KR100543319B1 - 쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

정전 척 전력 공급원의 기준 노드의 기준 전압을 제어하기 위해 배치되는 제어 회로가 공개된다. 정전 척 전력 공급원은 쌍극 정전 척에 기판을 죄기 위해 배치된다. 정전 척은 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체를 가진다. 정전 척 전력 공급원은 제 1 출력부와 제 2 출력부를 가진다. 상기 제 1 출력부는 상기 제 1 내장 플레이트와 연결되도록 배치된다. 상기 제 2 출력부는 상기 제 2 내장 플레이트와 연결되도록 배치된다. 상기 제 1 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대해 제 1 출력 전압을 가진다. 상기 제 2 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대해 제 2 출력 전압을 가진다. 제어 회로는, 제 1 출력부와 직렬연결되는 제 1 저항, 제 1 저항에서의 전압 강하를 감지하기 위해 제 1 저항에 연결되는 제 1 증폭기; 상기 제 2 출력부와 직렬연결되는 제 2 저항, 그리고 제 2 저항에서의 전압 강하를 감지하기 위해 제 2 저항에 연결되는 제 2 증폭기;로 구성된다.

Description

쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기 위한 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR OFFSETTING PLASMA BIAS VOLTAGE IN BIPOLAR ELECTROSTATIC CHUCKS}
본 발명은 반도체 소자 및 반도체 소자 제작 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라즈마 공정 챔버의 쌍극 정전 척 위에 반도체 기판(웨이퍼)을 죄기(정전 인력에의해 고정시키기) 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 공정 시스템의 쌍극 정전 척의 사용은 잘 알려져 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 도 1은 쌍극 정전 척으로 사용하기에 적합한 챔버를 나타내는 기판 공정 챔버의 간단화된 도면을 도시한다. 도 1에서, 기판 플라즈마 공정 시스템(100)은 플라즈마 공정 챔버(110)를 포함한다. 챔버(110) 내에는, 샤워헤드형의 전극(104)이 배치되고, TCP 코일은 RF 제너레이터(108)에 의해 에너지를 얻는다.
챔버(110)의 최상부 내에서 전극(104)의 최상부로, 기체 소스 물질(에칭제 소스 기체)을 공급하는 기체구멍(102)이 제공된다. 이 실시예에서, 샤워헤드형 전극(104)은 기판(112) 위의 RF-유도 플라즈마 영역(134)으로 기체형 소스 물질을 확산시키기 위해 다수의 배플(106)을 포함하고, 상기 기판(112)은 반도체 기판이나 평면 패널 디스플레이를 나타낸다. 기체형 소스 물질은 챔버 자체의 벽 내에 구축 된 포트로부터, 또는 기판 아래에 배치되는 기체 고리 장치로부터 분출될 수도 있다.
기판(112)은 챔버(110) 내로 삽입되고, 쌍극 정전 척(114) 위에 배치된다. 쌍극 정전 척(114)은 하부 전극(116)에 일체형으로 부착되고 전기 연결된다. 그러므로, 쌍극 정전 척(114)과 하부 전극(116)은 동일한 RF 전위를 가진다. 하부 전극(116)은 RF 제너레이터(108)로부터 RF 전력을 수신한다. 전력 공급원(170)은 제 1 플레이트(152)에 리드(123)를 이용하여 음의 바이어스 전압 Vn을 제공하고, 제 2 플레이트(150)에 리드(124)를 이용하여 양의 바이어스 전압 Vp를 제공한다.
RF 제너레이터(108)에 의해 공급되는 RF 에너지로부터 전력 공급원(170)을 보호하기 위하여, RF 필터(도면의 간단화를 위해 도 1에서 생략된 일반적 형태)는 전력 공급원(170)과 RF 제너레이터(108) 사이에 배치될 수 있다. 유사하게, dc 블로킹 커패시터(도면의 간단화를 위해 도 1에서 생략된 일반적 형태)가 전력 공급원(170)과 RF 제너레이터(108) 사이에 배치되어, 전력 공급원(170)에 의해 공급되는 dc 전위 수준에 의해 RF 제너레이터(108)가 영향을 받지 않게 한다.
냉각 포트(122)는 하부 전극(116)과 정전 척(114)을 통해 연장된다. 헬륨 냉각 기체는 냉각 포트(122)를 통해 압력(한 실시예에서 약 5-10 토르)하에 삽입된다. 헬륨 냉각 기체는 기판(112)의 하부 표면에 충돌하여, 공정 시에 기판 온도를 정확하게 제어하기 위한 열 전달 매질로 작용하여, 균일하고 반복적인 공정 결과를 보장한다. 플라즈마 공정 동안에, 챔버(110) 내의 압력은 포트(160)를 통해 기체를 방출함으로서 낮게 유지된다. 한 실시예에서, 약 5-25 밀리토르이다. 다수의 히터(도면의 간단화를 위해 도 1에서 생략된 일반적 형태)가 에칭을 위해 적절한 챔버 온도(한 실시예에서 섭씨 약 70 도)를 유지하기 위해 제공될 수 있다. 전기 경로를 접지부에 제공하기 위해, 챔버(110)의 벽(111)은 일반적으로 접지될 수 있다.
도 2A는 도 1의 쌍극 정전 척(114)의 상세한 단면도이다. 이름이 제시하는 바와 같이, 쌍극 정전 척(114)은 두 개의 플레이트, 즉 음 대전 플레이트(152)와 양 대전 플레이트(150)를 가진다. 쌍극 정전 척(114)의 플레이트들은 도 1의 전력 공급원(170)에 연결된다. 전력 공급원(170)이 온 상태이면, 플레이트(150)는 공통 기준 전위 수준에 대해 전력 공급원(170)에 의해 양으로 바이어스된다. 전력 공급원(170)은 공통 기준 전위 수준에 대해 플레이트(152)를 음으로 바이어스시킨다. 플레이트(150, 152)가 고정 위치에 있기 때문에, 대전된 플레이트에 의해 생성되는 전기장은 각각의 플레이트를 둘러싸는 영역에 형성된다.
p형 반도체 웨이퍼에서, 기판(112)의 전공은 음으로 바이어스된 플레이트(152) 바로 위에 위치하는 기판의 영역을 향해 이동한다. 그러므로, 양전하의 영역은 플레이트(152)에 의해 정전 척(114)에서 생성되는 전기장에 대해 반대 방향, 동일 크기로 형성된다. 음 전하의 결과적인 영역은 양으로 바이어스된 플레이트(150) 바로 위에 놓이는 영역의 기판(112)에 형성된다. 동일한 방식으로, n형 반도체 웨이퍼에서, 기판(112)의 전자는 양으로 바이어스된 플레이트(152) 바로 위에 위치하는 기판(112)의 영역을 향해 이동한다. 그러므로, 음 전하의 영역은 플레이트(150)에 의해 정전 척(114)에 생성되는 전기장에 동일 크기, 반대 방향으로 형성된다. 양 전하의 결과적인 영역은 음으로 바이어스된 플레이트(152) 바로 위에 위치하는 영역의 기판(112)에 형성된다.
당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, 정전 척(114)의 바이어스된 플레이트(150, 152)와 기판(112)의 반대로 대전된 영역의 존재는 정전 척(114)과 기판(112)을 연결하는 유도 정전기력을 유발한다. 예를 들어, 도 2A는 기판(112)의 음으로 대전된 영역(122)과 양으로 대전된 플레이트(150) 사이의 정전기력 F1을 보여준다. 도 2A는 기판(112)의 양으로 대전된 영역(124)과 음으로 대전된 플레이트(152) 사이의 정전기력 F2를 또한 보여준다. 당 분야에 공지된 바와 같이, 힘 F1의 크기는 바이어스된 플레이트(150)와 대전된 영역(122) 사이의 전위차에 정비례한다. 유사한 방식으로, F2의 크기는 바이어스된 플레이트(152)와 대전된 영역(124) 사이의 전위차에 정비례한다. 이 예에서, 정전기력 F1, F2는 정전 척(114)에 기판(112)을 죄도록 작용한다.
통상적으로, 플라즈마 작용시에, 소자나 기판에 가해지는 조임력은 동일한 것이 바람직하다.
그러나, 음으로 대전된 플라즈마를 챔버(110)에 삽입한 후에, 기판(112)은 플라즈마 유도 바이어스 -Vb에 의해 정전 척에 대해 음으로 바이어스된다. 예를 들어, 도 2B는 정전 조임력 F1 및 F2에 대한 음으로 대전된 플라즈마(180)의 영향을 도시한다. 기판(112)의 플라즈마 유동 바이어스 -Vb는 기판(112)의 유도 전하 영역(122, 124)과 바이어스된 플레이트(150, 152) 사이의 상대적인 전압 전위 강하를 오프셋한다. 이때 바이어스된 플레이트(150, 152)는 전력 공급원(170)에 의해 공통 접지에 대해 고정된 전위를 유지한다. 정전기력 F1, F2가 영역(122, 124)과 플레이트(150, 152) 사이의 상대적인 전위차에 정비례하기 때문에, F1을 증가시키고 F2를 감소시킴으로서, 플라즈마 유동 바이어스 -Vb는 조임력 F1과 F2의 불균형을 초래한다.
이 상황을 설명하기 위하여, 공통 기준 전압 수준에 대해 +350 V의 양극(204)과 -350 V의 음극(206)으로 전력 공급원(170)에 의해 바이어스되는 경우를 고려해보자. 플라즈마가 오프 상태일 때, 기판 전위는 공통 기준 전압 수준에서 0V로 유지되고, 쌍극 척(114)의 플레이트와 그 위에 놓인 기판 영역 사이의 전위차는 각각 +350 V와 -350 V이다.
기판(112)이 플라즈마의 존재로 인해 음으로 대전될 때, 기판과 쌍극 정전 척의 두 플레이트 사이의 전위차가 비대칭이 될 수가 있다. 예를 들어, 플라즈마가 온 상태일 때, 기판 바이어스 전압이 -100 V인 경우를 생각해보자. 이 경우에, 음으로 바이어스된 기판과 양의 플레이트 사이의 전위차는 +450 V까지 증가된다. 그러나, 음으로 바이어스된 기판과 음의 플레이트 사이의 전위차는 -250 V까지 감소한다. 전위차의 감소는 음의 플레이트와 웨이퍼 사이의 정전 보지력을 감소시킨다. 결과적으로, 소량의 열 교환 기체가 탈출하여, 부적절한 온도 제어 및 공정 변화를 유발할 수 있다. 일부 경우에, 쌍극 척에 기판을 보지하는 정전기력은 매우 약하게 되어, 챔버 내의 저압과 헬륨 냉각 압력 사이의 압력차에 의해 기판에 가해지는 힘에 저항하기에 불충분하여서, 기판이 척으로 표면으로부터 떨어지는 결과를 유발할 수 있다.
더욱이, 플라즈마 유도에 의한 음의 기판 바이어스는 쌍극 척의 양극과 음으로 바이어스된 기판 사이의 전위차를 부적절하게 증가시킬 수 있다. 지나치게 큰 전위차는 플라즈마 내/외로 과전류를 유발하거나 척의 상부 표면과 기판의 하부 표면 사이에 아크(스파크)를 일으킬 수 있어서, 움푹 들어간 손상이 생길 수 있다. 시간이 지나, 척의 표면은 손상받아서, 열 교환 기체가 적절히 밀봉되는 것이 불가능할 정도가 될 수 있다.
도 3에 플라즈마 유도 바이어스를 보상하는 기존 기술의 시도가 도시된다. 정전 척(414)은 음으로 바이어스되는 플레이트(420)와 양으로 바이어스되는 플레이트(418)를 포함한다. DC 전력 공급원(406)과 DC 전력 공급원(408)은 가변적인 접지 기준 노드(407)에 대한 적절한 전압 전위를 플레이트(418, 420)에 각각 공급하여, 기판(416)에 동일한 양의 반대 전하의 영역을 생성한다. 반대 극성을 가지면서 동일한 양인 전하의 이러한 영역은 필요한 조임력을 생성한다. 픽업 핀(402)이 챔버 내에 배치되어, 웨이퍼(416)에 생성되는 플라즈마 유도 바이어스를 감지하고, 이러한 방식으로 기준 노드(407) 변화에 필요한 입력을 제공한다. 접지 기준 노드(407) 변화는 플레이트(418, 420)에 가해진 전위를 적절히 증감시킴으로서 유도 플라즈마 바이어스를 보상하는 효과를 가진다.
그러나, 픽업 핀(402)의 사용은 여러 단점을 가진다. 픽업 핀(402)이 웨이퍼(416)의 플라즈마 유도 바이어스에 근접하는 것이 이러한 단점 중 하나이다. 불행하게도, 이 접근은 사용자의 제어 하에 놓이지 않는 수많은 인자에 의해 영향받을 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 이온이 픽업 핀의 입자로 하여금 챔버 내의 플라즈마를 이동시키고 오염시킬 때의 스퍼터링과 같이, 픽업 핀(402)은 플라즈마 유도 손상을 입을 것이다. 바람직하지 않은 오염이 생기는 것에 더하여, 이 손상은 기계 측정과 조절을 요하는 방식(즉, 픽업 핀(402)의 전기 특성의 변화를 보상하기 위한 저항 브리지(450)의 존재)으로 픽업 핀의 전기 특성을 변경시킬 것이고, 상당한 고장과 생산성 감소를 유발하는 부품 교체가 생길 수 있다.
위치하는 영역의 플라즈마가 웨이퍼(416) 표면에 충돌하는 플라즈마와 상당히 다르면, 픽업핀(402)은 웨이퍼(416)의 플라즈마 유도 바이어스를 적절히 보상하지 못할 수 있다. 웨이퍼(416)와 픽업 핀(402)에 의해 나타나는 것 사이의 플라즈마의 차이는 아래의 인자에 인한 것일 수 있다. 공간적 변화(즉, 플라즈마 밀도/온도의 방사형 분포), 비정규적 치수로 인한 플라즈마 자체의 비균일성 등을 그 예로 들 수 있다. 실제로, 이러한 인자 중 어느 하나도 플라즈마 유도 바이어스를 보상하기 위한 메카니즘으로 픽업 핀(402)을 불만족스럽게 사용할 수 있다.
앞서의 고찰에서, 특히 플라즈마 환경에서 쌍극 정전 척에 기판을 죄기 위한 향상된 기술이 요구된다. 비용을 감소시키고 오염을 줄이기 위해서, 향상된 기술은 픽업 핀을 사용하지 않고 제 2 전력 공급원이나 복잡한 제어 회로를 필요로 하지 않을 것이다.
본 발명은, 한 실시예에서, 정전 척 전력 공급원의 기준 노드의 기준 전압을 제어하기 위해 배치되는 제어 회로에 관한 것이다. 상기 정전 척 전력 공급원은 쌍극 정전 척에 기판을 죄도록 배치된다. 정전 척은 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체를 포함한다. 정전 척 전력 공급원은 제 1 내장 전도체와 연결하기 위한 제 1 출력부를 가진다. 제 1 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대한 제 1 출력 전압을 가진다. 정전 척 전력 공급원은 제 2 내장 전도체에 연결하기 위한 제 2 출력부를 가진다. 제 2 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대한 제 2 출력 전압을 가진다.
제어 회로는 제 1 출력부와 직렬로 연결되는 제 1 저항, 제 1 저항의 제 1 전압 강하를 감지하기 위해 제 1 저항에 연결되는 제 1 증폭기, 상기 제 2 출력부에 직렬로 연결되는 제 2 저항, 그리고 제 2 저항의 제 2 전압 강하를 감지하기 위해 제 2 저항에 연결되는 제 2 증폭기를 포함한다.
또다른 실시예에서, 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체를 가지는 쌍극 정전 척과 연결하기 위해 배치되는 전력 공급원이 공개된다. 전력 공급원은 제 1 내장 전도체와 연결하기 위해 배치되는 제 1 출력부와 기준 노드를 포함하여, 제 1 출력부가 기준 노드에 대한 제 1 출력 전압을 가지게 된다. 전력 공급원은 제 2 내장 전도체와 연결하기 위해 배치되는 제 2 출력부를 또한 포함하고, 상기 제 2 출력부는 기준 노드에 대한 제 2 출력 전압을 가진다. 전력 공급원은 제 1 출력부와 제 2 출력부에 연결되는 제어 회로를 추가로 포함한다. 제어 회로는 제 1 출력부의 제 1 전류와 제 2 출력부의 제 2 전류 사이의 전류차를 감지한다. 제어 회로는 기준 노드의 전위 수준을 제어하기 위해 제어 회로의 제어 출력부에 제어 전압을 출력한다. 제어 전압은 일반적으로 전류차에 비례한다.
또하나의 실시예에서, 플라즈마 처리 공정 센터 내에서 척에 기판을 죄기 위한 방법이 공개된다. 이 방법은 다음의 작동 단계를 포함한다. 먼저, 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체를 가지는 정전 척을 제공한다. 두 번째로, 기준 노드를 가지는 제 1 전력 공급원을 제공한다. 이 실시예에서, 제 1 전력 공급원은 제 1 출력부와 제 2 출력부를 가져서, 제 1 내장 전도체가 제 1 출력부에 연결되고, 제 2 내장 전도체가 제 2 출력부에 연결된다. 제 1 전력 공급원은 제 1 출력부의 제 1 전류와 제 2 출력부의 제 2 전류 사이의 전류차를 감지하기 위해 제 1 출력부와 제 2 출력부에 연결되는 제어 회로를 추가로 포함한다. 제어 회로는 기준 노드의 전위 수준을 제어하기 위해 제어 회로의 제어 출력부에 제어 전압을 출력하도록 작동한다. 제어 전압은 전류차에 일반적으로 비례한다.
다른 하나의 실시예에서, 정전 척 전력 공급원의 기준 노드의 기준 전압을 제어하기 위해 배치되는 제어 회로가 공개된다. 정전 척 전력 공급원은 쌍극 정전 척에 기판을 죄기 위해 배치되고, 상기 쌍극 정전 척은 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체를 가진다. 정전 척 전력 공급원은 제 1 내장 전도체에 연결하기 위해 배치되는 제 1 출력부를 가진다. 제 1 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대한 제 1 출력 전압을 가진다. 정전 척 전력 공급원은 제 2 내장 전도체에 연결하기 위해 배치되는 제 2 출력부를 가진다. 제 2 출력부는 기준 노드의 기준 전압에 대한 제 2 출력 전압을 가진다. 제어 회로는 제 1 출력부와 직렬로 연결되는 제 1 저항 수단을 포함한다. 상기 제 1 저항 수단의 제 1 전압 강하를 감지하기 위해 제 1 저항 수단에 제 1 감지 수단이 연결된다. 제어 회로는 제 2 출력부에 직렬로 연결되는 제 2 저항수단과 제 2 감지 수단을 추가로 포함한다. 제 2 감지 수단은 제 2 저항 수단의 제 2 전압 강하를 감지하기 위해 제 2 저항 수단에 연결된다.
본 발명은 첨부된 도면을 제한적인 의미가 아니라 하나의 예로서 제시한다. 다음의 도면에서, 이해를 돕기 위해, 유사한 기준 번호는 유사한 요소를 언급한다.
도 1은 전형적인 플라즈마 기판 공정 시스템의 간단화된 도면.
도 2A는 유도되는 전하와 결과적인 조임력의 분포를 도시하는 쌍극 정전 척과 기판의 단면도.
도 2B는 유도되는 전하의 분포에 음으로 대전된 플라즈마의 영향과 결과적인 불균형 조임력을 도시하는, 도 2A에 도시되는 바와 같은 쌍극 정전 척과 기판의 단면도.
도 3은 웨이퍼의 플라즈마 유도 바이어스를 보상하기 위해 고안된 픽업핀의 사용에 기초한 기존 기술의 회로를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라, 쌍극 정전 척의 플레이트에 전압을 보상하는 플라즈마 유도 바이어스를 공급하기 위한 자체 바이어싱 정전 척 전력 공급원의 도면.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 플라즈마가 없는 정전 척에 죄어지는 기판에 존재하는 누설 전류를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라, 플라즈마 삽입 후에 자체 바이어싱 전력 공급원에 연결되는 정전 척에 배치되는 기판에 존재하는 누설 전류를 도시하는 도면.
본 발명은 첨부된 도면에서 도시되는 바와 같이 몇몇 선호되는 실시예를 기준하여 상세히 기술될 것이다. 다음의 기술 내용에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 세부사항이 기술될 것이다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정 사항의 일부나 전부 없이 실행가능하다는 것을 당 분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있을 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 공정 단계는 본 발명을 부적절하게 흐리지 않기 위해 상세히 설명되지 않았다.
본 발명은 플라즈마 공정 챔버 내의 쌍극 정전 척의 플라즈마 유도(plasma induced) 바이어스 전압을 보상하기 위해 자체 바이어싱 전력 공급원을 사용하는 것에 관련된다. 발명의 한 실시예에서, 전력 공급원은 플라즈마 처리 공정 동안 가해지는 바이어스 전압의 양을 측정하기 위해 정전 척의 누설 전류 성질을 이용한다. 바이어스 전압은 전력 공급원의 양의 리드와 음의 리드 사이의 누설 전류 흐름을 오프셋시킨다. 이같은 오프셋이 한 피드백 루프로의 입력을 형성시키며, 상기 플라즈마 유도(plasma induced) 바이어스 전압을 보상하는 접지 기준을 오프셋하는 영향을 갖는다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라, 쌍극 정전 척(즉, 도 4의 척(414))의 플레이트에 불균형 전압을 공급하기 위한 자체 바이어싱 정전 척 전력 공급원(500)을 도시한다. 도 4의 배치에서, 자체 바이어싱 정전 척 전력 공급원(500)은 가변 전압 전력 소스(510)를 포함한다. 가변 전압 전력 소스(510)는 입력으로 제어 신호(516)(예를 들어, 0-5V 사이의 DC 신호)를 수신하고, 양이나 음의 접지 기준 노드(407)를 그 출력 단자(502)에서 출력한다. 본 예에서, 가변 전압 전력 소스(510)는 캘리포니아, 엘 카존에 위치하는 American High Voltage, Inc.의 TC5 전압 전력 소스를 나타내고, 다른 종래의 전력 소스도 가변 여부에 상관없이 사용될 수 있다.
가변 전압 전력 소스(510)는 DC 전력 공급원(406)의 애노드와 DC 전력 공급원(408)의 캐소드에 접지 기준 노드(407)를 이용하여 연결된다. DC 전력 공급원(406)의 캐소드는 자체 바이어싱 정전 척 전력 공급원(500)의 제 1 레그(412)를 이용하여 정전 척(414)의 내장 플레이트(418)에 연결된다. 이 실시예에서, 저항(532)은 DC 전력 공급원(406)의 캐소드와 내장 플레이트(418)에 직렬 연결된다. 저항(532)은 고립 증폭기(508)의 입력 노드에 병렬로 연결되는 것이 선호되고, 그래서 저항(532)에서의 전압 강하 V1이 고립 증폭기(508)에 대한 입력을 형성한다.
도 4의 실시예에서, DC 전력 공급원(408)의 애노드가 자체 바이어싱 정전 척 전력 공급원(500)의 제 2 레그(410)를 이용하여 정전 척(414)의 내장 플레이트(420)에 연결된다. 이 실시예에서, 저항(530)은 DC 전력 공급원(408)의 애노드와 내장 플레이트(420)에 직렬로 연결된다. 저항(530)은 고립 증폭기(504)의 입력 노드에 병렬로 연결되어서, 저항(530)에서의 전압 강하(V2)가 고립 증폭기(504)에 대한 입력을 형성하는 것이 선호된다.
본 예에서, 고립 증폭기(504, 508)는 캘리포니아, 산타 클라라에 위치하는 Analog Devices사 제품의 AD202KY Isonlation Amplifier를 나타내고, 다른 종래의고립 증폭기도 가변 여부에 상관없이 역시 사용될 수 있다. 저항(530, 532)은, 한 예에서, 약 500 킬로오옴 +/-1%의 저항값을 가질 수 있다.
기술되는 실시예에 따라, 고립 증폭기(508)의 출력 노드(512)와 고립 증폭기(504)의 출력 노드(514) 각각은 차동 증폭기(506)에 한쌍의 입력 중 하나를 형성한다. 차동 증폭기(506)는 가변 전력 공급원(510)에 대한 입력 제어 신호를 형성하는 출력 신호(516)를 가진다. 이 방식으로, 제어 회로(570)가 형성되어, 고립 증폭기(504, 508)와 차동 증폭기(506)를 포함한다. 본 예에서, 차동 증폭기(506)는 캘리포니아, 산타 클라라의 Analog Devices사 제품인 OP490GP 차동 증폭기를 나타내고, 다른 종래의 차동 증폭기도 사용가능하다.
기술되는 실시예에서, 저항(530, 532)은 고정, 가변, 또는 저항 요소의 조합일 수 있다. 가변 저항은 제어 회로(570)의 내재된 불균형을 보상하는 능력을 사용자에게 제공하고, 시스템 측정이나 작동간 유도 변화(즉, 정전 척(414)이나 챔버의 전기 특성)를 조절하는 능력을 사용자에게 제공한다.
기술되는 실시예에서, 정전 척(414)은 저항 물질로 형성된다. 예를 들어, 물질의 저항률은 106-1018 오옴센티미터, 선호적인 저항률은 108-1014 오옴센티미터, 가장 선호되는 범위는 1010-1011 오옴센티미터이다. 기판(416)은 10-40 오옴센티미터 범위의 저항률을 가지는 n형, 또는 p형 반도체 물질의 형태를 취할 수 있다. 당 분야에 잘 알려진 바와 같이, 저항 물질이 전위차에 노출될 때, 전류가 흐를 것이다. 전류는 높은 전위의 영역으로부터 낮은 전위의 영역으로 흐를 것이다. 도 5를 보면, 저항 R은 한 개의 저항이나 저항 그룹과 같은 분리된 요소일 수 있다. 또다른 실시예에서, R은 내장 플레이트(418, 420) 사이의 영역과 같은 분포 요소일 수 있다. 예를 들어, 내장 플레이트(418, 420)가 기준 노드(407)에 대해 +VR와 -VR로 각각 바이어스될 때, 전위차 2VR는 플레이트(418)로부터 플레이트(420)까지 누설 전류 I척을 흐르게할 것이다. 누설 전류 I척은 플레이트(418, 420)에 가해진 바이어스 사이의 차에 따른다.
작동시에, 반도체 웨이퍼(416)로 표시되는 제품은 플라즈마 챔버(110)에 플라즈마를 삽입하기 전에 정전 척(414)에 배치된다. 웨이퍼(416)를 정전 척(414)에 고정적으로 부착시키기 위하여, DC 전력 공급원(406)은 기준 노드(407)에 대해 + VR 볼트까지 내장 플레이트(418)를 바이어스시킬 수 있다. 동시에, DC 전력 공급원(408)은 기준 노드(407)에 대해 -VR 볼트까지 내장 플레이트(420)를 바이어스시킬 수 있다. 앞서 기술된 바와 같이, 동일 크기, 반대 극성의 전기장은 바이어스된 내장 플레이트(418)에 의해 웨이퍼(416)의 영역(422)에 유도된다. 유사한 방식으로, 동일 크기, 반대 극성의 전기장이 바이어스된 내장 플레이트(420)에 의해 웨이퍼(416)의 영역(424)에 유도된다. 기술되는 실시예에서, 영역(422, 424)의 존재는 동일한 전하를 가지면서, 정전 척(414)에 웨이퍼(416)를 죄기 위해 플라즈마 없이 균형된 정전기력을 유발한다.
도 5는 조여지는 기판과 정전 척 사이에 존재하는 누설 전류를 또한 도시한다. 도시되는 바와 같이, 누설 전류 I1웨이퍼는 내장 플레이트(418)로부터 웨이퍼(416)의 영역(422)까지 흐르고, 역방향 전류 I2웨이퍼는 웨이퍼(416)의 영역(424)으로부터 내장 플레이트(420)까지 흐른다.
당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, I1, I2, I척, I1웨이퍼, I2웨이퍼는 키르히호프의 법칙에 의해 다음의 관계를 가진다.
I1 = I척 + I1웨이퍼
I2 = I척 + I2웨이퍼
이 실시예에서, 플레이트(418)가 정전 척 전력 공급원(500)의 제 1 레그(412)에 연결되기 때문에, 제 1 전류 I1은 저항(532)을 통해 흐른다. 유사한 방식으로, 플레이트(420)가 전력 공급원(500)의 제 2 레그(410)에 연결되기 때문에, 제 2 전류 I2는 저항(530)을 통해 흐를 것이다.
플라즈마가 없을 때, 웨이퍼(416)에는 어떤 유도 바이어스도 없다. 따라서, I1웨이퍼는 I2웨이퍼와 같다. 즉, 웨이퍼(416)로 들어가는 전류는 웨이퍼(416)로부터 나오는 전류와 같다. 앞서 기술된 바와 같이, I1은 I2와 같아서, 저항(532)에서 I1에 의해 생성되는 전압 V1과 저항(530)에서 I2에 의해 생성되는 전압 V2가 동일하게 된다. 전압 V1과 V2가 고립 증폭기(508, 504)에 각각 입력을 형성하기 때문에, 고립 증폭기(508, 504)의 출력(512, 514)은 동일해질 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 차동 증폭기(506)는 전압 V1과 V2 사이의 차에 따라 작동하여, 가변 전력 공급원(510)에 대한 입력 제어 신호를 형성하는 출력/제어 신호(516)를 생성한다. 전압 V1과 V2가 동일하다면, 출력/제어 신호(516)는 0 V이다. 출력/제어 신호(516)가 0V이면, 가변 전력 공급원(510)은 기준 노드를 오프셋(407)하기 위해 바이어스 전압을 생성하지 않는다. 그러므로, 플라즈마가 없는 상황에서, 제어 회로(570)는 초기 정지 상태에 있다.
또다른 실시예에서, 플라즈마가 없을 때조차 누설 전류 I1과 I2의 초기 차를 유발하는 회로에 내재된 불균형으로 인해 다른 초기 평형 상태가 구축될 수 있다. 이 실시예에서, 전력 공급원(510)에 의해 생성되는 오프셋 전압은 기준 노드(407)를 바이어스시켜서, 누설 전류 I1과 I2의 초기차를 제거할 수 있다.
웨이퍼(416)가 정전 척(414)에 연결되고 제어 회로(570)가 평형인 초기 설정 이후에, 음으로 대전된 플라즈마(180)가 플라즈마 챔버(110) 내로 삽입된다. 발명의 다른 하나의 실시예에서, 양으로 대전된 플라즈마가 삽입될 수 있다. 도 6은 음으로 대전된 플라즈마(180)의 존재 하에 정전 척(414)과 웨이퍼(416)에 유도되는 여러 누설 전류를 나타낸다. 기술되는 실시예에서, 플라즈마(180)는 고정 바이어스 전위(182)의 소스(즉, 배터리)로 나타낼 수 있고, 그 캐소드는 (챔버벽(111)에) 접지연결되고, 그 애노드는 웨이퍼(416)에 연결된다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 바와 같이, 플라즈마(180)는 전류 I플라즈마를 위해 기판(416)으로부터 접지부까지 전류 경로를 또한 형성한다.
앞서 기술된 바와 같이, 플라즈마 유도 바이어스 Vbias는 척(414)에 웨이퍼(416)를 보지하는 정전 조임력의 불균형을 생성시킨다. 조임력의 이러한 불균형은 플라즈마 유도 바이어스 Vbias 때문이고, 상기 바이어스 Vbias는 웨이퍼(416)의 영역(422)과 내장 플레이트(418) 사이의 전위차를 증가시키고, 웨이퍼(416)의 영역(424)과 내장 플레이트(420) 사이의 전위차를 감소시킨다.
누설 전류 I1웨이퍼와 I2웨이퍼는 내장 플레이트와 웨이퍼(416)의 연관된 영역 사이의 전위차의 변화에 따라 변할 것이다. 기술되는 실시예에서, 음으로 대전된 플라즈마(180)는 웨이퍼(416) 내로의 전류 흐름 I1웨이퍼를 증가시키고, 이는 내장 플레이트(418)와 웨이퍼(416) 영역(422) 사이의 전위차 증가 때문이다. 동시에, 웨이퍼(416) 외부로의 전류 흐름 I2웨이퍼는 웨이퍼(416) 영역(424)과 내장 플레이트(420) 사이의 전위차 감소로 인해 감소될 것이다. I1웨이퍼와 I2웨이퍼 사이의 전체 차는 I플라즈마이다. 이 예에서, I플라즈마는 플라즈마(180)로 흘러들어간다. 또하나의 실시예에서, 양으로 대전된 플라즈마는 대칭성을 가지는 반대 결과를 낳는다. (주의: 기술되는 실시예에서, 내장 플레이트(418, 420) 사이의 전위차가 약 2V로 변하지 않기 때문에, 누설 전류 I척은 불변이다.)
예를 들어, 도 6에 도시되는 바와 같이, 플라즈마(180)가 챔버(110) 내에 삽입될 때, 웨이퍼(416)는 플라즈마 유도 바이어스 -Vbias(양으로 대전된 플라즈마의 경우에 플라즈마 유도 바이어스는 +Vbias)를 경험한다. 플라즈마 유도 바이어스 -Vbias는 웨이퍼(416) 영역(422)과 내장 플레이트(418) 사이의 전위차를 +Vr - (-Vbias) 또는 Vr + Vbias까지 증가시킨다(내장 플레이트(418)는 기준 노드(407)에 대해 고정 전위 +Vr에 유지된다). 웨이퍼(416) 영역(422)과 내장 플레이트(418) 사이의 전위차 증가는 웨이퍼(416)로 흘러들어가는 누설 전류 I1웨이퍼의 동시 증가를 유발할 것이다. I1 = I1웨이퍼 + I척이고 I척은 불변이기 때문에, 플라즈마 유도 바이어스 Vbias로 인한 I1웨이퍼의 증가는 비례하는 양만큼 제 1 레그 전류 I1을 증가시킬 것이다.
유사한 방식으로, 내장 플레이트(420)가 기준 노드(407)에 대해 고정된 전위 -Vr에 유지되기 때문에, 플라즈마 유도 바이어스 -Vbias는 내장 플레이트(420)와 웨이퍼(416) 영역(424) 사이의 전위차를 -Vr - (-Vbias) 또는 -Vr + Vbias까지 감소시킬 것이다. 전위차의 이러한 감소는 웨이퍼(416)에서 흘러나가는 누설 전류 I2웨이퍼를 감소시킬 것이다. I2 = I2웨이퍼 + I척이고, I척은 불변이기 때문에, 플라즈마 유도 바이어스 -Vbias로 인한 I2웨이퍼의 감소는 비례하는 양만큼 제 2 레그 전류 I2를 감소시킬 것이다.
앞서 기술한 바와 같이, I척이 불변이기 때문에, I1과 I2 사이의 차 Idiff는 웨이퍼(416) 내에 플라즈마(180)의 존재에 의해 유도되는 오프셋 전위의 측정값이다. 전류차 Idiff는 제어 회로(570)에 의해 배치되는 피드백 루프를 위한 입력을 형성한다. 제어 회로(570)에 의해 배치되는 피드백 루프는 Idiff를 0까지 감소시키도록 고안된다. 이 실시예에서, 제어 회로(570)는 내장 플레이트(418, 420)에 대해 기준 노드(407)를 오프셋함으로서 Idiff를 감소시킨다. 이러한 방식으로, 내장 플레이트(418, 420)와 웨이퍼(416)의 연관된 영역(422, 424) 사이의 전위차는 누설 전류 I1과 I2 사이의 관측차에 연결된다.
예를 들어, 오옴의 법칙으로부터, I1은 저항(532)에서 전압 강하 V1을 발생시키고, I2는 저항(530)에서 전압 V2를 발생시킨다. V1과 V2는 고립 증폭기(508, 504)에 각각 입력을 형성하고, 그 출력(512, 514)은 차동 증폭기(506)에 입력을 형성한다. 기술되는 실시예에 따라, 차동 증폭기(506)는 V1과 V2 사이의 차에 비례하는 출력/제어 신호(516)를 발생시킨다. 출력/제어 신호(516)는, 기준 노드(407)에 의해 생성되고 기준 노드(407)에 가해지는 출력 바이어스 전압을 결정한다.
기준 노드(407)에서의 어떤 변화도, 노드(407)가 기준 역할을 하므로, 내장 플레이트(418, 420)의 바이어스를 직접 변화시킬 수 있다. 예를 들어, DC 전력 공급원(406)이 내장 플레이트(418)에 +Vr 볼트의 바이어스를 가하면, 그리고 기준 노드(407)가 +Vref의 양의 바이어스를 가지면, 플레이트(418)의 전위는 +Vr + Vref 가 될 것이다. 유사한 방식으로, DC 전력 공급원(408)이 내장 플레이트에 -Vr 볼트의 바이어스를 가하면, 그리고 기준 노드(407)가 +Vref의 양의 바이어스를 가지면, 플레이트(420)의 전위는 -Vr + Vref 가 될 것이다.
앞서의 내용에서 본 것과 같이, 내장 플레이트(418, 420)와 관련된 웨이퍼(416) 영역(422, 424) 사이의 전위차 변화는 정전 척(414) 내의 누설 전류 I1웨이퍼와 I2웨이퍼에 물론 영향을 미친다. I1웨이퍼나 I2웨이퍼의 어떤 변화도 제 1 레그 누설 전류 I1과 제 2 레그 누설 전류 I2에 영향을 주어, 피드백 루프를 완료한다.
신뢰성이 떨어지고 오염 가능성을 가지는 프로브 핀을 사용하지 않으면서, 본 발명의 기술되는 실시예는 쌍극 정전 척에 불균형 전압을 보상하는 목적을 이룬다. 본 발명의 다른 바람직한 양태에 따라, 기판으로부터 플라즈마까지 전류 흐름을 감소시키거나 제거할 수 있어서, 아크 발생의 위험을 줄이고, 방전 시간 감소로 인한 시간당 처리량 향상, 그리고 척에 기판을 효과적으로 조이기 위한 감소된 전압을 얻을 수 있다.
신뢰성이 떨어지고 오염 가능성이 있는 프로브 핀을 사용하지 않으면서, 쌍극 정전 척에 불균형 전압을 보상하기 위한 능력을 포함하는 것이 본 실시예의 또하나의 장점이다. 본 실시예의 또하나의 바람직한 양태에 따라, 기판으로부터 플라즈마까지 흐르는 전류를 감소시키거나 제거할 수 있다. 기판으로부터 플라즈마까지 전류 흐름의 감소나 제거는 아크 발생의 위험을 감소시키고, 방전 시간 감소로 인한 시간당 처리량 향상, 그리고 척에 기판을 효과적으로 죄기 위한 감소 전압을 얻을 수 있다. 본 발명이 몇몇 선호되는 실시예를 들어 설명되었으나, 발명의 범위 내에서 여러 변경, 수정 등이 가능할 것이다. 예를 들어, 여기서의 논의는 플라즈마 에칭 반응기에 대해 이루어졌으나, 창의적인 자체 바이어싱 쌍극 ESC 척 전력 공급원은 다른 플라즈마 반응기, 예를 들어 증착용으로 사용되는 플라즈마 반응기에서도 사용될 수 있다. 본 발명의 방법과 장치를 구현하기 위한 여러 수많은 방법이 있다는 것에 주목해야할 것이다. 그러므로, 다음의 첨부된 청구범위는 본 발명의 정신과 범위 내에서 모든 변경, 수정 등을 포함하는 것으로 이해되어야할 것이다.

Claims (23)

  1. 정전 척 전력 공급원의 기준 노드(407)의 기준 전압을 제어하기 위해 배치되는 제어 회로로서, 상기 정전 척 전력 공급원은 제 1 내장 전도체(플레이트)(418)와 제 2 내장 전도체(플레이트)(420)를 가지는 쌍극 정전 척(414)에 웨이퍼(416)을 죄도록 배치되고, 상기 정전 척 전력 공급원(500)은 상기 제 1 내장 전도체(플레이트)(418)와 연결되기 위해 배치되는 제 1 출력부(레그)(412)를 가지며, 상기 제 1 출력부(레그)(412)는 상기 기준 전압에 대한 제 1 출력 전압을 가지고, 상기 제 1 출력 전압은 상기 기준 전압 더하기 일정 전압과 같으며, 상기 정전 척 전력 공급원(500)은 상기 제 2 내장 전도체(플레이트)(420)에 연결하기 위해 배치되는 제 2 출력부(레그)(410)를 가지며, 상기 제 2 출력부는 상기 기준 전압에 대한 제 2 출력 전압을 가지고, 상기 제 2 출력 전압은 상기 기준 전압에서 상기 일정 전압이 작은 것과 같으며, 상기 제 1 출력 전압과 상기 제 2 출력 전압간 전위차는 상기 일정 전압의 두배와 같고, 이러한 제어 회로가,
    - 상기 제 1 출력부(412)와 상기 제 1 내장 전도체(418) 사이에 직렬로 연결되는 제 1 저항(532),
    - 상기 제 1 저항에서의 제 1 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 1 저항에 연결되는 제 1 증폭기(508);
    - 상기 제 2 출력부(410)와 상기 제 2 내장 전도체(420) 사이에 직렬로 연결되는 제 2 저항(530), 그리고
    - 상기 제 2 저항에서의 제 2 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 2 저항에 연결되는 제 2 증폭기(504),
    - 상기 제 1 증폭기와 상기 제 2 증폭기의 출력부에 연결되는 차동 증폭기(506)로서, 이때, 이 차동 증폭기는 제어 신호를 출력하기 위한 출력/제어 신호부(516)를 가지며, 상기 출력/제어 신호는 상기 제 1 전압 강하 및 상기 제 2 전압 강하간 전위차와, 상기 제 1 저항의 제 1 전류와 상기 제 2 저항의 제 2 전류간 전류차에 비례하는, 이러한 차동 증폭기, 그리고
    - 상기 기준 노드(407)에 연결되는 출력부와, 상기 차동 증폭기의 출력부에 연결되는 입력부를 가진 가변 전압 전력 공급원(510)으로서, 상기 가변 전압 전원은 상기 제어 신호에 따라, 상기 기준 전압의 값을 그 출력부에서 생성하여, 상기 제 1 전류와 상기 제 2 전류간 상기 전류차를 0으로 감소시키는, 이러한 가변 전압 전력 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기 위한 제어 회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항은 상기 척과 함께 동작하도록 설정되고, 이때 상기 척은 106-1018 오옴센티미터의 저항 범위의 고유저항을 가지는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  5. 쌍극 정전 척과 연결되도록 배치되는 전력 공급원으로서, 상기 쌍극 정전 척 내부에는 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체가 배치되며, 상기 전력 공급원은,
    - 가변 기준 전압을 가지는 기준 노드,
    - 상기 제 1 내장 전도체와 연결하도록 배치되는 제 1 출력부로서, 이때 상기 제 1 출력부는 상기 기준 노드에 대한 제 1 출력 전압이 공급되고, 상기 제 1 출력 전압은 상기 기준 전압 더하기 일정 전압과 같은, 이러한 제 1 출력부,
    - 상기 제 2 내장 전도체와 연결하도록 배치되는 제 2 출력부로서, 제 2 출력부에는 상기 기준 노드에 대한 제 2 출력 전압이 공급되며, 상기 제 2 출력 전압은 상기 기준 전압에서 일정 전압이 작은 것과 같고, 상기 제 1 출력 전압과 상기 제 2 출력 전압간 전위차는 상기 일정 전압의 두배와 같은, 이러한 제 2 출력부,
    - 상기 제 1 출력부의 제 1 전류와 상기 제 2 출력부의 제 2 전류 사이의 전류차를 감지하기 위해 상기 제 1 출력부와 상기 제 2 출력부에 연결되는 제어 회로로서, 상기 제어 회로는 상기 제어 회로의 출력/제어 신호부 상의 제어 전압을 출력하고, 상기 제어 전압은 상기 전류차에 비례하는, 이러한 제어 회로, 그리고
    - 상기 제어 전압을 수신하도록 배치되는 공급 회로로서, 상기 공급 회로는 상기 전류차를 0으로 만들도록 상기 제어 전압에 따라 상기 기준 전압을 상기 기준 노드에 출력하는, 이러한 공급 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기 위한 전력 공급원.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    - 상기 제 1 출력부와 상기 제 1 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 1 저항,
    - 상기 제 1 저항에서의 제 1 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 1 저항에 연결되는 제 1 증폭기,
    - 상기 제 2 출력부와 상기 제 2 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 2 저항, 그리고
    - 상기 제 2 저항에서의 제 2 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 2 저항에 연결되는 제 2 증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급원.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제어 전압을 생성하기 위해 상기 제 1 증폭기 및 상기 제 2 증폭기의 출력부에 연결되는 차동 증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급원.
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 저항, 상기 제 2 저항, 상기 제 1 전류, 그리고 상기 제 2 전류는 상기 척과 함께 동작하도록 설정되고, 상기 척은 106-1018 오옴센티미터 범위의 고유저항을 가지는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급원.
  10. 플라즈마 공정 챔버에서, 척에 웨이퍼를 죄기 위한 방법으로서, 이 방법은,
    - 제 1 내장 전도체(플레이트)(418)와 제 2 내장 전도체(플레이트)(420)를 가지는 척(414)을 제공하고,
    - 기준 노드(407)를 가지는 전력 공급원(500)을 제공하며, 이때, 상기 전력 공급원은 제 1 출력부(레그)(412)와 제 2 출력부(레그)(410)를 가지고, 상기 전력 공급원은 상기 제 1 출력부의 제 1 전류와 상기 제 2 출력부의 제 2 전류들 간의 전류차를 감지하기 위해 상기 제 1 출력부(412)와 상기 제 2 출력부(410)에 연결되는 제어 회로(570)를 추가로 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 기준 노드(407)의 전위 수준을 제어하기 위해 상기 제어 회로의 상기 출력/제어 신호부 상의 제어 전압을 출력하고, 상기 제어 전압은 상기 전류차에 비례하며,
    - 상기 제 1 출력부에 상기 제 1 내장 전도체(418)를 연결하고,
    - 상기 제 2 출력부에 상기 제 2 내장 전도체(420)를 연결하며, 그리고
    - 상기 제어 전압을 수신하기 위한 노드(407)를 가지는 가변 전력 공급원(510)을 제공하고, 이때, 상기 가변 전력 공급원은 상기 제어 전압에 따라, 상기 전위 수준을 출력하는,
    이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제 1 출력부와 상기 제 1 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 1 저항과, 상기 제 2 출력부와 상기 제 2 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 2 저항을 포함하고, 상기 제어 회로는 상기 제 1 저항에서의 전압 강하를 감지하기 위한 제 1 증폭기와, 상기 제 2 저항에서의 전압 강하를 감지하기 위한 제 2 증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항이 같은 값을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 저항은 약 500 킬로오옴 +/-1%의 값을 가지며, 상기 제 2 저항도 약 500 킬로오옴 +/-1%의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제어 전압을 생성하기 위해 상기 제 1 증폭기 및 상기 제 2 증폭기의 출력부에 연결되는 차동 증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 척은 1010-1011 오옴센티미터 범위의 고유저항을 가지는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 정전 척 전력 공급원의 기준 노드의 기준 전압을 제어하도록 설정되는 제어 회로로서, 상기 정전 척 전력 공급원은 웨이퍼를 쌍극 정전 척에 죄도록 설정되고, 상기 쌍극 정전 척에는 제 1 내장 전도체와 제 2 내장 전도체가 배치되며, 상기 정전 척 전력 공급원에는 상기 제 1 내장 전도체와 연결하기 위해 배치되는 제 1 출력부가 위치하고, 상기 제 1 출력부에는 상기 기준 전압에 대한 제 1 출력 전압이 설정되며, 상기 정전 척 전력 공급원에는 상기 제 2 내장 전도체와 연결하도록 배치되는 제 2 출력부가 위치하고, 상기 제 2 출력부에는 상기 기준 전압에 대한 제 2 출력 전압이 설정되며, 상기 제어 회로는,
    - 상기 제 1 출력부와 상기 제 1 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 1 저항 수단,
    - 상기 제 1 저항 수단에서의 제 1 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 1 저항 수단에 연결되는 제 1 감지 수단,
    - 상기 제 2 출력부와 상기 제 2 내장 전도체 사이에 직렬로 연결되는 제 2 저항 수단,
    - 상기 제 2 저항 수단에서의 제 2 전압 강하를 감지하기 위해 상기 제 2 저항 수단에 연결되는 제 2 감지 수단,
    - 제어 전압 생성을 위해 상기 제 1감지 수단과 상기 제 2 감지 수단의 출력부에 연결되는 차동 증폭 수단, 그리고
    - 상기 차동 증폭 수단의 출력부에 연결되는 회로 수단으로서, 상기 회로 수단은 상기 제어 전압에 따라, 상기 기준 전압을 상기 기준 노드에 출력하도록 설정되는, 이러한 회로 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍극 정전 척에서 플라즈마 바이어스 전압을 오프셋하기 위한 제어 회로.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 5 항에 있어서, 상기 공급 회로는 가변 전압 전력 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급원.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 저항 수단이 제 1 저항이고 상기 제 2 저항 수단이 제 2 저항인 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 감지 수단이 제 1 증폭기이고 상기 제 2 감지 수단이 제 2 증폭기인 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 회로 수단이 가변 전압 전력 공급원인 것을 특징으로 하는 제어 회로.
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