KR101506937B1 - 정전 방전(ｅｓｄ) 감소를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해 적응되는 기판 지지 유닛이 제공된다. 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하도록 적응된 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 가지는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅이다.

Description

정전 방전(ＥＳＤ) 감소를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ELECTROSTATIC DISCHARGE (ESD) REDUCTION}
본원 발명의 실시예들은 일반적으로 기판들에 대한 테스트 및/또는 프로세스 시스템 및 기판들의 테스팅 및/또는 프로세싱 방법에 관한 것으로, 특히 유리 기판들에 대한 테스트 시스템들 및 유리 기판들 상의 전자 구조물들을 테스팅하는 방법에 관한 것이다. 보다 특정하게는, 본원발명은 평판(flat panel) 디스플레이들의 생산에 있어 대면적(large area) 기판들에 대한 통합된 테스팅 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 실시예들은 정전 방전을 감소시키기 위한 어셈블리, 기판 지지 유닛, 기판상의 전자 디바이스들을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치, 정전 방전을 감소시키 위한 방법, 및 대면적 기판 상의 복수의 전자 디바이스들을 테스팅 및/또는 프로세싱하기 위한 방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이들은 최근에 점점 더 보편화되었고 그리고 음극선관 디스플레이들에 대한 대체물로서 널리 이용된다. 일반적으로, 서로다른 타입들의 평판 디스플레이들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액티브 매트릭스 액정 디스플레이들(LCD들)은 디스플레이들 중 하나의 타입이다. 추가로, OLED들 또는 플라즈마 디스플레이들을 포함하는 디스플레이들이 또한 이용될 수 있다. LCD들, OLED 디스플레이들 또는 플라즈마 디스플레이들은, 보다 높은 화상 품질, 보다 가벼운 중량, 보다 낮은 전압 요건들, 및 낮은 전력 소모를 비롯하여, CRT들을 능가하는 몇 가지 장점들을 갖는다. 디스플레이들은 컴퓨터 모니터들, 셀 폰들, 텔레비전들 등의 많은 애플리케이션들을 가진다.
일반적으로, 기판 상의 픽셀 엘리먼트들의 전자 제어가 LCD들, OLED들 또는 플라즈마 디스플레이들을 위해서 제공된다. 예를 들어, 액티브 매트릭스 LCD는, 평판 디스플레이를 형성하기 위해 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 샌드위치되는 액정 재료를 포함한다. TFT 기판은, 박막 트랜지스터들의 어레이(이 박막 트랜지스터들 각각은 픽셀 전극에 커플링됨), 및 서로다른 컬러 필터 부분들 및 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판을 포함한다. 특정(certain) 전압이 픽셀 전극에 인가될 때, 픽셀 전극과 공통 전극 사이에 전기장이 생성되어, 광(light)으로 하여금 해당(that) 특정 픽셀을 지나 통과하게 허용하도록 액정 재료가 배향된다.
디스플레이들의 제조 동안에, 개개의 픽셀들의 작동성(operability)을 결정하기 위해서 평판 기판의 테스팅이 요구된다. 전압 이미징, 전하 감지, 및 전자 빔 테스팅은 제조 프로세스 동안에 결함들을 모니터링하고 처리하기 위해서 이용되는 몇몇 프로세스들이다. 예를 들어, 전자 빔 테스팅 동안에, 결함 정보를 제공하기 위해서 픽셀의 응답이 모니터링된다. 전자 빔 테스팅의 하나의 예에서, 특정 전압들이 픽셀 전극들에 인가되고, 그리고 전자 빔이 조사 중인 개개의 픽셀 전극들로 지향될 수 있다. 픽셀 전극 구역으로부터 방출되는 이차 전자들이 감지되어 전극 전압들을 결정한다. TFT들과 같은 LCD 디스플레이들, OLED 디스플레이들 및 플라즈마 디스플레이들에 대해 다른 테스팅 절차들이 제공될 수 있다. 일반적으로, 테스팅 절차를 위해, 디스플레이 또는 디스플레이의 일부를 보유하는(carrying) 기판이 테스팅 장치 내에 또는 테스팅 장치 상에 배치된다.
재정적 관점 및 디자인 관점 양자 모두에서 볼 때, 프로세싱 장비의 크기뿐만 아니라 처리량은 평판 디스플레이 제조업자들에게 주요 관심사이다. 그에 따라, 평판 디스플레이들 및 다른 대면적 전자 장비를 위한 평판 디스플레이들 또는 기판들은, 제조 프로세스의 수율(yield)을 감소시키지 않기 위해서 주의 깊게 취급되어야 한다. 8.5 세대(G 8.5)인 현재의 평판 디스플레이 프로세싱 장비는 일반적으로 약 2200 mm x 2500 mm 까지의(up to) 그리고 이 보다 더 큰 대면적 기판들을 수용한다. 대면적 기판들을 핸들링할 때 정전 방전이 관찰되며 이는 결함을 유발할 수 있다. 보다 큰 디스플레이들, 생산 증가 및 보다 낮은 제조 비용들에 대한 요구사항(demand)은, 생산 기준을 충족시키는 것으로 확인된 기판들의 수율을 개선할 수 있는 개선된 프로세싱 및 테스팅 시스템들에 대한 필요성을 만들어냈다.
그러므로, 개선된 기판 처리를 제공할 수 있는, 대면적 기판들의 테스팅을 수행할 수 있는 테스트 시스템 및 대면적 기판들을 테스팅하기 위한 방법들이 필요하다.
이상의 내용에 비추어, 독립항 제 1 항에 따른 기판 지지 유닛, 독립항 제 10 항에 따른 기판상의 전자 디바이스들을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치 및 독립항 제 13 항에 따른 기판을 핸들링하기 위한 방법이 제공된다.
일 실시예에 따라서, 기판 지지 유닛이 제공된다. 기판 지지 유닛은, 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해 적응되고 그리고 기판을 지지하도록 적응된 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 가지는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅(floating)이다.
일 실시예에서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는, 챔버 ― 상기 챔버 내부에는 기판이 배치됨―; 및 기판 지지 유닛 ― 상기 기판 지지 유닛은 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 가지며, 상기 적어도 기판 캐리어 구조물은 그 위에 기판이 배치될 때 상기 기판을 지지하도록 적응됨―을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅이다.
다른 실시예에서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버에 제공되는 기판 캐리어 구조물 상에 기판을 로딩하는 단계 ―상기 기판 캐리어 구조물은 접지로부터 전기적으로 절연됨―; 기판을 테스팅하는 것 및 프로세싱하는 것 중 적어도 하나를 실시하는 단계; 기판 캐리어 구조물로부터 기판을 언로딩하는 단계; 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본원 발명의 앞서 인용된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 앞서서 간략하게 요약된 본원발명의 보다 특별한 설명은 실시예들을 참조로 이루어질 수 있으며, 이 실시예들 중 일부는 첨부되는 도면들에 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 오로지 본원발명의 전형적인 실시예들만을 예시한 것이고 그에 따라 본원발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않는다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본원발명은 다른 등가적인 유효 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본원에 기술된 실시예들이 이용될 수 있는 테스트 시스템을 도시한다.
도 2는 본원에 기술된 것과 같은 실시예들과 함께 이용될 수 있는 테스트 시스템의 보다 상세한 도면을 도시한다.
도 3a 내지 3c는 기판의 테스팅 동안의 정전하(electrostatic charge)의 발생을 예시한다.
도 4a 내지 4d는 정전 방전(electrostatic discharge)을 감소시키기 위한 실시예에 따른 방법의 프로세스들을 예시한다.
도 5는 본원에 기술된 실시예들에 따른 테스트 시스템의 개략적인 예시를 도시한다.
도 6a 및 6b는 본원에 기술된 실시예들에 따른 기판 지지 유닛들을 도시한다.
도 7은 본원에 기술된 실시예들에 따른 기판 지지 유닛의 상세도를 도시한다.
도 8은 본원에 기술된 실시예들에 따른 기판 지지 유닛의 상세도를 도시한다.
도 9는 본원에 기술된 실시예들에 따른 방법의 프로세스들을 예시하는 흐름도를 도시한다.
도 10은 통상적으로 테스트되는 기판 및 본원에 기술된 실시예들에 따른 기판 테스팅 동안의 정전기적 전압 변동을 도시한다.
도 11a 및 11b는 리프팅-업(lifting-up) 동안의 기판-지지부 간격 분포를 도시한다.
이해를 원활하게 위해서, 도면들에서 공통되는 동일한 엘리먼트들을 표시하기 위해, 가능한 경우, 동일한 또는 유사한 참조 번호들을 사용하였다. 구체적인 언급이 없이도, 하나의 실시예에서 개시된 엘리먼트들이 다른 실시예들에서 유리하게 활용될 수 있다는 것으로 고려된다.
본원에 기술된 바와 같이, 전자 디바이스 또는 전자 엘리먼트들이라는 용어는 기판, 특히 유전체 기판들, 예를 들어 유리 기판상에 제공되는 전극들, 연결부들, TFT들, 디스플레이들, 하나 또는 둘 이상의 전기적으로 전도성인 층들 등을 지칭한다. 그러한 전자 디바이스들 또는 엘리먼트들은 LCD 디스플레이들, OLED 디스플레이들 또는 플라즈마 디스플레이들과 같은 평판 디스플레이들을 위해서 이용될 수 있다.
본원에 기술된 실시예들은 다양한 테스트 및 프로세싱 애플리케이션들을 위해서 이용될 수 있다. 간결함을 위해서, 하기에서는, 전자 빔으로 디스플레이들을 테스팅하는 것이 언급된다. 그러나, 예를 들어, 광학적 광 빔(light optical beam)을 이용하는 다른 테스트 장치들 및 테스트 방법들이 본원에 기술된 실시예들을 또한 활용할 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 추가적인 실시예들에 따라서, ESD(electrostatic discharge) 전압 감소는 또한 PVD 또는 CVD 프로세싱 툴들 또는 다른 ESD 중요 애플리케이션들(critical applications)에 적용될 수 있고, 여기서 기판은 기판 캐리어 구조물로 그리고 기판 캐리어 구조물로부터 이동된다.
추가적인 예로서, 본원에 기술된 실시예들은, EBT 15ki, 25k, 25ki, 40ki, 49k, 55k, 55ki 또는 90k와 같은 AKT EBT 테스트 툴들에 통합되거나 또는 이 AKT EBT 테스트 툴들 상에서 수행될 수 있고, 그리고 또한 CVD 및 PVD 툴들에 통합될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 기판이라는 용어는 일반적으로, 예를 들어, 유전체 재료 예컨대 유리, 고분자(polymeric) 재료, 또는 그 위에 형성되는 전자 디바이스를 갖추기에 적합한 다른 기판 재료들로 만들어진 대면적 기판을 지칭한다. 이러한 애플리케이션에 도시된 실시예들은 다양한 드라이브들, 모터들 및 액추에이터들을 언급하며, 이들 다양한 드라이브들, 모터들 및 액추에이터들은 공압식 실린더, 수압식 실린더, 자기식 드라이브, 스텝퍼 또는 서보 모터, 스크류 타입 액추에이터, 또는 수직 이동, 수평 이동, 이들의 조합들을 제공하는 다른 타입의 모션 디바이스, 또는 기술되는 모션의 적어도 일부를 제공하기에 적합한 다른 디바이스 중 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
본원에 기술된 다양한 컴포넌트들은 수평 및 수직 평면들에서 독립적으로 이동할 수 있다. 수직은 수평 평면에 직교하는 이동으로서 정의되고 그리고 Z 방향으로 지칭될 것이다. 수평은 수직 평면에 직교하는 이동으로서 정의되고 그리고 X 또는 Y 방향으로 지칭될 것이며, X 방향은 Y 방향에 직교하는 이동이고, 그리고 Y 방향은 X 방향에 직교하는 이동이다. X, Y, 및 Z 방향들은 독자들에게 도움이 되도록 도면들에서 필요에 따라 포함되는 방향성 삽입물들(insets)을 이용하여 추가로 정의될 것이다. 이로써, 좌표 시스템들은 보다 더 용이한 참조를 위해 이용되는 것이며, 제조 부정확성들 또는 이와 유사한 것에 비추어 볼 때 직교 좌표 시스템으로부터 약간 벗어난 또는 비-직교적인 다른 좌표 시스템들이 본원발명에 따른 실시예들을 위해서 여전히 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 1은, 대면적 평판 기판들 상에 위치된 전자 디바이스들의 작동성과 같은 다양한 특성들을 테스트하도록 적응된 테스트 시스템(100), 예를 들어, 인-라인 테스트 시스템의 실시예들을 예시한다. 예를 들어, 대면적 기판들은 약 1920 mm x 약 2250 mm까지의 그리고 이를 초과하는, 예를 들어, 현재의 세대인 G8.5에 대해 2200 mm x 2500 mm, 및 이보다 더 큰 치수들을 가질 수 있다. 테스트 시스템(100)은 테스팅 챔버(110), 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들(120A, 120B), 및 복수의 테스팅 컬럼들(115)(도 1에 6개가 도시됨)을 포함한다. 상이한 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 테스팅 컬럼들(115)은, 용량성 커플링에 기초하는 광 변조기 또는 대면적 기판들 상에 위치된 전자 디바이스들을 테스트하도록 적응된 임의 디바이스를 포함하는 광학적 광 컬럼들, 전자 빔 컬럼들과 같은 대전된 입자 빔 컬럼들일 수 있다. 전자 디바이스들은 박막 트랜지스터들(TFT들), 전극들, 전극들에 대한 연결부일 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 전자 디바이스들은 평판 디스플레이의 픽셀 또는 서브(sub)-픽셀에 상응하는 전하들을 제공 또는 보유한다. 테스트 시스템(100)은, 전형적으로 청정실 환경에 위치되고, 하나 또는 둘 이상의 대면적 기판들을 테스팅 시스템(100)으로 그리고 테스팅 시스템(100)로부터 이송하는 컨베이어 시스템 또는 로봇식 장비와 같은 기판 핸들링 장비를 포함하는 제조 시스템의 일부일 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들(120A)은, 로드록 챔버(120A)와 테스팅 챔버(110) 사이에 배치된 밸브(135A) 및 로드록 챔버(120B)와 테스팅 챔버(110) 사이에 배치된 밸브(135B)에 의해서, 테스팅 챔버(110)의 한 면 또는 양 면들 상에서 테스팅 챔버(110) 근처에 배치되고 테스팅 챔버(110)에 연결될 수 있다. 로드록 챔버들(120A, 120B)은, 통상적으로 청정실 환경에 위치되는 전달 로봇 및/또는 컨베이어 시스템에 의해서, 테스팅 챔버(110)로 그리고 테스팅 챔버(110)로부터 및 주변 환경으로 그리고 주변 환경으로부터 대면적 기판들을 전달하는 것을 원활하게 한다. 일 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들(120A, 120B)은 적어도 2개의 대면적 기판들의 전달을 원활하게 하도록 구성된 듀얼 슬롯 로드록 챔버일 수 있다. 듀얼 슬롯 로드록 챔버의 예들은, 2004년 12월 21일에 발행된 U.S. 특허 제 6,833,717 호(Attorney Docket No 008500), 및 2006년 12월 7일에 US 2006/0273815A1로서 발행되고 명칭이 "Substrate Support with Integrated Prober Drive" 인 U.S. 특허출원 일련번호 제 11/298,648 호 (Attorney Docket No. 010143)에 기술되며, 이러한 특허 출원들 모두는 이 출원들이 본원 개시내용과 불합치하지 않는 범위로 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 실시예들에 따라서, 로드록 챔버(120A)가 진입 포트(130A)를 통해서 청정실 환경으로부터 기판을 수용하도록 적응될 수 있는 반면, 로드록 챔버(120B)는 대면적 기판을 청정실 환경으로 복귀시키기 위해서 선택적으로 개방되는 배출 포트(130B)를 가진다. 또 다른 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들이 제공될 수 있으며, 여기서 각각의 로드록 챔버는 기판을 로딩 및 언로딩하도록 적응된다. 로드록 챔버들(120A, 120B)은 주변 환경으로부터 밀봉될 수 있고 전형적으로 하나 또는 둘 이상의 진공 펌프들(122)에 커플링되며, 그리고 테스팅 챔버(110)는 로드록 챔버들(120A, 120B)의 진공 펌프들로부터 분리된 하나 또는 둘 이상의 진공 펌프들(122)에 커플링될 수 있다. 대면적 기판들을 테스팅하기 위한 전자 빔 테스트 시스템의 다양한 컴포넌트들의 예는, 앞서서 인용에 의해 포함된, 2004년 12월 21일에 발행되고 명칭이 "Electron Beam Test System with Integrated Substrate Transfer Module"인 U.S. 특허 제6,833,717호 (Attorney Docket No. 008500)에 기재되어 있다. 이로써, 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따라서, 로드록 챔버 및 테스트 챔버가 유사한 압력으로 배기(evacuate)된 후에, 챔버들 사이의 슬릿 밸브와 같은 밸브가 개방되고, 그리고 로봇에 연결된 엔드 이펙터(end effector)가 테스트 챔버로부터 로드록 챔버로 이동하여, 기판을 리프팅하며 이 기판을 보유하면서 테스트 챔버 내로 후퇴된다. 그 다음, 이하에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 기판이 테스트 챔버(110) 내의 지지 테이블의 기판 캐리어 구조물 상에 또는 그 위에 위치설정될 수 있다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 로드록 챔버 및/또는 테스트 챔버는 로드록 챔버 및/또는 테스트 챔버 내에서 기판의 부분들을 검사하기 위한 현미경을 가질 수 있다. 현미경의 예들은 2006년 3월 14일에 출원되고 명칭이 "In-Line Electron Beam Test System"인 U.S. 특허출원 일련번호 제11/375,625호 (US 2006/0244467)에 기술되어 있으며, 이러한 출원은 이 출원이 본원 개시내용과 불합치하지 않는 범위로, 인용에 의해 본원에 포함된다.
일부 실시예들에 따라서, 테스트 시스템(100)은, 도면에서 Y 축으로서 도시된 하나의 방향 축을 따라서 테스트 시퀀스를 통해서 대면적 기판(105)을(이 대면적 기판(105)상에는 전자 디바이스들이 위치됨) 이송하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 테스팅 시퀀스는 X 및 Y 축을 따른 이동들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 테스팅 시퀀스는 테스팅 챔버(110) 내의 지지 테이블의 이동식 스테이지 및 테스팅 컬럼들(115) 중 하나 또는 양자 모두에 의해서 제공되는 Z 방향 이동을 포함할 수 있다. 기판(105)은 기판 폭이나 또는 기판 길이를 따라서 테스트 시스템(100) 내로 도입될 수 있다. 테스트 시스템에서 기판(105)의 Y 방향 이동은 시스템 치수들이 기판(105)의 폭 또는 길이 치수들보다 약간 더 큰 것을 허용한다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 전압 측정 유닛들(160)이, 도 1에 도시된 바와 같이, 테스트 시스템에 제공될 수 있다. 그에 따라, 일부 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛은 테스트 시스템 내의 기판의 전압의 절대값 즉, 접지에 대한 기판의 전위를 측정하도록 적응된다. 전압 측정 유닛(160)은 상이한 프로세싱 단계들 동안에 기판에 대한 전기 전위를 측정하기 위해서 이용될 수 있다. 이는 도 3a 내지 6과 관련하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.
테스트 시스템(100)은 또한 테스트 시스템(100)을 통해서 적어도 Y 방향으로 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 가지는 지지 테이블 또는 이동식 지지 테이블을 포함할 수 있다. 대안적으로, 기판(105)은, 지지 테이블이 있거나 없는 상태에서, 컨베이어, 벨트 시스템, 셔틀 시스템, 또는 테스트 시스템(100)을 통해서 기판(105)을 이송하도록 적응된 다른 적합한 컨베이언스(conveyance)에 의해서 테스트 시스템을 통해서 전달될 수 있다. 하나의 실시예에서, 이들 지지부 및/또는 전달 메커니즘들 중 임의의 것은 오직 하나의 수평 방향 축을 따라서 이동하도록 구성된다. 테스팅 챔버(110) 및 로드록 챔버들(120A, 120B)의 챔버 높이는 단방향성 이송 시스템의 결과로서 최소화될 수 있다. 테스팅 시스템의 최소 폭과 조합된 감소된 높이는 로드록 챔버들(120A, 120B) 및 테스팅 챔버(110)에 더 작은 볼륨을 제공한다. 이러한 감소된 볼륨은 로드록 챔버들(120A, 120B) 및 테스팅 챔버(110) 내의 펌핑-다운(pump-down) 및 통기(vent) 시간을 감소시켜서, 테스트 시스템(100)의 처리량을 증가시킨다. 하나의 방향 축을 따른 지지 테이블 또는 스테이지의 이동은 또한 X 방향으로 지지 테이블을 이동시키기 위해서 요구되는 드라이브들을 제거하거나 최소화시킬 수 있다.
본원에 개시된 실시예들에 따라서, 기판이 기판 캐리어 구조물 위에 제공되고, 테스팅 또는 프로세싱 동안의 기판 지지를 위해서 기판 및 기판 캐리어 구조물은 접촉하게 되고, 이 기판 및 기판 캐리어 구조물은 테스팅 이후에 기판이 로드록 챔버와 같은 전달 챔버로 전달되기 이전에 다시 분리된다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물은 지지부 및 전달 구조물일 수 있고, 여기서 기판 캐리어 구조물은 또한 테스팅 동안에 기판을 전달한다. 또 다른 추가의 대안적 변경들에 따라서, 기판 및 기판 캐리어 구조물은 기판을 이동시킴으로써 그리고/또는 기판 캐리어 구조물을 이동시킴으로써 접촉될 수 있다. 예를 들어, 기판은 테스트 챔버 내에 그리고 기판 캐리어 구조물 위로 전달될 수 있다. 그 다음, 기판 캐리어 구조물은 기판을 지지하도록 리프팅된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기판이 테스트 챔버 내로 그리고 기판 캐리어 구조물 위로 전달된 후에, 기판은 기판 캐리어 구조물로 하강된다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물은 기판과 접촉하게 되는 지지 테이블의 부분(part)을 형성하는 것으로 간주될 수 있다. 다시 말해서, 기판은 지지 테이블의 기판 캐리어 구조물 상에 놓이거나 터치된다. 그에 따라, 기판 캐리어 구조물은 기판 지지부를 형성한다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 도 2에서 보다 구체적으로 도시되어 있는 바와 같이, 기판 지지부 또는 지지 테이블이 제공될 수 있다. 도 2는 테스팅 챔버(200)의 확대 단면도를 도시한다. 지지 테이블은 제 1 스테이지(255), 제 2 스테이지(260), 및 제 3 스테이지(265)를 포함한다. 3개의 스테이지들(255, 260 및 265)은 평면형의 모놀리스들(monoliths) 또는 실질적으로 평면형인 모놀리스들이고, 그리고 하나의 위에 다른 하나가 적층된다. 일 실시예에서, 3개의 스테이지들(255, 260, 265) 각각은 직교 축들 또는 치수들을 따라서 독립적으로 이동한다. 간결함 및 설명의 용이함을 위해서, 제 1 스테이지(255)는 X-축을 따라서 이동하는 스테이지를 표현하는 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 하부(lower) 스테이지 또는 X-스테이지(255)로서 지칭될 것이다. 제 2 스테이지(260)는 Y-축을 따라서 이동하는 스테이지를 표현하는 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 상부(upper) 스테이지 또는 Y-스테이지(260)로서 지칭될 것이다. 제 3 스테이지(265)는 Z-축을 따라서 이동하는 스테이지를 표현하는 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 Z-스테이지(265)로서 지칭될 것이다.
하부 스테이지(255) 및 상부 스테이지(260) 각각은, 테스팅 챔버(200)의 배향에 따라서, 좌우로(side to side) 또는 전후방(forward and backward)으로 이동될 수 있다. 다시 말해서, 하부 스테이지(255) 및 상부 스테이지(260) 양자 모두가 동일한 수평 평면에 대해서 선형적으로 이동하나, 서로에 대해서 직교하는 방향들로 이동한다. 대조적으로, Z-스테이지(265)는 수직 방향 또는 "Z 방향"으로 이동한다. 예를 들어, 하부 스테이지(255)는 "X 방향"으로 좌우로 이동하고, 상부 스테이지(260)는 "Y 방향"으로 전후방으로 이동하며, 그리고 Z-스테이지(265)는 "Z 방향"으로 상하(up and down)로 이동한다.
하부 스테이지(255)는 제 1 드라이브 시스템(본 도면에는 도시되지 않음)을 통해서 베이스 또는 베이스 유닛(235)에 커플링된다. 제 1 드라이브 시스템은 X 축을 따라서 하부 스테이지(255)를 선형으로 이동시킨다. 유사하게, 상부 스테이지(260)는, Y 축을 따라서 상부 스테이지(260)를 선형으로 이동시키는 제 2 드라이브 시스템(본 도면에는 도시되지 않음)을 통해서 하부 스테이지(255)에 커플링된다. 제 1 드라이브 시스템은 기판의 폭의 적어도 50% 만큼의 X 방향 또는 치수로 기판 테이블(250)을 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제 2 드라이브 시스템은 기판의 길이의 적어도 50% 만큼의 Y 방향 또는 치수로 기판 테이블(250)을 이동시킬 수 있다. 드라이브 시스템들의 여러가지 컴포넌트들의 예들은 2004년 12월 21일에 발행되고 명칭이 "Electron Beam Test System with Integrated Substrate Transfer Module"인 U.S. 특허 제 6,833,717호 (Attorney Docket No 008500)에 기술되어 있고, 이러한 출원은 이 출원이 본원 개시내용과 불합치하지 않는 범위로, 인용에 의해 본원에 포함된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 테스팅 챔버(200)는, 테스팅 챔버(200)의 안팎으로(in and out) 기판(285)을 전달하기 위해서, 리프트 포크로서 제공될 수 있는 엔드 이펙터(270)를 더 포함한다. 작동 중에, 기판을 로딩하기 위해서, 엔드 이펙터(270)는 테스팅 챔버(200)로부터 로드록 챔버(120) 내로 연장될 수 있다. 마찬가지로, 엔드 이펙터(270)(이 엔드 이펙터(270) 상에 기판이 로딩됨)는, 테스팅 챔버(200)로부터 로드록 챔버(120)로 연장되어 기판을 로드록 챔버(120)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 선형 액추에이터, 공압식 실린더, 수압식 실린더, 자기 드라이브, 또는 스텝퍼 또는 서보 모터와 같은 모션 디바이스가 엔드 이펙터(270)에 커플링되어 이러한 전달을 보조할 수 있다. 일 실시예에서, 엔드 이펙터(270)는 엔드 이펙터(270)가 테스팅 챔버(200) 안팎으로 이동할 수 있게 허용하는 한 쌍의 베어링 블록들(272)을 포함한다.
도 2는 4개의 핑거들을 가지는 엔드 이펙터(270)의 일 실시예를 도시하며, 상기 4개의 핑거들은 균일하게 이격되며, 상기 4개의 핑거들 상에 기판(285)이 위치될 때 기판(285)과 접촉하고 이 기판(285)을 지지한다. 조작하고자 하는 기판의 크기에 대해서 요구되는 적절한 수의 핑거들을 결정하는데 있어, 핑거들의 실제 개수는 디자인의 문제이며 당업자 수준내에서 적절하게 존재한다.
Z-스테이지(265)는 상부 스테이지(260)의 상부 표면상에 배치된다. Z-스테이지(265)는, 테스팅 챔버(200) 내에서 기판(285)과 접촉하며 이 기판(285)을 지지하기 위한 기판 캐리어 구조물에 의해서 형성된 평면형의 또는 실질적으로 평면형의 상부 표면을 가질 수 있다. Z-스테이지(265)가 슬롯화되거나(slotted) 또는 세그먼트화되어, Z-스테이지(265)의 각각의 세그먼트가 엔드 이펙터(270)의 핑거 근처에 안착된다. 따라서 Z-스테이지(265) 및 엔드 이펙터(270)가 동일한 수평 평면상에서 서로 맞물릴(interdigitate) 수 있다. 이러한 구성은 Z-스테이지(265)가 엔드 이펙터(270)의 위아래로 이동할 수 있게 허용한다. 따라서, Z-스테이지(265)의 세그먼트들 사이의 간격은 엔드 이펙터(270)의 핑거들의 폭 더하기(plus) 일부 부가적인 측정치(measure)에 상응하여 클리어런스(clearance)를 보장한다. 도 2의 단면도에 5개의 세그먼트들이 도시되어 있지만, Z-스테이지는 임의의 수의 세그먼트들을 가질 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 공통 지지 표면(이 공통 지지 표면상에 기판이 배치될 것임)을 형성하기 위해서, 각각의 세그먼트에는 개별 기판 캐리어 구조물 또는 기판 캐리어가 제공될 수 있다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 Z-스테이지 리프트들(275)이 Z-스테이지(265)를 구성하는 세그먼트들의 각각의 후면에 커플링된다. 각각의 Z-스테이지 리프트(275)가 상부 스테이지(260) 내에 형성된 채널 내에 배치되고, 그리고 테스팅 챔버(200) 내의 입자 오염을 감소시키기 위해 벨로우즈들(277)이 각각의 Z-스테이지 리프트(275) 주위에 정렬된다. Z-스테이지 리프트들(275)은 수직으로 상하로 이동되며 그리고 공압식으로 또는 전기식으로 작동될 수 있다. 벨로우즈들(277)은 리프트(275)의 이동에 응답하여 압축 또는 팽창된다.
전술한 바와 같이, 기판이 테스트 시스템의 테스트 챔버 내에 로딩된다. 그에 따라, 기판은 지지 테이블 등의 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부 상으로 하강될 수 있다. 대안적으로, 기판 지지부가 기판을 지지하도록 리프팅될 수 있다. 또 다른 추가적인 실시예에 따라서, 기판 및 기판 지지부의 이동이 조합될 수 있다. 도 3a는 기판(385)이 기판 지지부(380)로부터 거리를 두는 시나리오를 도시한다. 테스팅 동안에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(385)은 기판 지지부(380)에 의해서 지지되고 그에 따라 기판(385)은 기판 지지부(380)의 부분들과 접촉하거나 또는 이에 적어도 부분적으로 접촉하거나, 또는 예를 들어 에어 쿠션을 통해, 기판의 약간 위에서 플로팅이다. 테스트 절차를 마친 후에, 기판을 테스트 챔버로부터 언로딩하기 위해서, 기판(385) 및 기판 지지 구조물(380)이 수직 방향(Z-방향)으로 서로 멀리 이동된다. 그에 따라, 기판의 핸들링 동안, 과잉 전압들이 발생될 수 있고 그리고 이 과잉 전압들은 디스플레이의 전자 엘리먼트들 또는 전체 디스플레이를 파괴할 수 있다. 특히, 기판이 스테이지로부터 리프트될 때, 몇천 볼트까지의 전압들이 발생될 수 있다. 이는, 기판(385)의 상부 표면(386) 상의 감소된 수의 포지티브의 전하들에 의해서 도 3c에 도시되어 있다. 이러한 현상은, 테스트 챔버 내에서 테스팅이 실시된 후에 기판을 접지시키는 것이 일반적인 관행이라는 사실에 기초하여 특히 이루어질 수 있다. 또한, 상부 표면의 프로세싱은 전하 분포에 영향을 미칠 수 있다.
전술한 전하 분포(또한 정전하(ESC)라고도 지칭됨)는 기판상의 초기 전하(charge) 및 그의 극성화(polarization)와 같은 복수의 요인들에 의해서 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 기판의 하나의 표면이 주어진 프로세스 동안에 대전될 수 있다. 전하 크기(charge magnitude)는 유전체 기판에 적용되는 프로세스 조건, 예컨대 습식 식각, 건식 식각, CVD, PVD, 및 그의 환경에 대한 기판 상호작용에 의존한다.
비교 목적들을 위해, 예를 들어 이온화기들(ionizers)에 의해서, 반대 극성의 전하들이 기판의 다른 표면으로 유도될 수 있다. 그 다음 기판이 극성화된다. 그러나, 정전 전압계에 의한 측정치들은 기판의 정전기 전압을 나타내지 않거나 또는 오직 약간의 정전기 전압만을 나타낼 것인데, 이는 전하들이 서로 보상(compensate)되기 때문이다. 그에 따라, 기판의 테스팅 이전에는 프로세스 관련(process-dependent) 전하가 존재할 수 있다. 추가로, 마찰전기 효과에 의해서 부가적인 전하가 기판상에 유도될 수 있다. 인접한 컴포넌트들과 기판 사이의 용량성 커플링이 테스팅 시스템을 위해서 사용된 재료들 및 테스트 시스템 기하학구조들에 따라서 발생될 수 있다. 그에 따라, 정전하는 기판상에서 실행된 이전의(past) 그리고 현재의 프로세스 단계들에 기초하여 달라질 수 있으며 이 정전하가 영향을 미친다는 것은 어려운 것이다. 따라서, 이의 관점에서, ESC가 다음과 같이 발생될 수 있다: 예를 들어, 그의 상부 표면(386) 상에 픽셀 전극들 또는 다른 전도성 부품들과 같은 디바이스 구조물들을 가지는 유리 부분을 포함하는 극성화된 유전체 기판이 기판 지지부(380)로부터 떨어져 위치된다면, 예를 들어, 리프팅된 위치에 위치된다면, 기판 최상부(top)의 커패시턴스(392) 및 기판 바닥부(bottom)의 커패시턴스(394)가 유사한 값들을 가지는 것으로 간주되는데, 이는 상부(upper) 표면(386)과 기판 지지부(380) 사이의 거리 그리고 하부(lower) 표면(388)과 기판 지지부(380) 사이의 거리가 각각 유사하기 때문이다. 게다가, 양(both) 표면들은 반대 극성이지만 거의 동일한 양의 전하를 가지며, 그에 따라 정전 전압이 없거나, 또는 단지 적은 비-파괴 정전 전압만이 기판상에서 또는 상부 표면(386) 상에서 각각 측정될 것이다. 이러한 것이 도 3a에 도시된다. 본원에 개시된 본 발명의 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판(385)과 기판 지지부(380) 사이의 거리는 리프팅된 위치에서 약 15 mm일 것이다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 유리 기판은 약 0.7 mm의 두께를 가질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(385)이 기판 지지부(380)에 접근할 때, 예를 들어, 기판(385)을 기판 지지부(380) 상에 배치하는 동안에, 유전체 기판(385)의 바닥부 또는 하부 표면(388)은, 상부 표면(386)(이 상부 표면(386) 상에는 유전체 디바이스들이 형성됨)보다 기판 지지부(380)에 상당히 더 가깝다. 상부 표면(386)은, 적어도 기판 두께인 기판 지지부(380)로부터 이격된다. 하부 표면(388)과 기판 지지부(380) 사이의 짧은 거리가 유지될 수 있다. 그러나, 이러한 거리는 전형적으로 기판 두께보다 더 짧다. 따라서, 기판(385)의 상부 또는 최상부 표면(386) 사이에 형성된 커패시턴스(394b)는 기판 지지부(380)와 기판(385)의 하부 또는 바닥부 표면(388) 사이에 형성된 커패시턴스(392b)보다 더 작다. 기판 지지부(380)가 전기적으로 전도성인 재료로 만들어지기 때문에, 반대 극성의 미러 전하들(mirror charges)이 기판 지지부(380)의 상부 표면에 포지티브 전하를 형성하는데 영향을 미칠 수 있다. 미러 전하들은 기판(385)의 하부 표면(388) 상의 네거티브 전하들의 전기장을 부분적으로 보상한다. 결과적으로, 기판(385)의 상부 및 하부 표면(388) 상의 전하들은 더 이상 서로 완전히 보상되지 않으며, 정전 전압이 검출될 수 있으며 이는 도 3에 도시된 실시예에서 포지티브(positive)일 것이다. 기판(385)이 반대로 극성화될 때 반대의 전하 관계들이 설정될 것임은 말할 필요도 없이 당연한 것이다.
테스팅 동안에, 전술한 바와 같이, 프로버 바(prober bar) 또는 프로버 프레임이 기판(385)의 상부 표면상의 전자 엘리먼트들과 접촉한다. 프로버 바는 일반적으로 테스트 절차의 이전에 또는 이후에 접지된다. 그에 따라, 기판(385) 상의 전자 엘리먼트들이 접지 전위로 강제되고, 이는 기판 사전-조건(pre-condition)에 따라서 전하 캐리어들의 유입(inflow) 또는 유출(drain)을 야기한다. 그 다음, 프로버 바가 기판으로부터 분리되고 그리고 전하 흐름이 더 이상 발생하지 않는다, 즉 전하의 양이 일정하게 유지된다.
기판을 언로딩하기 위한 그다음의(subsequent) 리프팅된 위치에서(도 3c를 참조), 기판(385)은, 예를 들어 주어진 거리만큼, 기판 지지부(380)로부터 이격된다. 이러한 상황에서, 커패시턴스들(392 및 394)은, 다시 거의 동일해지고 그리고 이전의 조건 동안(즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 기판 지지부(380) 상에 기판(385)이 배치되는 동안) 보다 상당히 더 작아진다. 기판 지지부(380)로부터의 증가된 거리로 인해서, 기판(385)의 하부 면(face)과 기판 지지부(380)의 용량성 커플링이 또한 상당히 감소되며, 그에 따라 미러 전하들은 기판 지지부(380)에 거의 영향을 미치지 않거나 또는 전혀 영향을 미치지 않게 된다. 상부 표면상의 전하는 하부 표면(388) 상의 전하와 대조적으로 테스팅 동안에 상당히 변화되기 때문에, 몇천 볼트까지 이를 수 있는 정전 전압이 관찰될 수 있다. 이는 상부 표면 상의 전자 엘리먼트들을 파괴할 수 있는 정전 방전을 야기할 수 있다. 양(both) 표면들 상의 전하들이 리프팅 업 동안에 변화되지 않는다는 것을 주목하여야 한다. 오히려, 기판 지지부에 대한 용량성 커플링이 감소되고, 그에 따라, 상부 및 하부 표면 사이의 전하 불균형은 기판 지지부(380)에서의 미러 전하들의 영향들에 의해서 더 이상 상쇄(counteract)되지 않는다. 리프트-업 동안에 전하들이 일정하게 유지되는 동안 커패시턴스들이 작아지기 때문에, 상부 표면(386)과 기판 지지부(380) 사이의 그리고 하부 표면(388)과 기판 지지부(380) 사이의 전압이 각각 증가되고, 그에 따라 이들 전압들 간의 차가 증가하며, 이 차는 몇천 볼트까지 증가될 수 있다.
도 3c가 기판(385)의 상부 표면상에서의 전반적인 전하 감소를 도시하고 있지만, 불균일한 전하 분포가 또한 발생할 수 있다. 이는, 예를 들어, TFT-디스플레이와 같은 동일한 디바이스 내에서 또는 인접한 디바이스들 내에서 상부 표면을 따른 측방 방전들을 초래할 수 있다. 측방 방전 또한 큰 관심사이다. 특히 극성화된 유리 기판들은 핸들링 동안 높은 전압들을 전개하는 것이 중요하다(critical).
정전 방전을 감소 또는 방지함으로써 시스템의 수율을 증가시키기 위해서, 본원 발명의 실시예들은 본원에 개시되는 것과 같은 대전된(charged) 보상 또는 전하 변동 감소를 제공할 수 있다. 도 4a 내지 4d는 정전기적 불균형의 발생을 방지하기 위한 또는 감소시키기 위한 접근법을 예시한다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 자신의 주 표면들 양쪽(both) 상에 반대 극성의 전하들을 보유하는 극성화된 유전체 기판(485)은 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부(480)와 가까이 접촉된다. 초기 스테이지에서, 도 3a에 예시된 상황과 유사하게, 기판(485)은 주어진 거리만큼 기판 지지부(480)로부터 이격된다. 이러한 상황에서, 한편으로 기판(485)의 상부 표면과 기판 지지부(480) 사이에 형성된 커패시턴스(492) 그리고 다른 한편으로 기판(485)의 하부 표면(488)과 기판 지지부(480) 사이에 형성된 커패시턴스(494)는 작으며 실질적으로 동일하다. 그에 따라, 기판 지지부(480)에 대한 용량성 커플링은 작다.
도 3의 상황과 달리, 기판 지지부(480)를 접지(496)로부터 전기적으로 절연시키는 커패시턴스(495)에 의해서 표시된 바와 같이 기판 지지부(480)가 접지로부터 절연된다. 그에 따라, 기판 지지부(480)는 접지(496)에 대해서 플로팅이다. 다시 말해서, 기판(485)과 기판 지지부(480) 사이의 접지 매칭이 제공된다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 커패시턴스(495)에 의한 기판 지지부(480)의 전기적 절연은 약 1 nF 내지 약 100 nF 범위에서 이루어질 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 이하에서 설명하는 바와 같이, 기판 지지부(480), 예를 들어 기판 캐리어 구조물은, 전기 조건들을 맞추기 위해서 럼프(lump) 엘리먼트에 의해서 형성된 개별 커패시터에 의해서 접지(496)에 전기적으로 연결될 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 어떠한 개별 커패시터도 제공되지 않고 그리고 예를 들어, 기판과 접촉하는 기판 지지부의 부분들로부터 접지로의 전도성 경로(오믹 연결)를 방지하는 각각의 절연 수단을 제공함으로써, 접지에 대한 용량성 커플링이 기판 지지부(480)의 디자인을 통해서 구축된다. 어느 경우에든, 접지에 대한 영구적인 전기적 연결은 형성되지 않는다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따라서, 필요하다면, 기판 지지부(480)와 접지(496)를 일시적으로 연결하기 위해 스위칭 유닛(440)이 제공된다. 스위칭 유닛(440)은 커패시턴스(495)를 우회한다.
기판(485)이 기판 지지부(480)에 접근할 때, 즉 기판(485)과 기판 지지부(480) 사이의 거리가 작아지게 될 때, 커패시턴스들(492 및 494)은 전술한 바와 같이 커패시턴스들(492b 및 494b)이 되도록 증가한다. 다시, 미러 전하들은 기판 지지부(480)에 영향을 미칠 것이다. 그러나, 기판 지지부(480)가 커패시턴스(495)에 의해서 접지(496)로부터 디커플링된다. 이는, 커패시턴스(495)가 커패시턴스들(492b 및 494b)과 전기적으로 직렬로 연결된다는 것을 의미한다. 기판 지지부(480)의 용량성 디커플링으로 인해서, 기판(485)과 접지(496) 사이의 용량성 커플링이 감소된다. 이는, 접지에 대한 커패시턴스의 상승은 접지된 기판 지지부의 경우에 비해 상당히 더 작다는 것을 의미한다. 추가로, 전기적으로 플로팅인 기판 지지부(480)의 전기 전위는, 기판(485)이 그 상부에 위치될 때 상승할 것이고 그리고 이는 또한 큰 미러 전하의 생성을 감소시킨다.
이론에 얽매이길 원치않지만, 기판과 접지 사이의 총 커패시턴스(C)를 고려할 때, 접근법을 착수하는(approaching) 동안의 커패시턴스 변동의 감소가 예시될 수 있다. 기판(485)과 기판 지지부(480) 사이의 커패시턴스가 C1이고, 기판 지지부(480)와 접지(496) 사이의 커패시턴스(495)가 Cg라고 가정한다. 그 다음 이하의 관계식들이 적용된다:
Figure 112014116015395-pct00001
그에 따라, 접지된 기판 지지부에 대한 총 커패시턴스(C)의 변동이 감소되고, 그에 따라 접지에 대해서 기판의 전압 변동이 또한 감소된다. 보다 더 구체적인 고려사항은 기판의 상부 표면과 접지 사이 그리고 기판의 하부 표면과 접지 사이의 커패시턴스 변동을 각각 고려한다. 그러나, 전술한 관계는, 양(both) 커패시턴스들이 접지된 기판 지지부에 대한 것 보다 플로팅 기판 지지부에 대해 상당히 더 작은 정도로 변화될 것임을 보여준다. 따라서, 정전 전압의 상응하는 변동 또한 감소된다.
예를 들어, Cg가 C1의 범위에 있도록 또는 심지어 C1 보다 더 작게 적절하게 선택될 때, 총 커패시턴스(C)는 대략적으로 Cg가 될 것이다. 이는, 오직 총 커패시턴스(C)의 작은 변동만이 관찰될 수 있고, 그에 따라 작은 전압 변동만이 관찰될 수 있다는 것을 의미한다. C1의 값은,
Figure 112014116015395-pct00002
에 따라 추정될 수 있고, 여기서, 각각, ε0는 진공 유전율이고, εr는 상대 유전율이며, A는 기판의 면적이며, d는 기판 지지부로부터 기판의 상부 표면 및 하부 표면 사이의 거리이다. 기판 지지부로부터 기판의 하부 표면 사이의 거리는 평균 거리(d)에 근사화될 수 있는데, 이는 기판의 전체 하부 표면이 전형적으로 기판 지지부와 접촉하지 않기 때문이다. 예를 들어, 오로지 부분적인 접촉만이 제공되도록, 기판 지지부는 구조화된(structured) 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 표면은 버얼링들(burlings)을 포함할 수 있다. 또한, 기판 지지부의 표면은 특정 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 감소된 커패시턴스 변동으로 인해서, 상부 표면(486) 상의 디바이스들을 검사(probing)할 때 단지 전하 캐리어들의 작은 유입 또는 유출만이 발생될 것이며, 그에 따라 상부 표면(486) 상의 전하가 실질적으로 일정하게 유지된다. 이는 또한 전하 캐리어들의 측방으로 불균일한 분포가 발생 또는 증가하는 위험을 감소시킨다.
마지막으로, 프로버 바가 기판(480)으로부터 분리되고 더 이상 전하 흐름이 발생하지 않는다. 기판(485)이 기판 지지부(480)로부터 리프팅될 때, 커패시턴스들(492b 및 494b)은 각각, 기판 지지부(480)에 대한 거리 증가로 인해서 감소되고 그리고 커패시턴스들(492 및 494)과 유사한 값들에 도달할 것이다. 전하들의 변화는 정전 전압의 발생을 유발하나, 보다 더 적은 정도의 발생을 유발한다. 기판 지지부(480)에 대한 거리 증가 동안 두 가지 효과들이 기판(485) 전압 상승을 감소시킨다: A) 검사 동안에 전하 불균형이 없기 때문에, 또는 단지 적은 불균형만이 발생되었기 때문에, 작은 정전 전압만이 측정가능할 것이다. B) 약간의 불균형이 있더라도, 상당한 기판 전압 상승을 초래하지 않을 것인데, 이는 시작 커패시턴스들(492b 및 494b) 대 종료 커패시턴스들(492 및 494) 사이의 비율은 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같이 영구적으로 접지된 기판 지지부의 경우에서 보다 상당히 더 작기 때문이다. 예를 들어, 추정치들은, 다른 균등한 조건들 하에서, 디커플링된 또는 플로팅 기판(480)에 대한 것보다 접지된 기판 지지부(380)에 대해, 시작 커패시턴스들(492b 및 494b) 대 종료 커패시턴스들(492 및 494) 사이의 비율이 각각 약 10배 또는 훨씬 더 높을 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 비율은 Cg(495)의 커패시턴스 값을 적절히 선택하는 것에 의해 영향 받을 수 있다. 두 가지(both) 효과들의 결과로서, 챔버 내의 컴포넌트들(여기서는 예시되지 않음)에 대한 정전 방전들 및 측방 정전 방전들 모두가 방지된다. 그에 따라, 플로팅 기판 지지부(480)의 경우에, 프로버에 의한 기판의 검사 또는 접촉 동안에 전하의 변화는 접지된 기판 지지부(480)에 비해 상당히 감소된다.
다음 기판이 배치되기 전에 미리규정된 조건들을 가지도록, 기판 지지부(480)의 전기 전위가 스위칭 유닛(440)에 의해서 접지로 리셋될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 스위칭 유닛(440)으로 하여금 기판 지지부(480)를 접지(496)와 일시적으로 연결시키게 하는 제어 신호가 제공될 수 있다.
예시의 목적들을 위해, 핸들링 동안의 유리 기판들의 정전 전압의 변동을 보여주는 도 10에 대한 참조가 이루어진다. 예를 들어 정전 전압계에 의해서 측정된 정전 전압이, 상이한 핸들링 시퀀스들, 예컨대, 로드록으로부터 챔버로의 전달("L/L->CHA"로 표시됨); 유리 기판에 대한 기판 지지부의 리프팅 업에 의한 기판 지지부(스테이지)로의 유리 기판의 접근("스테이지 업"으로 표시됨); 유리 기판과 기판 지지부의 접촉("접촉(Contact)"이라고 표시됨); 테스팅 후에 유리 기판에 대해서 기판 지지부를 하강시킴으로써 기판 지지부로부터 유리 기판을 제거("스테이지 다운"이라고 표시됨); 그리고 챔버로부터 로드록으로의 유리 기판의 전달("CHA->L/L"로 표시됨)에 대해 측정되었다.
도 10은, 리프팅 업 및 로드록으로의 전달 동안에 상당한 전압 증가를 겪는 접지된 기판 지지부 상의 유리 기판에 비해 전기적으로 플로팅인 기판 지지부 상의 유리 기판에 대한 작은 전압 변동을 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 플로팅 기판 지지부(스테이지 플레이트)를 이용할 때 정전 전압은 0V 내지 500V로 유지될 수 있는 반면, 접지된 기판 지지부 또는 스테이지 플레이트 상에 로딩된 기판은 거의 -2500 V까지의 전압 증가를 보여준다. 테스트들은 2개의(both) 유리 기판들에 대해 동일한 조건들, 예컨대 동일한 유리 크기 및 두께, 동일한 챔버 및 극성화된 유리 기판을 유도하는 동일한 초기 프로세스 조건들하에서 이루어졌다.
측방 전하 및 전압 변동 발생에 대한 한가지 원인은 도 11a 및 11b에 도시되어 있으며, 도 11a 및 11b는 리프팅 핑거들(1171)을 가지는 엔드 이펙터(1170)에 의한 유리 기판의 핸들링을 도시한다. 리프팅 핑거들(1171)은 기판(1185)에 복수의 포인트식(point-like) 접촉들을 제공한다. 도 11a는 도 11b의 선 AA'을 따른 단면도를 도시하고 그리고 기판 지지부 또는 기판 캐리어 구조물(1175) 위의 리프팅된 위치에서의 기판(1185)을 도시한다. 포인트식 접촉으로 인해서, 기판(1185)은 지지 포인트들 사이에서 처질 수 있고(sag) 그리고 리프팅 핑거들(1171)에 의해서 리프팅될 때 기복이 있게 될 수 있다. 그에 따라, 기판(1185)과 기판 지지부(1175) 사이의 거리는 측방향에 따라 변경된다. 커패시턴스는 이러한 거리에 반비례하기 때문에, 또한 측방 전압 변동을 발생시키는 측방 용량성 변동이 발생한다. 추가로, 엔드 이펙터(1170)가 일 면 상에서만 지지될 것이고, 그에 따라 엔드 이펙터(1170)의 휘어짐(bowing)이 또한 발생될 것이고, 이는 또한 이후에 커패시턴스 변동을 초래한다. 그에 따라, 간격 분포는, 보다 큰 간격을 가지는 구역들에 비해 작은 간격의 구역들 사이에서의 상이한 커패시턴스들로 인해 측방 전압 차들을 유발한다. 게다가, 거칠기 및 재료와 같은 기판 지지부의 표면 조건의 변동이 또한 전압 변동에 영향을 미칠 수 있다. 디바이스 또는 셀 내에서의 전압 차는 기판 지지부에 대한 기판의 이동 중에 ESD를 유발할 수 있다. 측정들은, 수백 내지 수천 볼트들, 예를 들어 500 V 내지 600 V 및 그보다 더 높은 전압의 측방 전압 변동들이 발생될 수 있다는 것을 드러냈다.
도 11b는 엔드 이펙터(1170)에 의해서 리프팅될 때 유리 기판(1185)의 토포롤지(topological) 맵을 표현한다. 기판(1185)과 각각의 리프팅 핑거들(1171) 사이의 접촉 포인트들은 포지티브 벤딩(positive bending)으로서 관찰될 수 있는 반면 처진 영역들은 네거티브의 벤딩으로서 도시되어 있다.
커패시턴스의 측방 변동, 및 그에 따른, 결과적인 정전 전압의 측방 변동은, 거리의 변동이 커패시턴스에 상당한 영향을 미치는 리프팅 프로세스의 시작시에 특히 두드러진다. 기판상의 인접한 디스플레이들 사이에 큰 측방 전압 차가 초래될 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지부가 본원에 개시된 것처럼 접지로부터 절연될 때, 정전 전압의 측방 변동이 또한 크게 감소될 수 있다. 다시, 기판 지지부의 디커플링은 기판-기판 지지부 커패시턴스와 접지 사이에 전기적으로 직렬로 연결된 커패시턴스를 형성한다.
도 5는 로드록 챔버(120)와 테스트 챔버(110)를 포함하는 테스트 시스템의 개략도를 예시한다. 일부 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 하기의 엘리먼트들이 제공될 수 있다: 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들(415), 프로버 헤드들(432)을 가지는 프로버 바(430) ―상기 프로버 바(430)는 그 위에 배치되는 기판상의 전자 엘리먼트들과 접촉함―. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 프로버 헤드들(432)이 프로버 바(430)에 부착될 수 있고, 이로 따라 이들은 상이한 기판 디자인들에 대한 접촉 위치들의 정렬을 감안하도록 이동될 수 있다. 또 다른 추가의 대안적 또는 부가적 변경들에 따라서, 예를 들어 재-위치설정가능한 프로버 헤드들을 통한 가변 접촉 위치, 조절가능한 프레임 바 위치들, 또는 이와 유사한 것을 갖는 프로버 프레임이 제공될 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛(460)이 제공될 수 있다. 전형적으로, 상이한 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛은 기판상의 전압의 절대값을 측정하도록 적응될 수 있고, 예를 들어, 전압 측정 유닛은 정전 전압계일 수 있다. 특별한 선택적인 구현예들에 따라서, 전압 측정 유닛은 정적 전압(static voltage) 측정을 위해서 적응되고 그리고/또는 전기 플럭스 라인을 측정하도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 진동(oscillating) 압전-크리스탈(piezo-crystal)은 전기 플럭스 라인들 및 그에 따라 기판 상의 절대 전압을 측정하는데 이용할 수 있다.
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본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛(460)이 테스트 시스템 내에 고정적으로 설치될 수 있거나 또는 전압 측정 유닛(460)이 테스트 시스템 내에 제거가능하게 설치될 수 있으며, 그에 따라 전압 측정 유닛은, 테스트 시스템의 설치 동안에 그리고/또는 상이한 프로세스 이력을 가지고 그에 따라 상이한 초기 정전하를 가지는 새로운 제품이 처음으로 테스트 시스템에서 사용될 때 사용될 수 있다. 또 다른 추가의 부가적 또는 대안적 변경들에 따라서, 전압 측정 유닛이 테스트 챔버 내에 또는 테스트 챔버의 하우징 내에 설치될 수 있다. 또 다른 추가적인 변경들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 전압 측정 유닛들이 제공될 수 있으며, 이는 예를 들어, 제공된 로드록 챔버들의 수에 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 로드록 챔버들이 테스트 챔버의 각 면 상에 제공된다면, 기판의 로딩 후에 그리고 언로딩 전에 기판상의 정적 전압을 측정하기 위해서 2개의 전압 측정 유닛들이 제공될 수 있다.
예를 들어 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 테스트 시스템(100)이, 본원에 개시된 바와 같은 방법들을 적용하기 위해 이용될 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 액티브 전압 보상이, 원하는 경우, 추가적으로 적용될 수 있다. 액티브 전압 보상은, 예를 들어, 명칭이 "Apparatus and Method for Active Voltage Compensation"이며, 2010년 4월 22일에 US 2010/0097086로서 발행된 미국 출원 일련번호 제 12/582,909 호에 기술되어 있으며 이 출원은, 이 출원이 본원 개시내용과 불합치하지 않는 범위로 인용에 의해 본원에 포함된다. 간단히, 테스팅 동안의 전하들의 유입 또는 유출은 대응하는 반대의(reversal) 전하 흐름에 의해서 테스팅 이후에 보상된다. 이러한 목적을 위해서, 전압 측정 유닛(460), 예를 들어 정전 전압계는 기판(285)이 지지부 상에 배치되기 전의 초기 전압(V0) 그리고 지지부 상에 배치되었을 때의 전압(V1)을 감지한다. 테스팅 동안의 전하 유입 또는 유출은, V1에 상응하는 전압을 테스트된 디바이스들에 인가함으로써, 테스팅 이후에 반전된다(reversed). 전압 보상은, 기판(285)이 지지부로부터 리프팅된(lifted off) 후에, 전압(V2)를 측정하고 그리고 V0와 비교함으로써 확인될 수 있다. 액티브 전하 보상은 전압 측정 유닛(460) 및 프로버 헤드들(432)과 작동가능하게 연결되는 제어 유닛(470)에 의해서 제어될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본원에 기재된 실시예들에 따라서, 정전하들을 생성하는 프로세스들의 경우에, 전하의 변동 또는 변화는, 기판이 지지부상에 배치될 때 기판 지지부를 접지로부터 전기적으로 디커플링시킴으로써 효과적인 방식으로 감소될 수 있다.
도 6a 및 6b와 관련하여, 기판상의 전하 불균형을 방지하도록 정렬된 기판 지지 유닛들의 실시예들이 설명될 것이다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛(600)은 기판(685)을 지지하기 위한 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물(675)을 가지는 적어도 하나의(at least a) 지지 테이블을 포함한다. 기판 캐리어 구조물(675)은, 접지(644)로부터 전기적으로 디커플링되고, 그에 따라 접지에 대해서 플로팅이다. 전형적으로, 기판 캐리어 구조물(675)의 상부 표면은 유리 기판들과 같은 대형 유전체 기판들을 홀딩하도록 적응된다. 기판 캐리어 구조물(675)의 상부 표면(이 기판 캐리어 구조물(675)의 상부 표면 상에는 기판(685)이 배치될 것임)은 구조화될 수 있거나 또는 구조화되지 않은 편평한 표면일 수 있다. 구조화된 표면은 통상적으로 평면형 지지부를 또한 형성한다. 상부 표면을 구조화하는 것은 홈들 또는 다른 구조물들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 기판 캐리어 구조물(675)은, 예를 들어, 홈들을 포함할 수 있는 알루미늄 스테이지 플레이트일 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물(675)은 알루미늄과 같은 전기적으로 전도성인 재료, 전도성 플라스틱 재료, 또는 전도성 세라믹으로 구성된다. 기판 캐리어 구조물(675)은, 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블의 이동식 스테이지(665) 상에 정렬되며 그리고 절연 층(670)에 의해서 상기 이동식 스테이지로부터 전기적으로 절연된다. 도 6a에 예시된 실시예에서, 이동식 스테이지(665)는 Z-스테이지이고, 즉 베이스 유닛(635)에 의해서 지지되는 드라이브들 또는 Z-리프트들(666)에 의해서 수직 방향으로 이동될 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스테이지(665)는 또한 X-스테이지 또는 Y-스테이지일 수 있거나 도 6b에 도시된 바와 같은 전술한 스테이지들 중 임의의 스테이지의 조합일 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블은 스테이지(665), 절연 층(670) 및 기판 지지 구조물(675)에 의해서 형성된 샌드위치 구조물을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 지지 테이블은 기판 지지 구조물(675)의 전기적 절연을 제공하도록 구성될 수 있다.
절연 층(670)은 또한 각각 도 6a 및 6b에 예시된 바와 같이 접지된 베이스 유닛 및 기판 캐리어 구조물(675) 사이의 전기 절연을 제공한다. 절연 층(670)은 Teflon
Figure 112014116015395-pct00021
로서 상업적으로 이용가능한 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 예로 Kapton
Figure 112014116015395-pct00022
가 있는 폴리이미드와 같은 재료로 구성될 수 있다. 절연 층(670)의 재료는, 예컨대 프로세싱 및 테스팅 동안에 유리 기판이 받게 되는 프로세싱 조건들을 견딜 수 있는 특정 요건들에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들어, 절연 층(670)은 프로세스 조건들에 따라서 1000 ℃까지의 온도를 견디도록 선택될 수 있으며 고진공 조건에 대해 적합해야 한다. 고온 애플리케이션들의 경우에, 무기질 절연 재료가 사용될 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 절연 층(670)은 약 0.1 mm 내지 약 0.2 mm의 두께를 가질 수 있다. 당업자는, 충분한 전기 절연이 제공되기만 한다면, 다른 두께 값들이 또한 이용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물(675)은 스위칭 유닛(640)에 의해서 일시적으로 접지에 연결될 수 있다. 스위칭 유닛(640)은, 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물(675)에 전기적으로 연결된 제 1 단자(641), 접지(644)에 전기적으로 연결된 제 2 단자(642), 그리고 제어 신호를 수신하기 위한 제어 단자(643)를 포함할 수 있다. 전형적으로, 스위칭 유닛(640)은 제어 소프트웨어를 실행하는(running) 제어 유닛에 의해서 제어된다. 도 5에 예시된 바와 같은 제어 유닛(470)이 사용될 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스테이지(665')가 도 6b에 예시된 바와 같이 세그먼트화될 수 있다. 이동식 스테이지(665')의 각각의 세그먼트에 기판 캐리어 구조물(675')이 할당될 수 있고, 그에 따라 복수의 기판 캐리어 구조물(675')은 공통 지지 표면을 함께 형성하며, 상기 공통 지지 표면상에는 기판(685)이 놓인다. 인접한 세그먼트들 사이의 클리어런스는, 전술한 바와 같이 리프트 포크의 각각의 핑거들의 삽입을 허용하도록 적응된다.
도 6b는 또한 3개의 스테이지들 즉, 베이스 유닛(635)에 대해서 X-방향(도 6a에서 좌우 방향)으로 이동가능한 하부 X-스테이지(655), X-스테이지(655)에 대해서 Y-방향(도면 평면에 대해서 수직인 방향)으로 이동가능한 상부 Y-스테이지(660), 그리고 Y-스테이지(660)에 대해서 Z-방향(도면에서 상하 방향)으로 이동가능한 Z-스테이지(665')를 가지는 지지 테이블을 도시한다.
도 6a에 예시된 실시예와 달리, 기판 캐리어 구조물(675')은 Z-스테이지(665')와 직접 접촉한다, 즉 Z-스테이지(665')에 전기적으로 연결된다. 그러나, Z-스테이지(665')는 Z-드라이브들(666)을 Y-스테이지(660)로부터 절연시키는 절연 수단(667)에 의해서 Y-스테이지(660)로부터 전기적으로 절연된다. 절연 수단(667)은 또한 Y-스테이지(660)에서 형성된 각각의 리셉터클들 내에서 Z-드라이브들(666)을 홀딩한다. 절연 수단(667)은 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리이미드(예를 들어, Kapton
Figure 112014116015395-pct00023
) 또는 PTFE(예를 들어, Teflon
Figure 112014116015395-pct00024
)와 같은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 절연 수단(667)은 Z-드라이브들(666)을 고정 및 홀딩하기에 충분한 재료 강도를 제공하는 재료 또는 재료 조합으로 구성될 수 있다. 기판 캐리어 구조물(675')은 또한 베이스 유닛(635)으로부터 전기적으로 절연되고 그에 따라 또한 도 6b에서 접지(644)로부터 전기적으로 절연된다.
Y-스테이지(660)로부터 Z-드라이브들(666)의 절연하는 것은, 또한 플로팅 스테이지 또는 플로팅 기판 캐리어 구조물을 가지는 툴들을 획득할 수 있도록 기존 프로세싱 및 테스팅 툴들을 재장비(refitting)하게 허용한다. 예를 들어, PEEK로 만들어진 스크류들과 같은 절연성 연결 수단이 사용될 수 있다. 부가로, 나일론 와셔들이 전기 절연에 적합한 것으로 입증되었다.
도 7과 관련하여, 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예들을 설명할 것이다. 도 7은 브릿지들(778)에 의해서 서로 연결된 복수의 개별적인 세그먼트(777)를 포함하는 세그먼트화된 Z-스테이지(765)를 예시한다. 각각의 Z-스테이지 세그먼트(777)는 알루미늄과 같은 전기적으로 전도성인 재료로 구성되고 그리고 그 위에 절연 층 또는 호일(770)이 배치되는 상부 평면을 한정하는 프레임워크를 포함한다. 호일(770)은, 그 위에 기판 캐리어 구조물(775)이 배치되는 프레임워크의 모든 부분들의 상부 면들을 커버한다. 기판 캐리어 구조물(775)은 본 실시예에서 복수의 스테이지 플레이트들에 의해 형성되며, 이 복수의 스테이지 플레이트들 각각은 개별 Z-스테이지 세그먼트(777)에 할당된다. 도 7에서는, Z-스테이지 세그먼트들(777)의 프레임워크 구조물 및 또한 호일을 예시하기 위해서 하나의 스테이지 플레이트 또는 스테이지 세그먼트가 제거되어 있다. 인접한 Z-스테이지 세그먼트들(777) 사이의 거리는 리프팅 포크의 각각의 핑거를 위한 충분한 공간을 감안하도록 디자인된다.
기판 캐리어 구조물(775)의 스테이지 플레이트들은, 예를 들어, 와이어 또는 케이블에 의해서, 서로 전기적으로 연결되고, 그리고 호일(770)에 의해서 Z-스테이지 세그먼트들(777)로부터 전기적으로 절연된다, 즉 스테이지 플레이트들은 플로팅이다. 전기 절연을 유지하기 위해서, 오직 비-전도성 스크류들과 같은 절연 고정 수단만을 이용하여 스테이지 플레이트들을 Z-스테이지 세그먼트들(777)에 고정한다. 그러나, 접지에 대한 일시적인 전기적 연결을 가능하게 하기 위해서, 기판 캐리어 구조물(775)이 스위칭 유닛(740)과 연결된다. 스위칭 유닛(740)은 스위치 릴레이, 또는 임의의 다른 제어가능한 스위치로서 구현될 수 있다. 본원에 기술된 추가적인 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에서, 스위칭 유닛(740)은 챔버의 외부에 특히, 진공 구역의 외부에 정렬된다. 스위칭 유닛 또는 릴레이를 스위칭시키기 위한 신호는 기판들의 테스팅 또는 프로세싱을 위해서 이용되는 제어 소프트웨어에 의해서 제어될 수 있다.
게다가, 스테이지 플레이트들은, 예를 들어, 전기적으로 전도성일 수 있고 그리고 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 스테이지 플레이트들의 상부 표면(이 스테이지 플레이트들의 상부 표면상에 기판이 배치될 것임)은 구조화될 수 있다, 예를 들어 홈들을 포함할 수 있다.
도 8은 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예들을 예시한다. 기판 캐리어 구조물(875)은 Z-스테이지로부터 부분적으로 또는 완전히 절연될 수 있다. 또한, Z-스테이지 드라이브들(866)을 포함하는 Z-스테이지는 와셔, 스페이서들, 절연 스크류들과 같은 절연성 고정 수단 및 적합한 절연 수단(867)에 의해서 Y-스테이지(860)로부터 절연된다. 다시, 이는 기존의 툴들의 재장비를 허용한다.
도 9와 관련하여, 본원에 기술된 실시예들에 따른 방법의 프로세스들이 설명될 것이다. 선택적인 프로세스들(902 및 904)은, 프로세스(902)에 표시된 바와 같이, 주어진 지속시간 동안 기판 캐리어 구조물 또는 스테이지를 접지에 전기적으로 연결하고 그리고 그 다음, 프로세스(904)에 표시된 바와 같이, 이 기판 캐리어 구조물 또는 스테이지를 접지로부터 분리함으로써, 전술한 바와 같은 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부를 접지로 셋팅하기 위해서 이용될 수 있다. 연결 및 분리는 전술한 바와 같이 제어 유닛에 의해서 제어될 수 있는 스위칭 유닛에 의해서 제공될 수 있다. 추가적인 프로세스(906)에서, 기판은 테스팅 또는 프로세싱을 위한 챔버로 로딩되고 그 다음 프로세스(908)에서 기판 지지부 상으로 배치된다. 챔버 내로의 로딩 및 기판 지지부 상으로의 배치는 전술한 바와 같이 또는 다른 임의의 적합한 프로세스들에 의해서 구현될 수 있다. 그 다음, 기판 지지부 상에 배치된 기판은, 프로세스(910)에 표시된 바와 같이, 테스팅 또는 프로세싱된다. 테스팅 또는 프로세싱이 종료된 후에, 기판은 전형적으로 리프팅 포크에 의해서 프로세스(912)에서 기판 지지부로부터 분리되고 그 다음 프로세스(914)에 예시된 바와 같이 챔버로부터 언로딩된다. 그 다음, 기판 지지부는 프로세스(916)에 예시된 바와 같이, 예를 들어 제어가능한 스위칭 유닛에 의해서, 접지에 전기적으로 연결되어 전기적 조건을 리셋한다. 기판 지지부와 접지 사이의 전기적 연결은 추가의 기판이 로딩되려고 하기 직전까지 유지될 수 있다. 이는, 규정된 초기 전기적 조건들을 보장한다. 예를 들어, 전기적 연결은 제어 신호의 수신시에 스위칭 유닛에 의해서 중단된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛은 베이스 유닛을 더 포함할 수 있고, 여기서 기판 캐리어 구조물은 베이스 유닛으로부터 전기적으로 절연되도록 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물은 전기적으로 전도성인 재료로 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛은 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 적응된 스위칭 유닛을 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스위칭 유닛은 기판 캐리어 구조물로의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 제 1 단자, 접지로의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 제 2 단자, 및 스위칭 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하도록 적응된 적어도 하나의 제어 단자를 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블은 적어도 하나의 방향으로 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하고, 여기서 상기 이동식 스테이지는 기판 캐리어 구조물로부터 전기적으로 절연된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블은 적어도 하나의 방향으로 캐리어 스테이지를 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하며, 상기 이동식 스테이지는 접지에 대해서 전기적으로 플로팅이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 이동식 스테이지는 적어도 2개의 세그먼트들을 포함하며, 여기서 각각의 세그먼트에는 공통 지지 면을 함께 형성하는 각각의 기판 캐리어 구조물이 제공된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛은 기판 캐리어 구조물을 접지로부터 절연하기 위한 절연 층 또는 절연 수단과 같은 절연 구조물을 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는, 챔버 ―이 챔버 내부에 기판이 배치됨―, 및 기판 지지 유닛 ―상기 기판 지지 유닛은 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 가지며, 상기 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물은 그 위에 기판이 배치될 때 상기 기판을 지지하도록 적응됨―을 포함하며, 여기서 상기 기판 지지 유닛은 기판 캐리어 구조물을 접지로부터 전기적으로 절연하도록 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 챔버에 부착된 적어도 하나의 로드록 챔버를 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 기판 상의 전자 엘리먼트들을 테스트하기 위한 것이고, 여기서 상기 챔버는 테스트 챔버이고 그리고 상기 장치는 기판의 전자 엘리먼트들을 테스팅하기 위한 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들을 가진다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 컬럼들은 전자 빔 테스트 시스템들이고, 그리고 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들은 전자 엘리먼트들에 용량적으로 커플링되도록 적응된 광 변조기를 포함하는 광학적 광 테스트 시스템들이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 이 장치는 기판 캐리어 구조물을 접지에 전기적으로 연결하도록 적응된 스위칭 유닛을 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 이 장치는 기판 캐리어 구조물 상에 배치되었을 때 기판과의 접촉을 위한 프로버를 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 전압 측정 유닛을 더 포함하고, 여기서 상기 전압 측정 유닛은 기판에 대한 전압을 측정하도록 적응된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버 내에 제공되는 기판 캐리어 구조물 상에 기판을 배치하는 단계 ―상기 기판 캐리어 구조물은 접지로부터 전기적으로 절연됨―; 기판을 테스팅하는 것 또는 프로세싱하는 것 중 적어도 하나를 실행하는 단계; 기판 캐리어 구조물로부터 기판을 언로딩하는 단계; 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판은 기판 캐리어 구조물 상에 로딩되었을 때 극성화된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 기판 캐리어 구조물 상에 배치하는 단계는, 기판을 기판 캐리어 구조물로부터 미리 결정된 거리로 이격되게 위치설정하는 단계 그리고 기판 캐리어 구조물 상의 기판을 지지 위치에 배치하거나 또는 이 지지 위치에서 보유(carry)하기 위한 기판 캐리어 구조물과 기판 사이의 거리가 감소되도록 기판 및 기판 캐리어 구조물 중 적어도 하나를 이동시키는 단계; 기판을 프로버와 접촉시키는 단계; 기판을 테스팅 또는 프로세싱하는 단계; 프로버와 기판 사이의 접촉을 차단(breaking)하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 기판을 언로딩하는 단계는 기판과 기판 캐리어 구조물 사이의 거리를 증가시키기 위해서 기판과 기판 캐리어 구조물 중 적어도 하나를 이동시키는 단계를 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛이 제공된다. 기판 지지 유닛은, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 시스템에 대해 적응되고 그리고 기판을 지지하는 기판 캐리어 구조물을 포함하고, 여기서 상기 기판 캐리어 구조물은 약 100 nF 미만의 커패시티를 가지는 커패시턴스에 의해서 접지로부터 전기적으로 절연된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스위칭 유닛은 기판을 기판 캐리어 구조물로부터 언로딩한 후에 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 구성된다.
전술한 내용들은 본원 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본원 발명의 다른 실시예들 그리고 추가적인 실시예들이 본원 발명의 기본적인 범위를 이탈하지 않고 고안될 수 있을 것이며, 본원 발명의 범위는 하기의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims (22)

  1. 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해 적응된 기판 지지 유닛으로서,
    적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 포함하는 지지 테이블 ― 상기 기판 캐리어 구조물은 기판을 지지하도록 적응되고, 접지에 대해서 전기적으로 플로팅(floating)되고, 접지에 연결되는 어떤 전원과도 전기적으로 연결되지 않음 ―; 및
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지에 전기적으로 연결하도록 적응된 스위칭 유닛 ― 상기 스위칭 유닛은 상기 기판 캐리어 구조물로부터 상기 기판을 언로딩한 후에 상기 기판 캐리어 구조물을 접지에 전기적으로 연결하도록 구성됨 ― 을 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은, 상기 기판 캐리어 구조물에 전기적으로 연결하기 위한 적어도 제 1 단자, 접지에 전기적으로 연결하기 위한 적어도 제 2 단자, 및 상기 스위칭 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하도록 적응된 적어도 제어 단자를 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하며, 상기 이동식 스테이지는 상기 기판 캐리어 구조물로부터 전기적으로 절연되는,
    기판 지지 유닛.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하며, 상기 이동식 스테이지는 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되는,
    기판 지지 유닛.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해 적응된 기판 지지 유닛으로서,
    적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 포함하는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 기판을 지지하도록 적응되고, 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되고, 접지와 연결되는 어떤 전원과도 전기적으로 연결되지 않으며,
    상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하며, 상기 이동식 스테이지는 상기 기판 캐리어 구조물로부터 전기적으로 절연되는,
    기판 지지 유닛.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해 적응된 기판 지지 유닛으로서,
    적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 포함하는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 기판을 지지하도록 적응되고 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되며, 상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 적응된 적어도 하나의 이동식 스테이지를 포함하며, 상기 이동식 스테이지는 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되는,
    기판 지지 유닛.
  16. 제 6, 8, 11 및 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동식 스테이지는 적어도 2개의 세그먼트들을 포함하며, 각각의 세그먼트에는 공통 지지 면을 함께 형성하는 각각의 기판 캐리어 구조물이 제공되는,
    기판 지지 유닛.
  17. 제 1, 5, 11 및 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    베이스 유닛을 더 포함하며, 상기 기판 캐리어 구조물은 상기 베이스 유닛으로부터 전기적으로 절연되는,
    기판 지지 유닛.
  18. 제 1, 5, 11 및 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물은 전기적으로 전도성인 재료로 구성되는,
    기판 지지 유닛.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 1 및 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지로부터 전기적으로 절연시키기 위한 절연 구조물을 더 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  22. 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 방법으로서,
    챔버 내에 제공되는 기판 캐리어 구조물 상에 상기 기판을 배치시키는 단계 ― 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅(floating)되고, 접지에 연결되는 어떤 전원과도 전기적으로 연결되지 않음 ―;
    상기 기판의 테스팅 및 프로세싱 중 적어도 하나를 수행하는 단계;
    상기 기판 캐리어 구조물로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계; 및
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지에 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는,
    기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 방법.
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