KR20170051411A - 정전 척에 대한 가스 효율성의 증가 - Google Patents

정전 척에 대한 가스 효율성의 증가 Download PDF

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Abstract

가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 일부분은 정전 척에 공급된다. 가스의 일부분은 컴프레서를 통해 재순환된다. 가스의 제 2 부분의 압력이 증가된다. 가스의 제 2 부분은 가스 저장소에 저장된다.

Description

정전 척에 대한 가스 효율성의 증가{INCREASING THE GAS EFFICIENCY FOR AN ELECTROSTATIC CHUCK}
[0001] 본 출원은 2014년 9월 12일에 출원된 “INCREASING THE GAS EFFICIENCY FOR AN ELECTROSTATIC CHUCK”라는 명칭의 미국 가특허 선출원 제 62/049,963호, 및 2014년 10월 31일에 출원된 “INCREASING THE GAS EFFICIENCY FOR AN ELECTROSTATIC CHUCK”라는 명칭의 미국 정규 특허 출원 제 14/529,985를 우선권으로 청구하며, 이 출원들은 인용에 의해 이로써 그 전체 내용이 본원에 포함된다.
[0002] 본 발명의 실시예들은, 전자 디바이스 제조 분야와 관련되며, 특히 정전 척에 가스를 공급하는 것과 관련된다.
[0003] 일반적으로, 플라즈마 프로세싱 시스템들에서, 광자들, 이온들 및 다른 플라즈마 입자들이 웨이퍼 상에 충돌(impinge)하여 웨이퍼를 가열시킨다. 플라즈마 프로세싱의 경우, 웨이퍼는 프로세싱 챔버의 정전 척 상에 놓인다. 통상적으로, 가스(예컨대, 헬륨)가 E 척과 웨이퍼 사이의 열 전달을 향상시키기 위해 웨이퍼의 후면에 사용된다. 가스가 적은 저항을 받고 유입되도록, 홈들이 척에 밀링(mill)된다. 척의 홈으로 진입하는 가스는 웨이퍼 하부로 확산되어 웨이퍼 아래에서 챔버로 유출된다.
[0004] 통상적으로, 척 상의 폴리싱된 외부 시일 밴드와 웨이퍼의 후면 표면 사이의 우수한 시일로 인해, 헬륨 후면 가스의 단지 적은 부분(예컨대, 약 0.5 SCCM(standard cubic centimeters per minute)의 유량)이 척을 통과한다. 후면 헬륨의 대부분(약 19.5 SCCM의 유량)이 진공 시스템에서 오리피스를 통해 덤핑된다. 이는 고가의 후면 열 전달 가스를 효율적으로 사용하는 방법이 아니다.
[0005] 현재에는, 정부 규제 및 증가된 헬륨 가격으로 인해, 많은 제조업자들이 정전 척들의 후면 가스들로서, 헬륨 이외의 가스들, 예컨대 질소 및 아르곤을 사용하고 있다. 질소 및 아르곤은 전기적 이온화 전위에서 심각한 제한이 있으며, 일부 플라즈마 툴들에 대해 허용불가능할 수 있는 열적 특성들을 갖는다.
[0006] 더욱이, 소정의 플라즈마 상태들에서의 아르곤 및 질소 후면 가스들은 도전성 경로 및 아킹 문제(issue)들을 갖는다. 이러한 문제들은 결함들(예컨대, 홀들, 마크들, 다른 결함들)의 생성 및 플라즈마 프로세싱 디자인을 현저히 제한하고 제조 비용을 증가시키는 웨이퍼의 손상을 초래한다.
[0007] 정전 척(e-척)에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법들 및 장치들이 설명된다. 가스가 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다.
[0008] 실시예에서, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다. 가스의 제 2 부분의 압력이 컴프레서에 의해 증가된다. 가스의 제 2 부분이 가스 저장소에 저장된다.
[0009] 실시예에서, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다. 가스는 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소 또는 이들의 임의의 조합이다.
[0010] 실시예에서, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스의 제 2 부분이 제 1 시간 간격 동안 오리피스를 통해 진공 라인으로 공급된다. 가스의 제 2 부분이 제 2 시간 간격 동안 컴프레서를 통해 전달(send)되도록 재순환 라인으로 공급된다.
[0011] 실시예에서, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스의 제 1 부분에 대한 압력 설정 포인트가 결정된다. 캘리브레이션 곡선이 획득된다. 압력 설정 포인트 동안 e-척에 공급되는 가스의 제 1 부분의 유량이, 전체 흐름과 캘리브레이션 곡선으로부터의 그 압력에서의 흐름 사이의 차에 기반하여 계산된다. e-척에 공급되는 가스의 제 1 부분이 가스 압력 및 ESC의 외부 시일 밴드와 웨이퍼 후표면 사이의 시일에 기반하여 제어된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다.
[0012] 일 실시예에서, 흐름의 제 1 부분이 폐쇄된 채로 가스가 유입구를 통해 수신된다. 단지 제 2 부분을 통해 흐르는 동안 복수의 압력 값들에서의 가스의 흐름이 캘리브레이션 곡선을 생성하기 위해 측정된다. 캘리브레이션 곡선을 이용하여 추정된 유량으로 가스의 제 1 부분이 e-척에 공급된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다.
[0013] 실시예에서, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 가스의 제 1 부분이 e-척으로 공급된다. 가스가 유입구를 통해 공급되는 지가 결정된다. 가스가 유입구에 공급되면, 트리거 신호가 컴프레서에 전송된다. 가스의 제 2 부분이 컴프레서를 통해 재순환된다.
[0014] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다.
[0015] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 컴프레서가 가스의 제 2 부분의 압력을 증가시키기 위해 제 2 배출구에 결합된다. 가스 저장소가 가스의 제 2 부분을 저장하기 위해 컴프레서에 결합된다.
[0016] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 가스는 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소 또는 이들의 임의의 조합이다.
[0017] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 제어기는 가스의 제 2 부분을 제 1 시간 간격 동안 오리피스를 통해 진공 라인에 공급하는 것을 제어하고 제 1 배출구에서의 흐름을 계산하기 위한 제 1 구성을 갖는다. 제어기는 제 2 시간 간격 동안 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 제어하기 위한 제 2 구성을 갖는다.
[0018] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 제어기는 가스의 제 1 부분에 대한 압력 설정 포인트를 결정하기 위한 제 3 구성을 갖는다. 제어기는 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 획득하기 위한 제 4 구성을 갖는다. 제어기는 압력 설정 포인트에 대한 캘리브레이션 곡선에 기반하여 e-척에 공급되는 가스의 제 1 부분의 유량을 추정하기 위한 제 5 구성을 갖는다. 제어기는 추정된 유량에 기반하여 가스의 제 1 부분을 제어하기 위한 제 6 구성을 갖는다.
[0019] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 제어기는 캘리브레이션 곡선을 생성하기 위해 복수의 압력 값들에서 가스의 흐름을 측정하는 것을 제어하기 위한 제 7 구성을 갖는다. 가스의 제 1 부분이 캘리브레이션 곡선을 이용하여 e-척에 공급된다.
[0020] 실시예에서, e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템은 가스를 수신하기 위한 유입구를 포함한다. 제 1 배출구가 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하기 위해 유입구에 결합된다. 제 2 배출구가 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환하기 위해 제 1 배출구에 결합된다. 제어기가 유입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하기 위해 결합된다. 제어기는, 가스가 유입구를 통해 공급되는지를 결정하는 것을 제어하기 위한 제 8 구성을 갖는다. 가스가 유입구에 공급되는 경우, 제어기는 트리거 신호를 컴프레서에 전송하는 것을 제어하기 위한 제 9 구성을 갖는다.
[0021] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 및 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0022] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것; 컴프레서에 의해 가스의 제 2 부분의 압력을 증가시키는 것; 및 가스 저장소에 가스의 제 2 부분을 저장하는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0023] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 제 1 시간 간격 동안 오리피스를 통해 진공 라인으로 가스의 제 2 부분을 공급하는 것; 및 제 2 시간 간격 동안 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0024] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 가스의 제 1 부분에 대한 압력 설정 포인트를 결정하는 것; 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 획득하는 것; 캘리브레이션 곡선에 기반하여 압력 설정 포인트에 대한 e-척에서의 가스의 제 1 부분의 유량을 추정하는 것; 추정된 유량에 기반하여 가스의 제 1 부분을 제어하는 것; 및 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0025] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 캘리브레이션 곡선을 생성하기 위해 복수의 압력 값들에서 가스의 흐름을 측정하는 것; 캘리브레이션 곡선을 이용하여 결정된 유량으로 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 및 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0026] 실시예에서, 비일시적 머신 판독가능 매체는 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 유입구를 통해 가스를 수신하는 것; 가스의 제 1 부분을 e-척에 공급하는 것; 가스가 유입구를 통해 공급되는 지를 결정하는 것; 가스가 유입구에 공급되는 경우, 트리거 신호를 컴프레서에 전송하는 것; 컴프레서를 통해 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함한다.
[0027] 본 발명의 실시예들의 다른 특징들이 첨부된 도면들 및 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
[0028] 본원에 설명된 바와 같은 실시예들은, 예로써 설명되며, 동일한 참조 번호가 동일한 엘리먼트들을 표시하는 첨부된 도면들의 특징들을 제한하는 것은 아니다.
[0029] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 장치를 도시한다.
[0030] 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 e-척에 대한 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 방법의 흐름도이다.
[0031] 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 장치를 예시하는 도면이다.
[0032] 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 밸브들을 주기적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 제공되는 전기적 신호들을 예시하는 예시적인 그래프를 도시한다.
[0033] 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에서 후면 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 생성하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0034] 도 4b는 누설량 대 가스 압력을 나타내는 그래프를 도시한다.
[0035] 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법의 흐름도이다.
[0036] 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법의 흐름도이다.
[0037] 도 7은 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 하나 또는 그 초과의 방법을 수행하기 위한 프로세싱 챔버 시스템의 일 실시예의 블록도를 도시한다.
[0038] 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 통합 시스템을 예시하는 블록도이다.
[0039] 도 9는 본원에 설명된 방법들을 수행하기 위한 데이터 프로세싱 시스템의 예시적인 실시예의 블록도를 도시한다.
[0040] 이하의 설명에서, 다수의 특정 세부사항들, 예컨대 특정 재료들, 화학적 성질들(chemistries), 엘리먼트들의 디멘션들 등이 본 발명의 실시예들의 하나 또는 초과의 완전한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 반도체 제조 프로세스들, 기법들, 재료들, 장비 등이 불필요하게 본 설명을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 아주 상세하게는 설명되지 않았다. 당업자는, 포함된 설명을 이용하여, 과도한 실험없이 적절한 기능을 구현할 수 있을 것이다.
[0041] 본 발명의 소정의 예시적인 실시예들이 설명되고 첨부된 도면들에 도시되었지만, 이러한 실시예들은 단지 예시적이고 본 발명을 제한하는 것은 아니며, 당업자에게는 수정이 발생할 수 있기 때문에, 본 발명은 도시되고 설명된 특정 구성들 및 어레인지먼트에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
[0042] 본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예", "다른 실시예" 또는 "실시예"라는 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정 피처, 구조 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 명세서 전체에 걸친 다양한 위치의 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 구문의 출현은 동일한 실시예를 반드시 모두 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 피처들, 구조들 또는 특징들이 하나 또는 그 초과의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
[0043] 게다가, 본 발명의 양상들은 개시된 단일의 실시예의 일부(less than all) 피처들에 포함된다. 따라서, 상세한 설명에 뒤이은 청구항들은 이 상세한 설명에 이로써 명백하게 포함되며, 각각의 청구항은 본 발명의 개별 실시예로서 독립적이다. 본 발명이 몇몇 실시예들의 관점에서 설명되었지만, 당업자는 본 발명이 설명된 실시예들에 제한되는 것이 아니라, 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에서 수정 및 대체되어 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 상세한 설명은 제한이기보다는 예시로서 간주되어야 한다.
[0044] 정전 척(e-척)에서의 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 방법들 및 장치들이 설명된다. 가스가 유입구를 통해 수신된다. 가스의 부분이 e-척으로 공급된다. 진공 라인으로 덤핑되는 것 대신에 가스의 나머지 부분이 오리피스를 통해 컴프레서로, 유입구 및 가스 저장소 중 적어도 하나로 재순환된다.
[0045] e-척에 가스의 제 1 부분을 공급하는 것 및 컴프레서를 통해 유입구로 다시 가스의 제 2 부분을 재순환하는 것은 적어도 약 40배만큼 e-척들에 대한 후면 가스 사용량의 효율성을 증가시킴으로써 장점을 제공한다. BSG의 약 95 퍼센트(%)를 초과한 것이 유입구로 다시 재순환되며 진공 시스템의 오리피스를 통해 줄곧(all the time) 덤핑되는 것은 아니다. 후면 가스 사용량은 제조 비용을 절약하면서 헬륨 가스가 유리하게 사용될 수 있도록 무시할만한 양으로 감소된다.
[0046] 또한, 본원에 설명된 것과 같이 e-척들에서 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 방법들 및 장치들은 유리하게도 기존 플라즈마 프로세싱 하드웨어를 사용할 수 있다.
[0047] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 장치(100)를 도시한다. 가스 공급 시스템(111)은 적어도 2개의 배출구들을 갖는 서보 디바이스(106)를 포함한다.
[0048] 대안적 실시예들에서, 서보 디바이스(106)는 압력 감지 네거티브 피드백, 유량 감지 네거티브 피드백, 또는 이 둘 다를 사용하여 미리결정된 설정 포인트로 가스 흐름을 조정하는 자동 디바이스이다. 배출구(121)는 e-척(108)에 결합되며, 배출구(122)는 제어 밸브(107)에 결합된다. 가스(101)가 가스 공급 시스템(111)의 유입구로 통과되어 서보 디바이스(106)를 가압(pressure)한다. 가스(101)는 열 전달 가스 또는 e-척에 공급되는 임의의 다른 가스이다. 실시예에서, 가스(101)는 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소 또는 이들의 임의의 조합이다. 가스(101)의 부분(102)은 가스 서보 디바이스(106)의 배출구(121)를 통해 정전 척(e-척)(108)에 공급된다. 실시예에서, 부분(102)의 압력은 e-척(108)에서 압력 설정 포인트에 매칭하도록 조정된다. 실시예에서, e-척(108)에서의 압력 설정 포인트는 약 6 torr 내지 약 30 torr이다. 배출구(122)를 통해 제어 밸브(107)에 공급되는 가스(101)의 부분(103)은, 도 1에 도시된 것처럼, 재순환 라인(104)을 통해 다시 가스 공급 시스템(111)의 유입구로 재순환된다. 실시예에서, 가스(101)의 재순환된 부분(103)의 압력은 컴프레서(도시되지 않음)에 의해 증가된다. 실시예에서, 가스의 재순환된 부분(103)의 압력이 증가되어, 부분(102)이 유입구에서의 압력과 매칭하는 압력을 갖는다. 일 실시예에서, 유입구에서의 압력은 약 10 psi 내지 약 25 psi이다. 더 특정한 실시예에서, 유입구에서의 압력은 약 15psi이다. 실시예에서, 컴프레서에 의해 압축된 이후 가스(101)의 재순환된 부분(103)은 차후의 사용을 위해 가스 저장소(도시되지 않음)에 저장된다.
[0049] 실시예에서, 제어 밸브(107)가 개방되어, 제 1 시간 간격 동안, 진공 펌프 라인(105)을 사용하는 덤핑을 위해 가스(101)의 부분(103)이 오리피스를 통하게 지향된다. 제 1 부분의 누설량이 그 간격에서 계산된다. 실시예에서, 제어 밸브(107)가 폐쇄되어, 제 1 시간 간격보다 큰 제 2 시간 간격 동안, 가스(101)의 부분(103)이 재순환 라인(104)으로 지향되어 진공 펌프 라인(105)에서의 가스 손실이 제한된다. 일 실시예에서, 가스의 대부분이 재순환 라인으로 다시 공급되도록, 덤프의 빈도(frequency)가 조절된다.
[0050] e-척(108)은 전도성 베이스(112) 상의 절연 부분(113)을 포함한다. 전극(114)은 웨이퍼(109)를 클램핑하는 인력을 생성하도록 절연 부분(113)에 매립된다. 실시예에서, 절연 부분(113)은 세라믹, 폴리이미드 또는 전자 디바이스 제조 기술분야의 당업자에게 공지되어 있는 임의의 다른 유전체 재료이다. 일 실시예에서, 전도성 베이스(112)는 알루미늄, 다른 내구성 금속, 다른 전도성 재료 또는 전자 디바이스 제조 기술분야의 당업자에게 공지되어 있는 이들의 임의의 조합이다.
[0051] 도 1은 하나의 전극(114)을 도시하지만, 한 쌍의 공면(coplanar) 전극들이 바이폴라 e-척을 위해 절연 부분(113) 내에 매립될 수 있다. 절연 부분(113)은 워크피스(109)를 지지하기 위한 상부 표면을 갖는다. 척킹 전압들이 인가되어, 워크피스(109)는 척(108)의 상부 표면을 향해 끌어당겨져(drawn) 이 상부 표면에 정전기적으로 클램핑된다.
[0052] 실시예에서, 워크피스(109)는 반도체 웨이퍼, 예컨대, 실리콘, 게르마늄 또는 임의의 다른 반도체 웨이퍼이다. 적어도 일부 실시예들에서, 워크피스(109)는 집적 회로들, 패시브(예컨대, 커패시터들, 인덕터들) 및 액티브(예컨대, 트랜지스터들, 광 검출기들, 레이저들, 다이오드들) 마이크로전자 디바이스들 중 임의의 것을 만들기 위한 임의의 재료를 포함한다. 워크피스(109)는 이러한 액티브 및 패시브 마이크로전자 디바이스들을 이들 상부에 형성되는 전도성 층 또는 층들로부터 분리하는 절연(예컨대, 유전체) 재료들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 워크피스(109)는 하나 또는 그 초과의 유전체 층들, 예컨대 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 사파이어 및 다른 유전체 재료들을 포함하는 실리콘("Si") 기판이다. 일 실시예에서, 워크피스(109)는 하나 또는 그 초과의 층들을 포함하는 웨이퍼 스택이다. 워크피스(109)의 하나 또는 그 초과의 층들은 전도성, 반도체성, 절연성 또는 이들의 임의의 조합의 층들을 포함할 수 있다.
[0053] 가스 공급 시스템(111)으로부터의 가스(101)의 부분(102)을 척(108)의 상부 표면과 워크피스(109)의 후면 사이의 간질 공간(interstitial space)(116)에 공급하도록, 적어도 하나의 냉각 채널, 이를테면 냉각 채널(115)이 e-척(108)을 통해 형성된다. 실시예에서, 워크피스(109)의 후면에 걸친 가스의 균일한 분배를 보장하기 위해, 정전 척(108)의 상부 표면에는 가스 분배 홈들(도시되지 않음)이 제공된다. 당업자들은, (어떠한 홈들도 전혀 사용하지 않는 것뿐만 아니라) 가스 분배 분포 홈들의 임의의 패턴 및 어레인지먼트가 본 발명의 실시예들의 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이다. 실시예에서, e-척(108)에서의 적절한 열 전달을 제공하기 위한 후면 가스의 압력은 약 6 torr 내지 약 30 torr이고, 더 특정한 실시예에서는, 약 12 torr이다.
[0054] 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 e-척에 대한 가스 사용량 효율성을 증가시키기 위한 방법(200)의 흐름도이다. 동작(201)에서, 유입구를 통해 열 전달 가스가 수신된다. 동작(202)에서, 가스의 제 1 부분이 e-척에 공급된다. 동작(203)에서, 도 1을 참조로 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 2 부분이 유입구 및 가스 저장소 중 적어도 하나에 대한 컴프레서로 오리피스를 통해 재순환된다.
[0055] 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 장치(300)를 예시하는 도면이다. 장치(300)는 가압된(pressured) 가스(331)를 수신하기 위한 유입구(301) 및 유입구 밸브(302)를 포함한다. 가압된 가스(331)는 예컨대, 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소 또는 이들의 임의의 조합을 나타낸다. 유입구 밸브(302)가 개방되고, 이후 가스(331)의 흐름이 유량계(303), 제어 밸브(304) 및 압력 센서(305)를 포함하는 흐름 제어 섹션으로 통과된다. 실시예에서, 밸브(302)는 공압식 차단(shut-off) 밸브이다. 일 실시예에서, 압력 센서(305)는 바라트론 마노미터(Baratron Manometer) 또는 전자 디바이스 제조 기술분야의 당업자에게 공지되어 있는 임의의 다른 가스 압력 측정 디바이스이다.
[0056] 흐름 제어 섹션에서, 압력 센서(305)는 가스 흐름(331)의 실제 압력을 측정한다. 측정된 압력은 미리결정된 압력 설정 포인트와 비교되고, 측정된 압력이 미리결정된 압력 설정 포인트와 매칭하지 않는다면, 제어 밸브(304)의 개구는 실제 압력이 압력 설정 포인트와 매칭하도록 조정된다. 제어 밸브(304)는 솔레노이드 제어 밸브 또는 당업자에게 공지되어 있는 가스의 압력을 조정하기 위한 임의의 다른 제어 밸브일 수 있다. 가스(331)의 흐름은 유량계(303)에 의해 모니터링된다. 유량계(303)는 질량 유량계 ―예컨대, MKS Mass-Flo® 미터 또는 당업자에게 공지되어 있는 가스 흐름을 측정하기 위한 임의의 다른 유량계일 수 있다. 유량계(303)는 후면 웨이퍼 냉각을 위해 사용되는 특정 가스에 대해 캘리브레이팅된다. 실시예에서, 유량계(303)는 가스(331)의 유량을 측정하고 정해진 유량 설정 포인트로 제어하기 위한 질량 흐름 제어기이다. 흐름 제어 섹션의 다운스트림에서, 가스(331)의 부분(307)은 밸브 어셈블리(306)를 통해 정전 척(308)으로 지향된다. 실시예에서, 가스(331)의 부분(317)은 오리피스(309)로 통과되고 재순환 라인을 통해 다시 유입구 밸브(302)에 공급된다. 다른 실시예에서, 오리피스(309)가 진공 밸브(311)와 진공 펌프(316) 사이에 포지셔닝되어, 재순환 라인 앞에는 어떠한 오리피스도 존재하지 않는다. 이 실시예에서, 가스(331)의 부분(317)은 재순환 라인을 통해 직접 유입구 밸브(302)로 다시 공급된다. 실시예에서, 밸브 어셈블리(306)는 제어 밸브를 포함한다.
[0057] 일반적으로, 제어 밸브는 제어기로부터 수신되는 신호에 대한 응답으로 개방 또는 폐쇄됨으로써 가스 파라미터들, 예컨대 흐름, 압력을 제어하는데 사용되며, 이 제어기는 이러한 파라미터들의 변화들을 모니터링하는 센서에 의해 제공되는 실제 파라미터 값을 설정 포인트와 비교한다. 제어 밸브의 개방 또는 폐쇄는 통상적으로, 전기 또는 공압 신호들에 기반하는 전기식, 유압식 또는 공압식 액추에이터에 의해 자동적으로 행해진다. 실시예에서, 밸브 어셈블리(306)는 가스(331)의 부분(307)의 유량을 측정하고 미리결정된 유량 설정 포인트로 제어하기 위한, 제어 밸브에 결합되는 질량 흐름 제어기를 포함한다. 실시예에서, 부분 (307)에 대한 미리결정된 유량 설정 포인트는 약 0.2 SCCM 내지 약 2 SCCM의 대략적 범위 내에 있고, 더 특정한 실시예에서는 약 0.5 SCCM이다.
[0058] 다른 실시예에서, 밸브 어셈블리(306)는 제어 밸브에 결합되는 압력 제어기를 포함한다. 압력 제어기는 e-척(308)에 진입하는 가스 부분(307)의 압력을 조절하도록 포지셔닝된다. 실제 압력 판독치(reading)가 설정 포인트 값보다 작을 때, 압력 제어기는 제어 밸브를 개방하여 e-척에 진입하는 가스의 양을 증가시킨다. 밸브가 개방됨에 따라, 가스 부분(307)이 e-척에 진입하여, 압력이 설정 포인트 값을 충족시키도록 상승된다. 실제 압력 판독치가 설정 포인트 값보다 클 때, 압력 제어기는 밸브를 폐쇄하여 e-척(308)에 진입하는 가스 부분(307)의 양을 감소시킨다. 밸브가 폐쇄됨에 따라, 적은(less) 가스가 e-척(308)에 진입하여, 압력이 설정 포인트 값을 충족시키도록 강하(drop)된다.
[0059] 재순환 라인은 제어 밸브(312)를 포함한다. 제어 밸브(312)가 개방되어 부분(317)이 컴프레서(313)로 지향된다. 앞서 설명된 것처럼, 가스(331)의 부분(317)의 압력은 컴프레서에 의해 증가된다. 실시예에서, 컴프레서를 턴온시키기 위해 트리거 신호(315)가 전송된다. 트리거 신호는 컴프레서에 전송되어, 재순환 라인에 가스가 있음을 나타낸다. 가스(331)의 가압된(pressed) 부분(317)이 가스 저장소(314)에 저장된다. 가스는 가스 저장소(314)로부터 밸브(332)를 통해 다시 유입구 밸브(302)로 공급된다. 실시예에서, 가스(331)의 부분(317)은 오리피스(309)를 통해, 진공 펌프(316)에 연결된 진공 라인으로 지향된다. 실시예에서, 진공 라인은 제어 밸브를 포함하며, 이 제어 밸브는 가스의 부분(317)을 진공 펌프(316)에 공급하도록 개방되고, 이로써 오리피스(309)를 통해 진공화(vacuum)되는 가스 부분(317)의 제어된 "블리드(bleed)"가 제공된다. 실시예에서, 오리피스(309)는 고정된 오리피스이다. 다른 실시예에서, 오리피스(309)는 조정가능한 오리피스이다.
[0060] 일반적으로, 블리드의 목적은 압력 제어 시스템이 "데드-엔드화(dead-end)"되지 않게 보증하는 것이다. 웨이퍼를 거친(past) 누설은 통상적으로가 매우 낮기 때문에, 제어된 블리드는 압력 설정 포인트에 대한 보다 빠른 응답을 위한 추가의 압력 릴리프(relief)를 제공한다. 오리피스(309)의 사이즈는 유량계(303)에 의해 측정되는 가스 흐름의 범위에 의존한다. 통상적으로, 유량계에 의해 측정되는 가스 흐름이 클수록, 오리피스의 사이즈가 크다.
[0061] 일 실시예에서, 가스(331)의 부분(317)이 오리피스를 통해 공급되어 제 1 시간 간격 동안 진공 라인 상에서 덤핑되고, 제 2 시간 간격 동안 다시 유입구를 향해 재순환 라인에 공급된다. 실시예에서, 가스 손실을 제한하기 위해, 덤프 라인은 재순환 라인이 개방되는 시간 간격들보다는 작은 시간 간격들 동안 개방된다. 실시예에서, 밸브(311)를 폐쇄하고 밸브(312)를 개방하도록 전기 신호가 전송되어 가스가 재순환 라인을 통해 다시 유입구에 공급된다. 실시예에서, 전기 신호가 밸브(312)를 폐쇄하고 밸브(311)를 개방하도록 전기 신호가 전송되어 덤프 진공 라인을 통해 가스가 공급된다.
[0062] 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 밸브들(311 및 312)을 주기적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 제공되는 전기 신호들을 예시하는 예시적 그래프(310)를 도시한다. 그래프(310)는 전기 신호의 진폭(322) 대 시간(321)을 나타내는 그래프이다. 예컨대, 곡선(323)은 시간 간격(324) 동안에는 밸브(311)를 개방하고 시간 간격(325) 동안에는 밸브(311)를 폐쇄하는 신호를 나타낸다. 예컨대, 곡선(326)은 시간 간격(324) 동안에는 밸브(312)를 페쇄하고 시간 간격(325) 동안에는 밸브(312)를 개방하는 신호를 나타낸다. 실시예에서, 시간 간격(325)은 시간 간격(324)보다 크다. 다른 실시예에서, 시간 간격(325)은 시간 간격(324)보다 작다. 다른 실시예에서, 시간 간격(325)은 시간 간격(324)과 유사하다. 실시예에서, 진공 라인이 가스를 덤핑하기 위해 개방되는 시간 간격(324)은 약 3초를 초과하지 않는다. 실시예에서, 재순환 라인이 개방되는 시간 간격(325)은 약 3초를 초과한다. 더 특정한 실시예에서, 시간 간격(325)은 약 60초이다.
[0063] 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에서 후면 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 생성하기 위한 방법(400)의 흐름도이다. 동작(401)에서, 가스는 유입구를 통해 공급된다. 가스는 앞서 설명된 가스들 중 하나이다. 동작(402)에서, 오리피스를 통한 가스의 유량은 가스가 고정된 오리피스를 통해 진공 라인으로 지향될 때 복수의 압력 값들에서 측정된다. 실시예에서, 가스의 유량은 유량계, 이를테면 도 3에 도시된 유량계(30?3)를 사용하여 측정된다. e-척에 진입하는 가스에 대한 압력 값들은 압력 센서, 이를테면 압력 센서(305)를 사용하여 측정된다. 오리피스를 통해 진공 라인으로 통과되는 가스의 부분의 유량은 오리피스 사이즈에 의해 결정된다. 이 실시예에서, e-척에서 가스의 부분의 유량(누설량)은 오리피스를 통해 진공 라인으로 통과되는 가스의 유량과 측정된 유량 간의 차로서 계산된다. 다른 실시예에서, 누설량은 밸브 어셈블리, 이를테면 밸브 어셈블리(306)를 사용하여 얻어지는(mined) 복수의 압력 값들에서 측정된다. 동작(403)에서, 압력 값들의 함수로써 누설량을 나타내는 캘리브레이션 곡선이 생성된다. 동작(404)에서, 캘리브레이션 곡선은 데이터 프로세싱 시스템의 메모리에 저장된다.
[0064] 도 4b는 누설량(412) 대 가스 압력(411)을 도시하는 그래프(410)를 도시한다. 가스에 대한 캘리브레이션 곡선(413)은, 도 4a와 관련하여 앞서 설명된 것처럼, 복수의 압력 값들에서 유량을 측정함으로써 생성된다. 미리결정된 압력 설정 포인트에 대한 누설량 값은 캘리브레이션 곡선을 사용하여 추정된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 곡선(413)에 따르면, 압력 설정 포인트(414)에 대한 누설량 값은 값(415)이다.
[0065] 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법(500)의 흐름도이다. 동작(501)에서, 정전 척에서의 가스에 대한 압력 설정 포인트가 결정된다. 압력 설정 포인트는 e-척에서 원하는 열 전달이 달성되는 후면 가스 압력이다. e-척에서의 가스에 대한 압력 설정 포인트는 예컨대, 데이터 프로세싱 시스템의 메모리에 저장된 플라즈마 프로세스 레시피로부터 결정될 수 있다. 동작(502)에서, 가스에 대한 캘리브레이션 곡선이 결정된다. 일 실시예에서, 가스에 대한 캘리브레이션 곡선은 데이터 프로세싱 시스템의 메모리로부터 리트리브된다. 동작(503)에서, 앞서 설명된 것처럼, e-척에서의 가스의 유량(누설량)은 캘리브레이션 곡선 및 압력 설정 포인트를 사용하여 추정된다. 동작(504)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 동작(505)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 1 부분은 e-척에 공급된다. 동작(506)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 2 부분은 오리피스를 통해 진공 라인에 공급된다. 동작(507)에서, e-척에서의 가스의 유량(누설량)이 추정된 유량과 매칭하는지가 결정된다. 누설량은 밸브 어셈블리, 이를테면 도 3에 도시된 밸브 어셈블리(306)를 사용하여 측정될 수 있다. 측정된 누설량이 추정된 누설량과 매칭하지 않는다면, 방법(500)은 동작(506)으로 리턴한다. 측정된 누설량이 추정된 누설량과 매칭하여 누설량이 안정화된다면, 동작(508)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 2 부분이 재순환 라인에 공급된다. 동작(509)에서, 트리거 신호가 컴프레서에 의해 수신되는지가 결정된다. 트리거 신호가 컴프레서에 전송되어, 재순환 라인에 가스가 있음을 나타낸다. 트리거 신호가 컴프레서에 의해 수신되면, 동작 (510)에서, 앞서 설명된 것처럼, 컴프레서가 턴온되어 재순환 라인에 있는 가스의 압력을 증가시킨다. 트리거 신호가 컴프레서에 의해 수신되지 않으면, 방법(500)은 동작(504)으로 리턴한다. 동작(511)에서, 앞서 설명된 것처럼, 압축된 제 2 가스 부분이 가스 저장소에 저장된다.
[0066] 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법(600)의 흐름도이다. 동작(601)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스는 유입구를 통해 수신된다. 동작(602)에서, 앞서 설명된 것처럼, 오리피스를 통해 진공 라인으로 가스를 지향시키기 위해 밸브, 이를테면 밸브(311)가 제 1 시간 간격 동안 개방된다. 동작(603)에서, e-척에서의 가스의 유량(누설량)이 추정된다. 도 4a 및 도 4b와 관련하여 앞서 설명된 것처럼, 누설량은 캘리브레이션 곡선을 획득하기 위해 복수의 압력 값들에서 가스 흐름을 측정함으로써 추정될 수 있다. 동작(604)에서, 앞서 설명된 것처럼, 진공 라인에 대한 밸브는 제 2 시간 간격 동안 폐쇄된다. 동작(605)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 1 부분은 추정된 누설량으로 e-척에 공급된다. 동작(606)에서, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 2 부분이 유입구로 다시 재순환된다. 동작(607)에서, e-척에서 누설량이 체크될 필요가 있는지가 결정된다. e-척에서 누설량이 체크될 필요가 있다면, 방법(600)은 동작(603)으로 리턴한다. e-척에서 누설량이 체크될 필요가 없다면, 방법(600)은 동작(608)으로 계속되며, 이 동작(608)에서는, 앞서 설명된 것처럼, 가스의 제 2 부분을 다시 유입구로 재순환하는 것을 수반한다.
[0067] 도 7은, 앞서 설명된 것처럼, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 하나 또는 그 초과의 방법들을 수행하기 위한 프로세싱 챔버 시스템(700)의 일 실시예의 블록도를 도시한다. 도 7에 도시된 것처럼, 시스템(700)은 온도 제어 정전 척 페데스탈(702)을 포함하는 프로세싱 챔버(701)를 갖는다. 워크피스(703)는 정전 척 페데스탈(702) 상에 배치된다. 워크피스(703)는 앞서 설명된 워크피스들 중 하나를 나타낸다. 워크피스(703)는 개구(718)를 통해 로딩되며 온도 제어 정전 척(702)에 클램핑된다. 실시예에서, 가스(704)는 ESC(702)와 워크피스(703) 사이로 통과된다. 가스(704)는 앞서 설명된 가스들 중 하나를 나타낸다. 앞서 설명된 것처럼, DC 전극(708)은 정전 척(702)에 매립된다. DC 전원(724)은 DC 전극(708)에 연결된다. 가스 공급 시스템(717)으로부터의 가스(704)를 공급하도록 복수의 냉각 채널들(709)이 형성된다. 가스 공급 시스템은 도 1 및 도 3에 도시된 시스템들 중 하나를 나타낸다.
[0068] 플라즈마(707)는 고주파수 전기장을 사용하여 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스들(716)로부터 생성된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 압력 제어 시스템(723)은 프로세싱 챔버(701)에 압력을 제공하며, DC 바이어스 전력 공급부(704)는 DC 바이어스 전압을 DC 전극(708)에 제공한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 챔버(701)는 플라즈마(707)를 생성하기 위하여 RF 소스 전력(706) 및 2개의 RF 바이어스 전력들(720 및 721)에 결합된다. RF 바이어스 전력들(720 및 721) 중 적어도 하나는 워크피스 근처에서 지향성 전기장들을 생성하기 위하여 ESC(702)에 공급된다. 챔버(701)는 배기 배출구(710)를 통해 배출된다. 배기 배출구(710)는 챔버내에서의 프로세싱 동안 생성된 휘발성 화합물들을 배출시키기 위하여 진공 펌프 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세스 가스들(716)은 질량 흐름 제어기(725)를 통해 챔버(701)에 공급된다. 플라즈마 전력이 챔버(701)에 공급될 때, 플라즈마(707)는 워크피스(703) 위의 프로세싱 영역에서 형성된다. 플라즈마 바이어스 전력(720)은 플라즈마를 에너자이징하기 위하여 RF 매치(719)를 통해 척(702)에 결합된다. 플라즈마 바이어스 전력(720)은 통상적으로 약 2MHz 내지 60MHz의 주파수를 가진다. 듀얼 주파수 바이어스 전력을 제공하기 위하여 예컨대 약 2MHz 내지 60MHz에서 동작하는 플라즈마 바이어스 전력(721)이 또한 제공될 수 있다. 플라즈마 소스 전력(706)은 플라즈마를 에너자이징하기 위한 고주파수 소스 전력을 제공하기 위해 플라즈마 생성 엘리먼트(705)(예컨대, 샤워헤드)에 결합된다. 플라즈마 소스 전력(702)은 통상적으로 플라즈마 바이어스 전력(720)보다 높은 주파수를 가지며, 특정 실시예에서는 60MHz 대역에 있다. 실시예에서, 플라즈마 챔버(701)는 용량성 결합된 플라즈마 챔버이다. 다른 실시예에서, 플라즈마 챔버(701)는 유도성 결합된 플라즈마 챔버이다.
[0069] 도 7에 도시된 바와 같이, 시스템(700)은 본원에서 설명되는 하나 또는 그 초과의 방법들을 수행하기 위하여 챔버(701)에 결합된 제어기(711)를 포함한다. 제어기(901)는 프로세서(712), 프로세서(712)에 결합된 온도 제어기(713), 프로세서(712)에 결합된 메모리(714), 및/또는 프로세서(712)에 결합된 입력/출력 디바이스들(715)을 포함한다. 실시예에서, 메모리(714)는 앞서 설명된 바와 같이 e-척에서의 가스의 누설량을 결정하기 위한 캘리브레이션 곡선들을 저장하도록 구성된다. 제어기(911)는 소프트웨어 또는 하드웨어 또는 이 둘의 조합일 수 있다. 프로세싱 시스템(700)은 캘리포니아 산타 클라라에 위치한 Applied Materials, Inc.에 의해 제조된 챔버들과 같은 (그러나, 이에 제한되지 않음) 당업계에 공지된 임의의 타입의 고성능 반도체 프로세싱 챔버일 수 있다. 다른 상업적으로 이용가능한 반도체 챔버들은 본원에서 설명되는 방법들을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
[0070] 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 e-척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 통합 시스템(800)을 예시하는 블록도이다. 시스템(800)은 복수의 서브-시스템, 이를테면 서브-시스템(801) 및 서브-시스템(802)을 포함한다. 서브-시스템들 각각은 복수의 프로세싱 챔버들, 이를테면 챔버(803)를 포함한다. 챔버(803)는 도 7에 도시된 프로세싱 챔버 또는 임의의 다른 프로세싱 챔버일 수 있다. 프로세싱 챔버들 각각은 e-척(804)과 같은 e-척을 포함한다. e-척(804)은 본원에서 설명된 e-척들 중 하나를 나타낸다. 가스 공급 시스템(805)과 같은 가스 공급 시스템에 의해 e-척들 각각에 가스가 공급된다. 가스 공급 시스템(805)은 도 1에 도시된 가스 공급 시스템(111)을 나타내거나 또는 본원에서 설명된, e-척에 대한 가스 사용량의 효율성을 증가시키기 위한 임의의 다른 가스 공급 시스템을 나타낸다. 각각의 가스 공급 시스템은 유입구(806)와 같이 가스를 수신하는 유입구를 가진다. 각각의 가스 공급 시스템은 본원에서 설명된, 대응하는 e-척에 수신된 가스의 일부분을 공급하기 위한 배출구를 가진다. 각각의 가스 공급 시스템은 앞서 설명된 바와 같이 재순환 라인(809)과 같은 재순환 라인을 통해 가스의 일부분을 유입구에 다시 재순환시키기 위한 배출구(807)를 가진다. 컴프레서(811)는 본원에서 설명된 바와 같이 가스의 재순환된 부분의 압력을 증가시키기 위하여 재순환 라인들 각각에 결합된다. 가스 저장소(812)는 본원에서 설명되는 바와 같이 압력 가스를 저장하기 위하여 컴프레서(811)에 결합된다. 압력 가스(813)는 저장소로부터 시스템(805)과 같은 가스 공급 시스템들 각각의 유입구에 다시 공급된다. 제어기(814)는 본원에서 설명된 방법들을 수행하기 위하여 가스 공급 유입구들, 배출구들, 컴프레서 및 가스 저장소 각각을 제어하도록 결합된다.
[0071] 도 9는 본원에서 설명된 방법들을 수행하기 위한 데이터 프로세싱 시스템(900)의 예시적인 실시예의 블록도를 도시한다. 도 1-8과 관련하여 본원에서 설명되는 바와 같이, 데이터 프로세싱 시스템(900)은 제어기(711), 제어기(814), 또는 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키는 것을 제어하는 임의의 다른 데이터 프로세싱 시스템을 나타낸다. 대안적인 실시예들에서, 데이터 프로세싱 시스템은 LAN(Local Area Network), 인트라넷, 엑스트라넷 또는 인터넷으로 다른 머신들에 연결될 수 있다(예컨대, 네트워킹될 수 있다). 데이터 프로세싱 시스템은 클라이언트-서버 네트워크 환경에서 서버 또는 클라이언트 머신으로서 동작하거나 또는 피어-투-피어(또는 분산형) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 동작할 수 있다.
[0072] 데이터 프로세싱 시스템은 PC(personal computer), 태블릿 PC, STB(set-top box), PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰라 전화, 웹 어플라이언스, 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 그 데이터 프로세싱 시스템에 의해 수행될 액션들을 특정하는 명령들의 세트를 (순차적으로 또는 그 밖의 다른 방식으로) 실행할 수 있는 임의의 머신일 수 있다. 더욱이, 단지 단일 데이터 프로세싱 시스템이 예시되는 반면에, 용어 "데이터 프로세싱 시스템"은 또한 본원에서 설명된 방법들 중 어느 하나 또는 그 초과의 방법을 수행하기 위한 명령들의 세트(또는 다수의 세트들)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 데이터 프로세싱 시스템들의 임의의 집합을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
[0073] 예시적인 데이터 프로세싱 시스템(900)은 프로세서(902), 메인 메모리(904)(예컨대, ROM(read-only memory), 플래시 메모리, DRAM(dynamic random access memory), 이를테면 SDRAM(synchronous DRAM) 또는 RDRAM(Rambus DRAM) 등), 정적 메모리(906)(예컨대, 플래시 메모리, SRAM(static random access memory) 등) 및 보조 메모리(918)(예컨대, 데이터 저장 디바이스)를 포함하며, 이들은 버스(930)를 통해 서로 통신한다.
[0074] 프로세서(902)는 하나 또는 그 초과의 범용 프로세싱 디바이스들, 이를테면 마이크로프로세서, 중앙 프로세싱 유닛, 또는 다른 프로세싱 디바이스를 나타낸다. 특히, 프로세서(902)는 CISC(complex instruction set computing) 마이크로프로세서, RISC(reduced instruction set computing) 마이크로프로세서, VLIW(very long instruction word) 마이크로프로세서, 다른 명령 세트들을 구현하는 프로세서, 또는 명령 세트들의 조합을 구현하는 프로세서들일 수 있다. 프로세서(902)는 또한 하나 또는 그 초과의 특수목적 프로세싱 디바이스들, 이를테면 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), DSP(digital signal processor), 네트워크 프로세서 등일 수 있다. 프로세서(902)는 도 1-8과 관련하여 본원에서 설명된 동작들을 수행하기 위한 프로세싱 로직(926)을 제어하도록 구성된다.
[0075] 컴퓨터 시스템(900)은 네트워크 인터페이스 디바이스(908)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 또한 비디오 디스플레이 유닛(910), 알파뉴메릭 입력 디바이스(912)(예컨대, 키보드), 커서 제어 디바이스(914)(예컨대, 마우스) 및 신호 생성 디바이스(916)(예컨대, 스피커)를 포함할 수 있다.
[0076] 보조 메모리(918)는 본원에서 설명된 방법들 또는 기능들 중 어느 하나 또는 그 초과를 구현하는 명령들의 하나 또는 그 초과의 세트들(예컨대, 소프트웨어(922))을 저장한 머신-액세스가능 저장 매체(또는 특히 컴퓨터-판독가능 저장 매체)(921)를 포함할 수 있다. 소프트웨어(922)는 또한 데이터 프로세싱 시스템(900)에 의한 소프트웨어의 실행동안 메인 메모리(904) 및/또는 프로세서(902)내에 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 상주할 수 있으며, 메인 메모리(904) 및 프로세서(902)는 또한 머신-판독가능 저장 매체를 구성한다. 소프트웨어(922)는 네트워크(920)를 통해 네트워크 인터페이스 디바이스(908)를 거쳐 추가로 송신 또는 수신될 수 있다.
[0077] 머신-액세스가능 저장 매체(921)가 예시적인 실시예에서 단일 매체인 것으로 도시된 반면에, 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는 명령들의 하나 또는 그 초과의 세트들을 저장하는 단일 매체 또는 다수의 매체(예컨대, 중앙집중형 또는 분산형 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들)를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는 또한 머신에 의해 실행되고 머신이 본 발명의 방법들 중 어느 하나 또는 그 초과를 수행하게 하는 명령들의 세트를 저장 또는 인코딩할 수 있는 임의의 매체를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 용어 "머신-판독가능 저장 매체"는 고체-상태 메모리들, 및 광학 및 자기 매체를 포함하는 것으로 (그러나, 이에 제한되지 않음) 이해될 것이다.
[0078] 전술한 명세서에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 특정한 예시적인 실시예들을 참조로 하여 설명되었다. 이하의 청구범위에서 제시된, 본 발명의 실시예들의 넓은 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 실시예에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

Claims (15)

  1. 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법으로서,
    유입구를 통해 상기 가스를 수신하는 단계;
    상기 정전 척에 상기 가스의 제 1 부분을 공급하는 단계; 및
    상기 가스의 제 2 부분을 컴프레서를 통해 재순환시키는 단계를 포함하는, 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴프레서에 의해 상기 가스의 제 2 부분의 압력을 증가시키는 단계;
    상기 가스의 제 2 부분을 가스 저장소에 저장하는 단계를 더 포함하는, 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스는 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소, 또는 이들의 임의의 조합인, 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 시간 간격 동안 상기 가스의 제 2 부분을 오리피스를 통해 진공 라인에 공급하는 단계를 더 포함하며, 상기 가스의 제 2 부분은 제 2 시간 간격 동안 상기 재순환 라인에 공급되는, 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척에서 상기 가스에 대한 압력 설정 포인트를 결정하는 단계;
    상기 가스에 대한 캘리브레이션 곡선(calibration curve)을 획득하는 단계;
    상기 캘리브레이션 곡선에 기초하여 상기 압력 설정 포인트에 대한 상기 가스의 제 1 부분의 유량을 추정하는 단계; 및
    추정된 유량에 기초하여 상기 가스의 제 1 부분을 제어하는 단계를 더 포함하는, 정전 척에 대한 후면 가스의 효율성을 증가시키기 위한 방법.
  6. 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템으로서,
    상기 가스를 수신하기 위한 유입구;
    상기 가스의 제 1 부분을 상기 정전 척에 공급하기 위하여 상기 유입구에 결합된 제 1 배출구;
    상기 가스의 제 2 부분을 컴프레서를 통해 재순환시키기 위하여 상기 제 1 배출구에 결합된 제 2 배출구, 및 상기 유입구, 상기 제 1 배출구 및 상기 제 2 배출구 중 적어도 하나를 제어하도록 결합된 제어기를 포함하는, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스의 제 2 부분의 압력을 증가시키기 위해 상기 제 2 배출구에 결합된 컴프레서; 및
    상기 가스의 제 2 부분을 저장하기 위해 상기 컴프레서에 결합된 가스 저장소를 더 포함하는, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스는 헬륨, 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논, 다른 불활성 가스, 질소, 또는 이들의 임의의 조합인, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는 제 1 시간 간격 동안 상기 가스의 제 2 부분을 오리피스를 통해 진공 라인에 공급하는 것을 제어하기 위한 제 1 구성을 가지며, 상기 제어기는 제 2 시간 간격 동안 상기 가스의 제 2 부분을 재순환시키는 것을 제어하기 위한 제 2 구성을 가지는, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 정전 척에서 상기 가스에 대한 압력 설정 포인트를 결정하기 위한 제 3 구성을 가지며, 상기 제어기는 상기 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 획득하기 위한 제 4 구성을 가지며, 상기 제어기는 상기 캘리브레이션 곡선에 기초하여 상기 정전 척에서 상기 압력 설정 포인트에 대한 유량을 추정하기 위한 제 5 구성을 가지며, 상기 제어기는 추정된 유량에 기초하여 상기 가스의 제 1 부분을 제어하기 위한 제 6 구성을 가지는, 정전 척에 대한 가스의 효율성을 증가시키기 위한 시스템.
  11. 비-일시적 머신 판독가능 매체로서,
    데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금,
    유입구를 통해 가스를 수신하는 동작;
    상기 가스의 제 1 부분을 정전 척에 공급하는 동작;
    상기 가스의 제 2 부분을 컴프레서를 통해 재순환시키는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 실행가능 프로그램 명령들을 포함하는, 비-일시적 머신 판독가능 매체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금,
    상기 컴프레서에 의해 상기 가스의 제 2 부분의 압력을 증가시키는 동작;
    상기 가스의 제 2 부분을 가스 저장소에 저장하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령들을 더 포함하는, 비-일시적 머신 판독가능 매체.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금, 제 1 시간 간격 동안 상기 가스의 제 2 부분을 오리피스를 통해 진공 라인에 공급하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령들을 더 포함하며,
    상기 가스의 제 2 부분은 제 2 시간 간격 동안 상기 재순환 라인에 공급되는, 비-일시적 머신 판독가능 매체.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금,
    상기 가스의 제 1 부분에 대한 압력 설정 포인트를 결정하는 동작;
    상기 가스에 대한 캘리브레이션 곡선을 획득하는 동작;
    상기 캘리브레이션 곡선에 기초하여 상기 압력 설정 포인트에 대한 가스의 제 1 부분의 유량을 추정하는 동작; 및
    추정된 유량에 기초하여 상기 가스의 제 1 부분을 제어하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령들을 더 포함하는, 비-일시적 머신 판독가능 매체.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템에 의해 실행될 때, 상기 데이터 프로세싱 시스템으로 하여금,
    상기 가스가 상기 유입구를 통해 공급되는지를 결정하는 동작;
    상기 가스가 상기 유입구에 공급되는 경우에 트리거 신호(trigger signal)를 상기 컴프레서에 전송하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 하는 명령들을 더 포함하는, 비-일시적 머신 판독가능 매체.

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