KR101897314B1 - 웨이퍼를 고정하기 위한 고정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판(10)의 한 특징부 면(10s) 위에 기판(10)을 배열하여 고정하기 위한 고정 장치에 관한 것으로서, 상기 특징부 면(10s)은 특징부(11)를 가지며, 상기 특징부(11)는 특징부(11)를 지지하기 위한 평평한 고정 표면(3o) 및 기판(10)에 흡입되는 유체 흐름에 영향을 끼치기 위해 외측 링 표면(8)에서만 상기 고정 표면(3o)을 통과하는 흡입 영역(F2)이 있는 고정 요소(3)를 포함한다.

Description

웨이퍼를 고정하기 위한 고정 장치{HOLDING DEVICE FOR HOLDING A PATTERNED WAFER}
본 발명은 기판, 특히 웨이퍼를 상기 기판의 특징부 면 위에 고정하기 위한 고정 장치에 관한 것으로서, 상기 특징부 면은 청구항 제 1항에 따른 구성을 가진다.
이러한 고정 장치는, 반도체 업계에서, 특히 다양한 공정 단계(process step)에서 전기 구성요소들을 제작하는 데 있어서 웨이퍼를 취급하기 위한 "척(chuck)"으로서 사용된다. 또한, 개별 구성요소 그룹(특징부)들이 제공된 웨이퍼들은 제품 웨이퍼(product wafer)로 지칭된다. 각각의 공정 단계에서, 웨이퍼를 취급하는 공정이 웨이퍼 처리 공정에 대한 파손 요인이 되지 않도록, 웨이퍼가 고정 장치에 신속하고, 안정적이며 용이하게 탈착 방식으로 고정되어야(detachably fixed) 하는 것이 중요하다. 제품 웨이퍼가 얇으면 얇을수록, 그리고, 제품 웨이퍼 위의 구성요소들의 지형(topography)이 더 높고 더 많이 돌출되면 돌출될수록, 특징부를 가진 제품 웨이퍼를 고정하는 공정은 점점 더 어려워진다. 제품 웨이퍼 상에 존재하는 값비싼 특징부가 파손되지 않도록, 웨이퍼 내의 임의의 응력(stress)은 가능한 최대한 방지되어야 한다. 제품 웨이퍼를 특징부 면 위에 고정하는 데 있어서, 특징부가 아닌, 따라서, 평평한 표면 위에서 제품 웨이퍼를 고정하기 위해 다양한 접근방법이 있는데, 이 접근방법들에는 기술적인 문제점들이 존재한다. 따라서, 예를 들어, 정전식 고정방법(electrostatic fixing)은 특징부의 전기회로가 가능 전압 피크(possible voltage peak)에 의해 파괴될 수 있기 때문에 문제가 있다.
게다가, 가능한 최대한 오염되지 않고 (가령, 예를 들어, 접착제에 의한) 불순물 없이 전기적 특징부를 취급하는 것이 가능해야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판을 취급하여 배열하고 고정하기 위한 고정 장치를 제공하여, 기판을 신속하며, 안전하고 조심스럽고도, 쉽게 조절가능하게 배열하여 고정하는 데 있다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징들로 구현된다. 본 발명의 바람직한 변형예들은 종속항들에 제공된다. 본 명세서의 발명한 상세한 설명, 청구범위 및/또는 도면에 제공된 특징들 중 2개 이상의 특징들을 결합한 모든 조합들도 본 발명의 범위 내에 있다. 주어진 값 범위에서, 제공된 한계 내에 있는 값들은 임의의 조합에서 청구되고 기술된 값들로 간주된다.
본 발명은 기판의 구성이 기판을 흡입하는 유체 흐름(fluid flow)에 통합될 뿐만 아니라 기판의 전체 특징부 면에서 가능한 최대한 균일하게 일정한 흡입 작용(흡입 압력)이 가능하게끔 기판을 흡입하도록 이미 알려져 있는 진공 척(vacuum chuck)을 개발하는 개념에 기초한다. 달리 말하면, 본 발명에 따른 고정 장치는 기판이 원하는 표면력(surface force)으로 진공 샘플 홀더(고정 장치) 위에 고정될 수 있도록 제품 웨이퍼 위에 특히 선형 변형가능한 균일 표면력이 작용하게 한다. 기판에 작용하는 표면력은 흡입 압력을 선형으로 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 표면력은 흡입 영역(F2)에 의해 정의된다.
종래 기술의 진공 척에 비해, 본 발명에서는, 기판을 따라 블랭킷 압력(blanket pressure)이 제공되지 않지만, 흡입력(suction)은 고정 장치의 고정 표면의 외측 링 표면 영역에만 제공된다. 본 발명에 따른 형상(configuration)이 고정 장치의 고정 표면을 따라 특히 흡입 영역의 외측을 따라 현저하게 균일한 압력 분포를 보여주는 것은 명백하다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 특히 원형 링(circular ring)으로서 형성된 외측 링 표면은 고정 표면의 주변 에지(peripheral edge)로부터 상기 고정 표면의 중앙(M) 방향으로 연장되며, 특히, 외측 링 표면의 최대 또는 평균 링 폭(R)은 고정 표면의 직경(D3)의 1/2 미만, 특히 1/5 미만, 바람직하게는 1/10 미만, 보다 더 바람직하게는 1/100 미만이다. 나머지 고정 표면 또는 직경(D3)에 대한 링 폭(R)이 얇으면 얇을수록, 및/또는 기판의 주면 위에서 또는 고정 표면의 주변 에지에 작용하는 흡입 표면이 멀면 멀수록, (전체) 고정 표면을 따라 압력 분포가 놀랍게도 점점 더 균일해진다.
여기서, Fi는 원 직경(Di)으로부터 둥근 표면(Fi)에 대한 표면 변수로부터 나온 i번째의 표면이다. 다수의 j=1, ..., N개의 보어가 존재하는 경우, Fi는 Fij 보어의 영역의 합이다.
유체 흐름은 하기 섹션(section)들을 가진 흐름 채널(flow channel)에 의해 형성되는데, 이 섹션들은:
- 고정 요소 내에서, 특히 관통 홀(through hole)로서 형성되며 흡입 영역(F2)에서 끝을 이루는(end) 흡입 채널의 호스트(host),
- 흡입 영역(F2)의 맞은편에 있는 채널 단부 위에서 흡입 채널에 연결된 유체 챔버(fluid chamber),
- 조절가능한 흡입 장치의 연결을 위해 유체 챔버 위에 제공된 하나 이상의 압력 연결부(pressure connection)이다.
여기서, 유체 챔버(6)는 특히 버퍼(buffer)로서 사용되며 이와 동시에 흡입 영역(F2)을 따라 균일한 흡입을 위한 분포기(distributor)로서 사용되어, 고정 장치를 작동하기 위해 오직 단일의 압력 연결부와 단일의 펌프가 필요한 것이 바람직하다.
흡입 영역(F2)이 특히 흡입 채널의 한 부분을 적어도 부분적으로 닫음으로써 조절가능하기 때문에, 고정 장치는 상이한 구성/치수(특히 특징부의 높이(H)가 관련됨)를 가진 상이한 제품 기판에 대해 사용될 수 있다. 흡입 채널은 흡입 채널 위에/내에 있는 개별 작동식 밸브(individually triggerable valve)에 의해 닫힐 수 있는 것이 바람직하다. 대안으로, 본 발명에 따르면, 흡입 영역(F2)으로부터 멀어지도록 향하는 흡입 채널의 단부 위에서 흡입 채널의 영역(외측 링 표면에 상응하는)에 있는 개구를 가진 회전 디스크(rotating disk)를 제공하는 것도 고려될 수 있다. 이런 방식으로, 흡입 채널은 회전 디스크를 회전시킴으로써 완전히 개방된 상태로부터 완전히 닫혀진 상태로 연속하여 조절될 수 있다. 이런 방식으로, 모든 흡입 채널은 동시에 연속적으로 조절될 수 있다.
게다가, 유체 챔버가 고정 요소에 의해 형성되며, 상기 고정 요소에 밀봉된 유체 챔버 요소(fluid chamber element)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 유체 챔버는 유체 챔버 요소 내에 특히 통(trough) 형태로 밀링가공(milling) 함으로써 쉽게 제작될 수 있다. 상기 통 형태는 유체 챔버를 향하는 단부 위에서 흡입 채널들 사이의 최대 거리보다 더 큰 직경을 가진, 특히 둥근 실린더 형태의 리세스(recess)를 포함한다. 따라서, 유체 챔버 요소는 유체 챔버의 경계를 형성하는 상측 벽(upper wall)과 링 형태의 주변 벽(peripheral wall)으로 구성된다. 유체 챔버 요소는 연결 요소 특히 스크루(screw)에 의해 고정 요소에 밀봉된다. 밀봉부는 고정 요소와 유체 챔버 요소 사이의 유체 챔버의 주변 위에서 유체 챔버의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원형 링 형태의 밀봉부이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 유체 챔버 영역 내에 있는 흐름 채널은 압력 연결부의 흐름 횡단면(F1) 및/또는 흡입 영역(F2)과 적어도 똑같은 크기의 흐름 횡단면을 가지거나, 상기 흐름 횡단면(F1) 및/또는 흡입 영역(F2)보다 적어도 5배, 특히 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배 더 큰 흐름 횡단면을 가진다. 따라서, 유체 챔버는 버퍼로서 사용되는 동시에 흡입 채널로부터 유입되는 유체를 위한 수거 공간으로서 사용된다.
게다가, 흡입 영역(F2)은 고정 표면 위에 고정된 기판과 고정 표면 사이에 형성된 링 간극(ring gap)의 유입 표면(inflow surface)에 실질적으로 상응하도록 조절될 수 있거나 조절되는 것이 바람직하다. 상기 링 간극은 실질적으로 원형의 실린더 형태로 기판의 주변 위에서 또는 고정 표면의 주변 위에 형성되고 기판의 특징부의 높이에 의해 형성된 높이(H)를 가지며, 유입 표면(Z)은 높이(H)와 고정 표면 또는 기판의 주변으로부터 적어도 대략적으로 계산될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 고정 표면은 고정 요소의 돌출부 위에 제공되며, 상기 고정 요소의 돌출부의 윤곽은, 고정 표면의 직경(D3)이 특히 200mm 내지 450mm 사이, 바람직하게는 정확히 200mm 또는 정확히 300mm 또는 450mm인, 처리되어야 하는 기판의 표면 윤곽에 실질적으로 상응하도록 선택된다. 이러한 측정값은 유입 표면(Z)을 좀더 명확하게 정의하는데, 이는 윤곽을 가지는 기판 표면과 고정 표면 사이에 약간의 공통 외측 윤곽에 상응하기 때문이다.
고정 표면, 특히 돌출부가 탄성 층(elastic layer)으로 코팅되는 경우, 기판 위에 존재하는 특징부는 한편으로는 고정 표면 위에 조심스럽게 고정되고 다른 한편으로는 오염(예를 들어, 금속 쉐이빙(metal shaving)으로 인해)이 방지된다.
특히, 10개 이상, 바람직하게는 50개 이상, 보다 바람직하게는 100개 이상의 제1 그룹(first group)에 의해, 특히, 흡입 채널은 외측 링 표면 위의 공통의 제 1 원 위에서 서로 동일한 거리에 배열되며, 이러한 흡입 작용은 추가로 균일화된다(homogenized). 이는 고정 표면의 중앙(M)에 가능한 멀리 기판과 고정 표면 사이에서 균일한 유체 흐름이, 고정 요소에 회전 대칭이거나 흡입 표면의 중앙(M)에 흡입 채널을 동심 배열(concentric arrangement)함으로써 구현되기 때문이다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 흡입 채널들 사이의 거리는 1mm보다 더 작거나, 특히 500μm보다 더 작거나, 바람직하게는 250μm보다 더 작거나, 보다 더 바람직하게는 150μm보다 더 작다.
특히, 10개 이상, 바람직하게는 20개 이상의, 특히 흡입 채널의 제1 그룹에 대해 오프셋 배열된 흡입 채널의 제2 그룹은 외측 링 표면 위의 제 1 원보다 더 작은 공통의 제 2 원 위에 배열되며, 특히 서로 동일한 거리에 배열되거나 및/또는 중앙(M)에 대해 동심배열되는 것이 특히 바람직하다. 이런 방식으로, 보다 많은 흡입 채널이 외측 링 표면 위에 수용되며(accommodated), 흡입 채널이 많으면 많을수록 이 흡입 채널들은 점점 더 작고 보다 균일하고 보다 조심스럽게 기판의 흡입이 발생하도록 형성된다. 이와 동시에, 외측 링 표면 위에 2개 이상의 그룹이 배열되면 고정 요소가 보다 더 안정화된다(staility). 이에 따라 흡입 채널의 개수는 고정 요소의 수치와 흡입 채널의 최소 직경에 의해 오직 상한선만 제한된다. 따라서, 오프셋 보어(offset bore)는 에지 위에 있는 웨이퍼의 기계적 안정성(mechanical stability)에 바람직하지 못하게 작용할 수도 있는 슬롯(slot)을 대체한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 각각의 흡입 채널의 직경(D2i)을 변경함으로써 특히 조절함으로써 유입 표면(Z)이 고려된다.
방법 특징들이 기술되었지만, 이 방법 특징들은 본 발명에서 청구된 방법으로서 기술되고 청구되는 것으로 고려되어야 한다.
본 발명의 그 밖의 이점, 특징 및 세부내용들은 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 대표 실시예들을 기술한 하기 설명으로부터 자명할 것이다.
도 1a는 절단선 A-A이 있는 본 발명에 따른 고정 장치를 하부로부터 바라본 평면도이고,
도 1b는 도 1a로부터 절단선 A-A에 따른 횡단면도이며,
도 2a는 고정 장치 위에 고정된 기판이 있는 도 1b에 따른 도면이고,
도 2b는 도 2a를 상세하게 도시한 도면이며,
도 2c는 도 2a를 상사하게 도시한 도면이다.
도 3은 유체 시뮬레이션 프로그램으로 계산한 표면(3o)의 압력 분포를 도시한 윤곽 플롯 도면이고,
도 4는 유체 시뮬레이션 프로그램으로 계산한 표면(3o)의 압력 분포의 윤곽 플롯 도면을 확대하여 도시한 도면이다.
동일한 구성요소 또는 똑같은 기능을 가진 구성요소들은 도면에서 똑같은 도면부호로 표시된다.
도 1a는 유체 챔버 요소(2)와 고정 요소(3)로 구성된 고정 장치(1)를 도시한다. 유체 챔버 요소(2)는 원형의 실린더를 밀링가공함으로써 형성된 링 형태의 주변 벽(2w)과 상기 링 형태의 주변 벽(2w)을 덮는 상측 벽(2o)으로 구성된다. 이와 동시에, 상측 벽(2o)은 밀링가공된 실린더의 바닥을 형성하기도 한다. 고정 요소(3)를 유체 챔버 요소(2) 위에 고정시키기 위하여, 유체 챔버 요소(2)를 제작할 때, 내부 스레드(4i)가 주변 벽(2w) 내에 절단되어 주변 벽(2w)의 주변 위에서 서로 동일한 거리에 분포된다. 유체 챔버 요소(2)를 제작할 때, 고정 요소(3)와 유체 챔버 요소(2) 사이의 연결 표면 위에는 하나 이상의 밀봉 홈(2n)이 존재한다. 유체 챔버 요소(2)를 제작할 때, 상측 벽(2o) 내에 압력 연결부(13)가 존재한다. 연결 요소(9)가 밀봉되거나 압력 연결부(13)에 밀봉될 수 있으며 상기 연결 요소는 펌프(16)에 연결된 흡입 파이프(14)에 연결되도록 사용된다. 흡입 파이프(14) 내에, 압력 측정을 위해 하나 또는 그 이상의 측정 장치(15)가 제공될 수 있다. 또한, 펌프(16) 내에서 및/또는 흐름 채널 내의 또 다른 위치에서 압력이 측정될 수도 있다.
압력 연결부(13)는 특히 직경(D1)을 가진 보어로서 흐름 횡단면(F1)을 가진다. 압력 연결부(13)는 고정 장치(1)를 통해 형성되는 흐름 채널의 일부이다. 압력 연결부(13)(따라서 흐름 채널)는 고정 요소(3)의 결부 면(3b)과 주변 벽(2w) 및 상측 벽(2o)에 의해 형성된 유체 챔버(6)로 이어진다(lead).
고정 요소(3)는 유체 챔버 요소(2)에 상응하는 특히 주변 벽(2w)에 상응하는 외측 주변을 가진 실질적으로 실린더 형태를 가지며 이에 따라 고정 요소(3)는 한 접촉 표면 위에서 특히 평면 결부 면(3b)과 함께 유체 챔버 요소(2)에 밀봉될 수 있다. 이를 위하여, 스크루(screw)로서 제작된 연결 요소(4)를 수용하기 위해 내부 스레드(4i)에 상응하도록 배열된 스크루 리시버(4a)가 존재한다. 고정 요소(3)는 공통의 접촉 표면 위에서 유체 챔버 요소(2) 위에 있는 연결 요소(4)에 의해 고정될 수 있으며, 밀봉 홈(2n) 내에 있는 밀봉 링으로서 형성되는 밀봉부(5)가 존재하고, 선택적으로는, 환경에 대해 유체 챔버(6)를 밀봉하기 위해 고정 요소(4)의 상응하는 밀봉 홈(3u)이 존재한다.
유체 챔버(6)는 흐름 채널의 또 다른 섹션을 형성한다. 유체 챔버(6)로부터 진행되어, 흐름 채널은 고정 요소(3) 내에 제공되는 복수의 흡입 채널(7)에 의해 형성된 흐름 채널의 또 다른 섹션 내에 분리되거나 분기된다(branched).
흡입 채널은 특히 서로 평행하게 형성되고 단부(7e)들은 모두 유체 챔버(6) 내에 혹은 유체 챔버(6) 위에서 끝을 이루는(end) 관통 보어로서 형성된다. 흡입 채널의 맞은편 단부는 기판(10)을 고정하기 위해 고정 표면(3o)의 외측 링 표면(8)의 영역에서 끝을 이룬다. 고정 표면(3o)은 비스듬하게 형성된 숄더(3a)와 직경(D3)을 가진 원형 링으로서 구성된 돌출부(3e) 위에 제공된다. 직경(D3)은 실질적으로 기판(10)의 직경에 상응한다.
흡입 채널(7)의 제1 그룹은 외측 링 표면(8) 내에 있는 원 위에 위치되며, 상기 흡입 채널의 제2 그룹은 외측 링 표면(8) 내에서 좀더 내측에 있는 제 2 원 위에 위치된다. 따라서, 가능한 최대한 작은 직경(D2)을 가진 가능한 최대한 많은 흡입 채널(7)이 고정 표면(3o)의 주변 에지(U)에 가능한 최대한 가까이 수용된다. 고정 요소(3)의 두께 때문에, 외측 링 표면(8) 내에 제공된 고정 표면(3o)의 한 지지 섹션이 안정 상태로 유지된다. 지지 섹션에는 흡입 채널(7)이 없으며, 상기 지지 섹션과 전체 고정 표면(3o)은 평평하게 된다.
고정 요소(3)의 표면은 특히 고정 표면(3o)의 영역에 있는 연성 재료의 코팅(12)으로 적어도 부분적으로 코팅될 수 있다. 상기 코팅은 폴리머가 바람직한데, 특히 엘라스토머가 바람직하다. 코팅(12)은 기판(10) 위에 제공된 감응성 특징부(11)를 보호하고 제품 기판으로서 제작된 기판(10)이 오염되는 것을 방지하도록 사용된다.
드릴링(drilling)에 의해 제작된 흡입 채널(7)은 특히 회전적으로 대칭인 고정 요소(3)의 중앙(M)에 동심배열된다.
외측 링 표면(8)의 링 폭(R)은 가능한 최대한 작게 형성되며 주변 에지(U) 위에서 가능한 최대한 멀리 위치되며 특히 1 mm 내지 50 mm 사이, 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm 사이이다. 직경(D3)은 특히 200 mm 내지 450 mm 사이, 바람직하게는, 정확히 200 mm, 300 mm 또는 450 mm이다.
펌프(16)와 압력 연결부(13)를 통해 연속으로 유체 챔버(6)를 음압(negative pressure)에 노출시킴으로써, 고정 표면(3o) 위에 있는 흡입 채널(7)의 흐름 횡단면의 합(sum)에 의해 형성된 흡입 영역(F2)에서 흡입 작용이 발생한다. 이런 방식으로, 특징부 면(10s)을 가진 기판(10)은 고정 표면(3o) 위에 고정될 수 있다. 외측 링 표면(8)(원형 링) 위에는 오직 흡입 채널(7)이 존재하지만, 이 영역은 특징부(11)에 의해 관통되어, 배출되거나(evacuated) 음압을 받아서, 기판(10)과 고정 표면(3o) 사이에 배열되고 외측 링 표면(8) 내에 배열되는데, 이는 매우 균일하다. 균일한 압력 분포는 상기 영역에서 정적 다입자 시스템(statistical multiparticle system)에 의해 가장 쉽게 설명되는데 큰 표준 조립체(canonical ensemble)로서 이해하면 된다. 조립체는 미세상태(microstate)와는 상이하지만 균등한 미세상태를 가지는 정적 다입자 시스템의 한 복제 세트(replica set)이다. 큰 표준 조립체는 에너지와 입자가 변동(fluctuation)을 받는 조립체이다. 본 발명에서 청구되고 있는 상기 실시예가 한 에지에서 입자를 연속적으로 빨아 들이지만(such), 항상 몇몇 입자들은 내부 영역으로 들어가는 경로를 찾으며 이와 유사하게 입자들은 그 영역으로부터 다시 배출될 것이다. 따라서, 절대 진공 또는 심지어 단지 고 진공상태도 얻을 수 없을 것이다. 여전히 입자의 수는 평균적으로 일정한 시작 및 경계 조건들과 일치하도록 유지될 수 있다. (작은 높이의 검사 영역에 대해서는 분포 함수에 미치는 영향이 무시할 만한 중력 포텐셜(gravitation potential)은 제외하고) 정적 분포 함수(statistical distribution function)를 국부적으로 종속적으로 만드는 포텐셜(potential)이 없기 때문에, 압력 분포는 부위(site)의 균일 함수(homogeneous function)이어야 한다. 따라서, 특징부(11)가 있는 기판(10)은 고정 표면(3o) 위에 매우 일정하게 고정된다. 기판(10)에 작용하는 힘은 펌프(16)에 작용하는 음압을 조절함으로써 형성되며 흐름 채널의 개별 섹션들의 흐름 횡단면에 의해서 정의된다.
본 발명에 따른 것과 같이, 압력 연결부(13)의 횡단면적(F1)이 흡입 채널의 횡단면적들의 합에 거의 일치하며 따라서 흡입 영역(F2)에 거의 일치하는 경우가 최적인 것으로 입증되었다. 횡단면적(F1) 대 횡단면적(F2)의 비율은 특히 1 내지 10 및 10 내지 1 사이, 바람직하게는 2 내지 7 및 7 내지 2 사이, 보다 바람직하게는 3 내지 5 및 5 내지 3 사이, 가장 바람직하게는 4 내지 5 및 5 내지 4 사이이다.
게다가, 흡입 영역(F2)은 흡입 동안 특징부(11)의 높이 때문에 기판(10)과 고정 표면(3o)의 주변 에지(U) 사이에 있는 링 간극(17)에 의해 형성된 유입 표면(Z)에 거의 일치하도록 선택되는 것이 바람직하다. 유입 표면(Z)은 링 간극(17)의 주변과 상기 링 간극(17)의 높이(H)를 곱한 값에 상응하며, 특히 흡입 영역(F2) 대 유입 표면(Z)의 비율이 4 내지 5 및 5 내지 4이다.
기판(10)이 고정 장치(1)에 고정되는 동안에는, 펌프(16)는 흐름 채널을 따라 연속적인 유체 흐름을 제공해야 한다. 본 발명에 따라 위에서 기술한 흐름 채널의 흐름 횡단면에 의해, 단위 시간당 흡입 채널(7)을 통해 흐르는 가스의 양이 연결 요소(9) 또는 압력 연결부(13)를 통해 유체 챔버(6)로부터 배출되는 가스의 양과 똑같도록 제공된다.
특징부(11)의 지형(topographical)으로 인해, 기판(10)(웨이퍼)이 돌출부(3e) 특히 고정 표면(3o)으로부터 거리(H)(링 간극(17)의 높이(H)에 상응함)만큼 분리된 상태로 유지된다. 흡입 공정의 시작부분에서 고정 표면(3o)과 기판 사이의 공간은 흡입 영역(F2)에서 흡입 압력보다 약간 더 큰 특정 압력 수준으로 자동으로 내려가며, 그 후에, 유체 챔버(6)의 지속적인 압축화(pressurization)를 위해 일정한 상태로 유지된다. 이 경우, 특히 유입 표면(Z)으로부터 펌프(16)까지의 흐름 프로파일(flow profile)을 따라 정상-상태 압력 분포가 존재한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 펌프(16)의 흡입 성능(suction performance), 특히 용적 흐름(volumetric flow) 또는 그 밖의 임의의 쉽게 접근할 수 있으며 측정할 수 있는 물리적 수량에 의해 조절될 수 있으며, 고정 표면(3o) 위에서 기판(10)에 작용하는 표면력(surface force)이 얼마나 큰지는 흡입 성능을 변경시킴으로써, 바람직하게는 표면력을 선형 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 특징부(11)가 적어도 부분적으로, 특히, 높이(H)의 적어도 1/3, 바람직하게는 높이(H)의 1/2, 보다 더 바람직하게는 높이(H)의 3/4만큼 탄성 코팅(12) 속으로 침투하도록, 탄성 코팅(12)이 탄성적이게끔 제공된다. 이런 방식으로, 링 간극(17)의 높이(H')는 감소하여 유입 표면(Z')은 이에 상응하게 더 작게 된다. 이에 따라, 강화 효과(reinforcing effect)가 발생한다. 똑같은 용적 흐름에서 유입 표면(Z')이 더 작아지면 힘이 더 커지는 것을 의미하며 따라서 웨이퍼를 코팅(12) 내로 더 멀리 밀어내고(press), 이에 따라 유입 표면(Z')이 감소하게 될 것이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 특히 상기 문단에 기술된 실시예와 조합하면, 본 발명은 흡입 채널(7)이 적어도 부분적으로 밀봉가능하게 하는 것도 고려할 수 있다. 이런 방식으로, 유입 표면(Z')에 대한 동적 일치 가능성(dynamic matching possibility)이 존재할 수도 있다.
1 : 고정 장치 2 : 유체 챔버 요소
2w : 주변 벽 2o : 상측 벽
2n : 밀봉 홈 3 : 고정 요소
3o : 고정 표면 3e : 돌출부
3b : 결부 면 3u : 밀봉 홈
4 : 연결 요소 4i : 내부 스레드
4a : 스크루 리시버 5 : 밀봉부
6 : 유체 챔버 7 : 흡입 채널
7e : 단부 8 : 외측 링 표면
9 : 연결 요소 10 : 기판
10s : 특징부 면 11 : 특징부
12 : 코팅 13 : 압력 연결부
14 : 흡입 파이프 15 : 측정 장치
16 : 펌프 17 : 링 간극
F1 : 흐름 횡단면 F2 : 흡입 표면
U : 주변 벽 M : 중앙
R : 링 폭 D1 : 직경
D2 : 직경 D3 : 직경
Z : 유입 표면 H : 높이

Claims (12)

  1. 기판(10)의 하나의 특징부 면(10s)을 배열하여 고정하기 위한 고정 장치로서,
    상기 특징부 면(10s)은 이 위에 특징부(11)를 가지며, 상기 특징부(11)는 기판(10)의 특징부 면(10s)과 특징부(11)의 상측 표면 사이에 링 간극(17)이 형성되도록 기판(10)의 특징부 면(10s)으로부터 떨어진 상측 표면을 가지며, 상기 고정 장치는 원형으로 형성된 고정 표면(3o)을 갖는 고정 요소(3)를 포함하고, 상기 고정 표면(3o)은 고정 표면(3o)의 외측 링 표면(8) 상에 배열되고 고정 표면(3o)을 통하여 형성된 흡입 채널(7)을 가지며,
    고정 표면(3o)은 상기 특징부 면(10s) 상에 특징부(11)를 지지하기 위한 평평한 고정 표면으로 형성되고, 기판(10)이 고정 장치에 의해 배열되어 고정될 때 특징부(11)가 고정 표면(3o)과 접촉하고 흡입 영역이 고정 표면(3o)의 중앙에 대해 특징부(11)로부터 외측을 향하여 배열되도록 흡입 채널(7)이 흡입 영역(F2)에서 개방되고,
    상기 흡입 영역은 흡입 영역과 기판(10)의 특징부 면(10s) 사이에 링 간극(17)이 형성되도록 기판(10)의 특징부 면(10s)으로부터 떨어져 형성되고, 기판(10)이 고정 장치에 의해 고정되면서 흡입 채널(7) 및 링 간극(17)을 통한 연속적인 유체 흐름이 유지되도록 링 간극(17)이 형성되는 고정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 외측 링 표면(8)은 고정 표면(3o)의 주변 에지(U)로부터 고정 표면(3o)의 중앙(M) 방향으로 연장되는 원형 링으로 형성되고, 상기 외측 링 표면(8)은 고정 표면(3o)의 직경(D3)의 1/2 미만인 링 폭(R)을 갖는 고정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 연속적인 유체 흐름은 하기 섹션들을 가진 흐름 채널에 의해 형성되는데,
    이 섹션들은:
    - 고정 요소(3) 내에서, 관통 개구로서 형성되며 상기 관통 개구는 단부를 가지며 상기 단부에 흡입 영역이 형성되는 흡입 채널(7),
    - 흡입 영역(F2)의 맞은편에 있는 채널 단부(7e) 위에서 흡입 채널(7)에 연결된 유체 챔버(6), 및
    - 유체 챔버(6)와 연결되는 압력 연결부(13)가 포함되며, 상기 압력 연결부(13)는 펌프에 연결되도록 구성되는 고정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 흡입 영역(F2)은 흡입 채널(7)의 일부를 부분적으로 닫음으로써 조절가능한 고정 장치.
  5. 제3항에 있어서, 유체 챔버(6)는 고정 요소(3)와 유체 챔버 요소(2) 사이에 형성되는 고정 장치.
  6. 제4항에 있어서, 유체 챔버(6) 영역 내에 있는 흐름 채널은 압력 연결부(13)의 흐름 횡단면(F1) 또는 흡입 영역(F2)보다 5배 더 큰 흐름 횡단면을 갖는 고정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 고정 표면(3o)은 고정 요소(3)의 돌출부(3e) 위에 제공되고, 상기 고정 표면(3o)은 기판(10)의 표면 윤곽에 대응하는 윤곽을 가지며, 고정 표면(3o)의 직경(D3)은 200mm 내지 450mm 사이인 고정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 고정 표면(3o)은 탄성 코팅(12)으로 코팅되는 고정 장치.
  9. 제3항에 있어서, 10개 이상의 흡입 채널(7)의 제1 그룹은 외측 링 표면(8) 위의 공통의 제 1 원 위에서 서로 동일한 거리에 배열되는 고정 장치.
  10. 제9항에 있어서, 10개 이상의 흡입 채널(7)의 제2 그룹은 흡입 채널(7)의 제1 그룹에 대해 오프셋 배열되고, 흡입 채널(7)의 제2 그룹은 외측 링 표면(8)의 공통의 제 2 원 위에 배열되고, 공통의 제 2 원은 공통의 제 1 원보다 더 작은 반경을 갖는 고정 장치.
  11. 고정 장치를 사용하여 기판(10)의 하나의 특징부 면(10s)을 배열하여 고정하기 위한 방법으로서,
    상기 특징부 면(10s)은 이 위에 특징부(11)를 가지며, 상기 특징부(11)는 기판(10)의 특징부 면(10s)과 특징부(11)의 상측 표면 사이에 링 간극(17)이 형성되도록 기판(10)의 특징부 면(10s)으로부터 떨어진 상측 표면을 가지며, 상기 방법은
    고정 장치의 흡입 채널(7)을 통해 연속적이고 조절가능한 유체 흐름을 제공하는 단계,
    고정 장치의 흡입 채널(7)을 통한 연속적이고 조절가능한 유체 흐름을 이용하여 고정 장치에 기판(10)을 배열하여 고정하는 단계를 포함하고,
    고정 장치는 원형으로 형성된 고정 표면(3o)을 갖는 고정 요소(3)를 포함하고, 흡입 채널(7)은 고정 표면(3o)의 외측 링 표면(8) 상에 배열되고 고정 표면(3o)을 통하여 형성되고, 고정 표면(3o)은 상기 특징부 면(10s) 상에 특징부(11)를 지지하기 위한 평평한 고정 표면으로 형성되고,
    기판(10)이 고정 장치에 의해 배열되어 고정될 때 특징부(11)가 고정 표면(3o)과 접촉하고 흡입 영역이 고정 표면(3o)의 중앙에 대해 특징부(11)로부터 외측을 향하여 배열되도록 흡입 채널(7)이 흡입 영역에서 개방되고,
    상기 흡입 영역은 흡입 영역과 기판(10)의 특징부 면(10s) 사이에 링 간극(17)이 형성되도록 기판(10)의 특징부 면(10s)으로부터 떨어져 형성되고,
    기판(10)이 고정 장치에 의해 고정되면서 흡입 채널(7) 및 링 간극(17)을 통한 연속적인 유체 흐름이 유지되도록 링 간극(17)이 형성되는 방법.
  12. 삭제
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