척(electrostatic chuck)에 설치된 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어를 가지는 정전기적 척에 웨이퍼를 클램핑(clamping)하는 방법에 관한 것이다. 실질적으로 저항이 있는 유전체 레이어의 제 1 영역과 이러한 영역의 적어도 일부분의 위에 있는 웨이퍼의 제 2 영역 등의 사이에서 만들어지는 전위차를 일으키는 정전기적 척의 극(極)에 제 1 극성을 가지는 준비(build-up) 전압를 공급하는 단계를, 상기 방법은 포함한다. 전위차는 정전기적 척으로 웨이퍼를 클램핑(clamping)하는 클램핑 힘(clamping force)을 일으킨다.

클램핑 힘(clamping force)이 미리 정의된 레벨에 실질적으로 도달할 때, 준비(build-up) 전압이 종료되는 단계를, 상기 방법은 덧붙여서 포함한다. 클램핑 힘(clamping force)을 미리 정의된 레벨에서 실질적으로 유지하도록, 정전기적 척의 극(極)으로 유지(holding) 전압을 공급하는 단계를, 상기 방법은 덧붙여서 포함한다. 유지(holding) 전압은 제 1 극성과 준비(build-up) 전압의 크기보다 작은 크기 등을 가진다.

본 발명의 상기 이점과 다른 이점 등은, 다음의 상세한 기술(記述)을 읽으면서 도면의 다양함을 연구하면서 분명해질 것이다.

척의 극(極)과 그 각각의 위에 놓여지는 웨이퍼 영역 사이에서 전위차(電位差)의 초과 설정을 막는, 그리고 웨이퍼 처리 시스템의 처리량을 개선하도록 디클램핑 시간(declamping time)을 줄일 목적으로, 본 발명을 여기에서 기술(記述)한다. 다음의 기술(記述)에 있어서, 본 발명의 전체적인 이해를 공급할 목적으로, 다양한 특별한 상세함을 발표한다. 하지만, 당해 기술 종사 업자에게 있어서, 본 발명은 이러한 특별한 상세함의 일부나 모든 부분 없이 연습될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 실례(實例)에 있어서, 본 발명을 불필요하게 불분명하게 하지 않을 목적으로, 잘 공지된 단계는 기술(記述)하지 않았다.

본 발명의 하나의 특징에 따라서, 두 개의 분리된 클램핑(clamping) d.c. 전압 - 준비(build-up) 전압과 유지(holding) 전압 - 등을 이용하면서, 처리 기간 동안에 정전기적 척(electrostatic chuck)에 웨이퍼를 클램핑(clamping)한다. 준비(build-up) 전압은 처음에 웨이퍼를 척에 클램핑(clamping)하는 정전기적 극(極)에 적용된다. 유전체 레이어를 가로지르는 전기(電氣) 전하(電荷)의 빠른 이동을 쉽게 하도록, 상기 준비(build-up) 전압은 상대적으로 큰 크기를 선호하는데, 유전체 레이어를 가로지르는 전위차(電位差)에 의존하는 시간 상수(time constant)를 가진다. 웨이퍼를 정전기적 척에 만족할 정도로 클램핑(clamping)하는데, 즉 적합한 냉각으로 웨이퍼를 공급하는데 필요한 시간을 준비(build-up) 전압의 큰 크기는 최소화한다는, 이점이 있다.

일단, 적합한 클램핑 힘(clamping force)에 도달하는 것이 결정된다면, 준비(build-up) 전압은 유지(holding) 전압으로 바뀌는 것을 선호한다. 적합하게 정전기적 척에 클램핑(clamping)된 웨이퍼를 지탱하는데, 즉 웨이퍼와 척 등의 사이에서 정전기적 전위차의 초과 설정이나 처리 중(中)에 웨이퍼가 디클램핑(declamping)되는 가능함 없이, 웨이퍼를 적합하게 냉각된 채로 지탱하는데, 충분한 크기를 유지(holding) 전압은 가지는 것을 선호한다. 하나의 실시예에 있어서, 척에 저장되는 전하의 양(量)을 최소화하도록, 유지(holding) 전압은 최소의 요구되어지는 레벨에서 유지된다는 이점이 있다.

본 발명의 또 하나의 특징에 따라서, 디클램핑(declamping) 시간을 최소화하는 것에 의하여, 즉 웨이퍼가 정전기적 척에서 제거되는 것이 가능하도록, 정전기적 척에서 정전기적 전하의 충분한 양(量)을 제거하는데 필요한 시간를 최소화하는 것에 의하여, 플래즈마 처리 시스템의 처리량은 개선된다. 하나의 실시예에 있어서, 준비(build-up) 전압에 대하여 극성은 반대이고 상대적으로 큰 크기를 가지는 디클램핑(declamping) 전압은, 디클램핑(declamping) 주기 동안에 정전기적 척에 공급된다. 디클램핑(declamping) 전압의 큰 크기는 유전체 레이어를 가로지르는 전기 전하의 빠른 역(逆) 이동을 쉽게 하고, 척에서 전기 전하가 빠르게 제거되는 것이 가능하게 한다. 상기 방식으로, 웨이퍼 처리 시스템의 처리량을 개선하도록, 디클램핑(declamping) 시간을 최소화하는 이점이 있다.

보다 더 상세하게 본 발명을 논의할 목적으로, 도 4 는 본 발명의 하나의 실시예에 따라서 정전기적 척에서 웨이퍼를 클램핑(clamping)하고 디클램핑(declamping)하는 단계를 설명하는 순서도를 나타낸다. 다음의 논의에 있어서, 바이폴라 척(bipolar chuck)을 이용한다. 하지만, 본 발명 기술은 또한 모노폴라 척(monopolar chuck)에 또한 적용되는데, 단일 극(極)을 가지고, 그러므로 단일 준비(build-up) 전압, 단일 유지(holding) 전압, 그리고 단일 디클램핑(declamping) 전압 레벨 등만이 필요하다.

단계(402)에 있어서, 웨이퍼는 종래의 예비-처리 단계에서 처리되는데 준비된다. 예를 들면, 예비-처리 단계는 처리를 위하여 웨이퍼를 체임버로 넣는 단계, 그리고 웨이퍼를 정전기적 척에 정확하게 위치시키는 단계 등을 포함할 수 있다.

단계(404)에 있어서, 준비(build-up) 전압은 스퀘어 웨이브 펄스로써 척에 공급된다. 도 1 에 관하여, 직류 전원 공급(114)에서 적합한 아날로그 제어 회로나 디지털 제어 회로 등을 이용하면서, 상기 준비(build-up) 전압을 공급할 수 있다. 웨이퍼와 척 사이에서 가능하다면 짧은 시간에 요구되어지는 정전기적 클램핑 힘(electrostatic clamping force)를 만들도록, 준비(build-up) 전압의 크기가 큰 것을 선호한다. 요구되어지는 레벨에서 클램핑 힘을 유지하는데 필요한 크기보다 더 큰 크기를, 준비(build-up) 전압이 가지는 것을 더 선호한다. 상기 준비(build-up) 전압은 초과 전압 손상을 일으키지 않을 정도록 큰 것을 선호한다. 요구되어지는 정전기적 클램핑 힘의 크기는 다양한데, 유전체 레이어의 구성, 처리, 처리 하(下)에서 웨이퍼 타입, 웨이퍼 냉각 조건 등에 의존한다. 하지만, 준비(build-up) 전압은 바람직하지 않은 전하 이동을 일으킬 수 있는 지나친 큰 크기를 가져서는 아니되고, 결과적으로 웨이퍼와 척 사이에서 짧게 될 수 있다. 게다가, 준비(build-up) 전압의 크기는 척을 불능으로 만드는 전압(standoff voltage)의 밑에서 유지되는 것을 선호하는데, 이러한 임계 전압(threshold voltage)의 위에서 유전체 레이어의 손상을 일으킨다.

척이 바이폴라일 때, 이러한 준비(build-up) 전압은 반대의 극성으로 척 극으로 적용된다는 것을 이해해야만 한다. 게다가, 다양한 극(極)의 준비(build-up) 전압은 같은 크기를 가진다는 것을 요구하지 아니 한다. 사실상, 어떤 경우에 있어서, 처리 중(中)에 웨이퍼의 d.c. 바이어스를 고려하는 공급된 준비(build-up) 전압의 크기를 신중하게 비스듬하게 하는 것은 이점이 있는데, 즉 웨이퍼의 다양한 영역과 척 사이에서 정전기적 클램핑 힘을 심지어 공급하는 것이다. 이것은 d.c. 바이엇 상쇄 기술의 실례(實例)이다.

이러한 정확한 크기에 관계 없이, 요구되어지는 클램핑 힘에 도달할 때까지 준비(build-up) 전압을 척의 극(極)에 공급하는 것을 선호한다. 본 발명의 하나의 특징에 따라서, 준비(build-up) 전압의 크기와 이에 상응하는 특별한 처리 환경에 대한 준비(build-up) 시간 등은, 계산된 추정과 경험적인 관찰의 결합을 통하여 확인될 수 있다. 예를 들면, 적합한 클램핑 힘, 즉 적합한 웨이퍼 냉각에 도달할 때까지, 전원 공급이 생성시킬 수 있는 최대 전압, 그리고 웨이퍼나 척 표면, 또는 어느 하나에 손상을 일으키지 아니 하는 최대 전압 등에 대하여, 보다 더 낮은 전압으로, 또는 미리 정의된 전압으로 척 극(極)에 공급하는 것에 의하여 준비(build-up) 시간은 확인될 수 있다.

요구되어지는 클램핑 힘에 도달할 때, 그 다음에 유지(holding) 전압은 단계(406)에서 척의 극(極)에 공급된다. 웨이퍼와 척 사이에서 요구되어지는 정전기적 클램핑 힘을 만족할 정도로 유지하는데 충분한 높은 크기를, 유지(holding) 전압이 가지는 것을 선호한다. 유지(holding) 전압의 크기에 의하여, 척의 극(極)과 이에 대하여 각각 위에 놓인 웨이퍼 영역 사이에서 전위차(電位差)는, 웨이퍼나 척에 손상을 일으킬 정도로 지나치게 크게 되어서는 아니되는 것을 선호한다. 상기 유지(holding) 전압은 처리의 나머지 기간 동안에 척의 극(極)에 공급되는 것을 선호한다.

유지(holding) 전압의 크기는 경험적으로 확인될 수 있다. 클램핑(clamping) 전압의 최적 적용은 일정하고 적합한 클램핑 힘이라는 결과를 일으킨다. 적합한 유지(holding) 전압의 요구되어지는 크기를 확인하는 방법은, 척/웨이퍼 인터페이스로 헬륨과 같은 열 교환 가스의 흐름 속도에 대한 감시를 포함한다. 지나치게 높은 흐름 속도는 열 교환 가스의 커다란 양(量)이 척/웨이퍼 인터페이스에서 빠져나오는 것을 지적할 수 있는데, 웨이퍼와 척 사이에서 적합하지 않은 웨이퍼 냉각이나 적합하지 않은 유지(holding) 힘이라는 결과를 일으키고, 정전기적 클램핑 힘을 증가시키는 것에 의하여 즉 유지(holding) 전압의 크기를 증가시키는 것에 의하여 정정될 수 있다. 대신에, 온도 프로브는 웨이퍼 자체의 온도를 감시하거나 예상하는데 이용될 수 있다. 지나치게 높은 웨이퍼 온도 읽음은, 웨이퍼와 척 사이에서 열적인 이동을 개선하는 것에 의하여 정정될 수 있는데, 즉 유지(holding) 전압과 동시에 생기는 정전기적 클램핑 힘의 크기를 증가시키는 것이다.

처리가 마무리될 때, 정전기적 클램핑 힘은 정전기적 척에서 웨이퍼를 제거하도록 실질적으로 제거되는 것을 선호한다. 단계(408)에 있어서, 클램핑 힘은 척의 극(極)으로 디클램핑(declamping) 전압을 적용하는 것에 의하여 제거된다. 주어진 척 극(極)에 대하여, 디클램핑(declamping) 전압은 준비(build-up) 전압의 극성과는 반대인 극성을 가지는 것을 선호한다. 하나의 실시예에 있어서, 주어진 극(極)에 대한 디클램핑(declamping) 전압은 준비(build-up) 전압과 (극성에 있어서 반대지만) 같은 크기를 실질적으로 가진다. 하지만, 주어진 극(極)에 대한 디클램핑(declamping) 전압의 크기는 준비(build-up) 전압의 크기보다 더 크거나 더 작을 수 있다. 유지(holding) 전압의 두 배로 더 큰 크기를 가지는 디클램핑(declamping) 전압을 공급하는 것은 가능하다. 디클램핑(declamping) 전압의 크기는 척의 극(極)에서 정전기적 힘의 빠른 제거가 쉽도록 높아야만 한다.

이러한 정확한 크기에 관계 없이, 웨이퍼가 척에서 만족할 정도록 제거될 때까지, 척의 극(極)에 디클램핑(declamping) 전압을 공급하는 것을 선호한다. 본 발명의 하나의 특징에 따라서, 준비(build-up) 전압의 크기와 이에 상응하는 특별한 처리 환경에 대한 디클램핑(declamping) 시간 등은, 다음과 같은 실례(實例)에서 경험적으로 결정된다. 실례(實例)에 의하여, "팝-오프(pop-off)" 테스트는 실행될 수 있는데, 다양한 디클램핑(declamping) 전압은 극(極)에 공급되고, 열 이동 가스가 웨이퍼를 척에서 떨어뜨리는데 걸리는 시간의 측정은 얻어진다. 디클램핑(declamping) 시간은 상기 팝-오프(pop-off) 시간에 실질적으로 일치하도록 설정될 수 있고, 충분한 전하가 척에서 제거되었음을 확인할 수 있도록 미리 정의된 시간에 의하여 대략 2 초로써 팝-오프(pop-off) 시간을 초과할 수 있다. 디클램핑(declamping) 전압과 시간 등은, 시스템에서 시스템으로, 웨이퍼에서 웨이퍼로, 심지어 처리에서 처리로 (예를 들면, 서로 다른 척 설계, 웨이퍼 크기, 열 이동 가스 압력, 또는 그 밖의 것으로 인하여) 다양할 수 있다는 것에 주의해야만 한다. 웨이퍼와 유전체 레이어 사이에서 갭을 가로지르는 전위차(電位差)가 0 에 가까워질 때, 디클램핑(declamping) 시간 주기는 끝난다.

하나의 실시예에 있어서, 디클램핑(declamping) 시간은 준비(build-up) 시간보다 눈에 뜨이게 짧은데, 디클램핑(declamping) 전압은 반대 극성의 준비(build-up) 전압의 크기와 실질적으로 일치하는 크기를 가질 때 33 % 만큼 짧다. 디클램핑(declamping) 주기 동안에 유전체 레이어를 가로지르는 높은 전위차의 결과는 보다 더 짧은 디클램핑 시간이라는 이점을 가지는데, 유전체 레이어의 꼭대기 표면에서 전기 전하의 보다 더 빠른 이동을 일으킨다.

단계(410)에 있어서, 웨이퍼는 사실상 공지된 사후(事後) 처리 단계에 있게 된다. 그 다음에, 마무리된 웨이퍼는 다이에서 잘리는데, IC 칩으로 만들어질 수 있다. 그 다음에, 결과적인 IC, 예를 들면, 도 1 의 IC 칩(150)은, 예를 들면, 디지털 컴퓨터를 포함하는 상업적이고 소비적인 전자 장치에서 합체(合體)될 수 있다.

도 5 는, 본 발명의 하나의 실시예에 따라서 척(chuck)의 양극(陽極)으로 d. c. 퍼텐셜 입력 대(對) 시간의 플롯(plot)을 나타낸다. 논의의 단순화를 위하여, 도 5 의 미러 이미지가 될 수 있는데, 척의 음극(陰極)에 대한 비슷한 플롯을 여기에 포함되지 아니 한다. 상기 실시예에 있어서, 200 mm 의 웨이퍼는 동일한 영역의 전극을 가지는 바이폴라 척의 꼭대기에 설치되는데, 일본의 Fujitsu 에 의하여 제조된다. 웨이퍼와 척은 TCP(transformer coupled plasma) 플래즈마 에치 시스템에 놓이는데, 캘리포니아 프레몬트에 있는 Lam Research Corporation 에서 이용 가능하다. 하지만, 상기(上記)에서 기술된 것처럼, 여기에서 발표된 본 발명의 기술은 어떤 웨이퍼 처리 시스템에 적용되는데, 에칭, 증착, 산화, 양극 산화, 및 그 밖의 것 등에서 플래즈마는 적용되거나 향상된다.

도 5 에서 보여지는 것처럼, 2500 volts 의 준비(build-up) 전압은 준비(build-up) 주기 T1 동안에 극(極) 사이에서 적용된다. 준비(build-up) 전압은 하나의 실시예에서 스퀘어 웨이브 펄스로써 실질적으로 적용된다. 준비(build-up) 전압을 만드는 스퀘어 웨이브 펄스의 생성은 종래의 것이고, R.C. 회로에 결합하여 op-앰프 비교기에서 실행될 수 있다. 16 초 동안의 준비(build-up) 주기 T1 은 실험적으로 특별한 에칭 처리에 적합하도록 결정된다. 상기 전압은 서로 다른 웨이퍼, 시스템, 상기에서 기술(記述)된 처리 등에 대하여 다양할 수 있다.

일단 적합한 정전기적 클램핑 힘에 도달하면, 준비(build-up) 전압은 유지(holding) 전압에 의하여 바뀌어지는데, 상기 실시예에서 약 500 volt 이다. 준비(build-up) 전압의 극성과 마찬가지로 하지만 더 낮은 크기로, 유지(holding) 전압은 같은 극성을 가지는 것에 주의해야 한다. 유지(holding) 전압은 실질적으로 전체적인 처리 기간 동안에 공급되는 것을 선호하는데, 도 4 에서 T2 로써 대표된다. 유지(holding) 시간 T2 의 기간은 특별한 처리의 요구에 의존하면서 다양하다. 하지만, 최소로 필요한 전압이 인터페이스 갭을 가로지르는 전하이동을 줄이고, 척 유전체에서 전압 스트레스를 줄이는 것으로써, 이러한 최소 전압은 선호된다.

일단 처리가 마무리되면, 그 다음에 디클램핑(declamping) 전압을 공급한다. 도 5 의 실례(實例)에 있어서, 디클램핑(declamping) 전압은 준비(build-up) 전압과는 반대의 극성이지만 약 2500 volts 의 준비(build-up) 전압의 크기와 같은 크기를 가진다. 하나의 실시예에 있어서, 디클램핑(declamping) 전압은 스퀘어 웨이브 펄스로써 또한 적용된다. 디클램핑(declamping) 전압의 상대적으로 높은 크기에 의하여, 디클램핑(declamping) 시간을 줄일 목적으로, 그리고 플래즈마 처리 시스템의 처리량을 개선시킬 목적으로, 척에서 정전기적 전하를 재빨리 제거하는 것이 가능한 이점을 가진다. 디클램핑(declamping) 전압은 준비(build-up) 전압의 크기보다 크거나 작은 크기를 가질 수 있다는 사실에 특히 주목해야 한다. 상기 실험에서, 디클램핑(declamping) 시간은 약 10 초이다. 비교하여, 종래 기술의 방법은 척에서 웨이퍼를 디클램핑(declamping)하는데 40 초까지 필요할 수 있다.

도 6 는, 본 발명의 하나의 실시예에 따라서, 본 발명의 준비 전압(build-up voltage), 유지 전압(holding voltage), 및 디클램핑 전압(declamping voltage) 등을 공급하는데 적합한 제어 회로(control circuit)를 가지는 플래즈마 처리 시스템(plasma processing system)을 설명한다. 척의 극(極)에 d.c. 전압을 공급하는 직류 전원 공급(114)은 라인(602)를 통하여 제어 시스템(600)에 결합된다. 구성에 있어서 종래의 것을 이용하는 무선 주파수 필터 회로(608)는, 플래즈마 처리 중(中)에 척에 의하여 경험되는 무선 주파수 에너지에서 d.c. 전원 공급(114)을 보호할 목적으로, 정전기적 척(112)과 d.c. 전원 공급(114) 등의 사이에서 결합된다.

제어 시스템(608) 내(內)에서, 제어 회로(610)가 공급되는데, d.c. 전원 공급(114)의 출력 전압뿐 아니라 그 기간 등을 제어한다. (도 5 에서 보여지는 것처럼) 제어 회로(610)는 준비(build-up) 전압과 기간 T1, 유지(holding) 전압과 기간 T2, 그리고 디클램핑(declamping) 전압과 기간 T3 등을 확립한다.

바이어스 상쇄 회로(612)를 공급할 수 있는데, 처리 중(中)에 플래즈마에 의하여 웨이퍼(108)에서 유도된 어떤 d.c. 바이어스를 고려한다. 웨이퍼에서 상기에서 기술(記述)된 유도된 d.c. 바이어스를 고려하는 d.c. 전원 공급(114)의 출력을 적합하게 조절할 목적으로, 바이어스 상쇄 회로(612)는 제어 회로(610)과 d.c. 전원 공급(114) 등의 사이에서 전기적으로 결합될 수 있다. 실례(實例)에 의하여, 유도된 웨이퍼 바이어스를 고려하는 것에 의하여 극(極)에서 전위차를 실질적으로 일정하게 할 목적으로, 상기 바이어스 상쇄 회로는 가운데에서 탭(tap)된 d.c. 전원 공급과 관련하여 이용될 수 있다. 하지만, d.c. 전원 공급이 부동 전원 공급이라면, 상기 바이어스 상쇄 회로는 필요하지 않을 수 있다.

준비(build-up) 전압과 기간 T1, 유지(holding) 전압과 기간 T2, 그리고 디클램핑(declamping) 전압과 기간 T3 등의 확립은, 디지털 처리 장치에 의하여 실행될 수 있는데, 예를 들면, 프로그램 가능한 회로, 마이크로프로세서, 또는 컴퓨터 등이 있다는 것에 특히 주목해야 한다. 라인(616)을 통하여, 제어 회로(610)와 d.c. 전원 공급(114) 등이 요구되어지는 기간 동안에 적어도 상기에서 기술(記述)된 전압을 생산하는 것이 가능하도록, 적합한 신호는 디지털 처리 장치(614)에 의하여 공급될 수 있다.

미래에서 진가(眞價)를 알 수 있듯이, 요구되어지는 클램핑 장(場)과 동시에 일어나는 클램핑 힘 등을 재빨리 얻도록, 본 발명은 높은 전압을 이용하는 이점이 있다. 일단 요구되어지는 클램핑 힘에 도달한다면, 본 발명은 요구되어지는 최소의 레벨에서 전기장을 지속하는 유지(holding) 퍼텐셜를 줄이는 이점을 가짐으로써, 인터페이스 갭을 가로지르면서 초과 전하 이동을 최소화한다. 상기 방식으로 웨이퍼 스티킹(sticking)은 실질적으로 줄어든다.

게다가, 요구되어지는 최소의 레벨에서 전기장의 지속은 공지되고 재-생산하는 척에 저장된 전하의 양(量)이라는 결과를 일으킨다. 결과적으로, 저장된 전하는 여분의 클램핑 힘을 최소화하는 계산된 방식으로 제거될 수 있다. 추가적으로, 본 발명은 저장된 전하를 제거하도록 (반대의 극성으로) 높은 전압을 이용하는 이점을 가짐으로써, 웨이퍼 처리량을 개선할 목적으로 디클램핑(declamping) 시간뿐 아니라 여분의 스티킹 시간 등을 최소화할 수 있다.

본 발명이 몇몇의 선호되는 실시예에 관하여 기술(記述)되었지만, 본 발명의 범위 내(內)에 있는 변이형, 대치형, 일치형 등이 있다. 본 발명의 방법과 장치 등을 구현하는 많은 변이 방식이 있음에 특히 주목해야만 한다. 그러므로, 본 발명의 정신과 범위 내(內)에서의 변이형, 대치형, 일치형 등을 포함하면서, 다음의 부속된 청구항은 해석될 수 있음은 의도된 것이다.

Claims (24)

1. 직류 전원을 제어하는 제어 시스템(600)으로서, 상기 직류 전원(114)은 웨이퍼를 정전기적 척에 클램핑하도록 저항성 유전체 레이어(116)를 위에 배치시킨 정전기적 척의 한 극(極)에 직류 전압을 공급하고, 상기 제어 시스템은,

   - 상기 직류 전원(114)에 전기적으로 연결되어 상기 직류 전원으로 하여금 주기별로 다른 직류 전압을 출력하게 하는 제어 회로

   를 포함하며, 상기 직류 전압은,

   - 상기 저항성 유전체 레이어의 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 일부분 이상위에 놓인 상기 웨이퍼의 제 2 영역 간에 전위차를 형성시키는 준비 주기 동안의 제 1 극성의 준비 전압(build-up voltage)으로서, 상기 전위차는 상기 정전기적 척에 상기 웨이퍼를 클래핑하는 클램핑 힘을 발생시키고, 상기 준비 주기는 상기 클램핑 힘이 지정 레벨에 도달할 때 종료되는, 이러한 준비 전압,

   - 상기 클램핑 힘을 상기 지정 레벨로 유지시키는 유지 주기 동안의 유지 전압(holding voltage)으로서, 상기 유지 전압의 극성도 제 1 극성이며, 상기 유지 전압의 크기는 상기 준비 전압의 크기보다 작은, 이러한 유지 전압, 그리고

   - 상기 클램핑 힘을 제거시키는 디클램핑 주기 동안의 디클램핑 전압으로서, 상기 디클램핑 전압은 상기 제 1 극성과는 반대의 극성을 가지는, 이러한 디클램핑 전압

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템(600).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 힘은, 처리과정 중 열적 전이를 지정 레벨로 안정시키기에 충분한, 상기 웨이퍼와 상기 정전기적 척 간의 정전기적 힘을 나타내는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 디클램핑 전압의 크기는 상기 준비 전압의 크기와 같은 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 정전기적 척이 바이폴라 정전기적 척인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 웨이퍼에 유도된 직류 바이어스에 따라 상기 직류 전압을 조정하기 위해 상기 제어 회로에 연결된 바이어스 상쇄 회로(bias compensation circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 회로에 연결된 디지털 처리 장치(614)로부터의 신호에 따라 상기 준비 전압, 상기 유지 전압, 그리고 상기 디클램핑 전압 중 한가지 이상이 발생되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 디지털 처리 장치(614)로부터의 신호에 따라 상기 준비 주기, 상기 유지 주기, 상기 디클램핑 주기 중 한가지 이상이 발생되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 회로는 아날로그 제어 회로인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 전위차가 0볼트일 때 상기 디클램핑 주기가 종료되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 준비 전압 레벨이 스퀘어 웨이브 펄스로 공급되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
11. 저항성 유전체 레이어(116)를 위에 배치한 정전기적 척(112)에 웨이퍼를 클램핑하는 방법으로서, 이 방법은,

    - 상기 저항성 유전체 레이어의 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 일부분 이상위에 놓인 상기 웨이퍼(108)의 제 2 영역 사이에 전위차를 형성시키는 제 1 극성의 준비 전압을 상기 정전기적 척의 한 극에 제공하고, 이때, 상기 전위차는 상기 웨이퍼를 상기 정전기적 척에 클램핑하는 클램핑 힘을 발생시키며,

    - 상기 클램핑 힘이 지정 레벨에 도달할 때 상기 준비 전압 제공 단계를 종료하며, 그리고

    - 상기 클램핑 힘을 상기 지정 레벨로 유지하는 유지 전압을 상기 정전기 척의 상기 극에 제공하고, 이때, 상기 유지 전압의 극성은 상기 제 1 극성이고 상기 유지 전압의 크기는 상기 준비 전압의 크기보다 작은,

    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 방법은,

    - 상기 클램핑 힘을 제거하는 디클램핑 전압을 상기 정전기적 척의 상기 극에 제공하며, 이때, 상기 디클램핑 전압의 극성은 상기 제 1 극성과 반대인

    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 디클램핑 전압의 크기가 상기 준비 전압의 크기와 같은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 제어 회로(610)에 연결된 디지털 처리 장치(614)로부터의 신호에 따라 상기 준비 전압, 상기 유지 전압, 그리고 상기 디클램핑 전압 중 한가지 이상이 발생되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
15. 제 12 항에 있어서, 제어 회로(610)에 연결된 아날로그 회로로부터의 신호에 따라 상기 준비 전압, 상기 유지 전압, 그리고 상기 디클램핑 전압 중 한가지 이상이 발생되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 방법은,

    - 상기 웨이퍼에 유도된 직류 바이어스에 따라 상기 준비 전압, 상기 유지 전압, 그리고 상기 디클램핑 전압 중 한가지 이상을 조정하는

    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
17. 제 11 항에 있어서, 상기 클램핑 힘은, 처리과정 중 열 전이를 지정 레벨로 안정시키기에 충분한, 상기 웨이퍼와 상기 정전기적 척 간의 정전기적 힘을 나타내는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 정전기적 척은 바이폴라 정전기적 척인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
19. 제 12 항에 있어서, 상기 방법은,

    - 상기 전위차가 0 볼트일 때 상기 디클램핑 전압 제공 단계를 종료하는

    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
20. 제 11 항에 있어서, 상기 준비 전압이 스퀘어 웨이브 펄스로 공급되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 클램핑 방법.
21. 직류 전원(114)을 제어하는 장치로서, 상기 직류 전원(114)은 웨이퍼(108)를 정전기적 척에 클램핑하도록 저항성 유전체 레이어(116)를 위에 배치한 정전기적 척(112)에 전압을 공급하며, 상기 장치는,

    - 상기 직류 전원(114)에 연결되어 제 1 제어 신호를 발생시키는 수단으로서, 이때, 상기 직류 전원은 상기 제 1 제어 신호에 따라, 상기 저항성 유전체 레이어의 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 일부분 이상 위에 놓인 상기 웨이퍼의 제 2 영역 간에 전위차를 형성시키는 제 1 극성의 준비 전압을 상기 정전기적 척의 한 극에 제공하고, 상기 전위차는 상기 웨이퍼를 상기 정전기적 척에 클램핑시키는 클램핑 힘을 발생시키는, 이러한 제 1 제어 신호 발생 수단,

    - 상기 직류 전원에 연결되어 제 2 제어 신호를 발생시키는 수단으로서, 이때, 상기 직류 전원은 상기 제 2 제어 신호에 따라, 상기 클램핑 힘이 지정 레벨에 도달할 때 상기 준비 전압을 종료시키는, 이러한 제 2 제어 신호 발생 수단, 그리고

    - 상기 직류 전원에 연결되어 제 3 제어 신호를 발생시키는 수단으로서, 이때, 상기 직류 전원은 제 3 제어 신호에 따라, 상기 클램핑 힘을 상기 지정 레벨로 유지시키는 유지 전압을 상기 정전기적 척의 상기 극에 제공하며, 상기 유지 전압의 극성은 제 1 극성과 같고 상기 유지 전압의 크기는 상기 준비 전압의 크기보다 작은, 이러한 제 3 제어 신호 발생 수단

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 제어 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 장치는,

    - 상기 직류 전원에 연결되어 제 4 제어 신호를 발생시키는 수단으로서, 상기 직류 전원은 상기 제 4 제어 신호에 따라, 상기 클램핑 힘을 제거하는 디클램핑 전압을 상기 정전기적 척의 상기 극에 제공하고, 상기 디클램핑 전압의 극성은 상기 제 1 극성과 반대인, 이러한 제 4 제어 신호 발생 수단

    을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 제어 장치.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 디클램핑 전압의 크기가 상기 준비 전압의 크기와 같은 것을 특징으로 하는 직류 전원 제어 장치.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 장치는,

    - 상기 웨이퍼에 유도된 직류 바이어스에 따라 상기 준비 전압, 상기 유지 전압, 그리고 상기 디클램핑 전압 중 한가지 이상을 조정하는 수단

    을 추가로 포함하며, 상기 조정 수단이 상기 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 제어 장치.