KR20130126449A - 정전 척 및 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법 - Google Patents

정전 척 및 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법 Download PDF

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KR20130126449A
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바오후이 쟝
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베이징 엔엠씨 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 발명은 베이스(102) 및 베이스 내측에 배치되는 전극(401, 402)을 포함하는 정전 척을 제공하고, 정전 척은 전하 해제 유닛을 더 포함하고, 전극은 정전 척 외측에 배치되는 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결되어, 공정 동안에 전기 에너지를 얻기 위하여 전원에 연결되도록 하고, 전하 해제 공정 동안에 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여 전하 해제 유닛에 연결되도록 하고, 따라서 정전 척 상에 고정된 대상물 상의 잔류 전하를 제거하도록 한다. 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법이 또한 제공되고, 이 방법은 전극 웨이퍼 상의 잔류 전하를 더욱 완전히 그리고 더욱 빠르게 해제시킬 수 있어서, 웨이퍼 고착 및 웨이퍼 크랙 발생을 감소시키고, 따라서 공정의 중단 가능성을 감소시켜 생산 효율 및 생산성을 향상시킨다.

Description

정전 척 및 정전 척의 잔류 전하 제거 방법{ELECTROSTATIC CHUCK AND METHOD FOR REMOVING REMAINING CHARGES THEREOF}
본 발명은 반도체 제조 분야에 관한 것으로서, 특히 반응 챔버에서 웨이퍼를 고정시키기는 정전 척, 및 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법에 관한 것이다.
첫 번째 트랜지스터가 공개된 이후 반세기 동안, 반도체 기술은 인류의 문명화의 개발을 촉진시키고, 상당히 거대한 산업을 생성시키는 다양한 분야에서 사람들의 삶에 영향을 미쳤다. 집적회로의 소형화 및 저전력 소비는 반도체의 요구를 증가시켰다. 그러나 자본 도입이 증가함에 따라, 집적회로 공정의 개발 비용 및 제조 비용과 같은 문제점이 더욱 늘어나고 더욱 두드러지게 된다. 따라서, 효율을 증가시키고 비용을 감소시키는 것이 제조 회사의 관심 문제가 되고 있다.
일반적으로, 집적회로의 제조 절차는 거의 자동인 파이프라인 절차이고, 대부분의 생산 공정들(예를 들면, 식각 공정, 물리적 증기 증착, 화학적 증기 증착, 등)이 반응 챔버에서 완성되고, 이전 공정이 다음 공정에 매우 긴밀하여, 각각의 공정이 성공적으로 수행될 수 있는지가 전체 절차의 생산 효율에 직접적으로 영향을 미칠 것이다. 게다가, 웨이퍼와 같은 반도체 장치가 반응 챔버에서 가공될 때, 웨이퍼를 고정하기 위하여 기계적 척 및 진공 척이 일반적으로 요구된다. 그러나 웨이퍼가 기계적 척 또는 진공 척으로 고정될 때, 압력 또는 충돌 때문에 웨이퍼 크랙 현상이 종종 발생하고, 따라서 전체 절차의 중단 및 오염을 야기하고, 생산 효율 및 생산성에 영향을 미친다.
따라서 정전 척이 웨이퍼를 고정하도록 설계되었다. 정전 척은 정전기적 인력에 의해 정전 척 상에 웨이퍼를 고정시키고, 따라서 웨이퍼 크랙 현상을 감소시키고, 웨이퍼의 유효 가공 영역을 증가시키고, 웨이퍼 표면 상의 부식 입자의 증착을 감소시킨다. 도 1은 통상적인 정전 척의 작동 원리 다이어그램을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 정전 척은 정전 척 외측의 전원에 연결되고, 베이스(102) 및 베이스(102)에 배치된 두 개의 전극(401, 402)을 포함한다. 전극(401, 402)은 절연 층에 의해 패키징 되고, 전원의 두 개의 단자에 연결되고, 제1 전극(401)은 전원의 음극 단자에 연결되고, 제2 전극(402)은 전원의 양극 단자에 연결되고, 전원은 DC 전원이다. 웨이퍼 배출 핀(103)이 베이스(102)의 중심 위치에 배치되어, 베이스(102)의 상부 상에 배치된 웨이퍼(101)를 들어올리기 위하여 베이스를 떠나는 동안 상측 방향으로 이동하여, 조작자는 웨이퍼(101)를 치울 수 있고, 또는 웨이퍼(101)를 조작자로부터 베이스(102)의 상부 상에 배치하기 위하여 베이스 유입 동안 하측 방향으로 이동한다.
실제 제조 공정 동안에, 웨이퍼(101)는 먼저 정전 척(102)의 상부 상에 배치되고, 이후 전극(401, 402)이 전원에 연결되어, 음극 전하가 제1 전극(401) 상에 축적되고, 양극 전하가 제2 전극(402) 상에 축적되도록 하여, 이러한 전하는 웨이퍼(101) 상의 전극(401, 402)의 대응 영역 각각에 양극 전하 및 음극 전하를 유도할 것이다. 정전기장이 대응 영역의 각 전극과 웨이퍼(101) 사이에서 전극 및 웨이퍼(101)에 의해 생성되는 반대 극성을 가진 전하에 의해 발생되고, 웨이퍼(101)는 정전기장의 정전기적 인력에 의해 정전 척의 표면 상에 단단히 흡착되고, 그 이후, 제조 공정이 웨이퍼(101) 상에 수행되고, 공정이 완료된 후 웨이퍼(101)는 조작자에 의해 치워진다.
앞서 언급된 바와 같이, 웨이퍼(101)는 웨이퍼(101)와 정전 척 사이의 정전기적 인력에 의해 정전 척의 표면 상에 흡착된다. 그러나 제조 공정이 완료된 후, 웨이퍼(101)가 베이스를 성공적으로 떠날 수 있도록, 웨이퍼(101) 상의 유도 전하가 제거되어야 한다는 것은 공지되어 있다. 일반적으로 사용되는, 웨이퍼(101) 상의 유도 전하를 제거하기 위한 방법은 다음과 같다. 제조 공정을 마친 후, 제조 공정에 사용된 전압의 극성과 반대 극성을 가진 전압이 전극(401, 402)에 인가하여, 즉, 양극 전압이 제1 전극(401) 상에 인가되고, 음극 전압이 제2 전극(402)에 인가되어, 따라서 제조 공정 동안에 웨이퍼(101) 상의 전하 극성과 반대되는 극성을 가진 전하가 웨이퍼(101) 상에 유도되어, 이전 제조 공정 동안에 유도된 웨이퍼(101) 상의 전하를 중화시키도록 한다. 다시 말해서, 제조 공정 동안 인가된 전압의 극성에 반대되는 극성을 가진 전압이 정전 척의 두 개의 전극(401, 402)에 인가되어, 웨이퍼(101) 상의 정전 전하를 해제시키도록 한다. 정전 전하가 해제된 후, 조작자가 웨이퍼를 치우는 것을 기다리기 위하여 웨이퍼(101)는 웨이퍼 배출 핀(103)에 의해 들어 올려진다.
그러나 실제 적용에서, 전극 및 웨이퍼 상의 정전 전하는 앞서 언급된 반대 전압 인가 방식에 의해서 완전히 제거될 수 없다. 이것은 정전 전하의 제거가 일반적으로 공정 조건, 반대 전압의 크기, 반대 전압 인가 시간 등과 같은 다양한 인자에 의해 영향을 받기 때문이다. 따라서, 전극 및 웨이퍼 상의 정전 전하를 제거하기 위하여 상기 방법이 사용될 때, 상기 인자의 영향을 극복하기가 어렵고, 따라서 정전 전하를 더 완전하게 제거하는 것이 어렵다. 게다가, 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하는 웨이퍼 고착을 야기할 것이고, 배출 핀이 들어올릴 때, 웨이퍼가 일탈하거나 떨어지도록 하여, 조작자는 웨이퍼를 치울 수 없게 된다. 또한, 잔류 전하가 더 많을수록, 웨이퍼 고착 현상이 더 심각해지고, 따라서 고착 현상이 매우 심각할 때, 웨이퍼 크랙 현상이 발생할 것이고, 따라서 제조 절차의 원활함에 영향을 미칠 것이다.
이를 위하여, 통상의 기술자는 수많은 실험에 의해 공정 및 반대 전압의 다양한 파라미터 사이의 대응 관계를 얻기 위해 노력하고, 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하를 완전히 제거하기를 원한다. 그러나 실제 적용에서, 이 방법은 장치의 복잡성을 증가시키고, 생산기간을 길게 할 뿐만 아니라, 잔류 전하를 완전히 제거할 수 없다. 따라서 통상의 기술자는 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하를 완전히 제거할 수 있는 방법 및 장치를 제공하기를 원한다.
앞서 언급된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 정전 척, 및 정전 척 상의 잔류 전하를 제거하기 위한 방법을 제공하고, 이에 의해 정전 척에 배치된 웨이퍼 및 전극 상의 잔류 전하를 더욱 완전하게 그리고 더욱 빠르게 제거할 수 있고, 따라서 웨이퍼 고착 및 웨이퍼 크랙 현상을 감소시키고, 공정이 중단되는 것을 방지하고 생산 효율 및 생산성을 향상시킨다.
이를 위하여, 본 발명은 베이스 및 베이스 내측에 배치된 전극을 포함하는 정전 척을 제공하고, 정전 척은 전하 해제 유닛을 더 포함하고, 전극은 정전 척 외측에 배치되는 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결되어, 제조 공정 동안에 전기 에너지를 얻기 위하여 전원에 연결되고, 전하 해제 공정 동안에 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여 전하 해제 유닛에 연결되고, 따라서 정전 척 상에 고정된 대상물(work piece) 상의 잔류 전하를 제거한다.
전하 해제 유닛은 접지 회로이고, 전극은 접지 회로에 연결되어, 전하 해제 공정 동안에 전하를 해제시키기 위한 경로를 구성한다.
전극의 갯수는 두 개이고, 두 개의 전극 각각은 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결될 수 있다.
전하 해제 유닛은 레지스터를 포함하고, 레지스터는 두 개의 전극 사이에 연결되어, 전하 해제 공정 동안에 전하 해제 루프를 구성하도록 한다.
선택 스위치가 전극, 전원, 및 전하 해제 유닛 사이에 있고, 전극은 선택 스위치의 이동 접점에 연결되고, 전원 및 전하 해제 유닛은 선택 스위치의 두 개의 고정 접점에 각각 연결되어, 따라서 전극은, 이동 접점이 두 개의 고정 접점 중 하나 또는 다른 하나에 선택적으로 연결되는 것에 의해 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결될 수 있다. 선택 스위치의 구조가 간단하고, 선택 스위치의 작동이 간편하기 때문에, 한편으로 전극, 다른 한편으로 전원 또는 전하 해제 유닛 사이에 이러한 선택 스위치를 제공하는 것은 정전 척이 컴팩트한 구조 및 훌륭한 외관을 가질 수 있도록 하고, 또한, 전극이 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결될 수 있도록 한다.
또 다른 기술적 해결책으로서, 본 발명은 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법을 더 제공한다. 정전 척은 베이스, 전하 해제 유닛, 및 베이스 내측에 배치되는 전극을 포함하고, 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법은, 1) 제조 공정 동안에, 베이스 상에 대상물을 배치하는 단계, 전원에 전극을 연결하는 단계, 전극과 대상물 사이의 정전기적 인력에 의해 정전 척 상에 대상물을 흡착하는 단계, 및 제조 공정을 수행하는 단계를 포함하는 단계 1; 2) 제조 공정이 완료된 후, 제조 공정 동안에 발생된 전극 및 대상물 상의 전하를 중화시키기 위하여, 단계 1에서 인가된 전압의 극성과 반대 극성을 가지는 역 전압을 인가하는 단계 2; 및 3) 전원으로부터 전극을 해제시키는 단계, 및 전극 상의 잔류 전하를 제거하기 위하여 전극에 전하 해제 유닛을 연결하는 단계, 따라서 정전 척 상에 고정된 대상물 상의 잔류 전하를 제거하도록 하는 단계를 포함하는 단계 3을 포함한다.
단계 2에서 인가된 역 전압의 크기는 500V 내지 2000V이고, 역 전압을 인가하는 시간은 2초 내지 6초, 바람직하게는 3초 내지 5초이다.
전하 해제 유닛은 접지 회로이고, 단계 3에서, 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여, 전극은 접지 회로에 연결되어 전하를 해제시키기 위한 경로를 구성한다.
전극의 갯수는 두 개이고, 전하 해제 유닛은 레지스터를 포함하고, 단계 3에서, 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여, 레지스터는 두 개의 전극 사이에 연결되어 전하를 해제시키기 위한 루프를 구성한다.
레지스터의 저항은 5000Ω 내지 10MΩ, 바람직하게는 1MΩ 내지 2MΩ이다.
단계 3에서, 전극은 전하 해제 유닛에 0.5초 내지 10초 동안 연결된다.
본 발명은 다음의 이로운 효과를 가진다.
본 발명에 의해 제공되는 정전 척은 전하 해제 유닛을 가지기 때문에, 정전 척 내측의 전극 및 정전 척에 고정된 웨이퍼 상의 잔류 전하가 더욱 완전히 그리고 더욱 빠르게 해제될 수 있고, 따라서 잔류 전하 존재로부터 야기되는 웨이퍼 고착 및 웨이퍼 크랙 현상을 감소시키고, 공정이 중단되는 것을 방지하도록 한다. 따라서 본 발명에 의해 제공되는 정전 척은 장치의 신뢰성을 향상시키고, 생산성을 증가시키고, 정전 척 상의 잔류 전하를 해제하는데 사용되는 시간을 단축시켜, 생산 효율을 향상시킨다.
유사하게, 본 발명에 의해 제공되는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법에 있어서, 정전 척 내측의 전극 및 정전 척 상에 고정된 웨이퍼 상의 잔류 전하가 더욱 완전히 그리고 더욱 빠르게 해제될 수 있다. 따라서 본 발명에 의해 제공되는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법은 웨이퍼 고착 및 웨이퍼 크랙 현상을 편하게 그리고 빠르게 감소시킬 수 있고, 공정이 중단되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 장치의 신뢰성을 향상시키고, 생산성을 증가시키고, 정전 척 상의 잔류 전하를 해제하는데 사용되는 시간을 단축시켜, 생산 효율을 향상시킨다.
도 1은 통상적인 정전 척의 작동 원리 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 의해 제공되는 정전 척의 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 의해 제공되는 다른 정전 척의 구조의 개략도이다.
통상의 기술자가 본 발명의 기술적 해결안을 더 잘 이해하는 것을 가능하게 하기 위하여, 정전 척(electrostatic chuck) 및 본 발명에 의해 제공되는 정전 척 상의 잔류 전하(remaining charge)를 제거하기 위한 방법이 도면과 관련되어 이하 상세하게 기술될 것이다.
본 발명의 정전 척은 베이스, 베이스 내측에 배치된 전극, 전하 해제 유닛을 포함한다. 전극은 정전 척 외측에 배치된 전원 또는 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결된다. 제조 공정 동안에, 전극은 전기 에너지를 얻기 위하여 전원에 연결되고, 전하 해제 공정 동안에, 전극은 전극 상의 잔류 전하를 해제하기 위하여 전하 해제 유닛에 연결되어, 정전 척 상에 고정되는 대상물 상의 잔류 전하를 제거하도록 한다. 전하 해제 유닛은 접지 회로 및/또는 레지스터 루프의 형태를 취할 수 있고, 접지 회로 및/또는 레지스터 루프에 의해 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하를 제거시킬 수 있다. 접지 회로 또는 레지스터 루프 형태의 전하 해제 유닛이 제공되는 정전 척은 이하 상세하게 각각 설명될 것이다.
실시예 1
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제1 실시예로 제공되는 정전 척의 구조의 개략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전하 해제 유닛은 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하를 제거하기 위하여 접지 회로 형태를 취한다. 본 발명의 정전 척은 베이스(102), 두 개의 전극(401, 402)(물론, 정전 척은 단지 하나의 전극만으로도 제공될 수 있음), 및 두 개의 스위처(switcher)(105, 106)(스위처는 점선 프레임 내의 구성들이고, 이후의 도 3에서도 동일함)를 포함한다. 서로 분리된 두 개의 전극(401, 402)은 베이스(102) 내측에 배치되고, 절연 층(도면에 도시되지 않음)에 의해 패키징 되고, 두 개의 전극(401, 402)은 베이스(102)의 외측에 각각 배치되는 두 개의 스위처(105, 106)에 연결된다. 베이스(102)를 관통하기 위하여 통로가 베이스(102)의 중간에 배치되고, 웨이퍼 배출 핀이 통로를 통하여 상하로 이동할 수 있다.
본 발명의 각각의 스위처(105, 106)는 하나의 이동 접점 및 두 개의 고정 접점의 세 개의 접점을 가진다. 제1 스위처(105)에 있어서, 이동 접점(105a)이 제1 전극(401)에 연결되고, 제1 고정 접점(105b)이 접지에 연결되고, 제2 고정 접점(105c)이 전원의 양극 단자에 연결되며, 제2 스위처(106)에 있어서는, 이동 접점(106a)이 제2 전극(402)에 연결되고, 제1 고정 접점(106b)이 접지에 연결되고, 제2 고정 접점(106c)이 전원의 음극 단자에 연결된다. 전원은 고압 DC 전원이고, 베이스(12)의 외측에 배치된다.
정전 척의 상기 설계에 대하여, 이하의 작동이 알맞게 달성될 수 있다.
제조 공정 동안에, 제1 스위처(105)의 이동 접점(105a)은 제1 스위처(105)의 제2 고정 접점(105c)에 연결되도록 조정되는 반면에, 제2 스위처(106)의 이동 접점(106a)은 제2 스위처(106)의 제2 고정 접점(106c)에 연결되도록 조정되고, 이 경우, 전원은 전력을 전극(401, 402)에 공급하고, 따라서 정전기적 인력이 전극(401, 402)과 웨이퍼(101) 사이에 발생되고, 정전 척은 작동하기 시작한다. 정전기적 인력 발생 원리는 본 발명의 배경기술에서와 동일하여 여기에서 설명은 생략된다.
제조 공정이 완료된 이후, 잔류 전하가 해제될 때, 제1 스위처(105)의 이동 접촉(105a)은 제1 스위처(105)의 제1 고정 접점(105b)에 연결되도록 다시 조정되는 반면에, 제2 스위처(106)의 이동 접점(106a)은 제2 스위처(106)의 제1 고정 접점(106b)에 연결되도록 조정되고, 이 경우, 각각 전하를 해제하기 위한 경로를 구성하기 위하여 각각의 전극(401, 402)은 접지에 연결된다. 전하를 해제시키기 위한 각각의 경로에 의해, 전극(401, 402) 상의 잔류 전하는 해제되고, 따라서 웨이퍼(101) 상의 잔류 전하는 제거된다.
본 발명에서, 전극(401, 402)은 스위처(105, 106)에 의해 편리하게 전원 또는 접지에 선택적으로 연결될 수 있고, 이는 단순한 작업이고, 공정의 복잡성을 증가시키지 않는다.
실시예 2
본 발명의 제2 실시예로 제공되는 정전 척이 도 3에 도시된다. 본 실시예의 전하 해제 유닛은 전하를 해제하기 위한 루프를 구성하기 위하여 두 개의 전극(401, 402)을 함께 연결하는데 사용되는 레지스터(R)를 포함한다. 또한, 본 발명의 정전 척의 다른 구조는 제1 실시예의 정전 척의 구조와 모두 동일하다. 이하에서, 제1 실시예와 제2 실시예의 차이점이 기술될 것이다.
본 실시예에서, 레지스터(R)의 두 개의 단자는 제1 스위처(105)의 제1 고정 접점(105b) 및 제2 스위처(106)의 제1 고정 접점(106b)에 각각 연결되어, 즉, 제1 실시예와 비교하여, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)의 고정 접점이 접지 대신에 레지스터(R)에 연결된다. 따라서 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)은 전원 또는 레지스터(R)에 선택적으로 연결되도록 각각 제1 스위처(106) 및 제2 스위처(106)를 사용한다.
잔류 전하가 해제될 때, 제1 스위처(105)의 이동 접점(105a)은 제1 스위처(105)의 제1 고정 접점(105b)에 연결되도록 조정되는 반면에, 제2 스위처(106)의 이동 접점(106a)은 제2 스위처(106)의 제1 고정 접점(106b)에 연결되도록 조정된다. 따라서 제1 전극(401) 및 제2 전극(402)은 전하를 해제시키기 위한 루프를 구성하기 위하여 레지스터(R)에 의해 연결되고, 전극(401, 402) 상의 잔류 전하는 레지스터(R)에 의해 해제되고, 그것에 의해 웨이퍼(101) 상의 잔류 전하를 제거한다.
실제 적용에서 전하 해제 유닛은 베이스(102) 내측에 완전히 배치될 수 있어서, 예를 들면, 상기 제2 실시예의 제1 스위처(105), 제2 스위처(106), 및 레지스터(R)는 베이스(102) 내측에 배치되고, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)에 각각 연결되는 노브(knob) 또는 슬라이딩 블록만 베이스(102) 표면 상에 배치되고, 베이스(12) 내측에서 전하 해제 유닛으로 작동하는 레지스터(R)는 노브 또는 슬라이딩 블록의 회전을 통하여 제1 및 제2 스위처의 접점으로부터 연결 또는 해제된다는 점을 유의해야 한다. 물론, 전하 해제 유닛의 전체 또는 일부분이 베이스(102)의 외측에 배치될 수 있어서, 예를 들면, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)는 베이스(102) 내측에 배치되고, 제2 실시예의 레지스터(R)는 베이스(102) 외측에 배치되고, 고정 접점(105b, 106b)에 각각 연결되는 연결 단자는 베이스(102)의 표면 상에 배치되어, 베이스(102) 외측의 레지스터(R)가 단지 연결 단자에 연결함으로써 고정 접점(105b, 106b)에 연결될 수 있고, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)의 이동 접점의 작동을 통하여 전극은 전원 또는 전하 해제 유닛으로 작동하는 레지스터에 선택적으로 연결되고, 다른 실시예에서, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)는 베이스(102) 내측에 배치되고, 고정 접점(105b, 106b)에 각각 연결되는 연결 단자는 베이스(102)의 표면 상에 배치되고, 연결 단자는 접지에 연결되어, 따라서 고정 접점(105b, 106b)이 접지에 연결될 수 있고, 제1 스위처(105) 및 제2 스위처(106)의 이동 접점의 작동을 통하여 전극은 전원 또는 전하 해제 유닛으로서의 접지 회로에 선택적으로 연결될 수 있다.
전하 해제 유닛이 정전 척의 베이스의 내측 또는 외측 어디에 배치되든지, 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하가 더욱 완전히 그리고 더욱 빠르게 제거될 수 있는 전하 해제 유닛이 정전 척에 제공되기만 한다면, 이 모든 것은 본 발명의 보호 범위 내로 여겨져야만 한다는 점을 추가로 유의해야 한다. 즉, 본 발명에 의해 제공되는 정전 척은 전하 해제 유닛이 베이스 내측에 배치되는 경우로 제한되지 않고, 전하 해제 유닛이 일부 또는 전부가 베이스 외측에 배치되는 경우를 포함한다.
실제 적용에서 정전 척의 전극은 수동 방식 또는 자동 방식으로 선택적으로 전하 해제 유닛에 연결될 수 있거나 또는 정전 척 외측에 배치된 전원에 연결될 수 있다는 점을 추가로 유의해야 한다. 예를 들면, 미리 설정된 프로그램을 실행함으로써, 자동 방식이 사용될 때, 매번 제조 공정이 완료된 후, 전극은 자동으로 전원에서 해제되고, 그 이후 전하 해제 유닛에 연결될 수 있고, 따라서 전극 상의 잔류 전하를 해제시키고, 정전 척에 고정된 대상물 상의 전류 전하를 추가로 제거하기 위하여, 전하 해제 공정으로 도입된다.
또한, 본 발명은 정전 척 상의 잔류 전하를 제거하기 위한 방법을 제공하고, 이 방법은 정전 척에 포함된 전하 해제 유닛을 사용하여 베이스 내측의 웨이퍼 및 전극 상의 잔류 전하를 제거하여, 웨이퍼 고착 및 크랙 현상이 발생하는 것을 방지하도록 하고, 따라서 공정 중단의 가능성을 감소시켜 생산 효율을 향상시킨다.
본 발명에 의해 제공되는 정전 척 상의 잔류 전하를 제거하기 위한 방법은 다음 단계를 포함한다.
1) 제조 공정 동안에, 베이스 상에 웨이퍼를 배치하는 단계, 전극이 전원에 연결되도록 스위처를 조정하는 단계, 전극과 웨이퍼 사이의 정전기적 인력에 의해 정전 척의 베이스 상에 웨이퍼를 흡착(absorbing)하는 단계, 및 그 이후 웨이퍼 상의 제조 공정을 수행하는 단계
2) 제조 공정이 완료된 후, 전원의 극을 바꾸는 단계, 및 단계 1)에서 발생된 전극 및 웨이퍼 상의 전하를 중화시키기 위하여, 단계 1)에서 인가된 전압의 극성과 반대 극성으로 2초 내지 6초, 바람직하게는 3초 내지 5초 동안 500V 내지 2000V의 역 전압(inverse voltage)을 인가하는 단계
3) 전극이 전하 해제 유닛에 연결되도록 스위치의 이동 접점을 조정하는 단계로서, 전극 상의 잔류 전하를 해제시키고, 이 후, 웨이퍼 상의 잔류 전하를 해제시킨다. 전하 해제 유닛이 접지 회로인 경우, 전극은 접지 회로에 0.5초 내지 10초 동안, 예를 들면 1초 또는 2초 동안 연결되고, 전하 해제 유닛이 레지스터에 의해 구성되는 루프인 경우, 레지스터 저항은 5000Ω 내지 10MΩ, 바람직하게는 1MΩ 내지 2MΩ이 되어야 하고, 전극은 레지스터에 의해 구성되는 루프에 0.5초 내지 10초, 예를 들면, 1초 또는 2초 동안 연결된다.
요컨대, 본 발명에 의해 제공되는 정전 척 및 정전 척 상의 잔류 전하를 제거하기 위한 방법은 전극 및 웨이퍼 상의 잔류 전하를 더욱 완전히 그리고 더욱 빠르게 해제하기 위하여 전하 해제 유닛을 사용하고, 웨이퍼 고착 및 웨이퍼 크랙 현상을 감소시키고, 따라서 공정이 중단되는 것을 방지하여 생산 효율을 향상시킨다. 본 발명에 의해 제공되는 잔류 전하를 제거하기 위한 방법은 작동이 단순하고, 실시하기 편하고 용이하다.
상기 언급된 실시예는 본 발명의 원리를 설명하는데 사용되는 예시적 실시예로 이해되어야 한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 의미 및 원리를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 개선이 이루어질 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 명백하고, 따라서 모든 변경 및 개선은 본 발명의 범위 내로 여겨져야 한다.
101 웨이퍼 102 베이스
103 웨이퍼 배출 핀 105 제1 스위처
105a 이동 접점 105b 제1 고정 접점
106 제2 스위처 106a 이동 접점
106b 제1 고정 접점 106c 제 고정 접점
401 제1 전극 402 제2 전극
R 레지스터

Claims (11)

  1. 베이스 및 상기 베이스 내측에 배치되는 전극을 포함하는 정전 척으로서,
    상기 정전 척은 전하 해제 유닛을 더 포함하고, 상기 전극은 상기 정전 척 외측에 배치되는 전원 또는 상기 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결되어, 제조 공정 동안에 전기 에너지를 얻기 위하여 상기 전원에 연결되고, 전하 해제 공정 동안에 상기 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여 상기 전하 해제 유닛에 연결되고, 따라서 상기 정전 척 상에 고정된 대상물(work piece) 상의 잔류 전하를 제거하는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전하 해제 유닛은 접지 회로이고, 상기 전극은 상기 접지 회로에 연결되어, 전하 해제 공정 동안에 전하를 해제시키기 위한 경로를 구성하는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극의 갯수는 두 개이고, 상기 두 개의 전극 각각은 상기 전원 또는 상기 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전하 해제 유닛은 레지스터를 포함하고, 상기 레지스터는 상기 두 개의 전극 사이에 연결되어, 전하 해제 공정 동안에 전하 해제 루프를 구성하는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서,
    선택 스위치가 상기 전극, 상기 전원, 및 상기 전하 해제 유닛 사이에 있고, 상기 전극은 상기 선택 스위치의 이동 접점에 연결되고, 상기 전원 및 상기 전하 해제 유닛은 상기 선택 스위치의 두 개의 고정 접점에 각각 연결되어, 따라서 상기 전극은, 상기 이동 접점이 상기 두 개의 고정 접점 중 하나 또는 다른 하나에 선택적으로 연결되는 것에 의해 상기 전원 또는 상기 전하 해제 유닛에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  6. 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법으로서,
    상기 정전 척은 베이스, 전하 해제 유닛, 및 상기 베이스 내측에 배치되는 전극을 포함하고,
    상기 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법은,
    1) 제조 공정 동안에, 상기 베이스 상에 대상물을 배치하는 단계, 전원에 상기 전극을 연결하는 단계, 상기 전극과 상기 대상물 사이의 정전기적 인력에 의해 상기 정전 척 상에 상기 대상물을 흡착(absorbing)하는 단계, 및 제조 공정을 수행하는 단계를 포함하는 단계 1;
    2) 상기 제조 공정이 완료된 후, 상기 제조 공정 동안에 발생된 상기 전극 및 상기 대상물 상의 전하를 중화시키기 위하여, 상기 단계 1에서 인가된 전압의 극성과 반대 극성을 가지는 역 전압을 인가하는 단계 2; 및
    3) 상기 전원으로부터 상기 전극을 해제시키는 단계, 및 전극 상의 잔류 전하를 제거하기 위하여 상기 전극에 전하 해제 유닛을 연결하는 단계, 따라서 상기 정전 척 상에 고정된 상기 대상물 상의 잔류 전하를 제거하도록 하는 단계를 포함하는 단계 3
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단계 2에서 인가된 역 전압의 크기는 500V 내지 2000V이고, 역 전압을 인가하는 시간은 2초 내지 6초인 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 전하 해제 유닛은 접지 회로이고, 상기 단계 3에서, 상기 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여, 상기 전극은 상기 접지 회로에 연결되어 전하를 해제시키기 위한 경로를 구성하는 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 전극의 갯수는 두 개이고, 상기 전하 해제 유닛은 레지스터를 포함하고, 상기 단계 3에서, 상기 두 개의 전극 상의 잔류 전하를 해제시키기 위하여, 상기 레지스터는 상기 두 개의 전극 사이에 연결되어 전하를 해제시키기 위한 루프를 구성하는 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 레지스터의 저항은 5000Ω 내지 10MΩ인 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 단계 3에서, 상기 전극은 상기 전하 해제 유닛에 0.5초 내지 10초 동안 연결되는 것을 특징으로 하는 정전 척 상의 잔류 전하 제거 방법.
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