KR20100094416A - 정전 척으로부터의 웨이퍼의 최적화된 제거 방법 - Google Patents

정전 척으로부터의 웨이퍼의 최적화된 제거 방법 Download PDF

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KR20100094416A
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Abstract

정전 척으로부터 웨이퍼를 최적으로 디척킹하는 시스템 및 방법이 기재되어 있다. 리프트-핀 메커니즘 상의 힘이 모니터링되고, 이 힘에 기초하여 디척 전압이 결정된다. 웨이퍼는 이 결정된 디척 전압으로 디척킹된다.

Description

정전 척으로부터의 웨이퍼의 최적화된 제거 방법{METHOD FOR OPTIMIZED REMOVAL OF WAFER FROM ELECTROSTATIC CHUCK}
본 대상 발명은 정전 척에 관한 것이고, 보다 상세하게는 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 최적 제거 방법에 관한 것이다.
정전 척에 있어서, 조정가능한 전압원은 그 척 표면에 웨이퍼를 고정하기 위해서 웨이퍼와 척 표면 사이에 정전력을 생성하도록 전극(들)에 전압을 인가한다. 정전력이 제거되는 때에 척 표면으로부터 웨이퍼를 리프트하도록 리프트 핀이 제공된다. 그러나, 정전력이 제거되었거나 이 정전력이 척 표면으로부터 웨이퍼를 안전하게 리프트하기에 충분히 낮은 때를 결정하는 것은 매우 어려울 수 있다. 정전력이 너무 큰 때에 웨이퍼가 리프트되는 경우, 웨이퍼는 점핑되거나 부서져, 파티클을 생성하거나 웨이퍼를 파손할 수 있는데, 이는 기판 프로세싱 툴의 클리닝을 필요로 한다. 웨이퍼의 손실 및 클리닝 모두는 고비용이 소요된다. 또한, 클리닝은 시간 소모적이며, 전체 기판 프로세싱 툴의 셧다운을 필요로 한다.
정전 척 전극에 인가되는 경우, 웨이퍼로 하여금 척 표면에 고정되게 하는 정전 필드를 보상할 수 있는 특정 전압 (즉, 디척 전압 (dechuck voltage)) 이 존재한다고 공지되어 있다. 통상적으로, 디척킹 전압에 대한 최적값이 존재한다 - 인가된 디척킹 전압이 이 최적값 초과이거나 미만인 경우, 웨이퍼와 척 표면 사이에 여전히 상당한 정전 인력이 존재한다.
적절한 디척 전압 (즉, 디척 전압에 대한 최적값) 을 결정하도록 다수의 방법이 개발되었다. 예시적인 방법은 자기-바이어스 근사, 잔류 전하 측정, 룩업 테이블, 및 헬륨 가스 누설 레이트 측정을 포함한다. 그러나, 공지된 방법 모두는 시스템 문제를 갖는다. 예를 들어, 헬륨 가스 누설 레이트 방법은 파티클을 발생시키는데, 이는 툴의 클리닝을 필요로 한다. 또한, 헬륨 가스 누설 레이트는 디척킹된 웨이퍼의 신뢰성 있는 예견자가 아니며, 피드백 루프에 이용될 수 없는데, 그 이유는 이것이 너무 느리며, 너무 잡음성인 신호를 제공하기 때문이다. 자기-바이어스 근사는, 고비용의 측정 디바이스를 필요로 하고, 적절하게 개발하는데 긴 리드 타임을 필요로 하며, 여전히 다수의 가설을 겪는 추정일 뿐인 복잡한 모델이다.
또한, 적절한 디척 전압은 웨이퍼 타입, 프로세스, 온도 및 하드웨어 구성에 종속한다. 어떠한 기존의 방법도 이들 웨이퍼-대-웨이퍼 및 챔버-대-챔버 편차를 정확하게 또는 신뢰성 있게 고려하지 않는다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼-대-웨이퍼 및 챔버-대-챔버 편차를 정확하게 또는 신뢰성 있게 고려하는 정전 척으로부터의 웨이퍼의 최적 디척킹 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
개 요
본 발명의 다음의 개요는 본 발명의 몇몇 양태 및 특징의 기본적인 이해를 제공하기 위해서 포함된다. 이 개요는 본 발명의 광범위한 개략이며, 이로서 특히 본 발명의 중요하거나 중대한 엘리먼트를 식별하거나 또는 본 발명의 범위를 서술하도록 의도되지는 않는다. 그 유일한 목적은, 후술되는 보다 상세한 설명에 대한 도입부로서 단순화된 형태로 본 발명의 몇몇 개념을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 척으로부터 웨이퍼를 제거하는 것이 안전한지 여부를 판정하는 방법이 제공된다. 이 판정은, 예를 들어 리프트 핀을 작동시키는 모터 전류를 모니터링하여 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 모니터링함으로써 이루어진다. 이 모니터링된 전류는 리프트-핀 메커니즘의 작동에 의해 야기된 모터 토크에 비례하고; 그에 따라, 다음의 명세서에서, 전류 및 모터 토크는 상호교환가능하게 이용된다는 것이 인식되어야 한다. 모터 전류가 소정의 안전값에 도달하는 때에, 척 전압이 고정값 (즉, 디척 전압) 으로 유지된다. 그런 다음, 웨이퍼가 척 표면으로부터 안전하게 분리될 수 있다.
예시적인 프로세스에 있어서, 웨이퍼를 프로세싱하기 이전에 그리고 특성화 주기 동안에, 리프트 핀 모터 전류가 각종 핀 위치에서 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 측정된다. 이들 값은, 웨이퍼가 리프팅되어도 안전하다고 나타내는 모터 전류값 (즉, 소정의 안전값) 의 범위를 결정하는데 이용될 수도 있다. 이러한 소정의 안전값의 결정은 웨이퍼마다 1 회, 1 일마다 1 회, 습식 클리닝 이후에, 또는 시즈닝 이후 등에 행해질 수 있다.
그런 다음, 웨이퍼가 정전 척에 클램핑되는 동안에 웨이퍼 프로세스 (예를 들어, 증착, 에칭, 클리닝 등) 가 수행된다. 웨이퍼 프로세스가 종료되는 때에, 이면 가스 압력이 선택적으로 제거되며, 초기 클램프 전압이 인가된다. 그런 다음, 리프트 핀이 약간 상승되어, 소량의 압력을 웨이퍼 (즉, 압력 위치) 에 인가한다. 정전 척 전압은 초기 클램프 전압에서 시작하고, 전압 범위 (예를 들어, 쿨롱 척에 대해서는 -5000V 내지 +5000V, 존슨 라벡(JR)-타입 척에 대해서는 -1000V 내지 +1000V 등) 를 통해 스위핑되는 동안, 모터 전류가 제어 시스템에 의해 모니터링된다. 모터 전류가 모니터링되어, 리프트 핀이 압력 위치에 있는 때에 최소 전류값을 식별한다.
일 실시형태에 있어서, 최소 모터 전류에 대응하는 전압이 인가되어 웨이퍼를 디척킹하고, 척 표면이 방전된 다음, 리프트 핀이 제거 위치로 상승된다.
또다른 실시형태에 있어서, 최소 모터 전류가 또한 네거티브인 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 이용하여 웨이퍼가 디척킹된다.
또다른 실시형태에 있어서, 최소 모터 전류가 실험 범위 (예를 들어, 웨이퍼 프로세싱 이전에 특성화 프로세스에서 소정의 안전값으로 식별되는 바와 같은 안전 범위) 내에 있는 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 이용하여 웨이퍼가 디척킹된다.
추가적인 실시형태에 있어서, 최소 모터 전류에 대응하는 전압이 인가되고, 리프트 핀은 압력 위치와 제거 위치 중간의 위치 (즉, 중간 위치) 로 상승된다. 중간 위치에서, 모터 전류가 다시 모니터링되어, 모터 전류 스파이크 및 그 다음의 두번째 최소 모터 전류를 식별한다. 일 실시형태에 있어서, 이 모터 전류 스파이크 다음의 두번째 최소 모터 전류가 검증되어, 이것이 특성화 프로세스에서의 소정의 안전값에 대응하는지 여부를 판정한다.
추가적인 실시형태에 있어서, 최소 모터 전류가 네거티브이거나 실험 범위 내에 있는 경우에 리프트 핀은 제거 위치로 상승될 수도 있고, 리프트 핀이 중간 위치로 상승되는 때에 모터 전류 스파이크가 일어나고, 이 모터 전류 스파이크 다음에 두번째 최소값이 검증되어, 이것이 특성화 프로세스에서의 소정의 안전값에 대응하는지 여부를 판정한다.
웨이퍼가 임의의 실시형태에서 디척킹될 수 없는 경우, 그 프로세스는 웨이퍼를 디척킹하는 것이 안전할 때까지 반복될 수도 있다 (즉, 피드백 루프). 특정 횟수의 사이클 이후에, 자동으로 디척킹하는 것이 안전하지 않은 경우, 수동으로 웨이퍼를 디척킹하라는 표시가 제공될 수도 있다. 수동 디척 프로세스는 전술한 디척킹 방법의 수동 버전을 이용할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 프로세싱 시스템이 기재되어 있다. 이 기판 프로세싱 시스템은, 정전 척; 정전 척에 대하여 웨이퍼를 이동시키는 리프트 핀; 리프트 핀과 커플링되며, 정전 척에 대하여 웨이퍼를 이동시키기 위해서 리프트 핀을 이동시키는데 모터 전류를 이용하는 모터; 정전 척과 커플링되며, 정전 척에 전압을 인가하는 전압원; 및 리프트 핀 상의 힘을 측정하고, 정전 척에 인가되는 전압을 조정하도록 전압원에 시그널링하고, 측정된 리프트 핀 상의 힘이 디척 힘 값과 대응하는 포인트에 정전 척에 인가되는 전압을 고정하도록 전압원에 시그널링하는 제어기를 포함한다.
제어기는, 모터 전류를 측정함으로써 리프트 핀 상의 힘을 측정하도록 구성될 수도 있다.
제어기는, 측정된 모터 전류로부터 모터 토크를 결정하도록 구성될 수도 있다.
제어기는, 스위핑 전압을 인가함으로써 전압을 조정하도록 구성될 수도 있다.
이 스위핑 전압은 약 -5000V 와 +5000V 사이에 있을 수도 있다.
제어기는, 프로세싱 챔버에서의 웨이퍼의 프로세싱이 완료된 이후에, 압력 위치로 리프트 핀을 상승시키도록 모터에 시그널링하도록 구성될 수도 있다.
정전 척은, 모노폴라 정전 척, 바이폴라 정전 척 또는 멀티폴라 정전 척일 수도 있다.
제어기는 힘 센서를 사용하여 리프트 핀 상의 힘을 측정하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법이 기재되어 있다. 이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 모니터링하는 단계; 힘에 기초하여 디척 전압을 결정하는 단계; 및 디척 전압으로 웨이퍼를 디척킹하는 단계를 포함한다.
리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 모니터링하는 단계는, 모터 토크를 모니터링하는 단계를 포함할 수도 있고, 힘에 기초하여 디척 전압을 결정하는 단계는, 모터 토크에 기초하여 디척 전압을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.
디척 전압으로 웨이퍼를 디척킹하는 단계는, 정전 척에 인가되는 스위핑 범위의 전압을 인가하는 단계; 및 모터 토크가 디척 전압에 대응하는 값에 있는 때에 디척 전압에 전압을 고정하는 단계를 포함할 수도 있다.
디척 전압으로 웨이퍼를 디척킹하는 단계는 모터로 리프트-핀 메커니즘을 작동시키는 단계를 포함할 수도 있다.
힘을 모니터링하는 단계는 모터 전류를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대한 힘을 모니터링함으로써 리프트-핀 메커니즘과 커플링된 제어기를 교정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 약클램핑된 (slightly clamped) 웨이퍼에 대한 힘을 모니터링함으로써 리프트-핀 메커니즘과 커플링된 제어기를 교정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
모터 토크를 모니터링하는 단계는 최소 모터 전류를 식별하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은, 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은, 최소 모터 전류가 네거티브인 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있고, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 리프트 핀을 중간 위치로 작동시키는 단계; 리프트 핀이 작동되는 때에 스파이크 및 그 다음의 두번째 최소 모터 전류를 식별하기 위해서 모터 전류를 모니터링하는 단계; 및 스파이크가 발생하며, 그 다음에 두번째 최소 모터 전류가 발생하는 경우에 리프트 핀을 제거 위치로 작동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 네거티브인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
웨이퍼를 디척킹하는 단계는 척 표면을 방전하는 단계를 포함할 수도 있다.
힘은 힘 센서를 사용하여 모니터링될 수도 있다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법이 기재되어 있다. 이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 리프트 핀과 커플링된 모터의 모터 전류를 모니터링하는 단계; 모터 전류에 기초하여 정전 척에 인가되는 전압을 디척값으로 조정하는 단계; 및 전압이 조정되는 때에 정전 척으로부터 웨이퍼를 분리하기 위해서 리프트 핀을 제거 위치로 작동시키는 단계를 포함한다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 모터 전류를 모니터링하기 이전에 리프트 핀을 압력 위치로 상승시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 전압 범위에 걸쳐 정전 척에 인가되는 전압을 스위핑하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
전압 범위는 약 -5000V 와 +5000V 사이에 있을 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 소정의 전류값을 식별하도록 웨이퍼를 특성화하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
소정의 전류값은 값들의 범위를 포함할 수도 있다.
소정의 전류값의 결정은, 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 모터 전류를 측정하는 것, 및 약클램핑된 웨이퍼에 대해 모터 전류를 측정하는 것을 포함할 수도 있다.
모터 전류를 모니터링하는 단계는 최소 모터 전류를 식별하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은, 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은, 최소 모터 전류가 네거티브인 경우에 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있다.
전압의 조정은 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하는 단계를 포함할 수도 있고, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 리프트 핀을 중간 위치로 작동시키는 단계; 전류 스파이크 및 그 다음의 두번째 최소 모터 전류를 식별하기 위해서 모터 전류를 모니터링하는 단계; 및 전류 스파이크가 발생하며, 그 다음에 두번째 최소 모터 전류가 발생하는 경우에 리프트 핀을 제거 위치로 작동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 네거티브인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은, 척 표면을 방전하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계; 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 측정된 힘을 저장하는 단계; 저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계; 및 저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 측정된 힘을 저장하는 단계를 포함하는 방법이 기재되어 있다.
리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 모터 전류를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 복수의 리프트 핀 위치에서 모터 전류를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는, 복수의 저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 복수의 모터 전류를 측정하는 단계, 및 복수의 모터 전류 각각을 저장하는 단계를 포함할 수도 있다. 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 힘 센서를 사용하여 힘을 측정하는 단계를 포함할 수도 있다.
이러한 본 발명에 따르면, 웨이퍼-대-웨이퍼 및 챔버-대-챔버 편차를 정확하게 또는 신뢰성 있게 고려함으로써 정전 척으로부터 웨이퍼를 안전하게 최적으로 디척킹하는 효과가 있다.
본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면은 본 발명의 실시형태들을 예시하고, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하고 예시하도록 기능한다. 도면들은 도식적 방식으로 예시적인 실시형태들의 주요 특성들을 예시하려고 의도된다. 도면들은 실제 실시형태의 모든 특성 및 도시된 엘리먼트들의 상대적 치수를 도시하도록 의도되지 않으며, 축척에 맞춰 도시되지 않았다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 프로세싱 챔버의 투시도.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 디척 시스템의 블록도.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따라 웨이퍼를 특성화하는 프로세스의 흐름도.
도 3a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 모터 전류/핀 위치 관계의 개략도.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 정적 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
도 5a 및 도 5b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 전류/전압 곡선의 개략도.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
도 9 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 프로세스의 흐름도.
상세한 설명
이제, 도 1 을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 도 1 은 정전 척 (110) 을 갖는 진공 챔버 (100) 를 도시한다. 도 1 에 도시된 구성은 단지 예시적임을 인식할 것이다. 당업자에게 인식되는 바와 같이, 진공 챔버 (100) 및 정전 척 (110) 은 추가적 컴포넌트 또는 더 적은 컴포넌트를 가질 수도 있고, 컴포넌트들의 구성은 변할 수도 있다.
도 1 에서, 웨이퍼 (101) 는 진공 챔버 (100) 내의 척 (110) 에 고정되도록 도시되어 있다. 예시적인 진공 챔버 (100) 는 플라즈마 프로세싱을 위해 구성된다 (예를 들어, 챔버 (100) 내에 플라즈마 (103) 가 도시되어 있다.). 플라즈마 프로세싱은, 예를 들어, 에칭, 플라즈마 증강 화학 기상 증착 (PECVD) 등을 포함한다. 진공 챔버는, 정전 척을 포함하는 임의의 타입의 진공 챔버일 수도 있고, 따라서, 그 챔버에서 다른 프로세스가 수행될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 진공 챔버는 용량-커플링형 플라즈마 (CCP) 챔버 (도 1 에 도시됨) 일 수도 있고, 또는, 예를 들어, 유도-커플링형 플라즈마 (ICP) 챔버 (미도시) 일 수도 있음을 인식할 것이다. 플라즈마 밀도를 증가시키고 이온 발생으로부터 이온 에너지를 디커플링시키는 소스를 이용하는 진공 챔버는 당업계의 당업자들에게 고밀도 플라즈마 (HDP) 로 지칭된다. 진공 챔버는 HDP 챔버일 수도 있고, 예시적인 HDP 소스는 마이크로파, 유도 소스 및 헬리콘 소스를 포함함을 인식할 것이다.
진공 챔버 (100) 는 진공-밀봉 (vacuum-tight) 인클로저 (105) 를 포함한다. 인클로저 (105) 는 알루미늄, 스테인레스 강 또는 기타 진공-호환가능 재료로 구성될 수도 있다. 인클로저 (105) 는 전기적으로 접지될 수도 있고, 이 경우, 챔버 벽이 애노드이다. 웨이퍼를 진공-밀봉 인클로저 (105) 에 도입하고 그로부터 배출하기 위해 슬릿 밸브 (106) 가 제공된다. 또한, 가스를 인클로저 (105) 에 도입하기 위해 밸브 (107) 가 제공된다.
정전 척 (110) 은 캐소드 페데스탈 (111), 하부 유전층 (112), 척 전극 (113) 및 상부 유전층 (114) 을 포함한다. 정전 척 (110) 은 모노폴라, 바이폴라 또는 멀티폴라 척일 수도 있음을 인식할 것이다. 캐소드 페데스탈 (111) 은 통상적으로 원형의 평탄한 상면을 갖는다. 일 실시형태에서, 하부 유전층 (112) 은 페데스탈 (111) 의 상면에 접합되고, 척 전극 (113) 은 하부 유전층 (112) 의 상면에 접합되고, 상부 유전층은 척 전극 (113) 의 상면에 접합된다.
캐소드 페데스탈 (111) 은 캐소드 베이스 (135) 의 상단에 탑재되어, 캐소드 베이스 (135) 에 전기적으로 접속된다. 일 실시형태에서, 캐소드 베이스 (135) 는 공동 (hollow) 알루미늄이지만, 다른 진공-호환가능 재료일 수도 있음을 인식할 것이다. 도 1 에서, 캐소드 베이스 (135) 는, 전기적으로 절연된 환형 플랜지 (147) 에 의해 인클로저 (105) 의 하부 벽에 탑재된다.
척 전극 (113) 은 DC 전압원 (120) 에 접속된다. 도 1 에서, 절연된 배선 (122 및 126) 이 척 전극 (113) 과 DC 전압원 (120) 을 접속시킨다. 배선 (126) 은 포인트 (115) 에서 척 전극 (113) 에 접속되고, 캐소드 페데스탈 (111) 의 보어 (125) 를 통해 연장되고, 피드-쓰루 절연체 (124) 를 통해 캐소드 베이스 (135) 의 바닥 밖으로 연장된다. 배선 (122) 은 피드-쓰루 절연체 (124) 를 필터 (121) 에 접속시키고, 필터 (121) 는, 예를 들어, RF-블로킹 저역 통과 필터일 수도 있다. 필터 (121) 는 DC 전압원 (120) 에 접속된다.
또한, 척 (110) 은, 척 (110) 의 보어 (144) 에 슬라이드된 리프트 핀 (142) 을 포함한다. 리프트 핀 (142) 은, 리프트 핀 (142) 을 동시에 상승 및 하강시키도록 구성된 캐리지 (140) 상에 제공된다. 캐리지 (140) 는 연결장치 (149) 를 통해 리프트 어셈블리 (146) 에 접속된다. 리프트 어셈블리 (146) 는, 연결장치 (149) 를 이동시키도록 구성된 모터 (미도시) 및 제어기 (미도시) 를 포함한다. 도시된 실시형태에서, 리프트 핀 (142) 및 캐리지 (140) 는 진공 챔버 (100) 내의 캐소드 베이스 (135) 내부에 있고, 리프트 어셈블리 (146) 는 진공 챔버 외부에 있다. 연결장치 (149) 는, 챔버 (100) 내에 진공을 유지하면서 연결장치 (149) 의 이동을 허용하는 벨로우 (143) 를 관통한다. 연결장치 (149) 는 절연체 (148) 를 통해 캐소드 (135) 의 바닥 밖으로 연장된다. 일 실시형태에서, 핀 (142) 은 웨이퍼 (101) 를 임의의 값 또는 약 0.1 mm 내지 약 5 cm 의 범위의 값만큼 척 (110) 위로 리프트하도록 구성된다. 핀 (142) 은 웨이퍼를 0.1 mm 미만으로 또는 5 cm 를 초과하여 리프트할 수도 있음을 인식할 것이다.
동작 시에, 로봇 암 (미도시) 이 웨이퍼 (101) 를 슬릿 밸브 (106) 를 통해 챔버 (100) 내로 이동시킨다. 로봇은 웨이퍼 (101) 를 리프트 핀 (142) 의 팁 상에 배치하고, 리프트 핀 (142) 은 리프트 어셈블리 (146) 에 의해 상승된다. 그 후, 리프트 어셈블리 (146) 는 리프트 핀 (142) 을 하강시켜, 웨이퍼 (101) 를 척 (110) 의 상면에 드롭시킨다. 그 후, 척킹 전압이 웨이퍼에 인가되어 플라즈마가 활성화되거나, 플라즈마가 활성화되어 척킹 전압이 인가된다. 척킹 전압은, 후속 프로세스 단계들 동안 웨이퍼의 이동을 방지하기에 적합하도록 웨이퍼와 척 사이에 정전기력을 생성하기에 충분할 정도로 높은 값으로 설정된다. 예를 들어, 척 전압은 임의의 값일 수도 있고, 또는 약 -5000V 내지 +5000V 사이의 범위의 값 (예를 들어, 쿨롱 척에 대해서는 -5000V 내지 +5000V 및 JR-타입 척에 대해서는 -1000V 내지 +1000V 등) 일 수도 있다.
웨이퍼 (101) 가 척킹된 후, 웨이퍼 상에서 막의 증착 또는 에칭과 같은 하나 이상의 반도체 제조 프로세스 단계들이 챔버 (100) 내에서 수행된다. 플라즈마 (103) 를 이용하는 프로세스에 있어서, RF 전원 (150) 은 캐소드 페데스탈 (111) 과 접지된 애노드 (105) 사이에 RF 전원을 인가하여, 웨이퍼 (101) 와 애노드 (105) 사이 영역의 플라즈마 (103) 를 여기시킨다. 또 다른 예 (미도시) 에서, RF 전원 (150) 은 척 전극 (113) 과 접지된 애노드 (150) 사이에 RF 전원을 인가한다. 플라즈마를 여기시키기 위해 다중 RF 전원들이 이용될 수도 있음을 인식할 것이다. 일 예로, 제 1 RF 전원이 제 1 주파수에서 동작될 수도 있고, 제 2 전원이 제 2 주파수에서 동작될 수도 있다. RF 전원의 주파수 범위는 임의의 값일 수도 있고, 또는 약 100 kHz 내지 100 MHz 사이의 범위의 값일 수도 있다.
플라즈마 (103) 는 웨이퍼 (101) 와 접지 사이에 전기적 도전 경로를 제공한다. 그러나, 전자와 양이온 사이의 모빌러티에서의 차이 때문에, 플라즈마 쉬스 (sheath) 를 통해 DC 전압 강하가 나타나, 웨이퍼 (101) 는 접지에 비해 네거티브로 바이어스된다. DC 전압원 (120) 에 의해 척 전극 (113) 에 인가된 척킹 전압이 포지티브이면, 웨이퍼 (101) 와 척 전극 (113) 사이의 총 전압은 웨이퍼 바이어스 전압과 척킹 전원 전압의 합이다. 따라서, 웨이퍼 바이어스는 웨이퍼 (101) 에 잔류하는 정전기력을 증가시킨다.
반도체 제조 프로세스의 완료 이후, DC 전압원 (120) 은 프로세싱된 웨이퍼를 더 강하게 클램핑하기 위한 전압을 인가한다. 그 후, 모터가 활성화되어, 리프트 핀 (142) 을 압력 위치에 대한 제 1 거리만큼 상승시킨다. 제 1 거리는, 웨이퍼를 척으로부터 제거하지 않으면서 (즉, 압력 위치에서) 웨이퍼에 압력을 가하기에 충분할 정도의 작은 (예를 들어, 1 mm 보다 훨씬 작은) 거리이다. 그 후, 제어기는, 전압원 (120) 에 의해 인가된 전압이 조정되는 동안 (예를 들어, 초기에 강하게 클램핑된 전압으로부터 증분적으로 램핑되는 동안), 예를 들어, 모터 전류를 측정함으로써, 리프트 핀에 의해 웨이퍼에 인가된 힘을 측정한다. 모터 전류가 안전값에 도달하는 경우 (핀에 대해 웨이퍼를 홀딩하는 정전기력이 충분히 낮아지거나 제거됨을 의미함), 제어기는 전압원 (120) 에 시그널링하여, 그 전압을 디척킹 전압에 대응하는 고정값으로 유지시킨다.
전압이 디척킹 전압인 경우, 리프트 핀 (142) 은 제거 위치로 상승된다. 제거 위치는, 로봇 암이 웨이퍼 (101) 아래로 슬라이드되어 웨이퍼 (101) 를 제거하기에 충분한 거리이다. 예를 들어, 제거 위치는 임의의 값일 수도 있고, 또는 약 1 cm 내지 약 5 cm 사이의 범위의 값일 수도 있다. 제거 위치는 1 cm 미만일 수도 있고 또는 5 cm 를 초과할 수도 있음을 인식할 것이다. 웨이퍼가 제거 위치로 상승됨에 따라, 소스 플라즈마는 척 표면을 방전하도록 유지되고, 핀이 제거 위치로 상승된 경우, 웨이퍼 (101) 는 챔버 (100) 로부터 제거된다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 피드백 및 제어 시스템 (200) 을 도시하는 블록도이다. 피드백 및 제어 시스템 (200) 은 제어기 (204), 모터 (208), 리프트 핀 메커니즘 (210) 및 전압원 (212) 을 포함하며, 정전 척 (216) 상에서 동작한다. 제어기 (204) 는, 서로 접속된 적어도 하나의 프로세서 (200) 및 메모리 (224) 를 포함한다.
다시 도 2 를 참조하면, 제어기 (204) 는 모터 (208) 및 전압원 (212) 과 통신한다. 전압원 (212) 은 정전 척 (216) 과 통신하고, 정전 척 (216) 에 전압을 인가하도록 구성된다. 모터 (208) 는, 정전 척 (216) 에 커플링된 리프트 핀 메커니즘 (210) 에 접속되어, 웨이퍼를 정전 척 (216) 에 대해 상승 및 하강시킨다. 제어기 (204) 는 모터 (208) 및 전압원 (212) 에 신호를 전송하여, 웨이퍼를 척킹 및 디척킹하도록 구성된다.
일 실시형태에서, 제어기 (204) 는 웨이퍼를 척으로부터 디척킹하기 위해 전압의 미리 결정된 안전값 (즉, 디척킹 전압) 을 결정하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 프로세서 (220) 는, 메모리 (224) 에 저장된 미리 결정된 안전값을 결정하는 프로세스를 수행한다. 미리 결정된 안전값은 단일값일 수도 있고, 일 범위의 값일 수도 있다. 미리 결정된 안전값을 결정하기 위해, 제어기 (204) 는 정전기력이 제공되지 않는 경우의 웨이퍼 (즉, 클램핑되지 않은 웨이퍼) 를 척에 대해 리프트하는데 요구되는 힘을 모니터링한다. 이것은, 예를 들어, 모터 전류 또는 모터 토크를 측정하거나, 스트레인 게이지, 피에조전기 트랜듀서 등과 같은 힘 센서를 이용함으로써 행해진다. 모터 전류는 모터 토크에 비례하고, 따라서, 본 명세서에서 전류 및 토크는 상호교환적으로 사용됨을 인식할 것이다. 또한, 제어기 (204) 는, 척에 약하게 클램핑된 웨이퍼를 리프트하는데 요구되는 모터 전류 (예를 들어, 낮은 정전기력) 를 모니터링한다. 제어기 (204) 는 하나 또는 2 이상의 약하게 클램핑된 값에서 측정할 수도 있음을 인식할 것이다 (예를 들어, 쿨롱 척에 대해서는 -1600V 내지 +1600V 및 JR 척에 대해서는 -200V 내지 +200V 등). 또 다른 실시형태에서, 제어기 (204) 는 모터 전류를 전속적으로 모니터링한다. 예를 들어, 제어기 (204) 는, 웨이퍼를 척으로부터 리프트하기 어려운 포인트부터 웨이퍼를 리프트하기 용이한 포인트까지 연속적으로 모터 전류를 모니터링할 수도 있다. 이 모니터링된 값들은 (예를 들어, 메모리 (224) 에) 저장될 수도 있다.
그 후, 제어기 (204) 는 그 측정된 값들을 분석하여, 척으로부터 웨이퍼의 안전한 제거에 대응하는 모터 전류값(들)을 식별한다. 예를 들어, 미리 결정된 안전값은, 클램핑되지 않은 값과 약하게 클램핑된 값의 평균인 값일 수도 있고, 또는 클램핑되지 않은 값과 약하게 클램핑된 값 사이의 범위일 수도 있고, 또는 클램핑되지 않은 값과 약하게 클램핑된 값 사이의 가중된 값 또는 값의 범위일 수도 있다. 또한, 미리 결정된 안전값은 오직 클램핑되지 않은 값 또는 약하게 클램핑된 값만을 이용하여 (즉, 두 값 모두가 아님) 결정될 수도 있음을 인식할 것이다. 또한, 미리 결정된 안전값은 클램핑되지 않은 값 및 다수의 약하게 클램핑된 값들, 또는 척으로부터 웨이퍼를 리프트하기 어려운 값을 고려하여 결정될 수도 있음을 인식할 것이다. 제어기 (204) 는, 각각의 웨이퍼, 각각의 웨이퍼의 배치 (batch), 각각의 챔버, 또는 습식 세정 이후, 또는 시즈닝 (seasoning) 이후 등에 대해 미리 결정된 안전 디척킹 값을 결정할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 제어기 (204) 는 예를 들어, 웨이퍼에 대한 전류 또는 토크 곡선을 검사함으로써 최소 모터 전류를 결정함으로써 안전 디척 값을 결정한다. 최소값을 고려하는 것에 부가하여 제어기 (204) 는, 그 최소값이 소정의 실험 범위 내에 있는지 또는 그 최소값이 또한 네거티브인지와 같은 다른 변수를 또한 고려할 수도 있다. 제어기 (204) 는 또한 또는 다른 방법으로, 최소값에 대응하는 전압이 인가되고 리프트 핀이 중간 위치 (즉, 압력 위치와 제거 위치의 중간의 위치) 로 다른 소량 상승될 때 전류가 제 2 최소값에서 스파이크하고 도달하는지를 결정할 수도 있다.
상기 예들 각각에서, 리프트 핀이 제거 위치로 상승되기 이전에 디척 위치로 상승될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 디척 위치에서, 오퍼레이터는, 웨이퍼가 디척킹된다는 것을 확인하기 위해 웨이퍼를 시각적으로 검사할 수도 있거나, 힘 (예를 들어, 전류) 은 웨이퍼가 안전하게 디척킹될 수도 있다는 것을 확인하기 위해 모니터링될 수 있다. 웨이퍼가 안전하게 디척킹되지 않으면, 상술한 바와 같은 웨이퍼를 안전하게 디척킹하는 프로세스는 반복될 수도 있거나, 웨이퍼는 수동으로 디척킹될 수도 있다. 일 예에서, 디척 위치는 약 64/1000 일 수도 있다. 그러나, 디척 위치가 64/1000 보다 낮거나 높을 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
웨이퍼를 디척킹하기 위해, 웨이퍼를 조급하게 디척킹하지 않도록 웨이퍼가 정확하게 척킹되는 것을 보장하기 위해 상당한 척킹 전압이 먼저 인가될 수도 있다. 그 후, 제어기 (204) 는 리프트 핀을 매우 소량 (즉, 웨이퍼에 압력을 인가하는데 충분하지만 웨이퍼를 척에서 정확하게 리프트 오프하지 않는 양) 작동시키도록 모터 (208) 에 시그널링한다. 그 후, 제어기 (204) 는 전압의 범위에 걸쳐 전압을 스위핑하도록 전압 소스 (212) 에 시그널링한다. 예를 들어, 전압의 범위는 -5000V 와 +5000V (예를 들어, 쿨롱 척에 대해 -5000V 내지 +5000V 및 JR-타입 척에 대해 -1000V 내지 +1000V 등) 사이일 수도 있다. 그러나, 전압의 범위가 임의의 값 또는 값들의 범위일 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 제어기 (204) 가 모터 (208) 의 모터 전류를 측정하는 동안, 전압 소스 (212) 에 의해 인가된 전압은 조정된다 (예를 들어, 증분적으로 낮아지거나 증가된다). 인력을 감소시키도록 전압이 조정될 때, 리프트 핀에 대한 압력을 감소시키는 척킹력은 감소된다. 압력에서의 이러한 감소는 모터 토크를 감소시켜서, 그 모터 토크에서 모터를 동작시키는데 요구되는 모터 전류를 감소시킨다.
일 실시형태에서, 모터 전류가 소정의 안전값에 도달하거나 소정의 안전값의 범위 내에 있으면, 제어기 (204) 는 고정값 (즉, 디척 전압) 에서 전압을 홀딩하도록 신호를 전압 소스 (212) 에 전송한다. 다른 실시형태에서, 모터 전류가 최소값에 도달하면, 제어기 (204) 는 최소 모터 전류값에 대응하는 전압 (즉, 디척 전압) 에서 전압을 홀딩하도록 신호를 전압 소스 (212) 에 전송한다. 이러한 실시형태에서, 제어기 (204) 는 또한, 최소값에서의 모터 전류가 또한 네거티브인지를 결정할 수도 있고, 최소값에서의 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는지를 결정할 수도 있고/있거나 리프트 핀이 중간 위치로 상승될 때 전류가 스파이크하고 제 2 최소값이 후속하는지를 결정할 수도 있다. 또한, 제어기 (204) 는, 웨이퍼가 안전하게 디척킹된다는 것을 제어기 (204) 가 결정하면 리프트 핀을 제거 위치로 계속 작동시키기 위해 신호를 모터 (208) 에 전송한다.
또한, 상기 설명에서 제어기 (204) 는 웨이퍼가 안전하게 디척킹되는지를 결정하기 위해 모터 전류를 모니터링하지만, 제어기 (204) 는 리프트 핀에 대한 힘을 다른 방식으로 모니터링할 수도 있다. 예를 들어, 제어기 (204) 는 상술한 동일한 방법을 사용하여 웨이퍼가 안전하게 디척킹되는지를 결정하기 위해 스트레인 게이지, 압전기 트랜듀서 등과 같은 힘 센서에 커플링될 수도 있다.
도 3 은 웨이퍼를 특성화하는 프로세스 (300) 를 예시한다. 후술하는 프로세스 (300) 는 단지 예시이며, 더 적은 단계 또는 다수의 단계를 포함할 수도 있다는 것과, 단계들의 적어도 일부의 순서가 후술하는 바로부터 변화할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
프로세스 (300) 는 웨이퍼 프로세스를 수행함으로써 선택적으로 시작할 수도 있다 (블록 302). 프로세스 (300) 는 리프트 핀 메커니즘에 대한 모터 전류를 모니터링하고 (블록 304), 디척 전압에 대응하는 모터 전류를 결정함으로써 (블록 308) 계속된다.
리프트 핀 메커니즘에 대한 모터 전류의 모니터링 (304) 은, 클램핑되지 않은 웨이퍼로 모터 전류를 측정하고 다양한 핀 위치에서 약클램핑된 웨이퍼로 모터 전류를 모니터링하는 것 (블록 312) 을 포함할 수도 있다. 디척 전압에 대응하는 모터 전류는, 디척 전압에 대응하는 모터 전류값의 하나의 값 또는 범위 (즉, 소정의 값(들)) 를 결정하는 것을 포함할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 모터 전류가 여러 약클램핑된 값에서 측정될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 약클램핑된 값은 쿨롱 척에 대해서는 약 -1600V 와 +1600V 사이 및 JR-타입 척에 대해서는 약 -200V 와 +200V 사이의 임의의 값 또는 값들의 범위일 수도 있다. 약클램핑된 값이 +1600V 보다 크거나 -1600V 보다 작을 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예에서, 모터 전류는 -1600V, -800V, -400V, -200V, -100V, 0V, +100V, +200V, +400V, +800V 및 +1600V 에서 측정될 수도 있다. 도 3a 는 다양한 핀 위치 (예를 들어, 4 mils, 8 mils, 16 mils, 32 mils 핀 다운 후, 다시 핀 다운) 의 3000 V 에서 척킹된 웨이퍼 및 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대한 예시적인 전류 대 핀 위치 곡선을 예시한다.
이들 값에 기초하여, 디척 전압에 대응하는 모터 전류가 결정될 수도 있다. 예를 들어, 디척 모터 전류는 쿨롱 척에 대해 -1600V 내지 +1600V 범위에 대응하는 모터 전류의 범위 이내일 수도 있다. 다른 예에서, 디척 전압은 모터 전류의 범위 이내인 모터 전류 또는 안전한 모터 전류값의 소정의 범위 이내의 특정한 모터 전류에 대응할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 모터 전류는 척으로부터 웨이퍼를 리프트하기 어려운 포인트로부터 척으로부터 웨이퍼를 리프트하기 용이한 포인트 전까지 지속적으로 모니터링된다. 디척 전압은, 척으로부터 웨이퍼를 리프트하기 어려울 때 대응하는 모터 전류값 보다 작도록 선택된다.
예를 들어, 도 1 및 도 2 를 참조하면, 제어기 (204) 는 웨이퍼 (101) 가 클램핑되지 않고 약클램핑되는 동안 모터 (208) 의 전류를 모니터링할 수 있다. 이들 값에 기초하여, 제어기 (204) 는 웨이퍼 (101) 의 안전한 제거에 대응하는 모터 전류를 식별한다. 그 후, 디척 전압은 정전 척 (110) 으로부터 웨이퍼 (101) 를 안전하기 디척킹하도록 사용될 수 있다.
프로세스 (300) 는, 웨이퍼-웨이퍼 변동을 수용하기 위해 각 웨이퍼, 웨이퍼의 각 배치 등에 대해 수행될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 프로세스 (300) 가 챔버-챔버 변동을 수용하기 위해 각 챔버에 대해 수행될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 방법으로는, 프로세스 (300) 는 챔버의 습식 세정 이후, 챔버의 시즈닝 이후, 또는 다르게는 필요하면 수행될 수도 있다.
프로세스 (300) 는 또한, 측정된 값 또는 측정된 값 또는 결정된 값의 범위를 저장하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 결정된 값 또는 값들의 범위는 메모리 (224) 에 저장될 수도 있으며, 결정은 프로세서 (220) 에 의해 이루어질 수도 있다.
도 4 는 정전 척으로의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (400) 를 예시한다. 후술하는 프로세스 (400) 가 단지 예시이며, 더 적은 단계 또는 다수의 단계를 포함할 수도 있다는 것과, 단계들의 적어도 일부의 순서가 후술하는 바로부터 변화할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
프로세스 (400) 는 웨이퍼 프로세스를 수행함으로써 계속된다 (블록 404). 예를 들어, 증착 프로세스, 에칭 프로세스 등이 프로세싱 챔버 (100) 에서 수행될 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세스 (400) 는 웨이퍼 프로세스가 완료될 때 이면 가스 압력을 제거함으로써 선택적으로 계속될 수도 있다.
프로세스 (400) 는 웨이퍼를 척에 강하게 클램핑함으로써 계속된다 (블록 406). 예를 들어, 웨이퍼는 척의 타입에 의존하여 약 -5000V 와 +5000V 사이의 전압을 인가함으로써 척에 강하게 클램핑될 수도 있다. 웨이퍼는, 제거 프로세스가 시작되기 이전에 웨이퍼가 실제로 척킹된다는 것을 보장하기 위해 강하게 클램핑된다.
프로세스 (400) 는 리프트 핀을 압력 위치로 상승시킴으로써 계속된다 (블록 408). 예를 들어, 핀은 압력을 웨이퍼 (101) 에 인가하는데 충분한 제 1 소거리 (small distance) (예를 들어, 1mm 보다 현저하게 작음) 를 상승할 수 있다. 압력 위치는, 핀이 제 1 소거리로 상승할 때 웨이퍼가 손상될 수 없거나 척으로부터 제거될 수 없을 만큼 충분히 낮다.
프로세스 (400) 는 모터 전류를 측정함으로써 계속된다 (블록 412). 예를 들어, 제어기 (204) 는 모터 (208) 의 전류를 측정할 수 있다.
프로세스 (400) 는, 모터 전류가 대응하는 디척값에 있기 전까지 정전 척에 인가된 전압을 조정함으로써 계속된다 (블록 416). 전압이 조정되는 동안 모터 전류가 측정된다. 예를 들어, 제어기 (204) 는 모터 전류가 소정의 값에 도달하기 전까지 전압의 범위 이상의 전압을 스위핑하며, 그 후, 모터 전류가 소정의 값에 도달할 때 그 전압을 홀딩하도록 전압 소스 (212) 에 시그널링할 수 있다. 측정된 모터 전류가 (예를 들어, 도 3 의 프로세스에 의해 결정된 바와 같은) 소정의 모터 전류값(들)에 매칭할 때, 전압이 고정된다. 즉, 전압 소스는 전압의 조정을 중지하며, 측정된 전류가 소정의 모터 전류값에 매칭하는 값에서 전압을 홀딩한다. 이러한 전압은 디척 전압에 대응한다.
프로세스 (400) 는, 모터 전류가 소정의 값에 있을 때 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리하고 (블록 420), 또한 핀이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전하도록 (블록 424) 리프트 핀을 작동시킴으로써 계속된다. 예를 들어, 모터 (208) 는 리프트 핀 (144) 을 위치로 상승시킬 수 있어서, 웨이퍼 (101) 는 척 (110) (즉, 제거 위치) 으로부터 안전하게 제거될 수 있다. 리프트 핀이 핀 리프트 동안 소스 플라즈마를 유지하거나 활성화시킴으로써 작동되는 동안 척 표면은 방전될 수도 있다. 방전 플라즈마에 대한 소스 가스는 웨이퍼를 프로세싱하는 소스 가스와는 다를 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5 는 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (500) 를 예시한다. 후술하는 프로세스 (500) 가 단지 예시이며 더 적은 단계 또는 다수의 단계를 포함할 수도 있다는 것과, 단계들의 적어도 일부의 순서가 후술하는 바로부터 변화할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
프로세스 (500) 는 웨이퍼 프로세스를 수행하고 (블록 502), 웨이퍼를 강하게 클램핑하고 (블록 504), 리프트 핀을 압력 위치로 작동시킴으로써 (블록 508) 시작한다.
프로세스 (500) 는 최소값을 식별하기 위해 압력 위치에서 모터 전류를 모니터링하고 전압을 램핑함으로써 계속된다 (블록 512). 예를 들어, 전압은 +5000V 로부터 -5000V 까지 램핑될 수도 있다. 전압 램프가 +5000V 내지 -5000V 보다 크거나 작을 수도 있거나 척의 타입에 의존하여 상기 논의한 바와 같이 작은 범위일 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5a 및 도 5b 는, 최소값을 식별하기 위해 검사될 수도 있는 예시적인 모터 전류 대 전압 곡선을 예시한다. 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이, 모두가 2500V 에서 척킹된 웨이퍼에 대해, 최소값은 다른 전압에서 발생한다 (즉, 디척 전압은 동일한 값에서 척킹된 2개의 웨이퍼에 대해 상이하다). 도 5a 에서, 최소값은 약 0V 에서 발생하였고, 한편 도 5b 에서, 최소값은 약 -75V 에서 발생하였다.
프로세스 (500) 는 최소 모터 전류에 대응하는 전압을 인가하고 (블록 516), 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리하도록 리프트 핀을 작동시키며 (블록 520), 핀이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전함으로써 (블록 524) 계속된다.
도 5 에서, 최소의 모터 전류에서의 전압 (즉, 최소값) 은 디척 전압이지만, 그 최소값은 디척 전압에 항상 대응하지는 않는다. 따라서, 안전한 제거 프로세스는, 그 최소값이 소정의 디척 전압에 대응하는지를 검증하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 그 최소값은, 그 최소값이 소정의 실험 범위 내에 존재하는지 (도 6 참조), 네거티브 값인지 (도 7 참조), 중간 위치에서의 제 2 최소값에 선행하여 전류 스파이크를 초래하는지 (도 8 참조), 등 및 이들의 조합인지 (도 9 참조) 를 판정하기 위해 분석될 수 있다.
도 6 은 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (600) 를 도시한다. 후술되는 프로세스 (600) 는 예시적일 뿐이며, 더 적은 단계들 또는 더 많은 수의 단계들을 포함할 수도 있고, 그 단계들 중 적어도 일부의 순서가 후술되는 프로세스와는 다를 수도 있음을 인식할 것이다.
프로세스 (600) 는, 도 5 를 참조하여 상술된 바와 같이, 웨이퍼 프로세스를 수행하는 단계 (블록 602), 웨이퍼를 강하게 클램핑하는 단계 (블록 604), 압력 위치로 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 608) 및 모터 전류 최소값을 식별하기 위해 압력 위치에서 전압을 램핑하여 모터 전류를 모니터링하는 단계 (블록 612) 에 의해 시작한다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 프로세스 (600) 는, 최소값에서의 전압이 소정의 실험 범위 내에 존재하는지를 판정 (블록 616) 함으로써 계속된다. 일 실시형태에서, 소정의 실험 범위는 도 3 을 참조하여 상술된 바와 같이 결정된다. 최소값이 실험 범위에 존재하지 않으면, 프로세스 (600) 는 블록 612 로 복귀하고, 안전한 디척 전압이 발견될 때까지 계속 순환한다. 최소값이 실험 범위 내에 존재하면, 프로세스 (600) 는, 모터 전류 최소값으로 디척 전압을 인가하는 단계 (블록 620), 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리시키도록 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 624), 및 그 핀들이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전하는 단계 (블록 628) 에 의해 계속된다.
최소값이 실험 범위에 존재하지 않으면, 프로세스 (600) 가 무한하게 계속 순환할 수 있는 상황들이 존재할 수도 있음을 인식할 것이다. 그러한 실시형태에서, 제어기 (204) 는, 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 필요가 있다는 표시를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 7 은 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (700) 를 도시한다. 후술되는 프로세스 (700) 는 예시적일 뿐이며, 더 적은 단계들 또는 더 많은 수의 단계들을 포함할 수도 있고, 그 단계들 중 적어도 일부의 순서가 후술되는 프로세스와는 다를 수도 있음을 인식할 것이다.
프로세스 (700) 는, 도 5 를 참조하여 상술된 바와 같이, 웨이퍼 프로세스를 수행하는 단계 (블록 702), 웨이퍼를 강하게 클램핑하는 단계 (블록 704), 압력 위치로 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 708) 및 모터 전류 최소값을 식별하기 위해 압력 위치에서 전압을 램핑하여 모터 전류를 모니터링하는 단계 (블록 712) 에 의해 시작한다.
프로세스 (700) 는, 최소값에서의 모터 전류가 네거티브인지를 판정하는 단계 (블록 716) 에 의해 계속된다. 리프트 핀 메커니즘을 위한 벨로우즈 (bellows) 를 갖는 진공 챔버에서, 그 벨로우즈 배열에 대한 진공력이 모터에 인가되는 대항력을 초래할 수도 있음을 인식할 것이다 (즉, 진공력 또는 벨로우즈의 탄성력 (spring force) 은 상승된 위치로 핀들을 끌어당기기를 원하며, 모터는 더 낮은 위치에서 핀들을 유지하기 위해 이들 힘들에 대항하기 위한 토크를 제공해야 한다). 따라서, 특정한 배열에 의존하여, 핀들을 낮출 경우, 실제로는 모터가 벨로우즈의 상향력을 대항하기 위한 토크 아래에 존재할 수도 있다. 이들 실시형태에서, 최소값에서의 전류가 네거티브이면, 네거티브 전류는, 벨로우즈가 리프트 핀 메커니즘에 대해 끌어당겨지고, 벨로우즈에 대항하기 위한 척 상의 정전력이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다. 따라서, 전류가 네거티브이면, 웨이퍼는 최소값에서 디척킹된다. 전류가 네거티브가 아니면, 프로세스 (700) 는 블록 712로 리턴하며, 웨이퍼가 디척킹될 때까지 계속 순환한다. 전류가 네거티브이면, 프로세스 (700) 는, 최소값으로 전압을 인가하는 단계 (블록 720), 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리시키도록 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 724), 및 그 핀들이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전하는 단계 (블록 728) 에 의해 계속된다.
최소값이 네거티브 최소값에 대응하지 않으면, 프로세스 (700) 가 무한하게 계속 순환할 수 있는 상황들이 존재할 수도 있음을 인식할 것이다. 그러한 실시형태에서, 제어기 (204) 는, 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 필요가 있다는 표시를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 8 은 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (800) 를 도시한다. 후술되는 프로세스 (800) 는 예시적일 뿐이며, 더 적은 단계들 또는 더 많은 수의 단계들을 포함할 수도 있고, 그 단계들 중 적어도 일부의 순서가 후술되는 프로세스와는 다를 수도 있음을 인식할 것이다.
프로세스 (800) 는, 도 5 를 참조하여 상술된 바와 같이, 웨이퍼 프로세스를 수행하는 단계 (블록 802), 웨이퍼를 강하게 클램핑하는 단계 (블록 804), 압력 위치로 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 808) 및 모터 전류 최소값을 식별하기 위해 압력 위치에서 전압을 램핑하여 모터 전류를 모니터링하는 단계 (블록 812) 에 의해 시작한다.
프로세스 (800) 는, 최소값으로 전압을 인가하고 (블록 816), 핀들을 중간 위치로 상승시키는 단계에 의해 계속된다. 예를 들어, 중간 위치는 약 0.5 내지 1.6mm 사이의 임의의 값 또는 값들의 범위일 수도 있다. 핀들이 0.5mm 미만 또는 1.6mm 를 초과하여 상승될 수도 있음을 인식할 것이다. 프로세스 (800) 는, 모터 전류 스파이크를 식별하기 위해 핀들이 상승됨에 따라 전류를 모니터링하는 단계 (블록 820) 및 모터 전류 스파이크가 제 2 최소값에 선행하는지를 판정하는 단계 (블록 824) 에 의해 계속된다. 모터 전류가 스파이크되지 않고 제 2 최소값으로 리턴하면, 프로세스 (800) 는 블록 812로 리턴하며, 웨이퍼가 디척킹될 때까지 계속 순환한다. 모터 전류가 스파이크하고 제 2 최소값으로 리턴하면, 프로세스 (800) 는, 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리시키도록 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 828), 및 그 핀들이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전하는 단계 (블록 832) 에 의해 계속된다.
모터 전류가 스파이크할 경우, 웨이퍼가 실제로 디척킹되면, 모터 전류가 제 2 최소 모터 전류값으로 리턴함을 인식할 것이다. 웨이퍼가 실제로 디척킹되지 않으면, 모터 전류가 스파이크하며, 더 높은 값에서 유지된다. 그 스파이크 이후 모터 전류가 제 2 최소값으로 리턴하지 않으면, 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 수 있도록 프로세스가 시작부터 반복될 수도 있거나 프로세스가 완전히 중지될 수도 있음을 인식할 것이다.
통상적으로, 중간 위치에서의 제 2 최소값은 압력 위치에서의 최소값과는 상이하다. 또한, 도 3 의 특성화 프로세스에서 결정되고 도 3a 에 의해 도시된 바와 같이, 제 2 최소값은, 중간 위치에서의 소정의 안전값들과 그 제 2 최소값을 비교함으로써 검증될 수도 있다. 예를 들어, 리프트 핀들이 중간 위치에서 32mils 로 상승되면, 중간 위치에서의 최소값은, 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대한 32mils 에서의 모터 전류값과 비교될 수 있다. 제 2 최소값이 클램핑되지 않은 모터 전류값의 특정한 퍼센티지 (즉, 실험 범위) 내에 존재하면, 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리시키도록 리프트 핀들이 작동된다. 그렇지 않으면, 프로세스는 다시 반복될 수도 있거나 척은 수동으로 디척킹될 수도 있다.
핀들이 중간 위치로 상승된 이후 제 1 최소값이 제 2 최소값에 선행하지 않으면, 프로세스 (800) 가 무한하게 계속 순환할 수 있는 상황들이 존재할 수도 있음을 인식할 것이다. 그러한 실시형태에서, 제어기 (204) 는, 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 필요가 있다는 표시를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 9 는 정전 척으로부터의 웨이퍼의 안전한 제거를 위한 상세한 프로세스 (900) 를 도시한다. 후술되는 프로세스 (900) 는 예시적일 뿐이며, 더 적은 단계들 또는 더 많은 수의 단계들을 포함할 수도 있고, 그 단계들 중 적어도 일부의 순서가 후술되는 프로세스와는 다를 수도 있음을 인식할 것이다.
프로세스 (900) 는, 도 5 를 참조하여 상술된 바와 같이, 웨이퍼 프로세스를 수행하는 단계 (블록 902), 웨이퍼를 강하게 클램핑하는 단계 (블록 904), 압력 위치로 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 908) 및 모터 전류 최소값을 식별하기 위해 압력 위치에서 전압을 램핑하여 모터 전류를 모니터링하는 단계 (블록 912) 에 의해 시작한다.
프로세스 (900) 는, 도 6 및 도 7 또는 그 양자를 참조하여 상술된 바와 같이, 최소값에서의 모터 전류값이 네거티브인지 또는 소정의 실험 범위 내에 존재하는지를 판정하는 단계 (블록 916) 에 의해 계속된다. 그렇지 않다면, 프로세스는 블록 912로 리턴한다. 그러하다면, 프로세스 (900) 는, 도 3a 및 도 8 을 참조하여 상술된 바와 같이, 모터 전류 최소값으로 디척 전압을 인가하는 단계 (블록 920), 중간 위치로 리프트 핀들을 상승시키고, 모터 전류 스파이크를 식별하기 위해 최소값에서 모터 전류를 모니터링하는 단계 (블록 924), 및 모터 전류가 스파이크하는지 및 제 2 모터 전류 최소값으로 리턴하는지를 판정하는 단계 (블록 928) 에 의해 계속된다. 그렇지 않다면, 프로세스 (900) 는 블록 912 로 리턴하며, 웨이퍼가 디척킹될 때까지 계속 순환한다. 그러하다면, 프로세스 (900) 는, 정전 척으로부터 (제거 위치로) 웨이퍼를 분리시키도록 리프트 핀들을 작동시키는 단계 (블록 932), 및 그 핀들이 제거 위치로 상승됨에 따라 척 표면을 방전하는 단계 (블록 936) 에 의해 계속된다.
최소값이 실험 범위 내에 존재하지 않거나 네거티브이거나, 핀들이 중간 위치로 상승된 이후 제 2 최소값에 선행하지 않으면, 프로세스 (900) 가 무한하게 계속 순환할 수 있는 상황들이 존재할 수도 있음을 인식할 것이다. 그러한 실시형태에서, 제어기 (204) 는, 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 필요가 있다는 표시를 사용자에게 제공할 수도 있다.
도 4 내지 도 9 를 참조하여 상술된 실시형태들 각각에서, 리프트 핀들이 제거 위치로 상승되기 전에 디척 위치로 상승될 수도 있음을 인식할 것이다. 디척 위치에서, 오퍼레이터는, 웨이퍼가 디척킹되었다는 것을 확인하기 위해 웨이퍼를 시각적으로 검사할 수 있거나, 웨이퍼가 안전하게 디척킹될 수 있다는 것을 확인하기 위해 힘 (예를 들어, 전류) 이 모니터링될 수 있다. 웨이퍼가 안전하게 디척킹되지 않으면, 상술된 바와 같이, 웨이퍼를 안전하게 디척킹하기 위한 프로세스가 반복될 수도 있거나 웨이퍼가 수동으로 디척킹될 수도 있다. 일 예에서, 디척 위치는 약 64/1000 일 수도 있다. 그러나, 디척 위치는 64/1000 보다 더 낮거나 더 높을 수도 있음을 인식할 것이다.
또한, 도 4 내지 도 9 를 참조하여 상술된 실시형태들이 웨이퍼가 안전하게 디척킹되었는지를 판정하기 위해 모터 전류를 모니터링하지만, 다른 방식으로, 리프트 핀들 상의 힘이 모니터링될 수도 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 스트레인 게이지 (strain gage), 압전식 트랜듀서 등과 같은 힘 센서들은, 도 4 내지 도 9 를 참조하여 설명된 동일한 방법들을 사용하여 웨이퍼가 안전하게 디척킹되는지를 판정하기 위해 사용될 수도 있다.
여기에 설명된 프로세스들 및 기술들이 임의의 특정한 장치에 고유하게 관련되지 않고 컴포넌트들의 임의의 적절한 조합에 의해 구현될 수도 있음을 이해해야 한다. 또한, 다양한 타입의 범용 디바이스들이 여기에 설명된 교시들에 따라 사용될 수도 있다. 본 발명은, 제한적이기보다는 예시적인 것으로 모든 관점에서 의도되는 특정한 예들과 관련하여 설명되었다. 당업자는, 많은 상이한 조합들이 본 발명을 실시하는데 적합할 것이라는 것을 인식할 것이다.
또한, 본 발명의 다른 구현들은, 여기에 개시된 본 발명의 사양 및 프랙티스에 대한 고려로부터 당업자에게 명백할 것이다. 설명된 실시형태들의 다양한 양태들 및/또는 컴포넌트들은 단일 또는 임의의 조합으로 사용될 수도 있다. 사양 및 예들이 단지 예시적인 것으로 고려되며, 본 발명의 실제 범위 및 사상은 다음의 청구항들에 의해 표시된다는 것이 의도된다.

Claims (44)

  1. 정전 척;
    상기 정전 척에 대하여 웨이퍼를 이동시키는 리프트 핀;
    상기 리프트 핀과 커플링되며, 상기 정전 척에 대하여 상기 웨이퍼를 이동시키기 위해서 상기 리프트 핀을 이동시키는데 모터 전류를 이용하는 모터;
    상기 정전 척과 커플링되며, 상기 정전 척에 전압을 인가하는 전압원; 및
    상기 리프트 핀 상의 힘을 측정하고, 상기 정전 척에 인가되는 상기 전압을 조정하도록 상기 전압원에 시그널링하고, 상기 측정된 리프트 핀 상의 힘이 디척 힘 값과 대응하는 포인트에 상기 정전 척에 인가되는 상기 전압을 고정하도록 상기 전압원에 시그널링하는 제어기를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 모터 전류를 측정함으로써 상기 리프트 핀 상의 힘을 측정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 측정된 모터 전류로부터 모터 토크를 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 스위핑 전압을 인가함으로써 상기 전압을 조정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위핑 전압은 약 -5000V 와 +5000V 사이에 있는, 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 프로세싱 챔버에서의 상기 웨이퍼의 프로세싱이 완료된 이후에, 압력 위치로 상기 리프트 핀을 상승시키도록 상기 모터에 시그널링하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척은, 모노폴라 정전 척, 바이폴라 정전 척 및 멀티폴라 정전 척으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 힘 센서를 사용하여 상기 리프트 핀 상의 힘을 측정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  9. 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법으로서,
    리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 모니터링하는 단계;
    상기 힘에 기초하여 디척 전압을 결정하는 단계; 및
    상기 디척 전압으로 상기 웨이퍼를 디척킹하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 모니터링하는 단계는, 모터 토크를 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 힘에 기초하여 디척 전압을 결정하는 단계는, 상기 모터 토크에 기초하여 상기 디척 전압을 결정하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 디척 전압으로 상기 웨이퍼를 디척킹하는 단계는,
    상기 정전 척에 인가되는 스위핑 범위의 전압을 인가하는 단계; 및
    모터 토크가 상기 디척 전압에 대응하는 값에 있는 때에 상기 디척 전압에 상기 전압을 고정하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 디척 전압으로 상기 웨이퍼를 디척킹하는 단계는 모터로 상기 리프트-핀 메커니즘을 작동시키는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 힘을 모니터링하는 단계는 모터 전류를 측정하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    클램핑되지 않은 웨이퍼에 대한 힘을 모니터링함으로써 상기 리프트-핀 메커니즘과 커플링된 제어기를 교정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    약클램핑된 (slightly clamped) 웨이퍼에 대한 힘을 모니터링함으로써 상기 리프트-핀 메커니즘과 커플링된 제어기를 교정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 모터 토크를 모니터링하는 단계는 최소 모터 전류를 식별하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는 경우에 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류가 네거티브인 경우에 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은,
    상기 리프트 핀을 중간 위치로 작동시키는 단계;
    상기 리프트 핀이 작동되는 때에 스파이크 및 그 다음의 두번째 최소 모터 전류를 식별하기 위해서 모터 전류를 모니터링하는 단계; 및
    상기 스파이크가 발생하며, 그 다음에 두번째 최소 모터 전류가 발생하는 경우에 상기 리프트 핀을 제거 위치로 작동시키는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 네거티브인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘은 힘 센서를 사용하여 모니터링되는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 웨이퍼를 디척킹하는 단계는 척 표면을 방전하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  25. 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법으로서,
    리프트 핀과 커플링된 모터의 모터 전류를 모니터링하는 단계;
    상기 모터 전류에 기초하여 상기 정전 척에 인가되는 전압을 디척값으로 조정하는 단계; 및
    상기 전압이 조정되는 때에 상기 정전 척으로부터 상기 웨이퍼를 분리하기 위해서 상기 리프트 핀을 제거 위치로 작동시키는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 모터 전류를 모니터링하기 이전에 상기 리프트 핀을 압력 위치로 상승시키는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    전압 범위에 걸쳐 상기 정전 척에 인가되는 상기 전압을 스위핑하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전압 범위는 약 -5000V 와 +5000V 사이에 있는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  29. 제 25 항에 있어서,
    소정의 전류값을 식별하도록 상기 웨이퍼를 특성화하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 소정의 전류값은 값들의 범위를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 소정의 전류값의 결정은, 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 상기 모터 전류를 측정하는 것, 및 약클램핑된 웨이퍼에 대해 상기 모터 전류를 측정하는 것을 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 모터 전류를 모니터링하는 단계는 최소 모터 전류를 식별하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는 경우에 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류가 네거티브인 경우에 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 전압의 조정은, 상기 최소 모터 전류에 대응하는 상기 전압을 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법은,
    상기 리프트 핀을 중간 위치로 작동시키는 단계;
    전류 스파이크 및 그 다음의 두번째 최소 모터 전류를 식별하기 위해서 상기 모터 전류를 모니터링하는 단계; 및
    상기 전류 스파이크가 발생하며, 그 다음에 두번째 최소 모터 전류가 발생하는 경우에 상기 리프트 핀을 상기 제거 위치로 작동시키는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 소정의 실험 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    첫번째 최소 모터 전류 및 두번째 최소 모터 전류가 네거티브인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  39. 제 25 항에 있어서,
    척 표면을 방전하는 단계를 더 포함하는, 정전 척으로부터 웨이퍼를 디척킹하는 방법.
  40. 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계;
    상기 클램핑되지 않은 웨이퍼에 대해 상기 측정된 힘을 저장하는 단계;
    저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계; 및
    상기 저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 상기 측정된 힘을 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 모터 전류를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 복수의 리프트 핀 위치에서 모터 전류를 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는, 복수의 저전압으로 클램핑된 웨이퍼에 대해 복수의 모터 전류를 측정하는 단계, 및 상기 복수의 모터 전류 각각을 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 리프트-핀 메커니즘 상의 힘을 측정하는 단계는 힘 센서를 사용하여 상기 힘을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
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