KR20180005742A - 투명한 정전 캐리어 - Google Patents

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Abstract

본원에서 설명되는 실시예들은 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어를 제공한다. 정전 캐리어는 투명한 바디를 가질 수 있다. 투명한 바디는 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 가질 수 있다. 정전 캐리어는 또한, 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 산화물 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 투명한 전도성 산화물 재료는 인듐-주석 산화물 재료이다.

Description

투명한 정전 캐리어
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판들을 이송 및 고정하도록 구성된 정전 캐리어(electrostatic carrier)를 갖는 기판 캐리어에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원에서 설명되는 실시예들은 인듐-주석 산화물 전극을 특징으로 하는 정전 캐리어에 관한 것이다.
[0002] 모바일 웨어러블 전자기기에 대한 요구는, 적합도(conformity) 및 경량(light weight)에 대한 요구를 충족시키기 위해, 전자 디바이스들이 프로세싱되는 기판들이 더 얇아지고 더 가벼워질 것을 요청한다. 기판들, 이를테면, 반도체 기판들 및 디스플레이들의 프로세싱에서, 기판은 프로세싱 동안 프로세스 챔버 내의 캐리어 또는 지지부 상에 홀딩된다. 기판 캐리어는, 캐리어 상에 기판을 홀딩하기 위해 전기적으로 바이어싱될 수 있는 전극을 갖는 정전 캐리어를 포함할 수 있다. 따라서, 정전 캐리어는 정전기력을 사용하여 기판을 자신에 고정한다. 척킹(chucking) 및 디척킹(dechucking) 프로세스는, 상이한 전압 프로파일들을 정전 캐리어에 적용함으로써 전기적으로 제어될 수 있다.
[0003] 기계적 클램핑 및/또는 글루잉과 같은 다른 기판 핸들링 기법들과 비교하여 정전 캐리어의 사용은 프로세싱 동안 더 낮은 수율 손실이 유지된다는 점에서 유리하다. 기계적 클램핑은 프로세싱 동안 원하지 않는 입자들을 도입할 수 있고, 글루잉은 자원 소비적이고, 환경적으로 유해하고, 그리고 캐리어로부터 분리될 때 기판에 잔류물 및/또는 기계적 응력을 야기할 수 있다. 부가적으로, 기계적 클램핑 및 글루잉 둘 모두는 프로세싱 동안 수율 손실에 기여할 수 있다.
[0004] 게다가, 기존의 정전 캐리어들은, 프로세싱이 완료된 후에 기판을 즉각적으로 릴리즈하지 않아서, 더 낮은 스루풋을 초래할 수 있다. 부가적으로, 기존의 정전 캐리어들은 고온 반도체 프로세스들(대략 450℃ 초과의 온도들)에서 사용되도록 설계되지 않으며, 비용 효과적이지 않다. 그러므로, 개선된 정전 캐리어에 대한 필요성이 있다.
[0005] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어에 관한 것이다. 정전 캐리어는 투명한 바디를 가질 수 있다. 투명한 바디는 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 가질 수 있다. 정전 캐리어는 또한, 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극(electrostatic chucking electrode)들을 가질 수 있다. 정전 캐리어는 투명한 바디 상에 배치된 투명한 커버를 더 포함할 수 있다. 투명한 바디, 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들, 및 투명한 커버는 반도체 슬릿 밸브 도어를 통해 기판을 이송하도록 사이즈가 정해진 일원화된 구조(unitary structure)를 형성할 수 있다.
[0006] 다른 실시예에서, 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어가 개시된다. 정전 캐리어는 투명한 바디를 가질 수 있다. 투명한 바디는 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 가질 수 있다. 정전 캐리어는 또한, 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 산화물 재료를 포함할 수 있다.
[0007] 또 다른 실시예에서, 기판을 디척킹하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 기판을 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹하는 단계 및 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹되어 있는 동안 기판을 프로세싱하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 정전 캐리어의 정전 척킹 전극을, 정전 척킹 전극들에 의해 발생된 정전하를 중화시키기에 충분한 전자기 방사에 노출시킴으로써, 기판을 디척킹하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한, 기판을 정전 캐리어로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들에 적용될 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 일 실시예에 따른 정전 캐리어의 분해도를 예시한다.
[0010] 도 2는 일 실시예에 따른 정전 캐리어의 사시도를 예시한다.
[0011] 도 3은 일 실시예에 따른 정전 캐리어의 측단면도를 예시한다.
[0012] 도 4는 일 실시예에 따른, 투명한 전도성 산화물 재료와 커버 간에 형성되는 금속 산화물 층의 측면 평면도를 예시한다.
[0013] 도 5는 일 실시예에 따른, 기판을 디척킹하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
[0014] 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 피처(feature)들이 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 예상된다.
[0015] 본원에서 설명되는 실시예들은 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어를 제공한다. 정전 캐리어는 투명한 바디를 가질 수 있다. 투명한 바디는 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 가질 수 있다. 정전 캐리어는 또한, 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명할 수 있다. 예컨대, 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 재료, 이를테면, 투명한 전도성 산화물 재료로 제조될 수 있다. 특정 실시예들에서, 투명한 전도성 산화물 재료는 인듐-주석 산화물 재료일 수 있다. 정전 캐리어의 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과의 컴포넌트의 투명도는, 정전 캐리어로부터의 기판의 디척킹을 용이하게 하기 위해, 광-강화 전도도(photo-enhanced conductivity), 열적 강화 전도도(thermally enhanced conductivity), 및 열이온 방출(thermionic emission)과 같은 방사-보조 릴리즈 기법(radiation-assisted release technique)들을 가능하게 한다.
[0016] 도 1은 정전 캐리어(100)의 분해도를 예시한다. 정전 캐리어(100)는, PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition) 프로세스들, PVD(physical vapor deposition) 프로세스들, CVD(chemical vapor deposition) 프로세스들, 식각 프로세스들, 또는 임의의 적절한 플라즈마 또는 진공 프로세스를 포함한 많은 플라즈마 프로세스들 및/또는 박막 증착 프로세스들에서 기판들을 홀딩 및 이송하는 데 사용될 수 있다. 정전 캐리어(100)는 또한, 비-플라즈마 및 비-진공 환경들에서의 사용을 위해 적응될 수 있다. 게다가, 정전 캐리어(100)는 대략 450℃ 초과의 온도들, 예컨대 최대 대략 500℃ 그리고 대략 500℃를 초과하는 온도들에서와 같은 고온 애플리케이션들에 호환적일 수 있다. 정전 캐리어(100)의 다양한 실시예들이 본원에서 개시되지만, 임의의 제조자로부터의 정전 캐리어들이 본원에서 설명되는 실시예들로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있다는 것이 고려된다.
[0017] 정전 캐리어(100)는 바디(104), 전극 어셈블리(106), 및 커버(102)를 포함한다. 전극 어셈블리(106)는 바디(104)의 제1 표면(107) 상에 배치될 수 있다. 커버(102)는 바디(104)의 제1 표면(107) 및 전극 어셈블리(106) 상에 배치되어 이들을 커버할 수 있다. 바디(104)는 다양한 형상들 및 디멘션들을 갖는 기판들을 핸들링 및 지지하기 위한 임의의 적절한 형상으로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 바디(104)는, 전극 어셈블리(106)의 형상 및 사이즈와 실질적으로 매칭되는 주변부(132)를 갖는 4변형 형상을 갖고, 전극 어셈블리(106)는 기판의 사이즈 및 형상과 어울리는(commensurate) 사이즈 및 형상을 갖는다. 커버(102)는, 유사한 형상 및 사이즈를 갖는 기판이 커버(102)의 최상부 표면(101) 상에 배치될 수 있게 전극 어셈블리(106) 위에 배치된다. 바디(104)는 필요에 따라 임의의 형상 또는 구성일 수 있다는 것이 주목된다. 부가적으로, 전극 어셈블리(106)는 하나 또는 그 초과의 전극 어셈블리들(106)을 포함할 수 있고, 전극 어셈블리들(106)은 기판들의 다양한 형상들 및 사이즈들을 수용하기 위한 임의의 형상 또는 구성일 수 있다. 바디(104), 전극 어셈블리(106), 및 커버(102)는 반도체 슬릿 밸브 도어를 통해 기판을 이송하도록 사이즈가 정해진 일원화된 구조를 형성할 수 있다.
[0018] 바디(104)는 방사에 대해 투명한 재료로 제조될 수 있다. 바디(104)는 유전체 재료, 이를테면, 단지 예로서, 유리 재료로 제조될 수 있다. 일 예에서, 바디(104)는 유리 플레이트일 수 있다. 바디(104)의 유전체 재료는 알루미노실리케이트 유리 재료, 보로실리케이트 유리 재료, 또는 다른 적절한 유리 재료일 수 있다. 일 예에서, 바디(104)는 깨끗한(clear) 저-열팽창 보로실리케이트 유리, 알루미노실리케이트 유리, 또는 깨끗한 템퍼링된 소다-석회 유리로 제조될 수 있다. 특정 실시예들에서, 바디는 투명하거나 반투명할 수 있다. 선택적으로, 일부 실시예들에서, 바디(104)는 전극 어셈블리(106)와 대면하는 제1 표면(107) 상에 배치된 유전체 층을 갖는 금속성 또는 반도체 바디일 수 있다.
[0019] 전극 어셈블리(106)는 바디(104) 상에 배치되고, 임베딩되고, 그리고/또는 커플링될 수 있다. 전극 어셈블리(106)는 분포된 전극들(108, 110)의 적어도 2개의 세트들을 포함한다. 각각의 분포된 전극(108, 110)은, 전압 전력이 그에 적용될 때, 필요에 따라 상이한 극성들로 충전되고, 그에 따라 정전기력을 발생시킬 수 있다. 분포된 전극들(108, 110)은 커버(102)의 표면에 걸쳐 정전기력을 분배하도록 구성될 수 있다. 각각의 분포된 전극(108, 110)은 복수의 인터리빙 전극 핑거들(120, 122)을 가질 수 있다. 인터리빙된 전극 핑거들(120, 122)은, 정전 캐리어(100)의 넓은 영역에 걸쳐 분포되는 국부적인 정전기 인력을 제공하며, 여기서 어그리게이션(aggregation)은 적은 척킹 전압을 활용하면서도 높은 척킹력(chucking force)을 제공하는 것으로 여겨진다.
[0020] 전극 핑거들(120, 122)은 상이한 길이들 및 기하학적 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 원하는 경우, 전극 핑거들(120, 122)은 상이한 사이즈들로 서로 개재(intervening)되게 구성될 수 있다. 전극 핑거들(120, 122)은 교호할 수 있고, 원하는 수의 전극 핑거들(120, 122)이 형성될 때까지 반복적으로 형성될 수 있다.
[0021] 제1 분포된 전극(108)의 전극 핑거들(120) 각각 간에는, 제2 분포된 전극(110)의 전극 핑거들(122)을 수용하기 위한 공간들(133)이 정의된다. 공간들(133)은 에어 갭이거나, 유전체 스페이서 재료로 채워지거나, 또는 바디(104) 또는 커버(102) 중 적어도 하나로 채워질 수 있다.
[0022] 도 1에 도시된 분포된 전극들(108, 110)의 구성은 단지 예시적 목적들을 위한 것임이 고려된다. 분포된 전극들(108, 110)은, 분포된 전극들(108)이 교번적인 극성으로 바디(104)의 제1 표면(107) 위에 분포되도록, 임의의 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 상이한 극성들로 충전되는 전극들의 2개의 상이한 세트들을 갖는 것의 개념은 임의의 원하는 구성으로 배열되는 전극들에 동일하게 잘 적응될 수 있다.
[0023] 정전 캐리어(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 양극성 정전 캐리어일 수 있다. 그러나, 다른 타입들의 정전 캐리어들 및/또는 다른 타입들의 충전 방식들이 또한 활용될 수 있다는 것이 고려된다. 일 실시예에서, 전력원(도시되지 않음)은, 기판에 RF 바이어스를 적용하기 위해, 분포된 전극들(108, 110)에 용량성으로 커플링되는 RF 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 전력원은 제1 및 제2 분포된 전극들(108, 110)에 DC 또는 AC 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 전력원은 전력 스위치(도시되지 않음)를 통해 제1 및 제2 분포된 전극들(108, 110)에 커플링될 수 있다. 전력원은, 상이한 극성들을 갖는 전하들, 즉, 포지티브 또는 네거티브 전하들을 발생시키기 위해 제1 및 제2 분포된 전극(108, 110)에 전압 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 분포된 전극(108, 110)으로부터 발생된 포지티브 또는 네거티브 전하들은, 정전 캐리어(100)에 배치된 기판을 고정된 포지션으로 끌어당기기 위해 정전기력을 제공한다.
[0024] 일 실시예에서, 전극 어셈블리(106)는 광학적으로 투명할 수 있다. 다른 실시예에서, 분포된 전극들(108, 110)의 적어도 2개의 세트는 광학적으로 투명할 수 있다. 일 실시예에서, 전극 어셈블리(106)의 분포된 전극들(108, 110)을 형성하기 위해, 투명한 전도성 산화물 재료(142)가 전극 재료로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 투명한 전도성 산화물 재료(142)는 인듐 주석 산화물 재료, 알루미늄-도핑된 아연-산화물 재료, 인듐-도핑된 카드뮴-산화물 재료, 또는 다른 적절한 투명한 전도성 재료들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명한 전도성 산화물 재료(142)의 사용은 정전 캐리어(100)가 실질적으로 투명하게 제조되게 할 수 있다. 투명한 전도성 산화물 재료(142)는 고온들에서의 동작에 활용되는 정전 캐리어(100)에 적절할 수 있다. 인듐-주석 산화물 재료와 같은 투명한 전도성 산화물 재료(142)와, 예컨대 다른 금속 산화물들일 수 있는 다른 유전체 재료들 간의 열팽창 계수 미스매치는 비교적 작을 수 있다. 그러므로, 분포된 전극들(108, 110)과 금속 산화물 간의 계면들(118)에서의 열 응력은, 작은 열팽창 계수 미스매치로 인해 완화될 수 있다. 인듐-주석 산화물 재료의 하나의 이익은 산화물 및 세라믹 재료들에 대해 밀접하게 매칭되는 열팽창 계수이다. 전극 어셈블리(106)를 형성하기 위해 인듐-주석 산화물 재료를 사용하는 추가의 이익들은, 유리, 특히 대면적 유리 기판들 상에 인듐-주석 산화물을 패터닝하는 데 적은 비용이 드는 것을 포함할 수 있다.
[0025] 다른 실시예에서, 와이어 메쉬 재료가 전극 어셈블리(106)의 분포된 전극들(108, 110)을 형성하기 위한 재료로서 사용될 수 있다. 와이어 메쉬 재료는 투명한 와이어 메쉬 재료일 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어 메쉬 재료는 반투명한 와이어 메쉬 재료일 수 있다. 와이어 메쉬 재료는 금속 나노와이어 재료, 예컨대, 은 나노와이어 재료를 포함할 수 있다. 다른 적절한 금속 재료들이 금속 나노와이어 재료로서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 와이어 메쉬 재료는 액체 콜로이드성 금속 나노와이어(liquid colloidal metal nanowire)들을 스프레이 코팅함으로써 증착될 수 있다. 와이어 메쉬 재료는 전도성일 수 있고 열 응력 저항성을 제공할 수 있다.
[0026] 도 2에 도시된 바와 같이, 커버(102)는 바디(104) 상에 배치되어 일원화된 구조로서 정전 캐리어(100)를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 커버(102) 및 바디(104)는 전극 어셈블리(106)를 커버(102)와 바디(104) 간에 샌드위치한다. 커버(102)는 전극 어셈블리(106) 상에 포지셔닝되어, 기판이 척킹되는 표면을 제공한다. 커버(102)는 방사에 대해 투명한 재료로 제조될 수 있다. 커버(102)는 또한, 전극 어셈블리(106) 및/또는 바디(104)의 열적 특성들에 실질적으로 매칭되는 열적 특성들, 예컨대 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조될 수 있다. 특정 실시예들에서, 커버(102)는 투명하거나 반투명할 수 있다.
[0027] 커버(102) 근처에, 전극 어셈블리(106) 및 바디(104)가 미리 결정된 순서로 스택된다. 그 후에, 커버(102), 전극 어셈블리(106), 및 바디(104)를 함께 퓨징하여, 정전 캐리어(100)의 라미네이팅된 구조를 일체형 구조로 형성하기 위해, 어닐링 프로세스와 같은 본딩 프로세스가 수행될 수 있다. 커버(102), 전극 어셈블리(106), 및 바디(104)가 고온 환경, 예컨대 대략 450℃ 초과, 예컨대 대략 500℃ 내지 대략 600℃에서 활용될 수 있기 때문에, 이들 컴포넌트들을 제조하는 데 사용되는 재료들은 유리 재료들 또는 세라믹 재료들과 같은 내열 재료들로부터 선택될 수 있다. 내열 재료들은 고온 열처리들에 적절할 수 있다.
[0028] 일 실시예에서, 커버(102) 및 바디(104) 둘 모두는 방사에 대해 투명할 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(102) 및 바디(104)는 유전체 재료로 제조될 수 있다. 게다가, 일 실시예에서, 커버(102)와 바디(104)는 동일한 재료로 제조될 수 있다. 유전체 재료는 열 전달 특성들뿐만 아니라 개선된 세기 및 내구성을 제공할 수 있다. 그러므로, 커버(102)는 유전체 재료, 이를테면, 단지 예로서, 유리 재료로 제조될 수 있다. 일 예에서, 커버(102)는 유리 플레이트일 수 있다. 커버(102)의 유전체 재료는 알루미노실리케이트 유리 재료, 보로실리케이트 유리 재료, 또는 다른 적절한 유리 재료일 수 있다. 일 예에서, 커버(102)는 깨끗한 저-열팽창 보로실리케이트 유리, 알루미노실리케이트 유리, 또는 깨끗한 템퍼링된 소다-석회 유리로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(102) 및 바디(104)는 세라믹 재료 또는 세라믹 재료와 금속 재료의 복합물로 제조될 수 있다. 위에서 설명된 유전체 재료들 및 유리 재료들과 같이, 커버(102) 및 바디(104)를 제조하기 위해 선택된 재료들은 전극 어셈블리(106)와 실질적으로 매칭되는 또는 유사한 열팽창 계수를 가져서, 열팽창 미스매치를 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 유전체 재료는 전극 어셈블리(106)의 인터리빙 분포된 전극들(108, 110)의 열팽창 계수보다 더 큰 열팽창 계수를 가질 수 있다.
[0029] 도 3은 일 실시예에 따른, 도 2의 정전 캐리어(100)의 측단면도를 예시한다. 도 3의 실시예에서, 커버(102)는 바디(104)의 제1 표면(107) 상에 배치된다. 정전 캐리어(100)는 바디(104)의 제1 표면(107)에 형성된 하나 또는 그 초과의 채널들(140)을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 채널들(140)은 바디(104)와 커버(102) 간에 배치될 수 있다. 전극 어셈블리(106)는, 분포된 전극들(108, 110)의 2개의 세트들이 채널들(140) 내에 형성되도록, 바디(104)에 형성된 채널들(140) 내에 배치될 수 있다. 채널들(140)은 전극 어셈블리(106)의 인터리빙 분포된 전극들(108, 110)을 지지 및/또는 안내할 수 있다. 게다가, 채널들(140)은 마이크로-채널들일 수 있다. 채널들(140)은 대략 5 마이크로미터 내지 대략 400 마이크로미터, 예컨대 대략 10 마이크로미터 내지 대략 200 마이크로미터의 거리(A)만큼 서로 분리될 수 있다. 커버(102)는 대략 0.2 마이크로미터 내지 대략 600 마이크로미터, 예컨대 대략 20 마이크로미터 내지 대략 500 마이크로미터의 높이(B)를 가질 수 있다.
[0030] 다른 실시예에서, 투명한 전도성 산화물 재료(142)는 전극 어셈블리(106)의 분포된 전극들(108, 110)을 형성하기 위해 바디(104)의 제1 표면(107) 상에 반응적으로 스퍼터링될 수 있다. 제1 표면(107)은 바디(104)의 외부 표면일 수 있다. 그 후에, 분포된 전극들(108, 110)은 바디(104)의 제1 표면(107) 상에 패터닝될 수 있다. 일 실시예에서, 커버(102)는 바디(104)에 퓨징되고, 그에 따라 전극 어셈블리(106)를 커버(102)와 바디(104) 간에 샌드위치할 수 있다. 커버(102)를 바디(104)에 퓨징하는 것은 스크린-인쇄된 유전체 층과 함께 활용될 수 있다. 커버(102)를 바디(104)에 퓨징하는 것은 유전체 층 및 전극 어셈블리(106)를 인클로징할 수 있다. 다른 실시예에서, 커버(102)는 패터닝된 전극 어셈블리(106) 위에 그리고 바디(104) 상에 프릿 캐스팅될(frit casted) 수 있다. 압력 프로세스가 프릿 캐스팅 프로세스를 뒤따를 수 있다. 커버(102)를 바디(104) 상에 프릿 캐스팅하는 것은 유전체 층 및 전극 어셈블리(106)를 인클로징할 수 있다. 일부 실시예들에서, 커버(102)는 PECVD 프로세스에 의해 증착될 수 있으며, PECVD 프로세스에서, 커버(102)는 전극 어셈블리(106) 위에 증착되는 PECVD 유전체 층일 수 있다.
[0031] 도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 구역(C)은 기판이 디척킹되는 것을 방지하는 잔여 전하들을 저장하는 커패시터로서의 기능을 할 수 있다. 기판을 디척킹하기 위해, 구역(C)에 존재하는 잔여 전하들이 방전될 수 있다.
[0032] 이제 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하면, 동작 동안, 정전기력을 발생시키기 위해, 네거티브 전하가 제1 분포된 전극(108)에 적용될 수 있고 포지티브 전하가 제2 분포된 전극(110)에 적용될 수 있다(또는 그 반대도 가능함). 척킹 동안, 분포된 전극들(108, 110)로부터 발생된 정전기력은 기판을 커버(102)의 최상부 표면(101)에 고정시킨다. 전력원으로부터 공급되는 전력이 턴 오프됨에 따라, 분포된 전극들(108, 110) 간의 계면(118)에 존재하는 전하들은 연장된 시간 기간에 걸쳐 유지될 수 있다. 종종, 분포된 전극들(108, 110) 간의 계면(118)에 존재하는 전하들은 수 시간, 예컨대 대략 6 시간 내지 대략 8시간에 걸쳐 유지될 수 있다. 그러므로, 정전 캐리어(100) 상에 홀딩된 기판을 디척킹하기 위한 릴리즈 프로세스를 시작하기 위해서는, 계면(118)에 존재하는 전하들을 제거하기 위하여, 분포된 전극들(108, 110)에 반대 극성의 짧은 전력 펄스가 제공될 수 있다.
[0033] 위에서 논의된 바와 같이, 투명한 바디(104) 및 투명한 커버(102)의 사용뿐만 아니라 인듐-주석 산화물 재료와 같은 투명한 전도성 산화물 재료(142)의 사용은, 정전 캐리어(100)가 실질적으로 투명하게 유지되게 한다. 정전 캐리어(100)의 투명도는, 기판의 디척킹을 용이하게 하기 위해, 광-강화 전도도, 열적 강화 전도도, 및 열이온 방출과 같은 방사-보조 릴리즈 기법들을 가능하게 한다. 그러므로, 실질적으로 투명한 정전 캐리어(100)는, 광학 방사가 전극 어셈블리(106)의 분포된 전극들(108, 110)에 도달하여 광-강화 전하 밀도를 개시하게 하며, 그에 따라, 계면(118)(도 3 참조)에 저장된 전하들을 중화시키고 그리고 신속하게 기판이 정전 캐리어(100)로부터 디척킹되게 할 수 있다.
[0034] 위에서 설명된 바와 같이, 기판을 정전 캐리어(100)로부터 디척킹할 때, 전압 역전 방식(voltage reversal scheme)이 분포된 전극들(108, 110)에 적용될 수 있지만, 전압 역전이 적용된 후에, 유전체 내의 분포된 전극들(108, 110) 간의 계면(118) 내에 전하가 축적(built up)되어 유지될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 영역들(C)은 분포된 전극들(108, 110) 간의 잔여 전하를 포함할 수 있고, 그에 따라, 전압 역전 방식이 적용되었음에도 불구하고, 기판을 정전 캐리어(100)에 계속 척킹한다. 그러나, 방사 보조 릴리즈 기법들의 사용은 영역들(C)의 잔여 전하를 감소시키거나 제거할 수 있다. 따라서, 기판은 효율적인 방식으로 정전 캐리어(100)로부터 디척킹될 수 있다. 예컨대, 기판은 대략 15초 미만의, 예컨대 대략 10초 미만의, 이를테면, 대략 5초 미만의 시간량으로 디척킹될 수 있다. 그러므로, 전극 어셈블리(106)는 전자기 방사의 하나 또는 그 초과의 파장들을 수신하도록 구성될 수 있다. 가시광 방사, 자외 방사, 적외 방사, 또는 열 방사 중 하나와 같은 전자기 방사를 실질적으로 투명한 정전 캐리어(100)의 분포된 전극들(108, 110)에 제공하는 것은, 광-강화 전하 이동성을 개시할 수 있거나 또는 특정 실시예들에서는 열적으로 강화된 전도도를 개시할 수 있다. 광-강화 전도도는 계면(118)에서 영역들(C)의 잔여 전하를 중화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 전자기 방사는 대략 300nm 내지 대략 800nm, 예컨대 대략 360nm 내지 대략 700nm의 파장을 유지할 수 있다. 전자기 방사 소스들의 예들은, 크세논 램프들, 레이저들, LED(light emitting diode)들, 이를테면, 고출력 청색 LED들, 자외선 램프들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 방사는 광학 방사 또는 열적 방사일 수 있다.
[0035] 상이한 파장들의 방사 소스 및/또는 전자기 방사를 정전 캐리어(100)를 향하여 지향시키는 것은, 잔여 전하들을 포함하는 영역들(C)을 원격으로 그리고/또는 광학적으로 가열하여, 과량의 자유 캐리어들, 즉, 정공들 및 전자들을 발생시킬 수 있다. 정공들 및 전자들은 반도체 재료에서 전류를 담당하는 전하 캐리어들의 각각의 타입들이다. 정공은 일반적으로, 전자의 부재(absence)로서 정의될 수 있다. 전자들은 영역(C) 내의 포지티브 잔여 전하들을 중화시킬 수 있는 반면, 정공들은 영역들(C) 내의 네거티브 잔여 전하들을 중화시킬 수 있다. 자유 캐리어들은 잔여 전하들을 중화시키기 위해 잔여 전하들의 영역들(C)로 자유롭게 이동하며, 그에 따라 기판을 디척킹할 수 있다.
[0036] 광학 방사의 장점들은, 정전 캐리어(100) 내의 잔여 전하들의 영역들(C)이 정확하게 중화될 수 있도록, 특정 전자기 방사 디바이스의 정확한 그리고/또는 국부적인 제어를 포함할 수 있다. 그러므로, 정전 캐리어(100)의 특정 영역들을 노출시키는 능력이 있을 수 있거나, 또는 다른 한편으로는, 전체 정전 캐리어(100)가 전자기 방사로 스캐닝될 수 있다. 정전 캐리어(100)의 영역(C)이 전자기 방사를 수신한 후에, 정전 캐리어(100)의 영역(C)의 잔여 전하는 대략 15초 미만 내에, 예컨대 10초 내에 중화되며, 그에 따라, 정전 캐리어(100)에 부착된 기판이 신속하게 디척킹될 수 있다.
[0037] 도 4는 도 1의 정전 캐리어의 다른 실시예를 예시한다. 도시된 바와 같이, 금속 산화물 층(144)은 투명한 전도성 산화물 재료(142)와 커버(102) 간의 계면(146)에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 금속 산화물 층(144)은 투명한 전도성 산화물 재료(142)와 커버(102) 간의 본딩 계면 또는 접착 층으로서의 기능을 할 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 산화물 층(144)은 투명한 전도성 산화물 재료(142)와 커버(102) 간의 쿠션 층으로서의 기능을 할 수 있다. 게다가, 금속 산화물 층(144)은 투명한 전도성 산화물 재료(142)와 커버(102)가 더 안전하게 접촉하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 금속 산화물 층(144)은 투명할 수 있다. 다른 실시예에서, 전도성 금속 산화물 층은 반투명할 수 있다. 금속 산화물 층(144)은 금속 산화물 층(144)을 방사에 대해 투명하거나 또는 반투명하게 만들기 위해 선택된 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 금속 산화물 층(144)은, 수십 나노미터, 이를테면, 대략 5nm 내지 대략 100nm, 예컨대 대략 10nm 내지 대략 80nm의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 부가적으로, 금속 산화물 층(144)은 산화물 증착에 의해 형성될 수 있다.
[0038] 도 5는 일 실시예에 따른, 기판을 디척킹하기 위한 방법의 흐름도(500)를 예시한다. 흐름도(500)는, 기판이 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹되는 동작(510)에서 시작된다. 일 실시예에서, 제1 극성을 갖는 제1 전압을 하나 또는 그 초과의 제1 인터리빙 정전 척킹 전극들에 적용하고 그리고 제1 극성과 정반대인 제2 극성을 갖는 제2 전압을 하나 또는 그 초과의 제2 인터리빙 정전 척킹 전극들에 적용하고, 그에 따라 정전기력을 생성함으로써, 기판이 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹될 수 있다.
[0039] 동작(520)에서, 기판은, 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹되어 있는 동안 프로세싱될 수 있다. 동작(530)에서, 정전 캐리어의 정전 척킹 전극을, 정전 척킹 전극들에 의해 발생된 정전하를 중화시키기에 충분한 전자기 방사에 노출시킴으로써, 기판이 디척킹될 수 있다. 일 실시예에서, 기판을 정전 캐리어로부터 디척킹하는 것은, 전극 어셈블리 상의 정전하들을 중화시키기 위해 정전 캐리어를 하나 또는 그 초과의 파장들의 정전기 방사에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전극 어셈블리를 하나 또는 그 초과의 파장들의 정전기 방사에 노출시키는 것은, 전극 어셈블리를 대략 300nm 내지 대략 800nm, 예컨대 대략 360nm 내지 대략 700nm의 파장을 갖는 방사에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 전자기 방사는 가시광 방사, 자외 방사, 적외 방사, 또는 열 방사 중 하나일 수 있다. 동작(540)에서, 기판은 정전 캐리어로부터 제거될 수 있다.
[0040] 따라서, 본원에서 개시된 정전 캐리어는 고온들, 이를테면, 대략 450℃를 초과하는 온도들에서 동작할 수 있는 투명한 전도성 산화물 재료 전극을 특징으로 한다. 투명한 전도성 산화물 재료 전극들은 인듐-주석 산화물 재료를 레버리지(leverage)하여, 공통 금속성 컨덕터들과 그들의 연관된 절연/캡슐화 사이의 열팽창 계수들 간의 불일치(discrepancy)로 인해 초래되는 큰 열 응력들의 악영향들을 해결할 수 있다. 제안된 실시예들은 이러한 투명한 전도성 산화물 재료 전극 구조들의 대량 생산에 적절하다. 개시된 실시예들은 고온 동작 정전 캐리어들뿐만 아니라 큰 열 응력들에 대한 복원력(resilience)을 요구할 수 있는 디바이스들을 위한 패키징 및 캡슐화 기술들에서 적용된다. 게다가, 개시된 실시예들은 전자기 방사를 사용하여 실질적으로 투명한 정전 캐리어로부터 기판을 디척킹하는 것을 제공할 수 있다. 정전 캐리어의 전극 어셈블리는 정전 캐리어 내의 잔여 전하들을 중화시킬 수 있는 전자기 방사를 수신할 수 있다. 잔여 전하들이 중화됨에 따라, 기판은 정전 캐리어로부터 신속하게 디척킹되고, 그에 따라 스루풋을 증가시키고 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
[0041] 개시된 실시예들은 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어를 제공한다. 정전 캐리어는 투명한 바디를 가질 수 있다. 투명한 바디는 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해질 수 있다. 정전 캐리어는 또한, 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 산화물 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 투명한 전도성 산화물 재료는 인듐-주석 산화물 재료일 수 있다.
[0042] 전술한 예들이 제한적이 아니라 예시적이라는 것이 당업자들에게 인식될 것이다. 본 명세서를 읽으면서 도면들을 검토할 때 당업자들에게 자명한 본원에 대한 모든 치환들, 강화들, 균등물들 및 개선들이, 본 개시내용의 진정한 사상 및 범위 내에 포함되는 것이 의도된다. 따라서, 하기의 첨부된 청구항들이, 이들 교시들의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 모든 이러한 수정들, 치환들 및 균등물들을 포함한다는 것이 의도된다.

Claims (15)

  1. 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어(electrostatic carrier)로서,
    상기 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 상기 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 갖는 투명한 바디;
    상기 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극(electrostatic chucking electrode)들; 및
    상기 투명한 바디 상에 배치된 투명한 커버를 포함하고,
    상기 투명한 바디, 상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들, 및 상기 투명한 커버는 반도체 슬릿 밸브 도어를 통해 상기 기판을 이송하도록 사이즈가 정해진 일원화된 구조(unitary structure)를 형성하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 산화물 재료 또는 투명한 와이어 메쉬 재료를 포함하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 투명한 전도성 산화물 재료는 인듐 주석 산화물 재료, 알루미늄-도핑된 아연-산화물 재료, 또는 인듐-도핑된 카드뮴-산화물 재료 중 적어도 하나를 포함하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 투명한 바디 및 상기 투명한 커버 둘 모두는 유전체 재료로 형성되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 유전체 재료는 알루미노실리케이트 유리 재료, 보로실리케이트 유리 재료, 또는 템퍼링된 소다-석회 유리 재료인,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 인터리빙되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 상기 투명한 바디에 배치되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 상기 투명한 바디의 외부 표면 상에 배치되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 상기 투명한 커버와 상기 투명한 바디 간에 배치되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  10. 기판을 이송하기 위한 정전 캐리어로서,
    상기 기판을 프로세싱 챔버 내로 그리고 상기 프로세싱 챔버 밖으로 이송하도록 사이즈가 정해진 제1 표면을 갖는 투명한 바디; 및
    상기 투명한 바디에 커플링된 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들을 포함하고,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 투명한 전도성 산화물 재료를 포함하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 투명한 전도성 산화물 재료는 인듐 주석 산화물 재료, 알루미늄-도핑된 아연-산화물 재료, 또는 인듐-도핑된 카드뮴-산화물 재료 중 적어도 하나를 포함하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 인터리빙되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 투명한 바디 상에 배치된 투명한 커버를 더 포함하고,
    상기 투명한 바디 및 상기 투명한 커버는 유전체 재료로 형성되고, 그리고 상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들은 상기 투명한 커버와 상기 투명한 바디 간에 배치되는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 투명한 바디, 상기 하나 또는 그 초과의 정전 척킹 전극들, 및 상기 투명한 커버는 반도체 슬릿 밸브 도어를 통해 상기 기판을 이송하도록 사이즈가 정해진 일원화된 구조를 형성하는,
    기판을 이송하기 위한 정전 캐리어.
  15. 기판을 디척킹(dechucking)하기 위한 방법으로서,
    기판을 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹하는 단계;
    상기 정전 캐리어에 정전기적으로 척킹되어 있는 동안 상기 기판을 프로세싱하는 단계;
    상기 정전 캐리어의 정전 척킹 전극을, 정전 척킹 전극들에 의해 발생된 정전하를 중화시키기에 충분한 전자기 방사에 노출시킴으로써, 상기 기판을 디척킹하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 정전 캐리어로부터 제거하는 단계를 포함하는,
    기판을 디척킹하기 위한 방법.
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