KR20130075730A - 정전 방전(ｅｓｄ) 감소를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해서 구성되는 기판 지지 유닛이 제공된다. 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하도록 구성된 하나 이상의 기판 캐리어 구조물을 가지는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅된다.

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 시스템에 관한 것이고 그리고 기판들의 테스팅 및/또는 프로세싱 방법에 관한 것으로서, 특히 유리 기판들에 대한 테스트 시스템 및 유리 기판들 상의 전자적 구조물들을 테스팅하는 방법에 관한 것이다. 보다 특히, 본원 발명은 평판 디스플레이들의 생산에서의 대형 기판들에 대한 통합된 테스팅 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 실시예들은 정전기 방전을 줄이기 위한 조립체, 기판 지지 유닛, 기판 상의 전자적 디바이스들을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치, 정전기 방전을 감소시키 위한 방법, 및 대형 기판 상의 복수의 전자적 디바이스들을 테스팅 및/또는 프로세싱하기 위한 방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이들은 최근에 점점 더 일반화되기 시작했고 그리고 음극선관 디스플레이들에 대한 대체물로서 널리 이용되기 시작했다. 일반적으로, 다른 타입들의 평판 디스플레이들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 능동 매트릭스 액정 디스플레이들(LCDs)이 디스플레이들의 하나의 유형이다. 또한, OLEDs 또는 플라즈마 디스플레이들을 포함하는 디스플레이들이 또한 이용될 수 있을 것이다. LCDs, OLED 디스플레이들 또는 플라즈마 디스플레이들은 CRTs를 능가하는 몇 가지 장점들을 가지는데, 그러한 장점들은 보다 높은 화면 품질, 보다 가벼운 중량, 보다 낮은 전압 요건들, 및 낮은 전력 소모를 포함한다. 디스플레이들은 컴퓨터 모니터들, 셀 폰들, 텔레비전들 등의 많은 용도들을 가진다.
일반적으로, 기판 상의 픽셀 요소들의 전자 제어가 LCDs, OLEDs 또는 플라즈마 디스플레이들을 위해서 제공된다. 예를 들어, 능동 매트릭스 LCD는 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 샌드위치된 액정 재료를 포함하여 평판 디스플레이를 형성한다. TFT 기판은 픽셀 전극에 각각 커플링된 박막 트랜지스터들의 어레이 및 다른 컬러 필터 부분들 및 공통 전극을 포함하는 컬러 필터 기판을 포함한다. 특정 전압이 픽셀 전극에 인가될 때, 전기장이 픽셀 전극과 공통 전극 사이에 생성되어, 빛이 그 특정 픽셀을 통과하게 허용하도록 액정 재료를 배향한다.
디스플레이들의 제조 동안에, 개별적인 픽셀들의 작동성을 결정하기 위해서 평판 기판의 테스팅이 요구된다. 전압 이미징, 방전 감지, 및 전자 빔 테스팅은 제조 프로세스 동안에 결함들을 모니터링하고 처리하기 위해서 이용되는 일부 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 개별적인 픽셀 전극들로 지향될 수 있을 것이다. 픽셀 전극 구역으로부터 방출된 이차 전자들이 감지되어 전극 전압들을 결정한다. 다른 테스팅 과정들이, TFTs와 같은 LCD 디스플레이들, OLED 디스플레이들 및 플라즈마 디스플레이들을 위해서 제공될 수 있을 것이다. 일반적으로, 테스팅 과정을 위해서, 디스플레이 또는 디스플레이의 일부를 이송하는 기판이 테스팅 장치 내에 또는 그 상부에 배치된다.
재정적 관점 및 디자인 관점 모두에서, 프로세싱 장비의 크기뿐만 아니라 처리량이 평판 디스플레이 제조업자들에게 큰 관심의 대상이 된다. 그에 따라, 제조 프로세스의 생산량을 감소시키지 않기 위해서, 평판 디스플레이들 및 다른 대형 전자 장비를 위한 평판 디스플레이들 또는 기판들이 주의 깊게 취급되어야 한다. 현재의 8.5 세대(G 8.5)의 평판 디스플레이 프로세싱 장비는 일반적으로 약 2200 mm x 2500 mm 까지의 대형 기판들을 수용한다. 대형 기판들을 취급할 때 정전기 방전이 관찰되고, 그러한 방전은 결함을 유발할 수 있을 것이다. 보다 큰 디스플레이들, 증대된 생산 및 보다 낮은 제조 비용에 대한 수요는, 제조 기준을 충족시키는 것으로 확인된 기판들의 생산을 개선할 수 있는 개선된 프로세싱 및 테스팅 시스템들에 대한 수요를 창출했다.
그에 따라, 개선된 기판 처리를 제공할 수 있는, 대형 기판들에 대한 테스팅을 수행할 수 있는 테스트 시스템 및 대형 기판들의 테스팅 방법에 대한 수요가 있다.
이상의 내용에 비추어, 독립항인 제 1 항에 따른 기판 지지 유닛, 독립항인 제 10 항에 따른 기판 상의 전자적 디바이스들을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치 및 독립항인 제 13 항에 따른 기판 핸들링 방법이 제공된다.
일 실시예에 따라서, 기판 지지 유닛이 제공된다. 기판 지지 유닛이 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해서 구성되고 그리고 기판을 지지하도록 구성된 하나 이상의 기판 캐리어 구조물을 가지는 지지 테이블을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅된다.
일 실시예에서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치가 제공된다. 장치는: 내부에 배치된 기판을 가지는 챔버; 및 기판이 상부에 배치될 때 기판을 지지하도록 구성된 하나 이상의 기판 캐리어 구조물을 가지는 기판 지지 유닛을 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅된다.
다른 실시예에서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 방법은: 챔버 내에 제공된 기판 캐리어 구조물 상에 기판을 로딩하는 단계; 기판에 대해서 테스팅 및 프로세싱 중 하나 이상을 실시하는 단계; 기판을 기판 캐리어 구조물로부터 언로딩하는 단계; 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고, 상기 기판 캐리어 구조물이 접지로부터 전기적으로 절연된다.
본원 발명의 앞서 인용한 특징들이 구체적으로 이해될 수 있는 방식으로, 앞서서 간략하게 요약한 본원 발명의 보다 특별한 설명은 첨부된 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 이루어진다. 그러나, 본원 발명이 다른 동일한 효과의 실시예들에 대해서도 인정되기 때문에, 첨부 도면들이 본원 발명의 전형적인 실시예들만을 도시한 것이고 그에 따라 본원 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 주지하여야 할 것이다.
도 1은 본원에 기술된 실시예들이 이용될 수 있는 테스트 시스템을 도시한다.
도 2는 본원에 기술된 실시예들이 이용될 수 있는 테스트 시스템의 보다 상세한 도면을 도시한다.
도 3a 내지 3c는 기판의 테스팅 동안의 정전기 방전의 발생을 도시한다.
도 4a 내지 4d는 정전기 방전을 감소시키기 위한 실시예에 따른 방법의 프로세스들을 도시한다.
도 5는 본원에 기술된 실시예들에 따른 테스트 시스템의 개략적인 도면을 도시한다.
도 6a 및 6b는 본원에 기술된 실시예들에 따른 기판 지지 유닛을 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 묘사하는 흐름도를 도시한다.
도 10은 공통적으로 테스트된 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 분배를 도시한다.
이해를 돕기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에서 공통되는 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 참조 번호들을 사용하였다. 구체적인 언급이 없이도, 하나의 실시예의 일부 구성요소들이 다른 실시예들에서 유리하게 이용될 수 있다는 것을 생각할 수 있을 것이다.
본원에 기술된 바와 같이, 전자 디바이스 또는 전자 요소들이라는 용어는 기판 상에, 특히 유전체 기판들 상에, 예를 들어 유리 기판 상에 제공된, 전극들, 커넥터들, TFTs, 디스플레이들, 하나 또는 둘 이상의 전기 전도성 층들 등을 지칭한다. 그러한 전자 디바이스들 또는 요소들은 LCD 디스플레이들, OLED 디스플레이들 또는 플라즈마 디스플레이들과 같은 평판 디스플레이들을 위해서 이용될 수 있다.
본원에 기술된 실시예들은 다양한 테스트 및 프로세싱 용도들을 위해서 이용될 수 있다. 간결함을 위해서, 이하에서, 전자 빔으로 디스플레이들을 테스팅하는 것을 지칭한다. 그러나, 예를 들어, 광학적 빔을 이용한 다른 테스트 장치들 및 테스트 방법들이 또한 본원에 기술된 실시예들을 또한 포함할 수 있을 것이다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 추가적인 실시예들에 따라서, ESD (정전기 방전; electrostatic discharge) 전압 감소가 또한 PVD 또는 CVD 프로세싱 툴들(tools) 또는 다른 ESD 임계 용도들(critical applications)에 적용될 수 있고, 기판은 기판 캐리어 구조물로 그리고 그로부터 이동된다.
추가적인 예로서, 본원에 기술된 실시예들이 EBT 15ki, 25k, 25ki, 40ki, 49k, 55k, 55ki 또는 90k와 같은 AKT EBT 테스트 툴들에서, 그리고 또한 CVD 및 PVD 툴들에서 실시 또는 통합될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 기판이라는 용어는 일반적으로, 예를 들어, 유리, 폴리머 재료와 같은 유전체 재료, 또는 상부에 형성된 전자 디바이스를 가지는데 적합한 다른 기판 재료들로 제조된 대형 기판을 지칭한다. 이러한 용도에서 도시된 실시예들은 여러 가지 드라이브들, 모터들 및 액추에이터들을 지칭하며, 이들 여러 가지 드라이브들, 모터들 및 액추에이터들은 공압식 실린더, 수압식 실린더, 자기식 드라이브, 스텝퍼 또는 서보 모터, 스크류 타입 액추에이터, 또는 수직 운동, 수평 운동, 이들의 조합들을 제공하는 다른 타입의 운동 디바이스, 또는 전술한 운동의 적어도 일부를 제공하기에 적합한 다른 디바이스 중 하나 또는 조합일 수 있다.
본원에 기술된 여러 가지 부품들은 수평 및 수직 평면들에서 독립적으로 운동할 수 있다. 수직은 수평 평면에 대해서 직교하는 운동으로서 규정되고 그리고 Z 방향으로 지칭될 것이다. 수평은 수직 평면에 대해서 직교하는 운동으로서 규정되고 그리고 X 또는 Y 방향으로 지칭될 것이며, X 방향은 Y 방향에 직교하는 운동이고, 그리고 그 반대도 마찬가지다. X, Y, 및 Z 방향들은 독자들에게 도움이 되도록 도면들에서 필요에 따라 포함된 방향 관련 삽입도들(insets)을 이용하여 추가적으로 규정된다. 그에 따라, 좌표 시스템들이 보다 더 용이한 인용으로서 이용되고 있고 그리고 제조 부정확성들 등에 비추어 볼 때 직교 좌표 시스템으로부터 약간 벗어난 또는 비-직교적인 다른 좌표 시스템들이 본원 발명에 따른 실시예들을 위해서 여전히 제공될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 대형 평판 기판들 상에 위치된 전자적 디바이스들의 작동성과 같은 여러 가지 성질들을 테스트하도록 구성된 테스트 시스템(100), 예를 들어, 인-라인 테스트 시스템의 실시예들을 도시한다. 예를 들어, 대형 기판들은 약 1920 mm x 약 2250 mm까지의 그리고 그 초과의, 예를 들어, 현재의 세대인 G8.5 2200 mm x 2500 mm, 및 그보다 더 큰 치수들을 가질 수 있다. 테스트 시스템(100)은 테스팅 챔버(110), 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버(120A, 120B), 및 복수의 테스팅 컬럼들(115)(도 1에 6개가 도시됨)을 포함한다. 다른 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 테스팅 컬럼들(115)은, 용량 결합을 기초로 하는 광 변조기 또는 대형 기판들 상에 위치된 전자적 디바이스들을 테스트하도록 구성된 임의 디바이스를 포함하는 광학적 컬럼들, 전자 빔 컬럼들과 같은 대전된 입자 빔 컬럼들일 수 있다. 전자적 디바이스들은 박막 트랜지스터들(TFTs), 전극들, 전극들에 대한 연결일 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 전자적 디바이스들은 평판 디스플레이의 픽셀 또는 서브(sub)-픽셀에 상응하는 전하들을 제공 또는 이송한다. 전형적으로, 테스트 시스템(100)은 청정실 분위기에 위치되고, 하나 또는 둘 이상의 대형 기판들을 테스팅 시스템(100)으로 및 그로부터 이송하는 로봇 장비 또는 컨베이어 시스템과 같은 기판 핸들링 장비를 포함하는 제조 시스템의 일부일 수 있을 것이다.
하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들(120A)이, 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 측면 또는 양 측면들 상에서 테스팅 챔버(110) 근처에 배치되고 테스팅 챔버(110)에 연결될 수 있을 것이다. 로드록 챔버들(120A, 120B)은, 전형적으로 청정실 분위기 내에 위치되는 이송 로봇 및/또는 컨베이어 시스템에 의해서, 테스팅 챔버(110)로 및 그로부터 그리고 테스팅 챔버(110)로부터 주변 분위기로 및 그로부터 대형 기판들을 이송하는 것을 용이하게 한다. 일 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들(120A, 120B)이 둘 이상의 대형 기판들의 이송을 돕도록 구성된 듀얼 슬롯 로드록 챔버일 수 있을 것이다. 듀얼 슬롯 로드록 챔버의 예들이 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 제 11/298,648 호 (Attorney Docket No. 010143)에 기술되어 있으며, 이러한 출원들이 본원 개시 내용과 불합치하지 않는 범위 내에서, 이들 출원들 모두는 본원에서 참조에 의해서 통합된다.
일부 실시예들에 따라서, 로드록 챔버(120A)가 유입 포트(130A)를 통해서 청정실 분위기로부터 기판을 수용하도록 구성될 수 있는 반면, 로드록 챔버들(120B)은 대형 기판을 청정실 분위기로 복귀시키기 위해서 선택적으로 개방되는 배출 포트(130B)를 가진다. 또 다른 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 로드록 챔버들이 제공될 수 있으며, 그 각각의 로드록 챔버는 기판을 로딩 및 언로딩하도록 구성된다. 로드록 챔버들(120A, 120B)은 주번 분위기로부터 밀봉될 수 있고 그리고 전형적으로 하나 또는 둘 이상의 진공 펌프들(122)에 커플링되고, 그리고 테스팅 챔버(110)가 로드록 챔버들(120A, 120B)의 진공 펌프들로부터 분리된 하나 또는 둘 이상의 진공 펌프들(122)에 커플링될 수 있을 것이다. 대형 기판들을 테스팅하기 위한 전자 빔 테스트 시스템의 여러 가지 부품들의 예가, 앞서서 참조로서 포함된, 2004년 12월 21일에 발행되고 명칭이 "Electron Beam Test System with Integrated Substrate Transfer Module"인 U.S. 특허 6,833,717 호 (Attorney Docket No. 008500)에 기재되어 있다. 그에 따라, 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따라서, 로드록 챔버 및 테스트 챔버가 유사한 압력까지 배기된 후에, 챔버들 사이의 슬릿 밸브와 같은 밸브가 개방되고 그리고 로봇에 연결된 엔드 이펙터(end effector)가 테스트 챔버로부터 로드록 챔버로 이동되고, 기판을 리프팅하고 그리고 기판을 이송하는 동안 테스트 챔버 내로 후퇴된다. 이어서, 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 기판이 테스트 챔버(110) 내의 지지 테이블의 기판 캐리어 구조물 상에 또는 그 위에 위치될 수 있다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 다른 실시예들에 따라서, 로드록 챔버 및/또는 테스트 챔버가 로드록 챔버 및/또는 테스트 챔버 내에서 기판의 부분들을 검사하기 위한 현미경을 가질 수 있을 것이다. 현미경의 예들이 2006년 3월 14일에 출원되고 명칭이 "In-Line Electron Beam Test System"인 U.S. 특허출원 제 11/375,625 호 (US 2006/0244467)에 기술되어 있으며, 이러한 출원이 본원 개시 내용과 불합치하지 않는 범위 내에서, 이러한 출원은 본원에서 참조에 의해서 통합된다.
일부 실시예들에 따라서, 테스트 시스템(100)은 상부에 위치된 전자적 디바이스들을 가지는 대형 기판(105)을, 도면에서 Y 축으로서 도시된 하나의 방향 축을 따라서 테스트 시퀀스를 통해서, 이송하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 테스팅 시퀀스가 X 및 Y 축을 따른 이동들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 테스팅 시퀀스는 테스팅 챔버(110) 내의 지지 테이블의 가동 스테이지 및 테스팅 컬럼들(115) 중 하나 또는 양자 모두에 의해서 제공되는 Z 방향 운동을 포함할 수 있다. 기판(105)은 기판 폭 또는 기판 길이를 따라서 테스트 시스템(100) 내로 도입될 수 있을 것이다. 테스트 시스템 내의 기판(105)의 Y 방향 운동에 의해서 시스템 치수들이 기판(105)의 폭 또는 길이 치수들 보다 약간 더 클 수 있다.
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 시스템 내에 제공될 수 있다. 그에 따라, 일부 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛이 테스트 시스템 내의 기판의 전압의 절대값 즉, 접지와 관련된 기판의 전위를 측정하도록 구성된다. 전압 측정 유닛(160)은 다른 프로세싱 단계들 동안에 기판 상의 전기 전위를 측정하기 위해서 이용될 수 있다. 이러한 것이 도 3a 내지 6과 관련하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.
테스트 시스템(100)은 또한 테스트 시스템(100)을 통해서 적어도 Y 방향으로 이동하도록 구성된 하나 이상의 가동 스테이지를 가지는 지지 테이블 또는 가동 지지 테이블을 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로, 기판(105)은, 지지 테이블이 있거나 없는 상태에서, 컨베이어, 벨트 시스템, 셔틀 시스템, 또는 테스트 시스템(100)을 통해서 기판(105)을 이송하도록 구성된 다른 적합한 이송수단에 의해서 테스트 시스템을 통해서 이송될 수 있을 것이다. 하나의 실시예에서, 이들 지지 및/또는 이송 메커니즘들 중 임의의 것이 단지 하나의 수평 축 방향을 따라서 이동하도록 구성된다. 테스팅 챔버(110) 및 로드록 챔버들(120A, 120B)의 챔버 높이는 일방향성 이송 시스템의 결과로서 최소화될 수 있다. 테스팅 시스템의 최소 폭과 조합된 감소된 높이는 로드록 챔버들(120A, 120B) 및 테스팅 챔버(110)의 보다 적은 부피를 제공한다. 이러한 감소된 부피는 로드록 챔버들(120A, 120B) 및 테스팅 챔버(110) 내의 펌핑-다운 및 벤팅 시간을 감소시켜서, 테스트 시스템(100)의 처리량을 증가시킨다. 일방향 축을 따른 지지 테이블 또는 스테이지의 이동은 또한 X 방향을 따라 지지 테이블을 이동시키기 위해서 요구되는 드라이브들을 제거하거나 최소화시킬 수 있을 것이다.
본원에 개시된 실시예들에 따라서, 기판이 기판 캐리어 구조물 위에 제공되고, 기판 및 기판 캐리어 구조물이 테스팅 또는 프로세싱 동안의 기판 지지를 위해서 접촉되고, 테스팅 후에 기판이 로드록 챔버와 같은 이송 챔버로 이송되기 전에 기판 및 기판 캐리어 구조물이 다시 분리된다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물은 지지 및 이송 구조물일 수 있고, 기판 캐리어 구조물은 또한 테스팅 동안에 기판을 이송한다. 또 다른 추가적인 대안적 변경에 따라서, 기판 및 기판 캐리어 구조물은 기판을 이동시킴으로써 및/또는 기판 캐리어 구조물을 이동시킴으로써 접촉될 수 있다. 예를 들어, 기판이 테스트 챔버 내에 그리고 기판 캐리어 구조물 위로 이송될 수 있다. 이어서, 기판 캐리어 구조물이 기판 지지부로 리프팅된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기판이 테스트 챔버 내로 그리고 기판 캐리어 구조물 위로 이송된 후에, 기판이 기판 캐리어 구조물 상으로 하강된다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물은 기판과 접촉하게 되는 지지 테이블의 일부를 형성하는 것으로 간주될 수 있다. 다시 말해서, 기판은 지지 테이블의 기판 캐리어 구조물 상에 놓이거나 터치된다. 그에 따라, 기판 캐리어 구조물이 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)이 평면형의 모놀리스들(monoliths) 또는 실질적으로 평면형인 모놀리스들이고, 그리고 서로의 상부에 적층된다. 일 실시예에서, 3개의 스테이지들(255, 260, 265)의 각각이 직교 축들 또는 치수들을 따라서 독립적으로 이동한다. 간결함 및 용이한 설명을 위해서, 제 1 스테이지(255)가 X-축을 따라서 이동하는 스테이지를 나타내 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 하부 스테이지 또는 X-스테이지(255)로서 지칭될 것이다. 제 2 스테이지(260)는 Y-축을 따라서 이동하는 스테이지를 나타내는 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 상부 스테이지 또는 Y-스테이지(260)로서 지칭될 것이다. 제 3 스테이지(265)는 Z-축을 따라서 이동하는 스테이지를 대표하는 것으로서 이하에서 추가적으로 설명될 것이고 그리고 Z-스테이지(265)로서 지칭될 것이다.
하부 스테이지(255) 및 상부 스테이지(260)의 각각이, 테스팅 챔버(200)의 배향에 따라서, 옆으로 나란히(side to side) 또는 앞뒤로 이동될 수 있을 것이다. 다시 말해서, 하부 스테이지(255) 및 상부 스테이지(260) 모두가 동일한 수평 평면에 대해서 선형적으로 이동하나, 서로에 대해서 직교하는 방향들을 따라서 이동한다. 대조적으로, Z-스테이지(265)가 수직 방향 또는 "Z 방향"으로 이동한다. 예를 들어, 하부 스테이지(255)가 "X" 방향으로 옆으로 나란히 이동하고, 상부 스테이지(260)가 "Y 방향"을 따라 앞뒤로 이동하며, 그리고 Z-스테이지(265)가 "Z 방향"을 따라 위와 아래로 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 선형으로 상부 스테이지(260)를 이동시키는 제 2 드라이브 시스템(본 도면에는 도시되지 않음)을 통해서 하부 스테이지(255)에 커플링된다. 제 1 드라이브 시스템은 기판의 폭의 적어도 50% 만큼 X 방향 또는 치수를 따라 기판 테이블(250)을 이동시킬 수 있다. 유사하게, 제 2 드라이브 시스템은 기판의 길이의 적어도 50% 만큼 Y 방향 또는 치수를 따라 기판 테이블(250)을 이동시킬 수 있다. 드라이브 시스템들의 여러 부품들의 예들이 2004년 12월 21일에 발행되고 명칭이 "Electron Beam Test System with Integrated Substrate Transfer Module"인 U.S. 특허 제 6,833,717 호 (Attorney Docket No 008500)에 기술되어 있고, 이러한 출원이 본원 개시 내용과 불합치하지 않는 범위 내에서, 이 출원이 본원에서 참조에 의해서 통합된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 테스팅 챔버(200)의 내부로 및 외부로 기판(285)을 이송하기 위해서, 테스팅 챔버(200)가 리프트 포크로서 제공될 수 있는 엔드 이펙터(270)를 더 포함한다. 작동 중에, 기판을 로딩하기 위해서, 엔드 이펙터(270)가 테스팅 챔버(200)로부터 로드록 챔버(120) 내로 연장될 수 있을 것이다. 유사하게, 상부에 로딩된 기판을 가지는 엔드 이펙터(270)가 테스팅 챔버(200)로부터 로드록 챔버(120) 내로 연장되어 기판을 로드록 챔버(120)로 이송할 수 있을 것이다. 예를 들어, 선형 액추에이터, 공압식 실린더, 수압식 실린더, 자기 드라이브, 또는 스텝퍼 또는 서보 모터와 같은 모션 디바이스가 엔드 이펙터(270)에 커플링되어 이러한 이송을 보조할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 엔드 이펙터(270)는 엔드 이펙터(270)가 테스팅 챔버(200) 내로 및 외로 이동할 수 있게 허용하는 한 쌍의 베어링 블록들(272)을 포함한다.
도 2는 균일하게 이격되고 그리고 기판이 상부에 위치될 때 그 기판(285)과 접촉하고 지지하는 4개의 핑거들을 가지는 엔드 이펙터(270)의 일 실시예를 도시한다. 핑거들의 실제 개수는 디자인의 문제이고 그리고 조작하고자 하는 기판의 크기에 대해서 요구되는 적절한 핑거들의 수를 결정하기 위한 당업계의 당업자에게 잘 알려져 있다.
Z-스테이지(265)는 상부 스테이지(260)의 상부 표면 상에 배치된다. Z-스테이지(265)는 테스팅 챔버(200) 내에서 기판(285)과 접촉하고 지지하기 위한 기판 캐리어 구조물에 의해서 형성된 평면형의 또는 실질적으로 평면형의 상부 표면을 가질 수 있다. Z-스테이지(265)의 각각의 세그먼트가 엔드 이펙터(270)의 핑거 근처에 안착되도록, Z-스테이지(265)가 슬롯화되거나(slotted) 또는 세그먼트화된다. 따라서 Z-스테이지(265) 및 엔드 이펙터(270)가 동일한 수평 평면 상에서 서로 맞물릴(interdigitate) 수 있다. 이러한 구성은 Z-스테이지(265)가 엔드 이펙터(270)의 위와 아래에서 이동할 수 있게 허용한다. 따라서, 간극(clearance)을 보장하기 위해서 Z-스테이지(265)의 세그먼트들 사이의 간격이 엔드 이펙터(270)의 핑거들의 폭 더하기(plus) 일부 부가적인 양(measure)에 상응한다. 도 2의 단면도에 5개의 세그먼트들이 도시되어 있지만, Z-스테이지는 다른 수의 세그먼트들을 가질 수 있을 것이다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판이 상부에 배치될 수 있는 공통 지지 표면을 형성하기 위해서, 각 세그먼트가 각각의 기판 캐리어 구조물 또는 기판 캐리어를 구비할 수 있다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 Z-스테이지 리프트들(275)이 Z-스테이지(265)를 구성하는 세그먼트들의 각각의 후방 측면에 커플링된다. 각각의 Z-스테이지 리프트(275)가 상부 스테이지(260) 내에 형성된 채널 내에 배치되고, 그리고 벨로우즈들(277)이 각각의 Z-스테이지 리프트(275) 주위에 정렬되어 테스팅 챔버(200) 내의 입자 오염을 줄인다. Z-스테이지 리프트들(275)는 수직으로 상하로 이동되고 그리고 공압식으로 또는 전기식으로 작동될 수 있을 것이다. 벨로우즈들(277)은 리프트(275)의 운동에 응답하여 압축 또는 팽창된다.
전술한 바와 같이, 기판이 테스트 시스템의 테스트 챔버 내에 로딩된다. 그에 따라, 기판이 지지 테이블 등의 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부 상으로 하강될 수 있다. 그 대신에, 기판 지지부가 기판을 지지하기 위해서 리프팅될 수 있다. 또 다른 추가적인 실시예에 따라서, 기판 및 기판 지지부의 운동이 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 적어도 부분적으로 접촉하거나, 또는 예를 들어 공기 쿠션 상에서, 기판의 약간 위에서 부유된다. 테스트 과정을 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 동안에, 과다 전압들이 발생될 수 있고 그리고 디스플레이의 전자적 요소들 또는 전체 디스플레이를 파괴할 수 있을 것이다. 특히, 기판이 스테이지로부터 리프트될 때, 몇천 볼트까지의 전압이 발생될 수 있을 것이다. 이러한 것이, 기판(385)의 상부 표면(386) 상의 제한된 수의 양의 전하들에 의해서 도 3c에 도시되어 있다. 이러한 현상은, 테스트 챔버 내에서 테스팅이 실시된 후에 기판을 접지시키는 것이 일반적인 관행이라는 사실로부터 특히 확인될 수 있을 것이다. 또한, 상부 표면의 프로세싱이 전하 분배에 영향을 미칠 수 있다.
정전기 전하(ESC)라고도 지칭되는 전술한 전하 분배가 기판 상의 초기 대전(charge) 및 그 극성화(polarization)와 같은 복수의 요인들에 의해서 영향을 받을 수 있을 것이다. 예를 들어, 기판의 하나의 표면이 주어진 프로세스 동안에 대전될 수 있을 것이다. 대전 크기는 습식 식각, 건식 식각, CVD, PVD, 및 분위기에 대한 기판의 상호작용과 같은 유전체 기판에 적용되는 프로세스 조건에 의존한다.
비교 목적으로, 예를 들어 이온화장치들(ionizers)에 의해서 반대 극성의 전하들이 기판의 다른 표면으로 보내질 수 있을 것이다. 이어서 기판이 극성화된다. 그러나, 정전 전압계에 의한 측정들은 기판의 정전기 전압을 나타내지 않거나 적은 정전기 전압만을 나타낼 것인데, 이는 전하들이 서로 보상(compensate)되기 때문이다. 그에 따라, 기판의 테스팅 전에 프로세스-의존형 전하가 존재할 수 있을 것이다. 또한 부가적인 전하가 마찰전기 효과에 의해서 기판 상에 도입될 수 있을 것이다. 기판과 근처의 부품들 사이의 용량 결합이 테스팅 시스템을 위해서 사용된 재료들 및 테스트 시스템 기하형태들에 따라서 발생될 수 있을 것이다. 그에 따라, 정전기 전하는 기판에 대해서 실행된 이전의 그리고 현재의 프로세스 단계들을 기초로 달라질 수 있고 그리고 영향을 받기 어렵다. 따라서, 이를 고려하여, ESC가 다음과 같이 발생될 수 있을 것이다: 예를 들어, 상부 표면(386) 상에 픽셀 전극들 또는 다른 전도 부품들과 같은 디바이스 구조물들을 가지는 유리 부분을 포함하는 극성화된 유전체 기판이 기판 지지부(380)로부터 떨어져 위치된다면 예를 들어, 리프팅된 위치에 위치된다면, 기판 상단부의 커패시턴스(392) 및 기판 하단부의 커패시턴스(394)가 유사한 값들을 가지는 것으로 간주되는데, 이는 상부 표면(386)과 기판 지지부(380) 사이의 그리고 하부 표면(388)과 기판 지지부(380) 사이의 각각의 거리들이 유사하기 때문이다. 또한, 양 표면들은 반대 극성의 거의 동일한 양의 전하를 가질 것이고, 그에 따라 정전 전압이 없고, 또는 적은 비-파괴 정전 전압만이 기판 상에서 또는 상부 표면(386) 상에서 각각 측정될 것이다. 이러한 것이 도 3a에 도시되어 있다. 본원에 개시된 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판(385)과 기판 지지부(380) 사이의 거리가 리프팅된 위치에서 약 15 mm일 것이다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 유리 기판이 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 하단부 또는 하부 표면(388)은 상부에 형성된 유전체 디바이스들을 가지는 상부 표면(386) 보다 기판 지지부(380)에 상당히 더 근접한다. 상부 표면(386)은 적어도 기판 두께만큼 기판 지지부(380)로부터 이격된다. 하부 표면(388)과 기판 지지부(380) 사이의 짧은 거리가 유지될 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 거리는 전형적으로 기판 두께 보다 더 짧다. 따라서, 기판(385)의 상부 또는 상단부 표면(386) 사이에 형성된 커패시턴스(394b)는 기판 지지부(380)와 기판(385)의 하부 또는 하단부 표면(388) 사이에 형성된 커패시턴스(392b) 보다 더 작다. 기판 지지부(380)가 전기 전도성 재료로 제조되기 때문에, 반대 극성의 거울 전하들(mirror charges)이 영향을 받아서 기판 지지부(380)의 상부 표면에 양의 전하를 형성할 수 있다. 거울 전하들은 기판(385)의 하부 표면(388) 상의 음의 전하들의 전기장을 부분적으로 보상한다. 결과적으로, 기판(385)의 상부 및 하부 표면(388) 상의 전하들은 더 이상 서로 완전히 보상되지 않고 그리고 정전 전압이 검출될 수 있으며, 이는 도 3에 도시된 실시예에서 양(positive)이 될 것이다. 기판(385)이 반대로 극성화될 때 반대 전하 관계들이 설정될 것이 당연하다.
테스팅 동안에, 전술한 바와 같이, 프로버 바아(prober bar) 또는 프로버 프레임이 기판(385)의 상부 표면 상의 전자적 요소들과 접촉한다. 프로버 바아는 테스트 과정의 전에 또는 후에 일반적으로 접지된다. 그에 따라, 기판(385) 상의 전자적 요소들이 접지 전위로 강제되고, 이는 기판 사전-조건(pre-condition)에 따라서 전하 캐리어들의 유입 또는 드레인(drain)을 유발한다. 이어서, 프로버 바아가 기판으로부터 분리되고 그리고 전하 유동이 더 이상 발생하지 않고, 즉 전하의 양이 일정하게 유지된다.
기판을 언로딩하기 위한 후속의 리프팅된 위치에서, 도 3c를 참조하면, 예를 들어 주어진 거리만큼, 기판(385)이 기판 지지부(380)로부터 이격된다. 이러한 상황에서, 커패시턴스(392 및 394)가 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 면과 기판 지지부(380)의 용량 결합이 또한 상당히 감소되며, 그에 따라 기판 지지부(380)에서 거울 전하들이 거의 영향을 받지 않거나 또는 영향을 받지 않게 된다. 하부 표면(388) 상의 전하와 대조적으로 상부 표면 상의 전하가 테스팅 동안에 상당히 변화되기 때문에, 몇천 볼트까지 될 수 있는 정전 전압이 관찰될 수 있다. 이는 상부 표면 상의 전자적 요소들을 파괴할 수 있는 정전기적 방전을 유발할 수 있다. 양 표면들 상의 전하들이 리프팅 업 동안에 변화되지 않는다는 것을 주목하여야 한다. 오히려, 기판 지지부에 대한 용량 결합이 감소되고, 그에 따라, 상부 및 하부 표면 사이의 전하 불균형이 기판 지지부(380) 내의 거울 전하들의 영향에 의해서 더 이상 상쇄되지 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 각각의 전압이 증가되고, 그에 따라 또한 몇천 볼트까지 증가될 수 있는 이들 전압들 사이의 차이가 증가된다.
도 3c가 기판(385)의 상부 표면 상의 전면적인 전하 감소를 도시하고 있지만, 불균질한 전하 분배가 또한 발생될 수 있을 것이다. 이는, 예를 들어, TFT-디스플레이와 같은 동일한 디바이스 내에서 또는 근처 디바이스들 내에서 상부 표면을 따른 측방 방전들을 초래할 수 있다. 측방 방전은 또한 큰 관심의 대상이다. 특히 극성화된 유리 기판들이 핸들링 동안의 높은 전압 발생에 대해서 취약하다(critical).
정전기 방전을 감소 또는 회피하여 시스템의 산출량을 높이기 위해서, 본원 발명의 실시예들은 전술한 바와 같은 대전된(charged) 보상 또는 전하 변동 감소를 제공할 수 있다. 도 4a 내지 4d는 정전기적 불균형의 발생을 피하기 위한 또는 감소시키기 위한 접근 방식을 도시한다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 주요 표면들 모두 상의 반대 극성의 전하들을 가지는 극성화된 유전체 기판(485)이 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부(480)와 가까이 접촉된다. 초기 스테이지에서, 도 3a에 도시된 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)와 다른 한편으로 기판(485)의 하부 표면(488)과 기판 지지부(480) 사이에 형성된 커패시턴스(494)가 작고 실질적으로 동일하다. 그에 따라, 기판 지지부(480)에 대한 용량 결합이 작다.
도 3의 상황과 달리, 기판 지지부(480)를 접지(496)로부터 전기적으로 절연하는 커패시턴스(495)에 의해서 표시된 바와 같이 기판 지지부(480)가 접지로부터 절연된다. 그에 따라, 기판 지지부(480)는 접지(496)에 대해서 플로팅된다. 다시 말해서, 기판(485)과 기판 지지부(480) 사이의 접지 매칭이 제공된다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 커패시턴스(495)에 의한 기판 지지부(480)의 전기 절연이 약 1 nF 내지 약 100 nF 범위일 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 이하에서 설명하는 바와 같이, 기판 지지부(480), 예를 들어 기판 캐리어 구조물이 전기 조건들을 맞추기 위해서 럼프(lump) 요소에 의해서 형성된 분리된 커패시터에 의해서 접지(496)에 전기적으로 연결될 수 있다. 본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 분리된 커패시터가 제공되지 않고 그리고 예를 들어, 기판과 접촉된 기판 지지부의 부분들로부터 접지로의 전도성 경로(저항 연결)를 방지하는 각각의 절연 수단들을 제공함으로써, 접지에 대한 용량 결합이 기판 지지부(480)의 디자인을 통해서 설정된다. 어느 경우에든, 접지에 대한 영구적인 연결이 형성되지 않는다.
본원에 개시된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 필요하다면, 스위치 유닛(440)이 제공되어 기판 지지부(480)와 접지(496)를 일시적으로 연결할 수 있다. 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 작아지기 시작할 때, 커패시턴스들(492 및 494)이 증가되어 전술한 바와 같은 커패시턴스(492b 및 494b)가 되기 시작한다. 다시 거울 전하들이 기판 지지부(480) 내에서 영향을 받을 것이다. 그러나, 기판 지지부(480)가 커패시턴스(495)에 의해서 접지(496)로부터 디커플링된다. 이는, 커패시턴스(495)가 커패시턴스들(492b 및 494b)과 직렬로 전기적으로 연결된다는 것을 의미한다. 기판 지지부(480)의 용량적 디커플링으로 인해서, 기판(485)과 접지(496) 사이의 용량 결합이 감소된다. 이는, 접지에 대한 커패시턴스의 상승은 접지된 기판 지지부의 경우에서 보다 상당히 더 작다는 것을 의미한다. 또한, 전기적으로 플로팅된 기판 지지부(480)의 전기 전위는 기판(485)이 그 상부에 위치될 때 상승할 것이고 그리고 이는 또한 큰 거울 전하의 생성을 감소시킨다.
이론에 얽매이길 바라지 않으면서, 기판과 접지 사이의 총 커패시턴스(C)를 고려할 때, 접근 동안의 커패시턴스 변동의 감소가 묘사될 수 있다. 기판(485)과 기판 지지부(480) 사이의 커패시턴스가 C1 이라 하면, 기판 지지부(480)와 접지(496) 사이의 커패시턴스(495)가 Cg 가 된다. 이어서 이하의 관계들이 적용된다:
Figure pct00001
그에 따라, 접지된 기판 지지부에 대해서 총 커패시턴스(C)의 변동이 감소되고, 그에 따라 접지에 대해서 기판의 전압 변동이 또한 감소된다. 보다 더 구체적인 생각은 기판의 상부 표면과 접지 사이의 그리고 기판의 하부 표면과 접지 사이의 각각의 커패시턴스 변동을 고려한다. 그러나, 전술한 관계는, 양 커패시턴스들이, 접지된 기판 지지부 경우의 정도 보다 상당히 더 작은 플로팅 기판 지지부 경우의 정도로 변화될 것임을 보여준다. 따라서, 정전 전압의 상응하는 변동이 또한 감소된다.
예를 들어, Cg 가 C1 의 범위 이내가 되도록 또는 심지어 C1 보다 더 작게 적절하게 선택될 때, 총 커패시턴스(C)는 대략적으로 Cg 가 될 것이다. 이는, 총 커패시턴스(C)의 작은 변동만이 관찰될 수 있다는 것을 의미하고, 그에 따라 작은 전압 변동만이 관찰될 수 있다는 것을 의미한다. C1 의 값이 이하에 따라서 추산될 수 있을 것이고:
Figure pct00002
이때, ε0 는 진공 유전율이고, εr 는 상대적 유전율이며, A는 기판의 면적이며, d는 기판 지지부로부터 기판의 상부 표면 및 하부 표면 각각의 사이의 거리이다. 기판 지지부로부터 기판의 하부 표면 사이의 거리는 거리(d)에 의해서 개략적으로 계산될 수 있는데, 이는 전형적으로 기판의 전체 하부 표면이 기판 지지부와 접촉하지 않기 때문이다. 예를 들어, 부분적인 접촉만이 제공되도록, 기판 지지부가 구조화된(structured) 표면을 가질 수 있다. 예를 들어, 표면이 버링들(burlings)을 포함할 수 있다. 또한, 기판 지지부의 표면이 특정 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 감소된 커패시턴스 변동으로 인해서, 상부 표면(486) 상의 디바이스들을 검사할 때 전하 캐리어들의 작은 유입 또는 드레인만이 발생될 것이며, 그에 따라 상부 표면(486) 상의 전하가 실질적으로 일정하게 유지될 것이다. 이는 또한 전하 캐리어들의 측방으로 불균일한 분배가 생성 또는 증가하는 것을 감소시킨다.
마지막으로, 프로버 바아가 기판(485)으로부터 분리되고 그리고 더 이상 전하 유동이 발생하지 않는다. 기판(485)이 기판 지지부(480)로부터 리프팅될 때, 커패시턴스들(492b 및 494b)이 기판 지지부(480)까지의 거리 증가로 인해서 감소되고 그리고 커패시턴스들(492 및 494) 각각과 유사한 값들에 도달할 것이다. 전하들의 변화는 정전 전압의 발생을 유발하나, 보다 더 적은 정도의 발생을 유발한다. 이하의 두 가지 효과들이, 기판 지지부(480)까지의 거리의 증가 동안에, 기판(485) 전압 상승을 감소시킨다: A) 전하 불균형이 없기 때문에, 또는 적은 불균형 만이 검사 동안에 발생되었기 때문에, 작은 정전 전압만이 측정가능할 것이다. B) 적은 불균형이 있더라도, 상당한 기판 전압 상승을 초래하지 않을 것인데, 이는 시작 커패시턴스들(492b 및 494b) 대 종료 커패시턴스들(492 및 494) 사이의 비율이 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같이 영구적으로 접지된 기판 지지부의 경우 보다 상당히 더 작기 때문이다. 예를 들어, 평가 결과, 다른 균등한 조건들 하에서, 디커플링된 또는 플로팅 기판(485)의 경우보다 접지된 기판 지지부(380)의 경우에, 시작 커패시턴스들(492b 및 494b) 대 커패시턴스들(492 및 494) 사이의 비율 각각이 약 10 배 또는 그 초과일 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 비율은 커패시턴스(495) 값(Cg)을 적절히 선택함으로써 영향을 받을 수 있다. 두 가지 효과의 결과로서, 챔버 내의 부품들에 대한 정전기 방전들 및 측방 정전기 방전들 모두가 회피된다. 그에 따라, 플로팅 기판 지지부(480)의 경우에, 프로버에 의한 기판의 검사 또는 접촉 동안에 전하의 변화가 접지된 기판 지지부(480)에 대비하여 상당히 감소된다.
다음 기판이 배치되기 전에 미리 규정된 조건들을 가지도록, 스위칭 유닛(440)에 의해서 기판 지지부(480)의 전기 전위가 접지로 리셋될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 스위칭 유닛(440)이 기판 지지부(480)를 접지(496)와 일시적으로 연결시키게 하는 제어 신호가 제공된다.
설명을 위한 목적으로, 핸들링 동안에 유리 기판들의 정전 전압의 변동을 보여주는 도 10을 참조한다. "L/L-CHA"로 표시된, 로드록으로부터 챔버로의 이송과 같은 다른 핸들링 시퀀스들에 대해서 예를 들어 정전 전압계에 의해서 측정된 정전 전압이 측정되었다; "스테이지 업" 으로 표시된, 유리 기판에 대한 기판 지지부의 리프팅 업에 의한 유리 기판의 기판 지지부(스테이지)에 대한 접근; "접촉(Contact)"이라고 표시된, 유리 기판과 기판 지지부의 접촉; "스테이지 다운"이라고 표시된, 테스팅 후에 기판 지지부를 유리 기판에 대해서 하강시킴으로써 기판 지지부로부터 유리 기판을 제거; 및 "CHA->L/L"로 표시된, 챔버로부터 로드록으로의 유리 기판의 이송.
도 10은, 리프팅 업 및 로드록으로의 이송 동안에 상당한 전압 증가가 발생되는 접지된 기판 지지부 상의 유리 기판에 비교하여 전기적 플로팅 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 500V 사이에서 유지될 수 있는 반면, 접지된 기판 지지부 또는 스테이지 플레이트 상에 로딩된 기판은 거의 -2500 V까지의 전압 증가를 보여준다. 테스트는 동일한 유리 크기 및 두께와 같은 양 유리 기판들에 대한 동일한 조건, 동일한 챔버 및 극성화 유리 기판으로 유도하는 동일한 초기 프로세스 조건들 하에서 이루어졌다.
측방 전하 및 전압 변동의 발생 이유가 도 11a 및 11b에 도시되어 있으며, 그러한 도면은 리프팅 핑거들(1171)을 가지는 엔드 이펙터(1170)에 의한 유리 기판의 핸들링을 도시한다. 리프팅 핑거들(1171)은 기판(1185)과의 복수의 포인트-유사(point-like) 접촉들을 제공한다. 도 11a는 도 11b의 선 AA'을 다른 단면을 도시하고 그리고 기판 지지부 또는 기판 캐리어 구조물(1175) 위로 리프팅된 위치에서 기판(1185)을 도시한다. 포인트-유사 접촉으로 인해서, 기판(1185)이 지지 포인트들 사이에서 처질 수 있고(sag) 그리고 리프팅 핑거들(1171)에 의해서 리프팅될 때 물결 무늬를 형성하기 시작할 수 있다. 그에 따라, 기판(1185)과 기판 지지부(1175) 사이의 거리가 측방으로 변경된다. 커패시턴스가 이러한 거리에 간접적으로 비례하기 때문에, 측방 용량 변동이 발생되고, 이는 또한 측방 전압 변동을 생성한다. 또한, 엔드 이펙터(1170)가 일 측면 상에서만 지지될 것이고, 그에 따라 엔드 이펙터(1170)의 휘어짐(bowing)이 또한 발생될 것이고, 이는 또한 커패시턴스 변동을 다시 초래한다. 그에 따라, 보다 큰 간격을 가지는 구역들에 대비하여 작은 간격의 구역들 사이의 다른 커패시턴스들로 인해서 간격 분배는 측방 전압 차이들을 유발한다. 또한, 거칠기 및 재료와 같은 기판 지지부의 표면 조건의 변동이 또한 전압 변동에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 디바이스 또는 셀 내의 전압 차이가 기판 지지부에 대한 기판의 이동 중에 ESD를 유발할 수 있다. 측정들에 의해서, 수백 내지 수천 볼트, 예를 들어 500 V 내지 600 V 및 그보다 더 높은 볼트의 측방 전압 변동들이 발생될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
도 11b는 엔드 이펙터(1170)에 의해서 리프팅될 때 유리 기판(1185)의 토포롤지(topological) 맵을 나타낸다. 기판(1185)과 각각의 리프팅 핑거들(1171) 사이의 접촉 포인트들이 양의 벤딩(positive bending)으로서 관찰될 수 있는 한편, 쳐진 영역들이 음의 벤딩으로서 도시되어 있다.
커패시턴스의 측방 변동, 및 그에 따른, 결과적인 정전 전압의 측방 변동은 거리 변동이 커패시턴스에 상당한 영향을 미치는 리프팅 프로세스의 시작시에 특히 두드러진다. 기판 상의 인접 디스플레이들 사이의 큰 측방 전압 차이가 초래될 수 있을 것이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지부가 전술한 바와 같이 접지로부터 절연될 때, 정전 전압의 측방 변동이 또한 크게 감소될 수 있다. 다시, 기판 지지부의 디커플링은 기판-기판 지지부 커패시턴스 및 접지 사이에서 직렬로 전기 연결된 커패시턴스를 형성한다.
도 5는 로드록 챔버(120)와 테스트 챔버(110)를 포함하는 테스트 시스템의 개략도를 도시한다. 일부 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 이하의 요소들이 제공된다: 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들(415), 기판이 상부에 배치되는 전자적 요소들과 접촉하기 위한 프로버 헤드들(432)을 가지는 프로버 바아(430). 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 다른 기판 디자인들을 위한 접촉 위치들의 정렬을 허용하기 위해서 프로브 헤드들(432) 및 프로브 바아(430)가 이동될 수 있도록, 프로브 헤드들(432)이 프로브 바아(430)에 부착될 수 있다. 또 다른 추가적인 대안적 또는 부가적 변경에 따라서, 가변적인 접촉 위치를 가지는 프로버 프레임은, 예를 들어, 재-배치가능한 프로버 헤드들을 통한, 조정가능한 프레임 바아 위치들 등을 가지는 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, 다른 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛이 기판 상의 전압의 절대 값을 측정하도록 구성될 수 있고, 예를 들어, 전압 측정 유닛이 정전 전압계일 수 있다. 특별한 선택적인 수단들에 따라서, 전압 측정 유닛이 정적 전압 측정을 위해서 구성되고 및/또는 전기 플럭스 라인을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 진동(oscillating) 압전-크리스탈(piezo-crystal)을 이용하여 전기 플럭스 라인들을 측정할 수 있고, 그에 따라 기판 상의 절대 전압을 측정할 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 전압 측정 유닛(460)이 테스트 시스템 내에 고정적으로 설치될 수 있고 또는 전압 측정 유닛(460)이 테스트 시스템 내에 제거가능하게 설치될 수 있으며, 그에 따라 테스트 시스템의 설치 동안에 및/또는 다른 프로세스 이력을 가지고 그에 따라 다른 초기 정전기적 전하를 가지는 새로운 제품이 처음으로 테스트 시스템에서 사용될 때 전압 측정 유닛이 사용될 수 있다. 또 다른 추가적인 부가적 또는 대안적 변경들에 따라서, 전압 측정 유닛이 테스트 챔버 내에 또는 테스트 챔버의 하우징 내에 설치될 수 있을 것이다. 또 다른 추가적인 변경에 따라서, 예를 들어, 제공된 로드록 챔버들의 수에 의존할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 전압 측정 유닛들이 제공될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 만약 2개의 로드록 챔버들이 테스트 챔버의 각 측면 상에 제공된다면, 기판의 로딩 후에 그리고 언로딩 전에 기판 상의 정전 전압을 측정하기 위해서 2개의 전압 측정 유닛들이 제공될 수 있을 것이다.
테스트 시스템(100)이, 예를 들어 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같은 방법들에 적용되도록 이용될 수 있을 것이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 필요하다면, 능동 전압 보상이 추가적으로 적용될 수 있다. 능동 전압 보상은, 예를 들어, 명칭이 "Apparatus and Method for Active Voltage Compensation"이며, 본원 개시 내용과 불합치하지 않는 범위 내에서 본원에서 참조에 의해서 통합되는, 2010년 4월 22일에 US 2010/0097086 로서 발행된 미국 출원 제 12/582,909 호에 기술되어 있다. 간단히, 테스팅 동안의 전하들의 유입 또는 드레인은 대응하는 반대 전하 유동에 의해서 테스팅 후에 보상된다. 이러한 목적을 위해서, 전압 측정 유닛(460), 예를 들어 정전 전압계는 기판(285)이 지지부 상에 배치되기 전의 초기 전압(V0)을 감지하고 그리고 기판 상에 배치되었을 때 전압(V1)을 감지한다. 테스팅 동안의 전하 유동 또는 드레인은, V1에 상응하는 전압을 테스트된 디바이스들로 인가함으로써, 테스팅 후에 반전된다. 전압 보상은, 기판(285)이 지지부로부터 리프팅된 후에, 전압(V2)를 측정하고 그리고 V0와 비교함으로써 확인될 수 있다. 능동 전하 보상은 전압 측정 유닛(460) 및 프로버 헤드들(432)과의 작동가능하게 연결되는 제어 유닛(470)에 의해서 제어될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본원에 기재된 실시예들에 따라서, 정전기 전하들을 생성하는 프로세스들의 경우에, 기판이 지지부 상에 배치될 때 기판 지지부를 접지로부터 전기적으로 디커플링시킴으로써, 전하의 변동 또는 변화가 효과적인 방식으로 감소될 수 있다.
도 6a 및 6b와 관련하여, 기판 상의 전하 불균형을 피하기 위해서 정렬된 기판 지지 유닛들의 실시예를 설명할 것이다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛(600)은 기판(685)을 지지하기 위한 하나 이상의 기판 캐리어 구조물(675)을 가지는 적어도 지지 테이블을 포함한다. 기판 캐리어 구조물(675)은 접지(644)로부터 전기적으로 디커플링되고, 그에 따라 접지에 대해서 플로팅된다. 전형적으로, 유리 기판들과 같은 대형 유전체 기판들을 홀딩하도록 기판 캐리어 구조물(675)의 상부 표면이 구성된다. 기판(685)이 놓이는 기판 캐리어 구조물(675)의 상부 표면이 구조화될 수 있고 또는 구조화되지 않은 편평한 표면일 수 있다. 구조화된 표면은 통상적으로 평면형 지지부를 또한 형성한다. 상부 표면의 구조화는 홈들 또는 다른 구조물들의 형성을 포함할 수 있을 것이다. 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)이 알루미늄과 같은 전기 전도성 재료, 전도성 플라스틱 재료, 또는 전도성 세라믹으로 이루어진다. 기판 캐리어 구조물(675)은, 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블의 가동 스테이지(665) 상에 그리고 절연 층(670)에 의해서 상기 가동 스테이지로부터 전기적으로 절연되어 정렬된다. 도 6a에 도시된 실시예에서, 가동 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)가 또한 도 6b에 도시된 바와 같은 전술한 스테이지들 중 임의의 스테이지의 조합 또는 X-스테이지 또는 Y-스테이지일 수 있다. 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블이 스테이지(665), 절연 층(670) 및 기판 지지 구조물(675)에 의해서 형성된 샌드위치 구조물을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 지지 테이블이 기판 지지 구조물(675)의 전기적 절연을 제공하도록 구성될 수 있다.
절연 층(670)은 또한 도 6a 및 6b에 각각 도시된 바와 같이 접지된 베이스 유닛 및 기판 캐리어 구조물(675) 사이의 전기 절연을 제공한다. 절연 층(670)은 Teflon®로서 상업적으로 이용가능한 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 또는 예를 들어 Kapton®과 같은 폴리이미드와 같은 재료로 이루어질 수 있다. 절연 층(670)의 재료는, 유리 기판이 프로세싱 및 테스팅 동안에 받게 되는 프로세싱 조건들을 견딜 수 있는 요건과 같은 구체적인 요건들에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들어, 절연 층(670)은 프로세스 조건들에 따라서 1000 ℃까지의 온도를 견디도록 그리고 고진공 조건에서 적합하도록 선택될 수 있다. 고온 용도들의 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 값들도 또한 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물(675)은 스위칭 유닛(640)에 의해서 접지에 일시적으로 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 동작시키는 제어 유닛에 의해서 제어된다. 도 5에 도시된 바와 같은 제어 유닛(470)이 사용될 수 있다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스테이지(665')가 도 6b에 도시된 바와 같이 세그먼트화될 수 있다. 가동 스테이지(665')의 각각의 세그먼트에 대해서 기판 캐리어 구조물(675')이 할당될 수 있고, 그에 따라 복수의 기판 캐리어 구조물(675')이 공통 지지 표면을 함께 형성하며, 상기 공통 지지 표면 상에는 기판(685)이 놓인다. 근처 세그먼트들 사이의 간극은 전술한 바와 같이 리프트 포크의 각각의 핑거들의 삽입을 허용하도록 구성된다.
도 6b는 또한 3개의 스테이지들 즉, 베이스 유닛(635)에 대해서 X-방향(도 6a에서 좌우 방향)으로 이동가능한 하부 X-스테이지(655), 상기 X-스테이지(655)에 대해서 Y-방향(도면 평면에 대해서 수직한 방향)으로 이동가능한 Y-스테이지(660), 그리고 상기 Y-스테이지(660)에 대해서 Z-(도면의 상하 방향)으로 이동가능한 Z-스테이지(665')를 가지는 지지 테이블을 도시한다.
도 6a에 도시된 실시예와 달리, 기판 캐리어 구조물(675')은 Z-스테이지(665')와 직접 접촉하고, 즉 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 수용부들 내에서 Z-드라이브들(666)을 홀딩한다. 절연 수단(667)은 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리이미드(예를 들어, Kapton®) 또는 PTFE(예를 들어, Teflon®)과 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 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 이루어질 수 있다. 기판 캐리어 구조물(675')은 또한 베이스 유닛(635)으로부터 전기적으로 절연되고 그에 따라 또한 도 6b의 접지(644)로부터 전기적으로 절연된다.
Y-스테이지(660)로부터의 Z-드라이브들(666)의 절연은 또한 플로팅 스테이지 또는 플로팅 기판 캐리어 구조물을 가지는 툴들을 획득할 수 있도록 기존 프로세싱 및 테스팅 툴들을 개장(refitting)할 수 있게 허용한다. 예를 들어, PEEK 로 제조된 스크류들과 같은 절연 연결 수단들이 사용될 수 있다. 또한, 나일론 와셔가 전기 절연에 적합한 것으로 확인되었다.
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 도시한다. 각각의 Z-스테이지 세그먼트(777)는 알루미늄과 같은 전기 전도성 재료로 구성되고 그리고 절연 층 또는 호일(770)이 상부에 배치되는 상부 평면을 형성하는 프레임워크를 포함한다. 호일(770)은 기판 캐리어 구조물(775)이 상부에 배치되는 프레임워크의 모든 부분들의 상부 면들을 커버한다. 이러한 실시예에서, 기판 캐리어 구조물(775)은 개별적인 Z-스테이지 세그먼트(777)에 각각 할당된 복수의 스테이지 플레이트들에 의해서 형성된다. 도 7에서는, Z-스테이지 세그먼트들(777) 및 호일을 또한 도시하기 위해서 하나의 스테이지 플레이트 또는 스테이지 세그먼트가 제거되어 있다. 근처의 Z-스테이지 세그먼트들(777) 사이의 거리는 리프팅 포크의 개별적인 핑거를 위한 충분한 공간을 허용하도록 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 절연되고, 즉 스테이지 플레이트들이 플로팅된다. 전기 절연을 유지하기 위해서, 비-전도성 스크류들과 같은 절연 고정 수단들 만을 이용하여 스테이지 플레이트들을 Z-스테이지 세그먼트들(777)에 고정한다. 그러나, 접지에 대한 일시적인 연결을 가능하게 하기 위해서, 기판 캐리어 구조물(775)이 스위칭 유닛(740)과 연결된다. 스위칭 유닛(740)은 스위치 릴레이, 또는 임의의 다른 제어가능 스위치로서 구현될 수 있다. 본원에 기술된 추가적인 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에서, 스위칭 유닛(740)이 챔버의 외부에 특히, 진공 구역의 외부에 정렬된다. 스위칭 유닛 또는 릴레이를 스위칭시키기 위한 신호가 기판들의 테스팅 또는 프로세싱을 위해서 이용되는 제어 소프트웨어에 의해서 제어될 수 있다.
또한, 스테이지 플레이트들은 전기적으로 전도적일 수 있고 그리고 예를 들어 알루미늄으로 제조된다. 기판이 배치되게 될 스테이지 플레이트들의 상부 표면이 구조화될 수 있고, 예를 들어 홈들을 포함할 수 있다.
도 8은 본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예들을 도시한다. 기판 캐리어 구조물(875)은 Z-스테이지로부터 부분적으로 또는 완전히 절연될 수 있다. 또한, Z-스테이지 드라이브들(866)을 포함하는 Z-스테이지는 와셔, 이격부재들, 절연 스크류들과 같은 절연 고정 수단들 및 적합한 절연 수단들(867)에 의해서 Y-스테이지(860)로부터 절연된다. 다시, 이는 기존의 툴들의 개장을 허용한다.
도 9와 관련하여, 본원에 기술된 실시예들에 따른 방법의 프로세스가 설명될 것이다. 프로세스(902)에 표시된 바와 같이, 주어진 지속시간 동안 기판 캐리어 구조물 또는 스테이지를 접지에 전기적으로 연결하고 그리고 이어서 프로세스(904)에 표시된 바와 같이 접지로부터 분리함으로써, 전술한 바와 같은 기판 캐리어 구조물과 같은 기판 지지부를 접지에 셋팅하기 위해서 하기 위해서 선택적인 프로세스들(902 및 904)이 이용된다. 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 위해서 챔버 내로 로딩되고 이어서 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. 이어서, 기판 지지부 상에 배치된 기판이, 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 이어서 프로세스(914)에 도시된 바와 같이 챔버로부터 언로딩된다. 이어서, 기판 지지부는 프로세스(916)에 도시된 바와 같이, 예를 들어 제어가능한 스위칭 유닛에 의해서, 접지에 전기적으로 연결되어 전기적 조건을 리셋한다. 기판 지지부와 접지 사이의 전기적 연결은 추가적인 기판이 로딩되려고 하기 직전까지 유지될 수 있다. 이는, 규정된 초기 전기적 조건들을 보장한다. 예를 들어, 제어 신호의 수신시에 스위칭 유닛에 의해서 전기적 연결이 중단된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛은 베이스 유닛을 더 포함할 수 있고, 기판 캐리어 구조물은 베이스 유닛으로부터 전기적으로 절연되도록 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 캐리어 구조물이 전기 전도성 재료로 이루어진다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛은 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 유닛을 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 스위칭 유닛은 기판 지지체(1302)에 전기적으로 연결되기 위한 적어도 제 1 단자, 접지에 전기적으로 연결되기 위한 적어도 제 2 단자, 및 스위칭 유닛을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하도록 구성된 적어도 제어 단자를 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블은 하나 이상의 방향을 따라 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 구성된 적어도 하나의 가동 스테이지를 포함하고, 상기 가동 스테이지는 기판 캐리어 구조물로부터 전기적으로 절연된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 지지 테이블은 하나 이상의 방향으로 캐리어 스테이지를 이동시키도록 구성된 하나 이상의 가동 스테이지를 구비하고, 상기 가동 스테이지는 접지에 대해서 전기적으로 플로팅된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 가동 스테이지는 둘 이상의 세그먼트들을 구비하고, 각각의 세그먼트는 공통 지지 면을 함께 형성하는 각각의 기판 캐리어 구조물을 구비한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지부는 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. 장치는 기판이 내부에 배치된 챔버, 및 기판이 상부에 배치될 때 기판을 지지하도록 구성된 하나 이상의 기판 캐리어 구조물을 가지는 기판 지지 유닛을 포함하며, 상기 기판 지지 유닛은 기판 캐리어 구조물을 지면으로부터 전기적으로 절연하도록 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 챔버에 부착된 하나 이상의 로드록 챔버를 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 기판 상의 전자적 요소들을 테스트하기 위한 것이고, 상기 챔버는 테스트 챔버이고 그리고 상기 장치는 기판 내의 전자적 요소들을 테스팅하기 위한 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들을 가진다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 컬럼들이 전자 빔 테스트 시스템들이고, 그리고 대안적으로 또는 부가적으로 상기 하나 또는 둘 이상의 테스트 컬럼들이 전자적 요소들에 용량적으로 결합되도록 구성된 광학적 변조기를 포함하는 광학적 테스트 시스템들이다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 기판 캐리어 구조물을 접지에 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 유닛을 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 기판 캐리어 구조물 상에 배치되었을 때 기판과 접촉하기 위한 프로버를 더 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 장치는 전압 측정 유닛을 더 포함하고, 상기 전압 측정 유닛은 기판 상의 전압을 측정하도록 구성된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 기판을 챔버 내에 제공된 기판 캐리어 구조물 상에 배치하는 단계로서, 상기 기판 캐리어 구조물이 접지로부터 전기적으로 절연되는, 배치 단계; 기판의 테스팅 또는 프로세싱 중 하나 이상을 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, 기판이 기판 캐리어 구조물 상에 로딩되었을 때 기판이 극성화된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 기판 캐리어 구조물 상에 배치하는 단계는 기판을 기판 캐리어 구조물로부터 미리 결정된 거리로 이격시켜 위치시키는 단계 그리고 기판 캐리어 구조물 상의 기판을 지지 위치로 이송 또는 위치시키기 위해서 기판 및 기판 캐리어 구조물 사이의 거리를 감소시키기 위해서 기판 및 기판 캐리어 구조물 중 하나 이상을 이동시키는 단계; 기판을 프로버와 접촉시키는 단계; 기판을 테스팅 또는 프로세싱하는 단계; 프로버와 기판 사이의 접촉을 파괴하는 단계를 포함하고; 상기 기판을 언로딩하는 단계는 기판과 기판 캐리어 구조물 사이의 거리를 증가시키기 위해서 기판과 기판 캐리어 구조물 중 하나 이상의 이동시키는 단계를 포함한다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판 지지 유닛이 제공된다. 기판 지지 유닛은 기판을 테스팅 또는 프로세싱하는 시스템을 위해서 구성되고 그리고 기판을 지지하기 위한 기판 캐리어 구조물을 포함하고, 상기 기판 캐리어는 약 100 nF 미만의 커패시티를 가지는 커패시턴스에 의해서 접지로부터 전기적으로 절연된다.
본원에 기술된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 기판을 기판 캐리어 구조물로부터 언로딩한 후에 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 스위칭 유닛이 구성된다.
전술한 내용들이 본원 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본원 발명의 다른 실시예들 그리고 추가적인 실시예들이 본원 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있을 것이며, 본원 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판의 테스팅 또는 프로세싱을 위한 시스템을 위해서 구성된 기판 지지 유닛으로서:
    기판을 지지하도록 구성된 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 포함하는 지지 테이블을 포함하며, 상기 기판 캐리어 구조물은 전기적으로 플로팅(floating)되는,
    기판 지지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    베이스 유닛을 더 포함하며, 상기 기판 캐리어 구조물은 상기 베이스 유닛으로부터 전기적으로 절연되는,
    기판 지지 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물은 전기 전도성 재료로 이루어지는,
    기판 지지 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 유닛을 더 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 유닛은, 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 구성된 적어도 제어 단자를 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 구성된 적어도 하나의 가동 스테이지를 포함하며, 상기 가동 스테이지는 상기 기판 캐리어 구조물로부터 전기적으로 절연되는,
    기판 지지 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 테이블은, 적어도 하나의 방향으로 상기 기판 캐리어 구조물을 이동시키도록 구성된 적어도 하나의 가동 스테이지를 포함하며, 상기 가동 스테이지는 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되는,
    기판 지지 유닛.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 가동 스테이지는, 적어도 2개의 세그먼트들을 포함하며, 각각의 세그먼트에는 공통 지지 면을 함께 형성하는 각각의 기판 캐리어 구조물이 제공되는,
    기판 지지 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지로부터 전기적으로 절연시키기 위한 절연 구조물을 더 포함하는,
    기판 지지 유닛.
  10. 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치로서:
    기판이 내부에 배치되기 위한 챔버;
    위에 배치될 때 상기 기판을 지지하도록 구성된 적어도 하나의 기판 캐리어 구조물을 포함하는 기판 지지 유닛을 포함하며,
    상기 기판 캐리어 구조물은 접지에 대해서 전기적으로 플로팅되도록 구성되는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 유닛을 더 포함하는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물 상에 배치될 때 상기 기판과 접촉하기 위한 프로버를 더 포함하는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 장치.
  13. 기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법으로서:
    챔버 내에 제공된 기판 캐리어 구조물 상에 기판을 배치하는 단계 ― 상기 기판 캐리어 구조물은 접지로부터 전기적으로 절연됨 ―;
    상기 기판의 테스팅과 프로세싱 중 적어도 하나를 실시하는 단계;
    상기 기판 캐리어 구조물로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계;
    상기 기판 캐리어 구조물을 접지와 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은 극성화(polarize)되는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 캐리어 구조물 상에 상기 기판을 배치하는 단계는, 상기 기판을 상기 기판 캐리어 구조물로부터 미리 결정된 거리로 이격시켜 위치시키는 단계, 그리고 지지 위치에 있는 상기 기판 캐리어 구조물 상에 상기 기판을 배치하기 위해서, 상기 기판과 상기 기판 캐리어 구조물 사이의 거리를 감소시키기 위하여, 상기 기판과 상기 기판 캐리어 구조물 중 적어도 하나를 이동시키는 단계를 포함하고;
    상기 방법은:
    상기 기판을 프로버와 접촉시키는 단계;
    상기 기판을 테스팅 또는 프로세싱하는 단계;
    상기 프로버와 상기 기판 사이의 접촉을 파괴(break)하는 단계를 포함하며;
    상기 기판을 언로딩하는 단계는, 상기 기판과 상기 기판 캐리어 구조물 사이의 거리를 증가시키기 위해서 상기 기판과 상기 기판 캐리어 구조물 중 적어도 하나를 이동시키는 단계를 포함하는,
    기판을 테스팅 또는 프로세싱하기 위한 방법.
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