KR100767031B1 - Remaining charge erasing apparatus of electrostatic chuck system - Google Patents

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Abstract

A remaining charge erasing apparatus for an electrostatic chuck system is provided to erase remaining charge from an electrode plate by applying high positive and negative pulse voltages to the electrode plate. When a signal detecting unit transmits a chucking completion signal to a micom(10), a voltage regulator(20) coverts an input voltage of a voltage supplier into a stabilized DC voltage. A converter(30) converts the DC voltage stabilized by the voltage regulator into a high DC voltage. A switching unit(40) converts positive and negative pulse signals of the micom into high positive/negative pulse signals. The micom generates a pulse width damped signal or voltage damped signal based on a PWM(Pulse Width Modulation) module and duty ratio.

Description

정전척 시스템의 잔류전하 소거장치{Remaining charge erasing apparatus of electrostatic chuck system}Residual charge erasing apparatus of electrostatic chuck system

도 1은 종래의 정전척 시스템에 있어서 전원공급기와 전극판을 연결한 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view illustrating a state in which a power supply and an electrode plate are connected in a conventional electrostatic chuck system.

도 2는 본 발명의 정전척 시스템에 있어서 전원공급기가 잔류전하 소거장치를 거쳐서 전극판을 연결한 상태를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a state in which the power supply is connected to the electrode plate via the residual charge erasing device in the electrostatic chuck system of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 잔류전하 소거장치를 작동시키기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram for operating a residual charge erasing device according to the present invention.

도 4은 본 발명에 따른 잔류전하 소거장치가 작동할 때 출력되는 펄스폭 감쇠형의 전압 파형이다.4 is a voltage waveform of the pulse width attenuation type output when the residual charge canceling device according to the present invention operates.

도 5는 본 발명에 따른 잔류전하 소거장치가 작동할 때 출력되는 전압 감쇠형의 전압 파형이다.5 is a voltage waveform of the voltage attenuation type output when the residual charge canceling device according to the present invention operates.

*부호에 대한 설명* Description of the sign

10. 마이컴부 20. 정전압부10. Microcomputer section 20. Constant voltage section

30. DC 컨버터부 31. 고압 트랜지스터30. DC converter section 31. High voltage transistor

32. 인덕터 코일 33. 쇼트키 다이오드32. Inductor coil 33. Schottky diode

40. 스위칭부 41. 모스 릴레이40. Switching section 41. Morse relay

50. 주파수 선택스위치 60. 전압 선택스위치50. Frequency selector switch 60. Voltage selector switch

70. 시간 선택스위치 80. 모드 선택스위치70. Time selector switch 80. Mode selector switch

90. 신호검출부 100, 200. 전원공급기90. Signal detector 100, 200. Power supply

110, 210. 웨이퍼 120, 220. 전극판110, 210. Wafer 120, 220. Electrode plate

130, 230. 고압출력선 140. 척킹전압130, 230. High voltage output line 140. Chucking voltage

141. 척킹작동시간 142. 척킹완료시간141. Chucking operation time 142. Chucking completion time

150. 정·부극성 출력전압 크기 151. 고압 출력 주파수150. Positive and negative output voltage magnitudes 151. High voltage output frequency

152. 고압 출력 펄스폭 153. 고압 출력 작동시간152. High-voltage output pulse width 153. High-voltage output operation time

154. 정극성 고압 출력 155. 부극성 고압 출력154. Positive High Pressure Output 155. Negative High Pressure Output

본 발명은 정전척 시스템에 있어서 웨이퍼를 이동할 때 남아 있는 잔류전하를 소거하기 위한 잔류전하 소거장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정전척 시스템에서 웨이퍼를 흡착 고정하기 위하여 전극판에 고압이 인가되고, 공정이 완료된 후 웨이퍼를 이동하기 위하여 고압을 차단할 경우에 잔류하는 전하의 소거시간을 자연 소거시보다 단축시킬 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a residual charge erasing apparatus for erasing residual charge remaining when moving a wafer in an electrostatic chuck system. More specifically, a high pressure is applied to an electrode plate to adsorb and fix a wafer in an electrostatic chuck system. After the process is complete, shut off the high pressure to move the wafer. In this case, the erasing time of the remaining charges can be shortened than that of natural erasing.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 사진공정, 식각공정, 확산공정, 이온주입공정, 및 증착공정 등의 많은 공정이 반복 수행됨으로써 가공된다. 이러한 공정들이 순차적으로 수행되기 위하여는 웨이퍼를 요구되는 위치에 로딩(loading)시키거나 언로딩(unloading)시키는 과정이 반드시 필요하게 된다.In general, a semiconductor device is processed by repeatedly performing many processes such as a photo process, an etching process, a diffusion process, an ion implantation process, and a deposition process on a wafer. In order for these processes to be performed sequentially, a process of loading or unloading a wafer in a required position is necessary.

이와 같은 웨이퍼의 가공 공정을 적정하게 수행하기 위하여는 챔버 내부에 웨이퍼를 척킹(chucking)하여 고정하고, 웨이퍼의 가공공정이 끝난 후에 웨이퍼가 손상되지 않도록 디척킹(dechucking)하는 것이 매우 중요하다. 또한, 반도체 소자의 디자인 룰이 점차 축소되고, 공정 마진이 줄어드는 현 추세에 있어서 웨이퍼를 요구하는 위치에 이송하고 흡착할 수 있는 장치 즉, 웨이퍼를 척킹하여 고정시키고, 디척킹시 웨이퍼의 손상이 적도록 하는 반도체 장치의 필요성이 더욱 증대된다.In order to properly perform such a wafer processing process, it is very important to chuck and fix the wafer inside the chamber and dechuck the wafer so that the wafer is not damaged after the wafer processing process is completed. In addition, in the current trend that the design rules of semiconductor devices are gradually reduced and process margins are reduced, devices capable of transporting and adsorbing wafers to the required positions, that is, chucking and fixing the wafers, are less likely to damage the wafers during dechucking. The need for a semiconductor device to further increase is further increased.

웨이퍼 로딩단계에서 웨이퍼를 챔버 내부의 웨이퍼 지지대에 고정시키는 방법은 클램프(clamp) 등과 같은 기계적인 구조물을 이용하여 고정시키는 방법, 진공압을 이용하여 웨이퍼의 뒷면을 흡착하여 고정시키는 방법, 중력을 이용하여 자연스러운 상태로 고정시키는 방법 및 전기적인 정전효과를 이용하여 고정시키는 방법 등의 다양한 방법이 사용되고 있다. 또한, 가공 공정이 완료된 후에 고정된 웨이퍼를 디척킹하는 방법은 웨이퍼를 고정시키는 방법에 따라 역시 여러 가지 방법이 사용되고 있다.In the wafer loading step, the method of fixing the wafer to the wafer support in the chamber may be performed by using a mechanical structure such as a clamp, a method of adsorbing and fixing the back side of the wafer by using vacuum pressure, and using gravity Various methods such as a method of fixing in a natural state and a method of fixing using an electrical electrostatic effect have been used. In addition, as a method of dechucking a fixed wafer after the processing process is completed, various methods are used according to the method of fixing the wafer.

상술된 방법 중에서 전기적인 정전효과를 이용하여 고정시키는 방법이 최근에는 널리 사용되고 있다. 이와 같은 방법에서는 웨이퍼를 고정시키기 위하여 정전척(ESC : ElectronStatic Chuck)시스템이 사용되고, 고정된 웨이퍼를 디척킹하는 방법은 정전척 및 리프트 수단 등이 사용된다.Among the above-described methods, a method of fixing using an electrical electrostatic effect has been widely used in recent years. In this method, an electrostatic chuck (ESC) system is used to fix the wafer, and an electrostatic chuck and a lift means are used to dechuck the fixed wafer.

도 1에 도시된 바와 같이, 가장 널리 이용되는 전기적인 정전효과를 이용함으로써, 웨이퍼(11)를 고정하기 위하여 전원공급기(200)는 고압출력선(230)을 통하 여 전극판(220)에 고압을 인가한다. 이후, 웨이퍼 공정이 완료된 다음 전극판(220)에 가해진 고압을 차단하여 웨이퍼(210)를 이동하려고 할 때, 이 정전척 시스템의 전극판(220)상에 고압으로 인한 잔류전하가 남아 있어서 자연적으로 소거되기 까지는 장치의 사용조건에 따라서 수십초의 시간이 소요된다.As shown in Figure 1, by using the most widely used electrical electrostatic effect, in order to secure the wafer 11, the power supply 200 is a high voltage to the electrode plate 220 through the high voltage output line 230 Is applied. Subsequently, when the wafer process is completed and the wafer 210 is to be moved by cutting off the high pressure applied to the electrode plate 220, residual charges due to the high pressure remain on the electrode plate 220 of the electrostatic chuck system. It may take several tens of seconds to erase, depending on the conditions of use of the device.

이처럼, 종래에는 제조공정의 시간단축과 생산 효율을 증대시키기 위한 장치로 웨이퍼를 흡착하기 위하여 정전척 시스템의 전원공급기에서 정극성 또는 부극성의 고압을 발생하여 정전효과에 의하여 웨이퍼를 움직이지 않도록 일정시간 흡착상태를 유지하고 있다가 공정이 완료된 이후에는 웨이퍼를 이송하기 위하여 고압을 차단하거나 또는 척킹시의 극성과 반대되는 극성의 고압을 일시적으로 인가하여 정전현상을 제거할 수 있도록 정전척 시스템을 구성한다.As such, in the related art, in order to adsorb wafers as a device for shortening the manufacturing process and increasing production efficiency, a constant or negative polarity is generated in the power supply of the electrostatic chuck system so that the wafers are not moved by the electrostatic effect. After the process is completed, the electrostatic chuck system is configured to remove the electrostatic phenomena by intercepting the high pressure to temporarily transfer the wafer or by temporarily applying a high pressure of polarity opposite to the polarity during chucking. do.

이 경우, 고압이 인가되는 전극판에는 정극성 또는 부극성의 고압이 인가되었을 때 발생하였던 전하가 고압이 차단된 이후에도 일정 부분 잔류상태를 유지하고 있어서 웨이퍼가 이동할 수 없도록 흡착력을 갖고 있기 때문에 제조공정의 시간이 지연되고 또한 생산 효율이 감소하는 문제점이 발생하고 있다.In this case, since the charge generated when the positive or negative high pressure is applied to the electrode plate to which the high pressure is applied has an adsorptive force such that the wafer cannot move because the residual state remains even after the high pressure is cut off. There is a problem that the time is delayed and the production efficiency decreases.

본 발명은 정전척 시스템에서 웨이퍼를 흡착 고정하기 위한 고압이 차단되는 시점에서 선택스위치에 의하여 선택된 일정 주파수 성분의 전압과 파형이 일정 시간 동안 정전척 시스템의 전극판에 인가되어서 전극판에 잔류하는 전하를 소거하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치를 제공한다.According to the present invention, a voltage and a waveform of a predetermined frequency component selected by a selection switch are applied to an electrode plate of an electrostatic chuck system for a predetermined time at a time when a high pressure for adsorbing and fixing a wafer in an electrostatic chuck system is cut off. To provide a residual charge cancellation device of the electrostatic chuck system for erasing.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전압 공급기를 이용하여 웨이퍼를 척킹 또는 디척킹하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치에 있어서, 상기 잔류전하 소거장치의 동작을 제어하는 마이컴부와, 상기 전압 공급기의 작동에 의해 발생된 신호를 검출하는 신호 검출부와, 상기 신호 검출부에서 척킹이 완료된 신호를 상기 마이컴부에 전달할 때, 상기 전압 공급기의 입력전압을 안정화된 직류 전압으로 변환하여 내부 전압을 일정하게 유지하는 정전압부와, 상기 정전압부에 의해 안정화된 직류 전압을 전압 변환부를 경유하여 직류 고압으로 변환시키는 컨버터부와, 상기 컨버터부의 직류 고압 및 상기 마이컴부의 정·부극성 펄스 신호를 모스 릴레이를 경유하여 고압의 정부극성 펄스 신호로 전환하는 스위칭부와, 상기 컨버터부와 상기 스위칭부에 의해 출력된 고압 신호 및 고압의 펄스신호의 주파수, 전압 및 작동시간을 각각 조절하는 복수의 선택스위치를 포함하고, 상기 마이컴부는 내장된 마이컴 프로그램에 의하여 PWM 모듈 및 duty ratio에 근거하여 잔류전하를 소거할 수 있는 펄스폭 감쇠형 신호 또는 전압 감쇠형 신호를 발생시키는 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.In order to achieve the above object, the present invention is a residual charge erasing device of the electrostatic chuck system for chucking or dechucking the wafer using a voltage supply, the microcomputer unit for controlling the operation of the residual charge erasing device, and When the signal detection unit detects a signal generated by the operation of the voltage supply, and the signal chucking is completed by the signal detection unit to the microcomputer, the input voltage of the voltage supply is converted into a stabilized DC voltage to constant internal voltage A constant voltage unit, a converter unit for converting a DC voltage stabilized by the constant voltage unit into a direct current high voltage via a voltage converting unit, a direct current voltage of the converter unit and a positive / negative pulse signal of the micom unit A switching unit for converting into a high-voltage positive polarity pulse signal via the converter, the converter unit and the A plurality of selection switches for adjusting the frequency, voltage and operating time of the high-voltage signal and the high-voltage pulse signal output by the switching unit, respectively, The microcomputer unit is based on the built-in microcomputer program based on the PWM module and duty ratio An apparatus for canceling residual charge in an electrostatic chuck system, comprising generating a pulse width attenuated signal or a voltage attenuated signal capable of erasing charge.

또한, 상기 펄스폭 감쇠형 신호 또는 전압 감쇠형 신호 중 하나를 선택하는 모드 선택 스위치를 더 포함하여도 좋다.The apparatus may further include a mode selection switch for selecting one of the pulse width attenuated signal and the voltage attenuated signal.

또한, 상기 마이컴부는 상기 고압파형 생성의 작동시간을 설정하는 타이머를 포함하여도 좋다.In addition, the microcomputer may include a timer for setting an operating time of the generation of the high voltage waveform.

또한, 상기 전압 변환부는 고압 트랜지스터, 인덕터 코일 및 쇼트키 다이오드로 구성되어도 좋다.In addition, the voltage converter may be configured of a high voltage transistor, an inductor coil, and a Schottky diode.

또한, 상기 전압 변환부는 전계효과 트랜지스터(FET) , 트랜스포머 ,쇼트키 다이오드로 구성되어도 좋다.In addition, the voltage converter may include a field effect transistor (FET), a transformer, and a Schottky diode.

또한, 상기 스위칭부는 상기 고압트랜지스터에 의하여 정·부극성 고압펄스가 출력되어도 좋다.The switching unit may output positive and negative high voltage pulses by the high voltage transistor.

또한, 상기 스위칭부는 릴레이에 의하여 정·부극성 고압펄스가 출력되어도 좋다.The switching unit may output positive and negative high voltage pulses by a relay.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 정전척 시스템에 있어서 전원공급기가 잔류전하 소거장치를 거쳐서 전극판을 연결한 상태를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a state in which the power supply is connected to the electrode plate via the residual charge erasing device in the electrostatic chuck system of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(110)를 고정하기 위하여 전원공급기(100)가 고압출력선(130)을 통하여 전극판(120)에 고압을 인가한 후, 웨이퍼 공정을 완료하고, 이 공정이 완료된 다음 전극판(120)에 가해진 고압을 차단하여 웨이퍼(110)를 이동하려고 할 때, 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)의 출력전압을 전극판(120)에 연결한다. 이 전극판(120)과 연결된 잔류전하 소거장치(1)는 정전척 시스템의 전극판(120)상에 남아 있는 잔류전하를 신속히 소거할 수 있다.As shown in FIG. 2, in order to fix the wafer 110, the power supply 100 applies high pressure to the electrode plate 120 through the high voltage output line 130, and then completes the wafer process. When the high pressure applied to the electrode plate 120 is completed, the wafer 110 is moved by connecting the output voltage of the residual charge erasing device 1 of the present invention to the electrode plate 120. The residual charge erasing device 1 connected to the electrode plate 120 can quickly erase the residual charge remaining on the electrode plate 120 of the electrostatic chuck system.

도 3은 본 발명의 정전척 시스템에 있어서 잔류전하 소거장치를 작동시키기 위한 내부 회로를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an internal circuit for operating the residual charge erasing device in the electrostatic chuck system of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)를 작동하기 위한 회로는 내장된 프로그램에 의하여 입출력 신호를 제어하는 마이컴부(10), 외부에서 인가된는 전압(S1)을 안정화된 직류전압으로 변환하기 위한 정전압부(20), 내부 직류전압을 마이컴의 제어에 따라서 직류 고압으로 변환하는 DC 컨버터부(30), 마이컴의 신호에 따라서 직류 고압의 출력을 정극성 및 부극성으로 전환하는 스위칭부(40), 고압출력의 주파수를 설정하는 주파수 선택스위치(50), 출력되는 고압의 크기를 설정하는 전압 선택스위치(60), 출력되는 고압의 작동시간을 설정하는 시간 선택스위치(70), 출력되는 고압의 형태를 선택하는 모드 선택스위치(80), 정전척 시스템의 전압 공급기의 작동 상태를 나타내는 신호를 검출하는 신호검출부(90)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the circuit for operating the residual charge erasing apparatus 1 of the present invention stabilizes the microcomputer unit 10 that controls the input / output signal by a built-in program, and the voltage S1 applied from the outside. A constant voltage unit 20 for converting the DC voltage to a predetermined voltage, a DC converter unit 30 for converting the internal DC voltage into DC high voltage under the control of the microcomputer, and outputting the DC high voltage output according to the signal of the microcomputer to the positive and negative polarity. Switching section 40 for switching, frequency selection switch 50 for setting the frequency of the high voltage output, voltage selection switch 60 for setting the magnitude of the high voltage output, time selection switch for setting the operating time of the high voltage output ( 70), a mode selection switch 80 for selecting the type of high voltage to be output, and a signal detection unit 90 for detecting a signal indicating an operating state of the voltage supply of the electrostatic chuck system.

마이컴부(10)는 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)를 통합 제어하는 핵심부분으로 마이컴부(10) 내부에 탑재되어 있는 프로그램 메모리에는 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)를 제어할 수 있는 알고리즘이 프로그램되어 있다.The microcomputer unit 10 is a key part for integrally controlling the residual charge erasing device 1 of the present invention, and the program memory mounted in the microcomputer unit 10 can control the residual charge erasing device 1 of the present invention. Algorithm is programmed.

마이컴부(10)는 정전척 시스템의 전원공급기의 척킹상태를 나타내는 신호를 신호 검출부(90)로부터 전달받아서 웨이퍼를 흡착 고정하는 척킹(CHUCKING) 시간이 완료되는 척킹 신호(S2)를 수신하는 동시에 주파수 선택스위치(50)의 설정값에 따라서 마이컴(10) 내부에 있는 타이머를 설정한 후 타이머를 기동시켜서 주파수 선택스위치(50)에 의하여 설정된 해당 주파수가 생성되도록 한다. The microcomputer 10 receives the chucking signal S2 at which the chucking time for the adsorption and fixation of the wafer is completed by receiving a signal indicating the chucking state of the power supply of the electrostatic chuck system from the signal detector 90 and at the same time receiving the frequency. After setting the timer in the microcomputer 10 according to the setting value of the selector switch 50, the timer is started to generate a corresponding frequency set by the frequency selector switch 50.

다음으로, 전압 선택스위치(60)의 설정값을 입력받아서 마이컴(10) 내부에 있는 PWM 모듈의 주파수와 duty ratio의 파일 레지스터(메모리)에 새로운 데이터가 입력될 수 있도록 프로그램에 의한 연산과정을 실행하여 연산 결과치를 PWM 모듈의 주파수와 duty ratio의 파일 레지스터(메모리)에 입력한 후, PWM 모듈을 기동시켜 서 마이컴(10)의 PWM 출력단자(S3)에서 나오는 신호가 직류 고압을 생성하는 DC 컨버터(30)에 인가되도록 한다.Next, a calculation process is executed by receiving a setting value of the voltage selection switch 60 to input new data into a file register (memory) of frequency and duty ratio of the PWM module in the microcomputer 10. Operation result of PWM module After inputting to the file register (memory) of frequency and duty ratio, the PWM module is started so that the signal from the PWM output terminal S3 of the microcomputer 10 is applied to the DC converter 30 which generates DC high voltage. .

여기서, PWM 모듈의 주파수와 duty ratio에 의하여 생성된 신호가 DC 컨버터에 의해 변환된 출력고압은 마이컴(10)에 입력되는 모드 선택스위치(80)의 조건에 따라서 출력 고압의 크기가 일정하면서 정극성 및 부극성의 펄스폭이 점차 감소되는 펄스폭 감쇠형과 정극성 및 부극성의 펄스폭이 일정하면서 출력 고압의 크기가 점차 감소하는 전압 감쇠형 중 하나를 선택할 수 있다.Here, the signal generated by the frequency and duty ratio of the PWM module The output high pressure converted by the DC converter is a pulse width attenuation type in which the magnitude of the output high pressure is constant while the pulse width of the positive and negative polarities is gradually reduced according to the condition of the mode selection switch 80 input to the microcomputer 10. One of the voltage attenuation types can be selected in which the magnitude of the output high pressure is gradually reduced while the positive and negative pulse widths are constant.

그리고, 마이컴(10)은 시간 선택스위치(70)의 설정값을 입력받아서 출력되는 고압의 작동시간을 제어할 수 있도록 마이컴(10) 내부에 있는 타이머에 작동시간에 대한 데이터를 입력하여 내부 타이머를 기동시킨 후, 내부 타이머가 동작이 완료되면 동시에 출력되는 고압을 차단하기 위하여 DC 컨버터(30)에 인가되는 신호와 정극성과 부극성의 고압 펄스 전압을 생성하는 스위칭부(40)에 인가되는 신호를 동시에 정지시켜서 고압이 출력되지 않도록 한다.In addition, the microcomputer 10 receives the setting value of the time selection switch 70 and inputs data about the operating time to the timer inside the microcomputer 10 so as to control the operating time of the high voltage output. After starting, the signal applied to the DC converter 30 and the switching unit 40 generating the positive and negative high voltage pulse voltages to cut off the high voltage output at the same time when the internal timer is completed. Stop at the same time to prevent high voltage output.

또한, 마이컴(10)은 모드 선택스위치(80)의 설정 상태에 따라서 출력되는 고압의 정극성과 부극성의 펄스 파형의 형태를 선택할 수 있도록 프로그램 되어 있으며, PWM 모듈의 주파수나 duty ratio의 파일 레지스터(메모리)에 새로운 데이터를 입력하거나 또는 내부 타이머에 새로운 데이터를 입력하므로써 출력되는 고압의 펄스폭이 점차 감소하는 펄스폭 감쇠형과 펄스폭은 일정하나 고압의 크기가 점차 감소하는 전압 감쇠형으로 고압을 출력할 수 있도록 구성되어 있다. In addition, the microcomputer 10 is programmed to select the type of the high-voltage positive and negative pulse waveforms to be output according to the setting state of the mode selection switch 80, and the file register of the frequency or duty ratio of the PWM module ( The pulse width attenuation type where the pulse width of high voltage is gradually decreased by inputting new data into the memory) or the new data into the internal timer. It is configured to output.

다음으로, 정전압부(20)는 외부에서 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)에 인가 되는 직류전압을 내부 회로들이 안정하게 작동할 수 있도록 안정화된 직류 전압으로 변환하여 외부 인가 전압에 관계없이 항상 최적의 출력 상태를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.Next, the constant voltage unit 20 converts the DC voltage applied from the outside to the residual charge erasing device 1 of the present invention into a stabilized DC voltage so that internal circuits can operate stably, regardless of the externally applied voltage. It is configured to maintain the optimum output state.

그리고, DC 컨버터부(30)는 마이컴(10)의 PWM 출력단자에서 나오는 신호를 고압 트랜지스터와 인덕터 코일 및 쇼트키 다이오드로 구성된 전압 변환부(31)를 경유하면서 마이컴(10)에서 설정한 직류 고압을 생성하도록 구성되어 있고 마이컴(10)의 신호에 의하여 지연시간이 발생하지 않고 직류 고압이 증감될 수 있도록 되어 있다.In addition, the DC converter 30 sets the signal from the PWM output terminal of the microcomputer 10 through the voltage converter 31 including the high voltage transistor, the inductor coil, and the Schottky diode, and sets the DC high voltage. It is configured to generate and the DC high pressure can be increased or decreased without a delay time by the signal of the microcomputer 10.

또한, 고압의 펄스 전압을 생성하는 스위칭(40)부는 DC 컨버터(30)에서 출력되는 직류 고압과 마이컴(10)의 정극성, 부극성의 펄스 신호를 입력받아서 내부에 있는 모스 릴레이(41)의 동작에 의하여 마이컴의 저압 펄스 출력 신호를 동일 펄스 폭을 갖는 고압의 펄스 전압으로 변환하여 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)의 출력단자에 고압의 펄스가 출력되도록 구성되어 있다In addition, the switching unit 40 for generating a high voltage pulse voltage receives the DC high voltage output from the DC converter 30 and the positive and negative pulse signals of the microcomputer 10 to receive the internal MOS relay 41. By operation, the low voltage pulse output signal of the microcomputer is converted into a high voltage pulse voltage having the same pulse width, and the high voltage pulse is output to the output terminal of the residual charge erasing device 1 of the present invention.

다음으로, 주파수 선택스위치(50)와 전압 선택스위치(60) 및 시간 선택 스위치(70)는 스위칭부(40)의 최종단에 출력되는 고압의 펄스전압 주파수와 전압 크기 및 작동시간을 사용자가 임의로 선택할 수 있도록 구성하여 정전척 시스템의 전원공급기(100)와 전극판(120)의 사용 조건에 따라서 잔류전하의 소거시간을 최소화할 수 있도록 하였으며, 모드 선택스위치(80) 또한 정전척 시스템의 사용 조건에 따라서 펄스폭이 감소하는 펄스폭 감쇠형이나 펄스 전압이 감소하는 전압 감쇠형을 사용자가 임의로 선택할 수 있도록 구성되어 있다.Next, the frequency selection switch 50, the voltage selection switch 60, and the time selection switch 70 are used by the user to arbitrarily select the pulse voltage frequency, voltage magnitude, and operating time of the high voltage output to the final stage of the switching unit 40. It is configured to be selected to minimize the erase time of the remaining charge according to the use conditions of the power supply 100 and the electrode plate 120 of the electrostatic chuck system, the mode selection switch 80 also used conditions of the electrostatic chuck system According to this configuration, the user can arbitrarily select a pulse width attenuation type in which the pulse width is reduced or a voltage attenuation type in which the pulse voltage is reduced.

그리고, 신호검출부(90)는 정전척 시스템의 전원공급기(100) 상태를 상시 검출하여 웨이퍼(110)를 흡착 고정하는 척킹 시간이 완료되었을 때, 완료 신호를 마이컴(10)에 전달하여 설정된 고압의 펄스 전압을 웨이퍼(110)를 흡착 고정하고 있는 전극판(120)에 출력하여 이 전극판(120)에 남아 있는 잔류 전하를 최단 시간에 소거할 수 있도록 한다.The signal detector 90 detects the state of the power supply 100 of the electrostatic chuck system at all times, and when the chucking time for adsorption and fixation of the wafer 110 is completed, the signal detector 90 transmits a completion signal to the microcomputer 10 to set the high pressure. The pulse voltage is output to the electrode plate 120 holding and fixing the wafer 110 so that residual charge remaining in the electrode plate 120 can be erased in the shortest time.

도 4은 본 발명에 따른 잔류전하 소거장치가 작동할 때 출력되는 펄스폭 감쇠형의 전압 파형이다.4 is a voltage waveform of the pulse width attenuation type output when the residual charge canceling device according to the present invention operates.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)가 작동할 때 주파수 선택스위치(50), 전압 선택스위치(60),시간 선택스위치(70)의 설정에 의하여 출력되는 고압의 정극성 및 부극성의 펄스전압이 모드 선택스위치(80)의 펄스폭 감쇠형 모드 설정에 의하여 설정된 작동 시간 동안 펄스폭이 점차 감소하는 출력 파형을 나타낸다.As shown in FIG. 4, when the residual charge cancellation device 1 of the present invention operates, the positive voltage output by the setting of the frequency selection switch 50, the voltage selection switch 60, and the time selection switch 70 is determined. An output waveform in which the pulse width of the polarity and the negative polarity gradually decreases during the operation time set by the pulse width attenuation mode setting of the mode selection switch 80 is shown.

도 5는 본 발명에 따른 잔류전하 소거장치가 작동할 때 출력되는 전압 감쇠형의 전압 파형이다.5 is a voltage waveform of the voltage attenuation type output when the residual charge canceling device according to the present invention operates.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 잔류전하 소거장치(1)가 작동할 때 주파수 선택스위치(50), 전압 선택스위치(60), 시간 선택스위치(70)의 설정에 의하여 출력되는 고압의 정극성 및 부극성의 펄스전압이 모드 선택스위치(80)의 전압 감쇠형 모드 설정에 의하여 설정된 작동 시간 동안 펄스 전압이 점차 감소하는 출력 파형을 나타낸다.As shown in FIG. 5, when the residual charge canceling apparatus 1 of the present invention operates, the high voltage output by the setting of the frequency selection switch 50, the voltage selection switch 60, and the time selection switch 70 is performed. The positive and negative pulse voltages represent an output waveform in which the pulse voltage gradually decreases during the operation time set by the voltage attenuation mode setting of the mode selection switch 80.

따라서, 본 발명에 따른 기술 분야는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명 과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러가지 대안, 수정 및 변경을 실시할 수 있다.Accordingly, the technical field according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various alternatives, modifications, and changes can be made within the scope apparent to those skilled in the art.

본 발명의 잔류전하 소거장치는 정전척 시스템의 잔류 전하를 소거하기 위하여 고안된 장치로 현재 사용 중인 정전척 시스템이 전원공급기에서 출력되는 고압을 전극판이 입력받아서 정전효과에 의하여 웨이퍼를 흡착 고정하고 있다가 척킹 시간이 완료되어 일정 시간 경과후 웨이퍼를 이동하여야 하나, 전극판에 남아 있는 잔류 전하에 의하여 웨이퍼가 계속 흡착되는 현상이 발생하므로 이러한 잔류 전하에 의한 흡착 현상을 개선하기 위하여 척킹 시간 완료와 동시에 본 발명의 잔류전하 소거장치에서 출력되는 고압의 정극성 및 부극성의 펄스 전압을 전극판에 인가하여 전극판에 남아 있는 잔류 전하를 빠른 시간에 소거하므로써 제조공정의 시간 단축과 생산 효율의 증대를 기대할 수 있다는 장점이 있다.The residual charge scavenging device of the present invention is a It is a device designed to erase the residual charges.The current electrostatic chuck system receives the high voltage output from the power supply and the electrode plate is absorbed and fixed by the electrostatic effect, and then the wafer moves after a certain time after the chucking time is completed. However, since the wafer is continuously adsorbed due to the residual charge remaining in the electrode plate, the high pressure discharged from the residual charge erasing device of the present invention at the same time as the chucking time is completed to improve the adsorption phenomenon caused by the residual charge. By applying the polarity and the negative pulse voltage to the electrode plate, the remaining charges remaining in the electrode plate can be erased in a short time, thereby reducing the manufacturing time and increasing the production efficiency.

Claims (7)

전압 공급기를 이용하여 웨이퍼를 척킹 또는 디척킹하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치에 있어서,In the residual charge erasing device of the electrostatic chuck system for chucking or dechucking the wafer using a voltage supply, 상기 잔류전하 소거장치의 동작을 제어하는 마이컴부와, 상기 전압 공급기의 작동에 의해 발생된 신호를 검출하는 신호 검출부와,A microcomputer unit for controlling the operation of the residual charge erasing device, a signal detector for detecting a signal generated by the operation of the voltage supply unit, 상기 신호 검출부에서 척킹이 완료된 신호를 상기 마이컴부에 전달할 때, 상기 전압 공급기의 입력전압을 안정화된 직류 전압으로 변환하여 내부 전압을 일정하게 유지하는 정전압부와,A constant voltage unit for converting the chucking-completed signal from the signal detector into the microcomputer, converting an input voltage of the voltage supply into a stabilized DC voltage to maintain an internal voltage constant; 상기 정전압부에 의해 안정화된 직류 전압을 전압 변환부를 경유하여 직류 고압으로 변환시키는 컨버터부와,A converter unit for converting the DC voltage stabilized by the constant voltage unit into a DC high voltage via a voltage converting unit; 상기 컨버터부의 직류 고압 및 상기 마이컴부의 정·부극성 펄스 신호를 모스 릴레이를 경유하여 고압의 정·부극성 펄스 신호로 전환하는 스위칭부와,A switching unit for converting the DC high voltage and the positive / negative pulse signal of the microcomputer unit into a high-voltage positive / negative pulse signal via a MOS relay; 상기 컨버터부와 상기 스위칭부에 의해 출력된 고압 신호 및 고압의 펄스신호의 주파수, 전압 및 작동시간을 각각 조절하는 복수의 선택스위치를 포함하고,It includes a plurality of selection switches for adjusting the frequency, voltage and operating time of the high-voltage signal and the high-voltage pulse signal output by the converter and the switching unit, respectively, 상기 마이컴부는 내장된 마이컴 프로그램에 의하여 PWM 모듈 및 duty ratio에 근거하여 잔류전하를 소거할 수 있는 펄스폭 감쇠형 신호 또는 전압 감쇠형 신호를 발생시키는 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.The microcomputer unit generates a pulse width attenuated signal or a voltage attenuated signal capable of erasing residual charge based on a PWM module and duty ratio by a built-in microcomputer program. Charge canceller. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 또한, 상기 펄스폭 감쇠형 신호 또는 전압 감쇠형 신호 중 하나를 선택하는 모드 선택 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.The apparatus of claim 1, further comprising a mode selection switch for selecting one of the pulse width attenuated signal and the voltage attenuated signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이컴부는 상기 고압신호 생성의 작동시간을 설정하는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.And the microcomputer unit includes a timer to set an operation time of the generation of the high voltage signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전압 변환부는 고압 트랜지스터, 인덕터 코일 및 쇼트키 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.And the voltage converter comprises a high voltage transistor, an inductor coil, and a schottky diode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전압 변환부는 전계효과 트랜지스터(FET) , 트랜스포머 ,쇼트키 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.And the voltage converter comprises a field effect transistor (FET), a transformer, and a Schottky diode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭부는 상기 고압트랜지스터에 의하여 정·부극성 고압펄스가 출력되는 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.And the switching unit outputs positive and negative high voltage pulses by the high voltage transistor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭부는 릴레이에 의하여 정·부극성 고압펄스가 출력되는 것을 특징으로 하는 정전척 시스템의 잔류전하 소거장치.And the switching unit is configured to output positive and negative high-voltage pulses by a relay.
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