KR20190029769A - 양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법 - Google Patents

양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190029769A
KR20190029769A KR1020197006936A KR20197006936A KR20190029769A KR 20190029769 A KR20190029769 A KR 20190029769A KR 1020197006936 A KR1020197006936 A KR 1020197006936A KR 20197006936 A KR20197006936 A KR 20197006936A KR 20190029769 A KR20190029769 A KR 20190029769A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrostatic chuck
substrate
assemblies
chuck
esc
Prior art date
Application number
KR1020197006936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102241341B1 (ko
Inventor
존 엠. 화이트
세레샤 와이. 라오
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20190029769A publication Critical patent/KR20190029769A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102241341B1 publication Critical patent/KR102241341B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833Details of electrostatic chucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/6776Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

정전 척 및 그 정전 척을 사용하기 위한 방법이 본원에서 설명된다. 일 예에서, 척 바디에 걸쳐 어레이로 탑재된 복수의 독립적으로 교체가능한 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척이 제공된다. 정전 척 조립체들은 대면적 기판을 지지하는 데 적합한 기판 지지 표면을 정의한다. 복수의 정전 척 조립체들 중 적어도 제1 정전 척 조립체는 복수의 정전 척 조립체들 중 제2 정전 척 조립체의 동작과 독립적으로 동작가능하다. 또 다른 예에서, 기판을 척킹하기 위한 방법이 제공된다.

Description

양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법
[0001] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 프로세싱 동안 기판들을 고정시키기 위한 기판 캐리어들, 기판 지지부들 등과 함께 사용하는 데 적합한 양극성 정전 척(bipolar electrostatic chuck)에 관한 것이다.
[0002] 기판들, 이를테면 반도전성 기판들 및 디스플레이들의 프로세싱에서, 기판은 프로세싱 동안 프로세스 챔버에서 기판 캐리어 또는 기판 지지부의 기판 지지 표면 상에 홀딩(hold)된다. 기판 지지 표면은, 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 전기적으로 바이어싱될 수 있는 하나 이상의 전극들을 갖는 정전 척(ESC)을 포함할 수 있다. 일부 ESC 설계들은, ESC 상에 지지된 기판에서 전하 분리(charge separation)를 생성하기 위해, 상이한 전압들로 대전되는 2개 이상의 전극들을 포함한다. 반대로 대전된 전극들이 ESC에 배치된 상태로, ESC에 의해 기판에서 유도되는 전하 분리는 정전 척킹력을 생성하고, 그에 의해, 기판 캐리어 또는 기판 지지부의 기판 지지 표면에 기판을 고정시킨다.
[0003] 다양한 디스플레이 기판들, 예컨대 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들 등의 프로세싱에서, 적절한 마스크 정렬을 위해, 기판의 고도의 평탄성이 요구된다. 전압들을 활용하여 ESC 및 기판 캐리어에 기판이 척킹되는 것은, 양극성 전극들 사이에 아킹(arcing)을 유발하여, ESC를 손상시킬 수 있고, 잠재적으로는 프로세싱 환경 내에 오염물을 방출할 수 있다. ESC가 손상되면, 전체 ESC는, 일반적으로 전체 ESC의 교체를 포함하는 고비용 수리들을 위해, 서비스로부터 제거되어야만 한다.
[0004] 따라서, 개선된 양극성 ESC가 필요하다.
[0005] 기판 지지 표면에 걸쳐 배면 가스를 유지하기 위한 밀봉부들, 및 고 전압 애플리케이션들에서 사용하는 데 적합한 단자 커넥터들과 함께, 정전 척 및 그 정전 척을 사용하기 위한 방법이 본원에서 설명된다. 일 예에서, 척 바디에 걸쳐 어레이로 탑재된 복수의 독립적으로 교체가능한 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척이 제공된다. 정전 척 조립체들은 대면적 기판을 지지하는 데 적합한 기판 지지 표면을 정의한다. 복수의 정전 척 조립체들 중 적어도 제1 정전 척 조립체는 복수의 정전 척 조립체들 중 제2 정전 척 조립체의 동작과 독립적으로 동작가능하다.
[0006] 다른 예에서, 갭들이 사이에 정의되어 있는 복수의 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척이 제공된다. 갭들은 정전 척 조립체들에 의해 정의된 기판 지지 표면에 걸쳐 가스를 유동시키도록 구성된다.
[0007] 다른 예에서, 복수의 정전 척 조립체들을 에워싸는, 캔틸레버식 배향(cantilevered orientation)으로 지지된 밀봉부를 포함하는 정전 척이 제공된다. 밀봉부는 정전 척 조립체들에 걸쳐 배면 가스를 유지하도록 구성된다.
[0008] 다른 예에서, 복수의 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척이 제공된다. 각각의 정전 척 조립체는 메인 바디로부터 연장되는 적어도 제1 탭을 포함한다. 제1 탭은 정전 척 조립체의 메인 바디에 배치된 전극들로의 전기 연결을 가능하게 하기 위해 척 바디를 통해 라우팅된다.
[0009] 다른 예에서, 전기 절연 커버에 캡슐화(encapsulate)된 접촉 단자를 포함하는 단자 커넥터가 제공된다. 접촉 단자의 일부가 커버의 상단 표면 내의 개구를 통해 노출된다. 커버의 상단 표면은 개구의 반경방향 외측에 배치된 외측 링, 및 개구의 반경방향 내측에 배치된 내측 링을 더 포함한다.
[0010] 위에서 설명된 단자 커넥터의 다른 예에서, 내측 링 및 외측 링은, 링들에 의해 에워싸인 접촉 단자가 전기 커넥터의 전도체와 물리적으로 그리고 전기적으로 접촉하는 경우, 메이팅 전기 커넥터의 절연 부분에 대하여 밀봉식으로 압축된다.
[0011] 다른 예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 단자 커넥터를 사용하여 전기 리드들에 정전 척이 연결된다.
[0012] 다른 예에서, 본원에서 설명되는 바와 같은 정전 척은 스템(stem)에 커플링되거나, 또는 그 정전 척에 기판이 고정되어 있으면서, 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버들 사이에서 운송되도록 적응된다.
[0013] 또 다른 예에서, 기판을 척킹하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 복수의 독립적으로 교체가능하고 독립적으로 에너자이징가능한(energizable) 양극성 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척의 기판 지지 표면에 대하여 대면적 기판을 배치하는 단계; 기판 지지 표면에 기판을 고정시키기 위해, 양극성 정전 척 조립체들의 적어도 제1 그룹을 에너자이징하는 단계; 기판과 기판 지지 표면 사이에 배면 가스를 제공하는 단계; 및 캔틸레버식 배향으로 고정되고 양극성 정전 척 조립체들을 에워싸는 밀봉부 아래에서 압력을 가하는 단계를 포함하며, 압력은 밀봉부를 휘게 하여 기판과 접촉하게 한다.
[0014] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0015] 도 1은 본원에서 개시되는 일 실시예에 따른, 통합된 정전 척(ESC)을 갖는 기판 캐리어의 사시도이다.
[0016] 도 2는 도 1의 기판 캐리어의 정면도이다.
[0017] 도 3은 도 1의 ESC의 정전 척 조립체의 분해도이다.
[0018] 도 4는 인접한 정전 척 조립체들을 예시하는, 기판 캐리어의 부분 단면도이다.
[0019] 도 5는 기판 캐리어의 다른 부분 단면도이다.
[0020] 도 6은 ESC의 전기 연결들을 예시하는, 기판 캐리어의 다른 부분 단면도이다.
[0021] 도 7은 전기 커넥터 및 ESC의 일부의 분해도이다.
[0022] 도 8은 도 1의 기판 캐리어의 측면도이다.
[0023] 도 9는 기판 캐리어의 정면 절개도이다.
[0024] 도 10은 프로세싱 시스템을 통해 기판들을 운송하기 위해 도 1의 기판 캐리어를 활용하는 프로세싱 시스템의 부분 개략도이다.
[0025] 도 11은 통합된 ESC를 갖는 기판 지지부를 활용하는 다른 프로세싱 시스템의 개략적인 단면도이다.
[0026] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예에서 개시되는 엘리먼트들이 구체적인 설명 없이 다른 실시예들에 대해 유익하게 활용될 수 있다는 것이 고려된다.
[0027] 본원에서 제공되는 실시예들은, 프로세싱 동안 기판들을 고정시키기 위한 기판 캐리어들, 기판 지지부들 등과 함께 사용하는 데 적합한 양극성 정전 척(ESC)에 관한 것이다. ESC는 복수의 교체가능한 정전 척 조립체들을 포함한다. 각각의 정전 척 조립체는 독립적으로 교체될 수 있고, 그에 따라, ESC를 수리하는 데 필요한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 복수의 정전 척 조립체들 중 적어도 제1 정전 척 조립체는 복수의 정전 척 조립체들 중 제2 정전 척 조립체의 동작과 독립적으로 동작가능하다. 따라서, 일부 정전 척 조립체들은 다른 정전 척 조립체들이 고장난 경우에만 활용될 예비품들로서 구성될 수 있고, 그에 의해, ESC의 서비스 수명이 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정전 척 조립체들에 전력 소스를 커플링시키기 위해, 고 전압 단자 커넥터가 활용될 수 있다. 고 전압 단자 커넥터는 아킹을 방지하도록 구성되고, 그에 의해, ESC의 수명을 개선하고, 기판 프로세싱 수율을 개선한다. 일부 실시예들에서, ESC는 ESC에 척킹된 기판 아래로부터 빠져나가는 열 전달 가스의 양을 제어하기 위한 가요성 립 밀봉부(lip seal)를 포함할 수 있고, 그에 의해, ESC의 온도 제어가 개선될 수 있다. 그러한 이점들은, 다른 애플리케이션들 중에, 아래에서 도 1 내지 도 9를 참조하여 논의되는 바와 같은, 기판들을 고정시키고 챔버들 사이에서 운송하기 위해 활용되는 기판 캐리어, 및 아래에서 도 10을 참조하여 논의되는 바와 같은, 프로세싱 챔버 내에서 하나 이상의 기판을 지지하기 위해 활용되는 기판 지지부들에 포함될 수 있다. 더욱이, 신규한 가요성 립 밀봉부 및/또는 고 전압 단자 커넥터는 또한, 본원에서 설명되는 바와 같은 적어도 하나의 정전 척 조립체를 필수적으로 갖지 않는 애플리케이션들에도 활용될 수 있다.
[0028] 이제 도 1을 참조하면, 기판 캐리어(100)와 통합된 정전 척(ESC)(104)의 사시도가 도시된다. ESC(104)는 기판 캐리어(100)가 프로세싱 챔버와 다른 챔버 사이에서 이동하는 동안 대면적 기판을 운송 및 지지할 수 있게 한다. 일 예에서, ESC(104)는 하나 이상의 기판들을 지지하도록 구성될 수 있고, 적어도 0.174 m2의 기판 지지 표면(116)을 가질 수 있다. 일반적으로, ESC(104)의 기판 지지 표면(116)의 사이즈는 1 m2 내지 약 12 m2, 예컨대 약 2 m2 내지 약 9 m2일 수 있다. 다른 예들에서, ESC(104)의 기판 지지 표면(116)은 하나 이상의 대면적 기판들, 이를테면 약 1.4 m2 이상의 평면 면적을 갖는 기판들을 운송하도록 적응될 수 있다.
[0029] 기판은, 이를테면, 다른 프로세스들 중 OLED 제작 프로세스들을 위한 재료 증착에 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 기판은 재료들, 이를테면, 유리(예컨대, 소다 석회 유리, 붕규산 유리 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료, 및 이들의 조합들로 제조될 수 있다.
[0030] ESC(104)는, 화학 기상 증착(CVD) 프로세스들, 물리 기상 증착(PVD) 프로세스들, 에칭 프로세스들, 또는 임의의 적합한 플라즈마 또는 진공 프로세스, 예컨대 OLED 디스플레이 제조 프로세스들을 포함하는 플라즈마 프로세스 동안 기판을 운송하기 위해 사용될 수 있다. ESC(104)는 또한, 비-플라즈마 및 비-진공 환경들에서 사용하도록 적응될 수 있고, 그리고 고온 애플리케이션들과 양립가능할 수 있다. ESC(104)의 다양한 실시예들이 본원에서 개시되지만, 다른 제조자들로부터의 정전 척들이 본원에서 제공되는 개시내용으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있다는 것이 고려된다.
[0031] 기판 캐리어(100)는 ESC(104)의 기판 지지 표면(116) 상에서 수직 배향으로 기판을 운송하도록 적응된다. 기판 캐리어(100)는 ESC(104), 캐리어 바디(106), 선택적인 배면 ESC(110), 및 선택적인 병진이동 부재(120)를 포함한다. 활용되는 경우, 배면 ESC(110)는 캐리어 바디(106)의 반대 측 상에 제2 대면적 기판을 홀딩하기 위해 사용된다. 배면 ESC(110)는 ESC(104)와 실질적으로 동일하게 제작될 수 있다.
[0032] ESC(104)는 척 바디(108) 및 복수의 독립적으로 교체가능한 정전 척 조립체들(102)을 포함한다. ESC(104)의 정전 척 조립체들(102)은 ESC(104)의 기판 지지 표면(116)을 형성한다. 정전 척 조립체들(102)은 기판 지지 표면(116)에 걸쳐 데카르트 어레이(즉, 행들과 열들의 2-차원 어레이) 또는 다른 패턴으로 배열될 수 있다. 각각의 정전 척 조립체(102)는 ESC(104)의 다른 정전 척 조립체들(102)을 방해하지 않으면서 독립적으로 교체될 수 있고, 그에 의해, ESC(104)의 수리 및 재조정이 더 신속하게 그리고 더 저렴하게 될 수 있다.
[0033] 척 바디(108)는 세라믹 또는 다른 재료, 이를테면 알루미늄으로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 척 바디(108)와 캐리어 바디(106)는 단일 컴포넌트로서 제작될 수 있고, 그에 따라, 척 바디(108) 및 캐리어 바디(106)에 대한 참조는 상호 교환가능하게 활용될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 정전 척 조립체들(102)은 캐리어 바디(106)에 직접적으로 탑재된다. 척 바디(108)는 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112) 상에 배치된다. 선택적인 배면 ESC(110)는 캐리어 바디(106)의 제2 표면(114) 상에 배치될 수 있다. 캐리어 바디(106)의 제2 표면(114)은 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)과 반대로 배향된다. 선택적인 병진이동 부재(120)는 캐리어 바디(106)의 바닥 표면(118)에 커플링될 수 있다. 바닥 표면(118)은 제1 표면(112)과 제2 표면(114) 사이에서 연장된다.
[0034] 정전 척 조립체들(102)의 어레이를 에워싸는 립 밀봉부(192)가 또한 기판 지지 표면(116) 상에 예시되어 있다. 립 밀봉부(192)는 정전 척 조립체들(102)로부터 갭(190)만큼 이격된다. 가스가 립 밀봉부(192) 뒤에서 제공되고, 립 밀봉부(192)와 정전 척 조립체들(102) 사이에 정의된 갭(190)을 통해 유동한다. 립 밀봉부(192) 뒤의 가스의 압력은 갭(190) 근처의 립 밀봉부(192)의 단부가 캐리어 바디(106)로부터 휘어지게 하여, 정전 척 조립체들(102)에 고정된 기판과 접촉하게 하고, 그에 의해, 기판 지지 표면(116)을 형성하는 정전 척 조립체들(102)과 기판 사이의 열 전달 가스를 실질적으로 한정하고, 그에 따라, ESC(104)를 통해 기판의 온도를 제어하는 능력을 증가시킨다.
[0035] 도 2는 도 1의 기판 캐리어(100)의 정면도를 예시한다. ESC(104)의 각각의 정전 척 조립체(102)는 분배된 전극들(248, 250)의 적어도 2개의 세트들을 포함한다. 전극들(248, 250)은, 전극들(248, 250)이 기판 캐리어(100)의 기판 지지 표면(116)에 기판을 고정시키기에 충분한 정전기력을 생성하도록 양극성 방식으로 에너자이징될 수 있도록, 임의의 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 전극들(248, 250)의 상이한 세트들이 동일하게 이격될 수 있거나, 또는 임의의 다른 원하는 구성으로 배열될 수 있다. 예컨대, 전극들(248, 250)의 세트들은 원하는 척킹 특성들을 제공하도록 구성된 열들, 행들, 어레이들, 또는 다른 패턴들로 배열될 수 있다. 각각의 전극(248, 250)은 각각의 전극(248, 250)에 전압이 인가되는 경우 필요에 따라 상이한 극성들로 대전될 수 있고, 그에 따라, 정전기력을 생성할 수 있다. 전극들(248, 250)의 다수의 세트들이 척 바디(108)의 기판 지지 표면(116)에 걸쳐 정전기력을 측방향으로 분배하도록 구성될 수 있다.
[0036] 일 예에서, 제1 전극(248)은 제2 전극(250)의 복수의 전극 핑거들(252)과 인터리빙(interleave)된 복수의 전극 핑거들(254)을 포함할 수 있다. 인터리빙된 전극 핑거들(252, 254)이 ESC(104)의 넓은 면적에 걸쳐 분배되는 국부적인 정전기 인력을 제공하고, 여기서, 집합체(aggregation)는 종래의 설계들과 비교하여, 더 적은 척킹 전압을 활용하면서 큰 척킹력을 제공하는 것으로 여겨진다. 전극 핑거들(252, 254)은 상이한 길이들 및 기하형상을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 전극 핑거들(252, 254)은 약 0.1 mm 내지 약 20 mm, 예컨대 약 0.25 mm 내지 약 10 mm의 폭을 가질 수 있으며, 이러한 폭은 척킹될 재료 타입에 따라 변화될 수 있다. 원하는 경우, 전극 핑거들(252, 254)은 상이한 사이즈들로 구성되면서 서로 인터리빙할 수 있다. 전극 핑거들(252, 254)은, 원하는 수의 전극 핑거들(252, 254)이 원하는 패턴을 형성할 때까지, 교번적으로 그리고 반복적으로 형성될 수 있다.
[0037] 각각의 전극(248, 250)의 전극 핑거들(252, 254)은 일반적으로, 각각의 정전 척 조립체(102)의 메인 바디(280)에 형성된다. 제1 탭(260) 및 제2 탭(270)이 메인 바디(280)로부터 연장된다. 탭들(260, 270)이 메인 바디(280)의 동일한 측으로부터 연장되는 것으로 도시되어 있지만, 대안적으로, 메인 바디(280)의 대향하는 또는 인접한 측들로부터 연장될 수 있다.
[0038] 제1 탭(260)은 제1 연결 단자(264)를 포함하는 한편, 제2 탭(270)은 제2 연결 단자(268)를 포함한다. 제1 연결 단자(264)는 제1 탭(260)을 통해 제1 전극(248)에 전기적으로 커플링되는 한편, 제2 연결 단자(268)는 제2 탭(270)을 통해 제2 전극(250)에 전기적으로 커플링된다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 각각의 탭(260, 270)은, 탭들(260, 270)이 바디(108)(그리고 선택적으로는 바디(106))를 통해, 전력 소스(258)와 정전 척 조립체(102)의 전기 연결을 가능하게 하는 위치까지 관통할 수 있게 하도록, (예컨대, 가상 라인(262)을 따라) 메인 바디(280)의 평면으로부터 접히거나 또는 휘어진다. 탭들(260, 270)은, ESC(104)에 조립될 시, 하나의 정전 척 조립체(102)의 탭들(260, 270)이 인접 정전 척 조립체(102)의 탭들(260, 270)과 인터리빙할 수 있게 하도록 이격될 수 있다.
[0039] ESC(104) 내의 정전 척 조립체들(102) 각각은, ESC(104)의 원하는 구역 내에서 제공되는 척킹력의 미세 튜닝을 가능하게 하기 위해 개별적으로 제어가능할 수 있다. 유사하게, 정전 척 조립체들(102), 예컨대 3개의 정전 척 조립체들(102)의 그룹들이 함께 제어가능할 수 있다. 임의의 개수의 정전 척 조립체들(102)이 임의의 원하는 패턴 또는 조합으로 함께 제어가능할 수 있다는 것이 고려된다. ESC(104) 내의 정전 척 조립체들(102)의 개별 또는 그룹 제어는 제어 전자기기(electronics)(256)에 의해 제어될 수 있고, 그리고 캐리어(100)에 다양한 타입들의 기판들을 척킹하도록 적응될 수 있다. 선택적으로, 정전 척 조립체들(102)의 제1 그룹만이 ESC(104)에 기판을 고정시키기 위해 전력 공급될 수 있고, 그에 의해, 정전 척 조립체들(102)의 제2 그룹은, 제1 그룹의 정전 척 조립체들(102) 중 하나 이상이 고장난 경우에만 필요에 따라 에너자이징되는 예비품 또는 백업 척으로서 기능할 수 있게 된다. 예컨대, 제1 기판을 고정시키기 위해 초기에 활용된 제1 그룹의 정전 척 조립체들(102) 중 하나 이상이 고장난 것으로 결정되었으면, 제2 기판을 고정시키기 위해 제1 그룹이 활용되는 동안, 초기에 에너자이징되지 않은 제2 그룹의 정전 척 조립체들(102) 중 하나 이상이 ESC(104)에 기판들을 고정시키기 위해 제1 그룹의 일부로서 에너자이징될 수 있다.
[0040] 전력 소스(258)는 정전 척 조립체들(102)의 전극들(248, 250)에 전기적으로 커플링되고, 원하는 경우, 정전 척 조립체들(102)에 척킹 또는 디척킹 전력을 제공하도록 구성된다. 전력 소스(258)는 또한, 제어 전자기기(256)와 전기적으로 통신할 수 있다. 따라서, 제어 전자기기(256)는 전력 소스(258)로부터 정전 척 조립체들(102) 각각으로의 전기 신호들의 독립적이고 선택적인 전달을 제어하도록 적응될 수 있다.
[0041] ESC(104)는 약 6개 내지 약 500개 이상의 정전 척 조립체들(102), 예컨대 약 200개 내지 약 300개의 정전 척 조립체들(102)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, ESC(104)는 2-D 어레이로 배열된 약 225개의 정전 척 조립체들(102)을 갖는다. 다른 실시예에서, ESC(104)는 3개의 정전 척 조립체들(102)의 약 75개의 그룹들을 갖는다. 그리드-형 패턴으로 배열된 것으로서 도시되어 있지만, ESC 어레이(202)는 원하는 척킹 능력들을 수용하도록 바디(204) 상에 임의의 형상 또는 패턴으로 구성될 수 있다.
[0042] ESC(104)에 포함된 정전 척 조립체들(102)의 메인 바디(280)는 정사각형 또는 직사각형 평면 형태(즉, 형상)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 메인 바디(280)가 다른 형상들을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 일 실시예에서, 메인 바디(280)의 폭(212)은 약 100 mm 내지 약 200 mm, 이를테면 약 150 mm 내지 약 175 mm일 수 있다. 메인 바디(280)의 길이(214)는 약 100 mm 내지 약 200 mm, 이를테면 약 140 mm 내지 약 150 mm일 수 있다. 길이(214) 및 폭(212)은 또한, 다른 사이즈들 및 형상들을 가질 수 있다.
[0043] ESC(104)의 메인 바디(280)에 의해 점유되는 면적은 캐리어 바디(106)의 사이즈와 상관될 수 있고, 실질적으로 전체 바디(106)를 커버할 수 있거나, 또는 캐리어 바디(106)의 일부만을 커버할 수 있다. 도시된 바와 같이, ESC(104)는 캐리어 바디(106)의 일부를 커버한다. 일 실시예에서, ESC(104)의 폭(208)은 약 1000 mm 내지 약 3000 mm, 이를테면 약 2000 mm 내지 약 2500 mm일 수 있다. ESC(104)의 길이(210)는 약 1000 mm 내지 약 3000 mm, 이를테면 약 2000 mm 내지 약 2500 mm일 수 있다. 그러나, 이전에 언급된 바와 같이, ESC(104)의 사이즈는 일반적으로, 캐리어 바디(106)의 사이즈에 대응할 것이다.
[0044] 이전에 설명된 바와 같이, ESC(104)가 상부에 배치된 캐리어 바디(106)는 그 캐리어 바디(106)에 커플링된, 제어 전자기기(256), 전력 소스(258), 및 선택적인 병진이동 부재(120)를 가질 수 있다. 캐리어 바디(106)는 금속, 이를테면 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강, 및 이들의 합금들 및 조합들로 제작될 수 있다. 캐리어 바디(106)는 정사각형 형상 또는 직사각형 형상일 수 있지만, 캐리어 바디(106)가 다른 형상들을 가질 수 있다는 것이 고려된다. 캐리어 바디(106)는 단일 컴포넌트로 제작될 수 있거나, 또는 예컨대 도 5를 참조하여 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 다수의 컴포넌트들로 구성될 수 있다.
[0045] 전력 소스(258), 이를테면 배터리 등이 캐리어 바디(106)에 커플링될 수 있고, 그리고 전력을 저장하고 ESC(104)에 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전력 소스(258) 및 제어 전자기기(256)는 ESC(104) 근처에서 캐리어 바디(106)에 커플링된다. 다른 실시예에서, 전력 소스(258)는 캐리어 바디(106)로부터 원격으로 위치될 수 있지만, ESC(104) 및 제어 전자기기(256)와 전기적으로 통신할 수 있다. 예컨대, 전력 소스(258)는 프로세싱 챔버 내에 위치될 수 있고, 그리고 퀵 디스커넥트(quick disconnect)들, 유도성 커플링, 또는 다른 적합한 기법을 사용하여, 캐리어(100)로부터 기판을 척킹 및 디척킹하는 것이 바람직한 경우, ESC(104) 및 제어 전자기기(256)에 전기적으로 커플링될 수 있다.
[0046] 동작 시, 하나 이상의 기판들이 캐리어(100)와 접촉하게 배치될 수 있고, 제어 전자기기(256)는 전력 소스(258)로 하여금, ESC(104) 내에 배치된 하나 이상의 정전 척 조립체들(102)에서 전극들(248)에 제1 극성을 갖는 척킹 전압을 제공하게 하고, 전극들(250)에 제2 극성을 갖는 척킹 전압을 제공하게 할 수 있다. ESC(104)는 원하는 시간량 동안(즉, 프로세싱 동안) 기판을 척킹하고, 그 후에, 제어 전자기기(256)는 전력 소스(258)로 하여금, 캐리어(100)로부터 기판을 디척킹하기 위해 반대 극성들의 디척킹 전압을 제공할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 프로세싱 챔버 내에 배치된 센서들은 제어 전자기기(256)와 통신할 수 있고, 기판을 척킹 및/또는 디척킹하는 것이 바람직한 경우, 제어 전자기기(256)에 신호들을 제공할 수 있다. 전력 소스(258) 및 제어 전자기기(256)가 ESC(104) 아래에서 캐리어 바디(106)에 커플링된 것으로 도시되어 있지만, 전력 소스(258) 및 제어 잔자기기(256)가 임의의 바람직한 위치, 예컨대 ESC(104) 위 또는 ESC(104) 옆에서, 캐리어 바디(106)에 커플링될 수 있거나 또는 캐리어 바디(106)에 배치될 수 있다는 것이 고려된다.
[0047] 선택적인 병진이동 부재(120)는 하나 이상의 커플링 엘리먼트들(207)에 의해 캐리어 바디(106)에 커플링될 수 있다. 커플링 엘리먼트들(207)은 바디(106)를 형성하기 위해 활용된 재료들과 유사한 재료로 형성될 수 있거나, 또는 다양한 다른 재료들로 형성될 수 있다. 커플링 엘리먼트들(207)은 바디(106)로부터 연장되고, 캐리어 바디(106)에 대하여 병진이동 부재(120)를 포지셔닝한다. 선택적인 병진이동 부재(120)는 프로세싱 챔버 내에서 가이드 등을 따라 이동하도록 적응될 수 있다. 선택적인 병진이동 부재(120)는 로드(rod)-형일 수 있고, 원형 또는 사변형 단면을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 전력 소스가 캐리어 바디(106)로부터 원격으로 위치되는 경우, 선택적인 병진이동 부재(120) 및 커플링 엘리먼트들(207)은 전력 소스(258)와 제어 전자기기(256)/ESC(104) 사이의 전기 통신을 제공하기 위해 전기 전도성일 수 있다.
[0048] 도 3은 ESC(104)의 정전 척 조립체들(102) 중 하나의 분해도이다. 정전 척 조립체(102)는 제1 절연 층(300), 제2 절연 층(302), 및 제3 절연 층(304)을 포함한다. 제1 전극(248)은 제1 절연 층(300)과 제2 절연 층(302) 사이에 개재된다. 제2 전극(250)은 제2 절연 층(302)과 제3 절연 층(304) 사이에 개재된다. 층들(300, 302, 304)은 전기 절연성 폴리머 재료, 이를테면 폴리이미드 또는 폴리아릴에테르케톤, 예컨대 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 형성될 수 있다. 층들(300, 302, 304)은, 접착제, 열 본딩, 또는 다른 적합한 방법에 의해 함께 유지될 수 있다.
[0049] 절연 층들(300, 302, 304)은, 탭(260)을 정의하도록 조립 시 정렬되는 제1 부분들을 포함한다. 절연 층들(300, 302, 304)은 또한, 탭(270)을 정의하도록 조립 시 정렬되는 제2 부분들을 포함한다. 제1 절연 층(300)에 형성된 탭(260)의 제1 부분은 홀(360)을 갖는다. 제2 및 제3 절연 층들(302, 304)에 형성된 탭(260)의 부분들은 홀(362)을 가지며, 그 홀(362)은 제1 연결 단자(264)의 단자 단부를 정의하는 금속 전도체의 표면을 노출시킨다. 홀(362)은 홀(360)과 동심이고, 홀(360)보다 더 크다. 홀들(360, 362)은, 전극(248)에 전기적으로 연결하는 경우, 파스너(아래에서 더 논의됨)가 탭(260)을 통과할 수 있게 하도록 정렬된다. 제1 및 제2 절연 층들(300, 302)에 형성된 탭(270)의 제2 부분은 홀(360)을 갖는 한편, 제3 절연 층(304)에 형성된 탭(270)의 제2 부분은 홀(362)을 갖는다. 홀(362)은 제2 연결 단자(268)의 단자 단부를 정의하는 금속 전도체의 표면을 노출시킨다. 탭(260)과 유사하게, 홀(362)은 홀(360)과 동심이고, 홀(360)보다 더 큰 한편, 홀들(360, 362)은, 전극(250)에 전기적으로 연결하는 경우, 파스너(아래에서 더 논의됨)가 탭(270)을 통과할 수 있게 하도록 정렬된다.
[0050] 도 4는 인접한 정전 척 조립체들(102)을 예시하는, 기판 캐리어(100)의 부분 단면도이다. 기판(400)이 정전 척 조립체들(102)의 기판 지지 표면(116) 상에 배치된 것으로 가상으로 도시된다. 기판(400)은 위에서 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 정전 척 조립체들(102)은 감압 접착제 또는 다른 적합한 방법을 활용하여 척 바디(108)(존재하는 경우)의 상부 표면(402)에 탑재될 수 있다. 정전 척 조립체들(102)(그리고 존재하는 경우 척 바디(108))은 감압 접착제 또는 다른 적합한 방법을 활용하여 캐리어 바디(106)에 탑재될 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하여 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 각각의 정전 척 조립체(102)의 전극들(248, 250)은 전기 리드들(412, 414)에 의해 제어 전자기기(256) 및 전력 소스(258)에 커플링된다.
[0051] 도 4를 계속 참조하면, 정전 척 조립체들(102)의 2개 이상의 인접한 메인 바디들(280)의 대면 에지들(480)은 이격되고, 그에 의해, 정전 척 조립체들(102) 사이에 갭(468)이 형성된다. 선택적으로, 선택된 다른 인접한 정전 척 조립체들(102) 사이에 갭들(468)이 존재하지 않을 수 있다. 갭들(468)은 ESC(104)의 기판 지지 표면(116)에 걸쳐 정전 척 조립체들(102) 사이에 가스 채널들을 형성한다. 어떤 정전 척 조립체들(102) 사이에 갭들(468)을 갖고 어떤 정전 척 조립체들(102) 사이에 갭들(468)을 갖지 않는지를 선택함으로써, 기판 지지 표면(116)에 걸쳐 가스 채널들의 패턴이 형성될 수 있다. 갭들(468)에 의해 정의된 가스 채널들은, ESC(104)와 그 ESC(104)에 고정된 기판(400) 사이의 열 전달을 개선하기 위해, 배면 가스, 이를테면 He로 채워질 수 있다. 어떤 정전 척 조립체들(102)이 그 사이에 형성되는 갭들(468)을 갖는지를 선택함으로써, 가스 채널들의 패턴이 원하는 대로 구성될 수 있다.
[0052] 일 실시예에서, 캐리어 바디(106)는 하나 이상의 포트들(464)을 포함할 수 있으며, 그 하나 이상의 포트들(464)은 캐리어 바디(106)를 통해 형성된 통로들(466, 462)을 통해 배면 가스 소스(460)에 커플링된다. 배면 가스 소스(460)는 캐리어 바디(106) 내부에 배치될 수 있거나, 또는 예컨대 퀵 커넥트(quick connect) 또는 다른 피팅(fitting)(미도시)을 사용하여, 프로세싱 챔버에 있는 동안 캐리어 바디(106)에 일시적으로 커플링될 수 있다. 대안적으로, 포트들(464)은, 도 6, 도 7, 및 도 9를 참조하여 아래에서 설명되는 바와 같은, 전기 연결들을 ESC(104)로 라우팅하기 위해 활용되는 애퍼처(aperture)들 내에 통합될 수 있다.
[0053] 하나 이상의 포트들(464)은 정전 척 조립체들(102) 사이에 가스 채널들을 형성하는 갭들(468)과 정렬된다. 따라서, 기판(400)의 온도 제어를 향상시키기 위해, 배면 가스, 이를테면 He는 배면 가스 소스(460)로부터 포트들(464)을 통해 갭들(468) 내로 제공될 수 있다. 정전 척 조립체들(102) 사이에 정의된 갭들(468)에 의해 가스 채널들이 형성되므로, 기판 지지 표면(116)에 별개의 가스 채널들이 형성될 필요가 없고, 그에 의해, 제작 비용들이 감소된다. 그러나, ESC(104)의 표면에 걸친 배면 가스의 분배를 향상시키기 위해, 피처들이 정전 척 조립체들(102)의 기판 지지 표면 상에 형성될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 부가적으로, 갭들(468)에 의해 정의되는 가스 채널들의 패턴을 재구성하기 위해, 정전 척 조립체들(102)이 캐리어 바디(106) 상에 다시 포지셔닝될 수 있기 때문에, ESC(104)의 주요 부분들을 교체할 필요 없이, 특정 애플리케이션들에 대한 열 전달 요구들에 맞추도록 ESC(104)의 열 전달 특성들이 쉽게 수정될 수 있다.
[0054] ESC(104)와 캐리어 바디(106) 사이의 열 전달, 그리고 궁극적으로는 기판(400)과의 열 전달을 더 향상시키기 위해, 캐리어 바디(106)는 열 전달 유체를 운반하기 위해 캐리어 바디(106)에 배치된 컨덕트(conduct)들(406)을 선택적으로 포함할 수 있다. 컨덕트들(406)은 캐리어 바디(106)에 걸쳐 측방향으로(즉, ESC(104)의 평면에 평행하게) 일정 패턴으로 배열된다. 열 전달 유체는 컨덕트들(406)에 상주할 수 있거나, 또는 컨덕트들(406)을 통해 순환될 수 있다. 일 예에서, 유체 소스(미도시)로부터 제공되는 열 전달 유체가 컨덕트들(406)을 통해 순환된다. 다른 예에서, 기판(400)이 캐리어(100)에 고정되어 있는 동안, 열 전달 유체는 컨덕트들(406)에 밀봉식으로 수용된다. 유체 소스는 열 전달 유체를 유동시키거나 또는 교환하기 위해, 예컨대 퀵 커넥트 또는 다른 피팅(미도시)을 사용하여 캐리어 바디(106)에 일시적으로 커플링될 수 있거나, 또는 캐리어 바디(106) 내부에 배치될 수 있다.
[0055] 도 5는 캐리어 바디(106) 및 립 밀봉부(192)를 더 상세히 도시하는, 캐리어(100)의 다른 부분 단면도이다. 일 실시예에서, 캐리어 바디(106)는 베이스 플레이트(522) 및 커버 플레이트(520)를 포함한다. 캐리어 바디(106)의 베이스 플레이트(522) 및 커버 플레이트(520)는 금속, 이를테면 알루미늄, 티타늄, 스테인리스 강, 및 이들의 합금들 및 조합들로 제작될 수 있다. 커버 플레이트(520)는, 예컨대, 파스너들, 브레이징, 접착제, 또는 다른 적합한 기법을 사용하여, 베이스 플레이트(522)에 영구적으로 또는 제거가능하게 커플링될 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 캐리어 바디(106)의 함유물(content)들과 캐리어 바디(106) 외부의 환경 사이의 격리를 유지하기 위해, 밀봉부가 베이스 플레이트(522)와 커버 플레이트(520) 사이에 제공될 수 있다.
[0056] 커버 플레이트(520)는 베이스 플레이트(522) 위에 배치되고, 탑재 표면을 제공하며, 그 탑재 표면 상에 ESC(104)의 정전 척 조립체들(102)이 부착된다. 립 밀봉부(192)는 커버 플레이트(520)를 에워쌀 수 있거나, 또는 대안적으로, 커버 플레이트(520)에 커플링될 수 있다.
[0057] 립 밀봉부(192)는 폴리머와 같은 재료의 가요성 스트립이다. 일 실시예에서, 립 밀봉부(192)와 절연 층(300)은 동일한 타입의 재료로 형성된다.
[0058] 립 밀봉부(192)는 상단 표면(502) 및 바닥 표면(508)을 갖는다. 상단 표면(502)은 정전 척 조립체들(102)의 상단 표면과 동일 평면 상에 있을 수 있거나, 또는 정전 척 조립체들(102)의 상단 표면보다 약간 아래에 있을 수 있다.
[0059] 립 밀봉부(192)는 또한, 지지 부분(504) 및 비지지(unsupported) 부분(506)을 갖는다. 립 밀봉부(192)의 지지 부분(504)은 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)에 커플링된다. 일 예에서, 지지 부분(504) 아래에 있는 립 밀봉부(192)의 바닥 표면(508)은 접착제에 의해 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)에 커플링된다.
[0060] 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)은 비지지 부분(506) 아래에 배치된 채널(510)을 포함한다. 채널(510)은 커버 플레이트(520)에 전적으로 형성될 수 있거나, 베이스 플레이트(522)에 전적으로 형성될 수 있거나, 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(520)와 베이스 플레이트(522) 둘 모두에 형성될 수 있다. 채널(510)의 존재는 비지지 부분(506)이 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)으로부터 채널(510)의 일부 위로 캔틸레버식 배향으로 연장될 수 있게 하며, 이는, 채널(510)에 가스를 가할 시, 도 5에 도시된 화살표에 의해 예시된 바와 같이, 비지지 부분(506)이 캐리어 바디(106)로부터 상방으로 휘어져서 기판(400)의 바닥 표면과 접촉할 수 있게 한다.
[0061] 채널(510)에 제공되는 가스의 양 또는 압력은, 유리하게, 상방으로 휘어지는 비지지 부분(506)에 의해 기판의 바닥 표면에 대하여 가해지는 힘이 정밀하게 제어될 수 있게 하는 방식으로 제어될 수 있다. 기판에 대한 립 밀봉부(192)의 힘의 제어는, 기판의 에지에서 ESC(104)에 의해 제공되는 척킹력을 손상시키지 않으면서, 기판 아래에 존재하는 배면 가스의 압력이 제어될 수 있게 한다.
[0062] 캐리어 바디(106)를 통해 형성된 통로(514)를 통해 유체 소스(500)에 채널(510)을 연결하는 하나 이상의 포트들(512)이 캐리어 바디(106)에 형성된다. 유체 소스(500)는 기판 아래에 배면 가스를 제공하는 가스 소스(460)와 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 유체 소스(500)는 캐리어 바디(106) 내부에 배치될 수 있거나, 또는 예컨대 퀵 커넥트 또는 다른 피팅(미도시)을 사용하여, 캐리어 바디(106)에 일시적으로 커플링될 수 있다.
[0063] 일 실시예에서, 립 밀봉부(192)와 정전 척 조립체들(102) 사이에 형성된 갭(190)은, 인접한 정전 척 조립체들(102) 사이에 형성된 갭들(468) 중 하나 이상에 대해 선택적으로 개방될 수 있다. 이러한 구성으로, 유체 소스(500)는, 채널(510)로부터 갭(190)을 통해, 정전 척 조립체들(102) 사이에 정의된 갭들(468)에 의해 형성된 배면 가스 채널들의 패턴 내로 유동하는 배면 가스, 이를테면 He를 제공할 수 있고, 그에 의해, ESC(104) 및/또는 캐리어 바디(106)를 통하는 부가적인 배면 가스 통로들 및 포트들에 대한 필요성을 감소시킬 수 있다.
[0064] 도 6은 정전 척 조립체들(102)과 리드들(412) 사이의 전기 연결을 상세히 나타내는, 캐리어(100)의 부분 단면도이다. 도시되어 있지 않지만, 리드들(414)이 각각의 개개의 정전 척 조립체(102)의 다른 전극에 유사하게 연결된다.
[0065] 각각의 정전 척 조립체(102)의 탭(260)은, 캐리어 바디(106)를 통해 형성된 애퍼처(600)를 통해, 캐리어 바디(106)의 제1 표면(112)으로부터 캐리어 바디(106)(또는 커버 플레이트(520))의 바닥 표면(604)으로 라우팅된다. 캐리어 바디(106)를 통하는 애퍼처(600)는, 정전 척 조립체(102) 중 하나 이상으로부터의 탭들(260) 및/또는 탭들(270)(도 6에 도시되지 않음) 중 하나 이상이 통과할 수 있게 하는 슬릿의 형태일 수 있다. 캐리어 바디(106)에 형성된 나사형 홀(608)과 맞물림으로써 리드(412)와 캐리어 바디(106) 둘 모두에 탭(260)을 커플링시키기 위해 파스너(606)가 활용된다.
[0066] 이제 도 7의 분해 단면도를 참조하면, 리드(412)는 단자 커넥터(700)에 커플링된다. 일 실시예에서, 리드(412) 내의 전기 전도체는 크림프(704) 또는 다른 적합한 연결, 이를테면 납땜 또는 무납땜 연결에 의해 단자 커넥터(700)의 접촉 단자(710)에 커플링된다. 리드(414)는 다른 단자 커넥터(700)에 의해 다른 탭(270)에 유사하게 연결된다.
[0067] 접촉 단자(710)는 상부 면으로부터 돌출되는 접촉부(702)를 갖는 링-형상 베이스(712)를 포함한다. 접촉부(702)는 복수의 범프(bump)들 또는 리지(ridge)들일 수 있고, 일 실시예에서는 환상 리브(annular rib)이다.
[0068] 접촉 단자(710)는 탄성 전기 절연 커버(706)에 의해 실질적으로 캡슐화된다. 절연 커버(706)는 실리콘(silicone) 또는 다른 적합한 재료로 제작될 수 있다. 절연 커버(706)는 (도 6에 예시된) 파스너(606)의 통과를 가능하게 하기 위해 중앙 홀(716)을 포함한다. 링-형상 베이스(712)는 일반적으로 중앙 홀(716)과 동심이고, 그에 의해, 또한 파스너(606)의 통과를 가능하게 한다. 링-형상 베이스(712)는 또한, 커버(706)를 구성하는 재료에 의해 중앙 홀(716)로부터 격리될 수 있다.
[0069] 커버(706)의 상단 표면(714)은 환상 개구(708)를 포함한다. 접촉 단자(710)의 접촉부(702)가 환상 개구(708)를 통해 노출된다. 커버(706)의 상단 표면(714)은 또한, 내측 링(732) 및 외측 링(730)을 포함하며, 그 내측 링(732) 및 외측 링(730)은 접촉 단자(710)로부터 돌출된다. 내측 링(732)은 환상 개구(708)로부터 반경방향 내측에 배치되는 한편, 외측 링(730)은 환상 개구(708)로부터 반경방향 외측에 배치된다.
[0070] 접촉부(702)의 상단은 커버(706)의 상단 표면(714) 아래로 거리(722)만큼 리세스(recess)된다. 거리(722)는, 캐리어 바디(106)의 바닥(604)에 단자 커넥터(700)가 체결되는 경우, 탭(260)을 포함하는 절연 층(304)의 외부 표면으로부터 거리(724)만큼 리세스된 제1 연결 단자(264)의 노출된 바닥 표면(720)과 접촉부(702)가 접촉할 수 있게 하기 위해 커버(706)의 탄성 재료가 압축되도록 선택된다.
[0071] 압축 와셔(780)가 커버(706)의 압축을 제어하기 위해 활용될 수 있다. 압축 와셔(780)는 평탄한 디스크-형상 링(782)을 포함하며, 그 평탄한 디스크-형상 링(782)은 링(782)으로부터 동축으로 돌출된 보스(boss)(784)를 갖는다. 보스(784)의 길이는, 커버(706)를 과압축시키지 않으면서, 접촉부(702)가 제1 연결 단자(264)의 노출된 바닥 표면(720)에 대하여 견고하게 안착되는 것을 보장하도록 선택된다. 보스(784)는, 보스(784)를 통해 연장되어 캐리어 바디(106)의 나사형 홀(608)과 맞물리는 파스너(606)와 제1 연결 단자(264) 사이의 아킹을 방지하기 위해 전기 절연 재료로 구성될 수 있다.
[0072] 단자 커넥터(700)가 캐리어 바디(106)의 바닥(604)에 체결되면, 접촉부(702)의 반경방향 외측에 배치된, 커버(706)의 상단 표면(714)으로부터 돌출된 압축된 외측 링(730)은 탭(260)의 절연 층(304)과 견고한 밀봉을 형성한다. 압축된 외측 링(730)은 커버(706)의 외측에 있는 물체(object)들과 접촉 단자(710) 사이의 아킹을 방지한다. 부가적으로, 커버(706)의 상단 표면(714)으로부터 돌출된 압축된 내측 링(732)은 탭(260)의 절연 층(300)과 견고한 밀봉을 형성하고, 그에 의해, 파스너(606)와 단자(710) 사이의 아킹을 방지한다. 아킹의 감소는 정전 척 조립체들(102)의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라, 아킹-생성 입자 오염과 연관된 불량한 생산 산출물(production yield)들 및 예방 유지보수와 연관된 비용을 감소시킨다.
[0073] 압축 와셔(780)의 디스크-형상 링(782)은 비교적 강성인 재료, 이를테면 보스(784)를 구성하는 재료로 제작될 수 있다. 디스크-형상 링(782)의 외측 직경은, 파스너(606)의 헤드(그리고 도시되지 않은 선택적인 와셔)를 수용하도록, 그리고 외측 링(730)의 양호한 압축을 보장하여 아킹 보호를 향상시키기 위해 커버(706)에 걸쳐, 파스너(606)에 의해 제공되는 압축력을 적절하게 확산시키도록 선택될 수 있다.
[0074] 도 8은 도 1의 기판 캐리어(100)의 측면도를 예시한다. 정전 척 조립체들(102) 각각 또는 정전 척 조립체들(102)의 그룹들은 리드들(412, 414)을 통해, 제어 전자기기(256)에 전기적으로 커플링되고, 전력 소스(258)에 전기적으로 커플링된다(측면도에서는 도시되지 않음). 간략화를 위해 한 쌍의 리드들(412, 414)만이 단일 정전 척 조립체(102)를 커플링시키는 것으로 도시되어 있지만, 리드들(412, 414)의 개수는 ESC(104)에 포함된 정전 척 조립체들(102)의 그룹들 또는 각각의 정전 척 조립체(102)를 개별적으로 제어하는 데 필요한 만큼의 개수이다. 예시된 실시예에서, 리드들(412, 414)은 캐리어 바디(106)의 측면 표면을 따라 라우팅될 수 있다. 다른 실시예에서, 리드들(412, 414)은 캐리어 바디(106)를 통해 제어 전자기기(256)로 라우팅될 수 있다.
[0075] 도 9는 기판 캐리어(100)의 정면 절개도이다. 기판 캐리어(100)는 도 1 및 도 2의 예시들과 비교하여, ESC(104)에 포함된 정전 척 조립체들(102)의 수가 감소되어 도시된다. 도 9에서, 정전 척 조립체들(102)은 커버 플레이트(520)를 노출시키기 위해 부분적으로 절개되어 도시되고, 커버 플레이트(520)는 베이스 플레이트(522)를 노출시키기 위해 부분적으로 절개되어 도시되며, 베이스 플레이트(522)의 노출된 부분은 단면으로 도시된다. 도 9에 도시된 예에서, 6개의 정전 척 조립체들(102)이 2x3 어레이로 커버 플레이트(520) 상에 배열된다.
[0076] 베이스 플레이트(522)는 커버 플레이트(520)에 의해 덮인 또는 밀폐된 다수의 공동들을 포함한다. 베이스 플레이트(522)에 형성된 공동들은, 가스 공동(902), 가스 전달 매니폴드(904), 및 전기 유틸리티 공동(906) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 가스 및 전기 유틸리티 공동들(902, 906)이 기판 캐리어(100) 내의 임의의 위치에 배열될 수 있지만, 도 9에 도시된 실시예에서, 공동들(902, 906)은 기판 캐리어(100)의 바닥에, 예컨대, 존재하는 경우 병진이동 부재(120)에 인접하게 포지셔닝된다. 다른 예에서, 공동들(902, 906)은 정전 척 조립체들(102)에 대한 평면 범위(planar extent)들을 넘어서 포지셔닝되고(즉, 중첩되지 않고), 이는 유리하게, 정전 척 조립체들(102)에 의해 생성되는 열이 공동들(902, 906)을 과도하게 가열하는 것을 방지한다.
[0077] 전기 유틸리티 공동(906)은 제1 내부 벽(918)에 의해 가스 전달 매니폴드(904)로부터 분리된다. 전기 유틸리티 공동(906)은 제어 전자기기(256) 및 전력 소스(258)를 하우징한다. 커버 플레이트(520) 상에 배치된 정전 척 조립체들(102)과 제어 전자기기(256) 및 전력 소스(258) 사이의 리드들(412, 414)의 라우팅을 가능하게 하기 위해, 전기 피드-스루들(920)이 벽(918)을 통해 형성된다.
[0078] 가스 공동(902)은 제2 내부 벽(908)에 의해 가스 전달 매니폴드(904)로부터 분리된다. 가스 공동(902)은 가스 소스(460)로서 기능하도록 구성된다. 가스 공동(902)은 베이스 플레이트(522)의 외부 벽(912)을 통해 탑재된 자기-밀봉식 퀵 디스커넥트 피팅(914)을 통해 가스로 충전될 수 있다. 예컨대, 정전 척 조립체들(102) 상에 척킹된 기판과 정전 척 조립체들(102) 사이의 배면 가스로서 활용될 가스로 가스 공동(902)이 충전될 수 있게(즉, 가압될 수 있게) 하기 위해, 외부 가스 소스(미도시)가 퀵 디스커넥트 피팅(914)에 일시적으로 커플링될 수 있다.
[0079] 가스 공동(902)의 체적 사이즈는, 퀵 디스커넥트 피팅(914)을 통한 가스 공동(902)의 재충전 사이에서, 기판이 기판 캐리어(100) 상에 홀딩되어 있으면서 프로세싱되는 지속기간 동안 지속되기에 충분한 용량의 배면 가스를 기판과 정전 척 조립체들(102) 사이에 제공하도록 선택될 수 있다. 따라서, 가스 공동(902)의 체적 사이즈는, 기판 사이즈, 기판의 에지 아래로부터 빠져 나가는 배면 가스의 양, 및 가스 공동(902)의 재충전 사이의 소모되는 지속기간을 고려하여 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 가스 공동(902)의 체적 사이즈는 약 1 리터 내지 약 10 리터이다.
[0080] 적어도 하나의 애퍼처(910)가 가스 전달 매니폴드(904)에 가스 공동(902)을 유동적으로 커플링시키기 위해 제2 내부 벽(908)을 통해 형성된다. 애퍼처(910)는 작은 오리피스(orifice)를 갖고, 그에 따라, 가스 공동(902)에 배치된 가스들은, 기판이 프로세싱되는 지속기간 동안 지속되기에 충분한 양의 배면 가스를 기판과 정전 척 조립체들(102) 사이에 제공할 정도로 충분히 느린 레이트로, (화살표들(916)에 의해 도시된 바와 같이) 가스 전달 매니폴드(904) 내로 유동한다. 일 실시예에서, 애퍼처(910)는 약 0.0010 인치 내지 약 0.0050 인치의 직경을 갖는다. 다른 실시예에서, 애퍼처(910)는 약 20 sccm 내지 약 200 sccm의 배면 가스의 유량을 제공하기에 충분한 직경을 갖는다. 선택적으로, 애퍼처(910)를 통하는 유동은 밸브(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 밸브는 애퍼처(910)를 통한 가스 공동(902)으로부터 가스 전달 매니폴드(904) 내로의 유동을 제어하도록 동작가능한 온/오프 밸브 또는 니들 밸브(needle valve)일 수 있다.
[0081] 가스 전달 매니폴드(904)는 일반적으로, 정전 척 조립체들(102)이 상부에 탑재되는, 기판 캐리어(100)의 부분 아래로 연장된다. 가스 전달 매니폴드(904)는 정전 척 조립체들(102)과 전력 소스(258) 사이에서 리드들(412, 414)을 라우팅하기 위한 전기 도관을 제공한다.
[0082] 가스 전달 매니폴드(904)는 또한, 공동(902)(즉, 가스 소스(460))으로부터, 커버 플레이트(520)를 통해 형성된 하나 이상의 애퍼처들(600)로 배면 가스를 라우팅하기 위해 활용된다. 하나 이상의 애퍼처들(600)을 통해 유동하는 배면 가스는 정전 척 조립체들(102)과 그 정전 척 조립체들(102)에 척킹된 기판 사이의 열 전달을 향상시키기 위해, 기판 캐리어(100)의 표면에 걸친 정전 척 조립체들(102) 사이의 갭들(468) 사이에서 유동한다.
[0083] 도 9에 도시된 실시예에서, 가스 전달 매니폴드(904)는 베이스 플레이트(522)에 형성되고, 커버 플레이트(520)에 의해 밀폐된다. 가스 전달 매니폴드(904)는 실질적인 세장형 형상을 갖고, 그리고 가스 공동(902)에 인접한, 베이스 플레이트(522)의 바닥으로부터 기판 캐리어(100)의 상단까지 연장된다. 일반적으로, 가스 전달 매니폴드(904)는 인접한 정전 척 조립체들(102) 사이의 계면 아래에 정렬될 수 있고, 그에 따라, 커버 플레이트(520)에 형성된 애퍼처들(600)은 일반적으로, 애퍼처들(600)을 통해 인접한 정전 척 조립체들(102) 사이의 갭들(468)과 가스 전달 매니폴드(904)를 유동적으로 연결하는 경우, 열로 정렬될 수 있다. 따라서, 배면 가스는, 가스 전달 매니폴드(904)로부터 애퍼처들(600)을 통해, 가스 전달 매니폴드(904) 위에 정렬된, 인접한 정전 척 조립체들(102)의 대면 에지들 사이의 갭들(468) 내로 자유롭게 유동할 수 있다. 가스 전달 매니폴드(904) 위에서 제1 방향으로 정렬된 갭들(468)에 배면 가스가 있으면, 배면 가스는 애퍼처들(600) 위의 갭들(468)로부터 측방향으로 연장되는 인접한 정전 척 조립체들(102) 사이에서 제2 방향으로 배열된 인접한 갭들(468) 내로 측방향 외측으로 유동한다. 예컨대, 애퍼처들(600)로부터, 제1 방향으로 정렬된 갭들(468) 내로 공급되는 배면 가스는, 제2 방향으로 정렬된 갭들(468) 내로 직각으로 유동한다. 즉, 제1 방향은 제2 방향에 대해 직각이다.
[0084] 일 예에서, 제2 방향으로 정렬된 갭들(468)은, 제1 방향으로 정렬된 갭들(468)과의 연결에 의해 제공되는 것을 제외하고, 애퍼처들(600)과 직접적으로 유체 연통되지 않는다. 가스 소스(460) 또는 유체 소스(500)로부터 채널(510)에 가스가 제공되는 것에 부가하여 또는 대안적으로, 제2 방향으로 정렬된 갭들(468)이 또한, 립 밀봉부(192)의 비지지 부분(506) 아래에 배치된 채널(510) 내에 가스를 제공할 수 있다.
[0085] 커버 플레이트(520)와 베이스 플레이트(522) 중 하나 또는 둘 모두는 서멀 브레이크(thermal break)(980)를 포함할 수 있다. 서멀 브레이크(980)는, 정전 척 조립체들(102)이 상부에 탑재된 기판 캐리어(100)의 구역으로부터, 가스 공동(902) 및 전기 유틸리티 공동(906)을 포함하는 기판 캐리어(100)의 구역으로 전달되는 열의 양을 감소시키는 것을 돕는다. 따라서, 서멀 브레이크(980)는 유리하게, 가스 공동(902) 내의 가스들이 가열되지 않게 유지하는 한편, 또한, 전기 유틸리티 공동(906)에 배치된 전력 소스(258) 및 제어 전자기기(256)가 가열되지 않게 유지한다.
[0086] 일 예에서, 서멀 브레이크(980)는 커버 플레이트(520)와 베이스 플레이트(522) 중 하나 또는 둘 모두에 걸쳐 형성된 하나 이상의 슬롯들(982)을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 예에서, 슬롯들(982)은 커버 플레이트(520)와 베이스 플레이트(522) 둘 모두에 형성된다. 슬롯들(982)은 커버 플레이트(520) 및 베이스 플레이트(522)의 열 전도도 미만의 열 전도도를 갖는 재료, 예컨대 공기로 채워질 수 있다.
[0087] 다른 예에서, 하나 이상의 유전체 스페이서들(984)이 슬롯들(982) 중 하나 이상에 배치될 수 있다. 유전체 스페이서들(984)은 커버 플레이트(520) 및 베이스 플레이트(522)의 열 전도도 미만의 열 전도도를 갖는 재료로 제작될 수 있다. 유전체 스페이서들(984)을 제작하기 위한 적합한 재료들은 세라믹들 및 폴리머들을 포함한다. 도 9에 도시된 예에서, 슬롯들(982)에 배치된 유전체 스페이서들(984)은 유기 열가소성 폴리머, 이를테면 폴리아릴에테르케톤(PAEK), 예컨대 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 제작된다. 도 10은 프로세싱 시스템(1000) 내의 도 1의 기판 캐리어(100)의 개략적인 평면도이다. 프로세싱 시스템(1000)은 프로세싱 시스템(1000)의 상이한 챔버들/모듈들(1004, 1006, 1008)을 통해 기판(400)을 운반한다. 프로세싱 시스템(1000)은 증착, 에칭, 주입, 어닐링, 또는 다른 프로세스들을 위해 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 챔버(1006)는 기판(400) 상에 재료들을 증착하기 위한 스프레이 바(1014)를 하우징할 수 있다. 일 실시예에서, 재료들은 프로세싱 챔버(1006) 내의 진공에서 수행되는 열 증발 기법을 사용하여 기판(400) 상에 증착될 수 있다. 예컨대, 스프레이 바(1014)는 OLED 디바이스 제작에 적합한 재료들, 이를테면 유기 재료들을 증착하도록 구성될 수 있다. OLED 제작에 적합한 일부 유기 재료들은 유기금속 킬레이트들(예컨대, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄(Alq3)), 형광성 및 인광성 염료들, 및 복합 덴드리머들을 포함한다.
[0088] 기판(400)이 상부에 배치된 기판 캐리어(100)는 먼저, 제1 진공 및/또는 프로세싱 챔버, 이를테면 제1 로드 락 챔버(1004)에 진입할 수 있으며, 여기서, 챔버(1004)의 내부 압력은 원하는 정도의 진공으로 감소된다. 이어서, 기판(400)이 상부에 배치된 캐리어(100)는 제1 슬릿 밸브(1010)를 통해 프로세싱 챔버(1006) 내로 이동할 수 있다. 기판 캐리어(100)가 프로세싱 챔버(1006) 내의 프로세싱 포지션에 배치되면, ESC(104)에 의해 기판 캐리어(100)에 유지되는 기판(400)에 걸쳐 스프레이 바(1014)가 병진이동할 수 있다. 기판(400)이 프로세싱되었으면, 기판 캐리어(100)는 제2 슬릿 밸브(1012)를 통해 제2 진공 및/또는 프로세싱 챔버, 이를테면 제2 로드 락 챔버(1008)로 이동할 수 있다. 기판(400)이 적절하게 프로세싱된 경우, 기판(400)은 기판 캐리어(100)로부터 디척킹될 수 있다.
[0089] 본 발명의 다양한 양상들은 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 일 예에서, 제어 전자기기(256)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일 실시예는 제어 전자기기(256)를 포함하는 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (본원에서 설명되는 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능들을 정의하고, 다양한 컴퓨터-판독가능 저장 매체들 상에 포함될 수 있다. 예시적인 컴퓨터-판독가능 저장 매체들은: (i) 정보가 영구적으로 저장되는 비-기록가능 저장 매체들(예컨대, 컴퓨터 내의 판독-전용 메모리 디바이스들, 이를테면, CD-ROM 드라이브에 의해 판독가능한 CD-ROM 디스크들, 플래시 메모리, ROM 칩들, 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 비-휘발성 반도체 메모리); 및 (ii) 변경가능한 정보가 저장되는 기록가능 저장 매체들(예컨대, 하드-디스크 드라이브 또는 디스켓 드라이브 내의 플로피 디스크들 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 랜덤-액세스 반도체 메모리)을 포함한다(그러나 이에 제한되지는 않음). 그러한 컴퓨터-판독가능 저장 매체들은, 개시되는 실시예들의 기능들을 지시하는 컴퓨터-판독가능 명령들을 보유하는 경우, 본 개시내용의 청구되는 실시예들이다.
[0090] 도 11은 통합된 ESC(104)를 갖는 기판 지지부(1110)를 활용하는 다른 프로세싱 시스템(1100)의 개략적인 단면도이다. 기판 지지부(1110)는 또한, ESC(104)가 상부에 탑재된 캐리어 바디(106)를 포함할 수 있다. ESC(104)는 일반적으로, 도 1 내지 도 8을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 구성된다. 캐리어 바디(106)는 또한 일반적으로, 기판 지지부(1110)의 캐리어 바디(106)가 프로세싱 시스템(1100)의 단일 프로세싱 챔버(1102) 내에 탑재된 것을 제외하고, 도 1 내지 도 8을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 구성되며, 기판(400)은 프로세싱 챔버(1102)의 측벽(1120)을 통해 기판 지지부(1110)로 그리고 기판 지지부(1110)로부터 로봇식으로 이송된다.
[0091] 도 11에 도시된 예시적인 프로세싱 시스템(1100)에서, 프로세싱 챔버(1102)는 측벽들(1120), 바닥(1122), 및 덮개(1124)를 포함한다. 샤워헤드(1104)가 기판 지지부(1110) 위에서 덮개(1124)에 커플링된다. 기판 지지부(1110)는 스템(1112)에 의해 리프트 메커니즘(1114)에 커플링되며, 그 리프트 메커니즘(1114)은, 일반적으로는 기판 이송을 가능하게 하기 위한 하부 포지션과 기판 프로세싱을 위한 상승된 포지션 사이에서, 프로세싱 챔버(1102) 내의 기판 지지부(1110)의 높이(elevation)를 제어한다.
[0092] 프로세싱 챔버(1102)의 덮개(1124)를 통해 형성된 포트(1126)에 가스 소스(1128)가 커플링된다. 가스 소스(1128)로부터 제공되어 포트(1126)를 통해 유동하는 프로세싱 가스는 샤워헤드(1104)를 통해 형성된 홀들(1106)에 의해 기판(400)에 걸쳐 분배된다. 샤워헤드(1104)와 기판 지지부(1110) 사이의 프로세싱 가스는, RF 전력 소스(1132)로부터 정합 회로(1130)를 통해 샤워헤드(1104)에 커플링된 전력에 의해 에너자이징된다. 에너자이징된 가스는, 예컨대, 다른 프로세스들 중에서, 도 10을 참조하여 설명된 프로세스들을 참조하여 설명된 바와 같이, 기판(400)을 프로세싱하기 위해 사용된다.
[0093] 따라서, 복수의 교체가능한 정전 척 조립체들을 포함하는, 프로세싱 동안 기판들을 고정시키기 위한 기판 캐리어들, 기판 지지부들 등과 함께 사용하는 데 적합한 양극성 정전 척(ESC)이 설명되었다. 유리하게, 각각의 정전 척 조립체는 독립적으로 교체될 수 있고, 그에 따라, ESC를 수리하기 위한 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 복수의 정전 척 조립체들 중 적어도 제1 정전 척 조립체는 복수의 정전 척 조립체들 중 제2 정전 척 조립체의 동작과 독립적으로 동작가능하고, 그에 따라, 다른 정전 척 조립체들이 고장난 경우에만 활용될 예비품들로서 일부 정전 척 조립체들이 구성될 수 있게 하여, 유리하게, 다수의 정전 척 조립체들이 고장난 후에도 ESC가 서비스 상태를 유지할 수 있게 한다.
[0094] 부가적으로, 본원에서 설명되는 개선들은 특정한 타입의 ESC 또는 다른 기판 지지부와 함께 사용하는 것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 기판 지지부 또는 기판 캐리어가 기판 지지 표면을 에워싸는 밀봉부를 포함하도록 구성될 수 있다. 기판 지지 표면은 기판과 기판 지지 표면 사이에 배면 가스를 제공하기 위한 적어도 하나의 포트를 포함한다. 기판 지지 표면은 복수의 정전 척 조립체들을 선택적으로 포함할 수 있다. 밀봉부는 캔틸레버식 배향으로 홀딩되고, 이는, 밀봉부 아래에서 가스가 가해질 시, 기판과 기판 지지 표면 사이에 배면 가스를 유지하도록 밀봉부가 휘어져서 기판과 접촉할 수 있게 한다. 밀봉부 아래의 가스의 압력을 제어함으로써, 기판에 대한 밀봉력이 유리하게 제어될 수 있다.
[0095] 다른 예에서, 전기 절연 커버에 캡슐화된 접촉 단자를 포함하는 단자 커넥터가 제공된다. 접촉 단자의 일부가 커버의 상단 표면 내의 개구를 통해 노출된다. 커버의 상단 표면은 개구의 반경방향 외측에 배치된 외측 링, 및 개구의 반경방향 내측에 배치된 내측 링을 더 포함한다. 링들을 포함하는 절연 커버의 적어도 일부는 탄성 전기 절연 재료로 제작된다. 탄성 재료는, 링들에 의해 에워싸인 접촉 단자가 전기 커넥터의 전도체와 물리적으로 그리고 전기적으로 접촉하는 경우, 링들 및 커버가 메이팅 전기 커넥터의 절연 부분에 대하여 메이팅될 때 압축될 수 있게 한다. 따라서, 링들은, 압축되는 경우, 유리하게, 아킹을 방지하는 방식으로, 접촉 단자와 메이팅 전기 커넥터 사이의 전기 연결을 격리시킨다.
[0096] 전술한 바가 본원에서 설명되는 실시예들에 관한 것이지만, 본원의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다른 및 추가적인 실시예들이 고안될 수 있으며, 본원의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 척 바디(chuck body); 및
    대면적 기판을 지지하는 데 적합한 기판 지지 표면을 정의하도록, 상기 척 바디에 걸쳐 어레이(array)로 탑재된 복수의 독립적으로 교체가능한 정전 척 조립체들
    을 포함하며,
    상기 복수의 정전 척 조립체들 중 적어도 제1 정전 척 조립체는 상기 복수의 정전 척 조립체들 중 제2 정전 척 조립체의 동작과 독립적으로 동작가능한,
    정전 척.
  2. 제1 항에 있어서,
    각각의 정전 척 조립체는 양극성 구성으로 배열된 적어도 2개의 전극들을 갖는,
    정전 척.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 2개의 전극들은 인터리빙(interleaving)된 전극 핑거들을 포함하는,
    정전 척.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 정전 척 조립체는 상기 제2 정전 척 조립체로부터 측방향으로(laterally) 이격되어, 상기 제1 정전 척 조립체와 상기 제2 정전 척 조립체 사이에 갭을 형성하는,
    정전 척.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 척 바디는,
    상기 제1 정전 척 조립체와 상기 제2 정전 척 조립체 사이에 정의된 갭과 정렬되고, 상기 제1 정전 척 조립체와 상기 제2 정전 척 조립체 사이에 정의된 갭 내로 가스를 유동시키도록 구성된 포트를 포함하는,
    정전 척.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 정전 척 조립체들은, 상기 복수의 정전 척 조립체들 사이에 정의되고 상기 기판 지지 표면에 걸쳐 가스를 유동시키도록 구성된 갭들을 갖는,
    정전 척.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 척 바디는,
    상기 척 바디에 배치된 가스 공급 공동을 포함하며,
    상기 가스 공급 공동은, 적어도 하나의 오리피스(orifice)를 통해, 상기 정전 척 조립체들이 상부에 탑재된 상기 척 바디의 표면에 유동적으로(fluidly) 커플링되는,
    정전 척.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 정전 척 조립체들을 에워싸는 밀봉부를 더 포함하며,
    상기 밀봉부는 상기 정전 척 조립체들에 걸쳐 배면 가스를 유지하도록 구성되는,
    정전 척.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 척 바디는,
    리세스(recess)를 더 포함하며,
    상기 밀봉부는 상기 리세스에 걸쳐 캔틸레버식 배향(cantilevered orientation)으로 지지되고, 상기 밀봉부는 상기 리세스에 제공되는 충분한 양의 가스에 대한 응답으로 상기 척 바디로부터 휘어지도록 동작가능한,
    정전 척.
  10. 제1 항에 있어서,
    각각의 정전 척 조립체는,
    적어도 제1 전극이 내부에 배치된 메인 바디(main body); 및
    상기 메인 바디로부터 그리고 상기 척 바디를 통해 연장되는 적어도 제1 탭
    을 포함하며,
    상기 제1 탭은 상기 제1 전극에 커플링된 연결 단자를 포함하고, 상기 연결 단자는 절연 층들 사이에 개재되는,
    정전 척.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 탭에 배치된 상기 연결 단자에 전기적으로 커플링된 제1 전기 리드를 더 포함하며,
    상기 제1 전기 리드는 상기 척 바디에 의해 상기 메인 바디로부터 분리되는,
    정전 척.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 척 바디는 스템(stem)에 커플링되는,
    정전 척.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 척 바디는, 상기 척 바디에 기판이 고정되어 있으면서, 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버들 사이에서 운송되도록 적응되는,
    정전 척.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 척 바디는,
    상기 정전 척 조립체들이 상부에 탑재된, 상기 척 바디의 구역으로부터, 서멀 브레이크(thermal break)에 의해 측방향으로 분리된, 상기 척 바디의 구역에 배치된 가스 공급 공동을 더 포함하는,
    정전 척.
  15. 복수의 독립적으로 교체가능하고 독립적으로 에너자이징가능한(energizable) 양극성 정전 척 조립체들을 포함하는 정전 척의 기판 지지 표면에 대하여 대면적 기판을 배치하는 단계;
    상기 기판 지지 표면에 상기 기판을 고정시키기 위해, 상기 양극성 정전 척 조립체들의 적어도 제1 그룹을 에너자이징하는 단계;
    상기 기판과 상기 기판 지지 표면 사이에 배면 가스를 제공하는 단계; 및
    캔틸레버식 배향으로 고정되고 상기 양극성 정전 척 조립체들을 에워싸는 밀봉부 아래에서 압력을 가하는 단계
    를 포함하며,
    상기 압력은 상기 밀봉부를 휘게 하여 상기 기판과 접촉하게 하는,
    기판을 척킹하기 위한 방법.
KR1020197006936A 2016-08-22 2017-08-03 양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법 KR102241341B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662377942P 2016-08-22 2016-08-22
US62/377,942 2016-08-22
US15/461,948 2017-03-17
US15/461,948 US10460969B2 (en) 2016-08-22 2017-03-17 Bipolar electrostatic chuck and method for using the same
US15/476,483 US10410899B2 (en) 2016-08-22 2017-03-31 Bipolar electrostatic chuck and method for using the same
US15/476,483 2017-03-31
PCT/US2017/045240 WO2018038889A1 (en) 2016-08-22 2017-08-03 Bipolar electrostatic chuck and method for using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190029769A true KR20190029769A (ko) 2019-03-20
KR102241341B1 KR102241341B1 (ko) 2021-04-15

Family

ID=61192068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197006936A KR102241341B1 (ko) 2016-08-22 2017-08-03 양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10460969B2 (ko)
KR (1) KR102241341B1 (ko)
CN (1) CN109643683A (ko)
TW (2) TW201939662A (ko)
WO (1) WO2018038889A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11024529B2 (en) * 2018-04-04 2021-06-01 Applied Materials, Inc. System and method for residual voltage control of electrostatic chucking assemblies
US20190355607A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-21 Applied Materials, Inc. Thermally isolated electronics utilities cavity for a substrate carrier
CN110861113A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 吸力奇迹(北京)科技有限公司 静电吸附装置及其制备方法
JP7145042B2 (ja) * 2018-11-08 2022-09-30 東京エレクトロン株式会社 基板支持器及びプラズマ処理装置
US20200312680A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Applied Materials Inc. Multizone flow distribution system
JP6844804B1 (ja) * 2020-11-25 2021-03-17 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置及び露光方法
JP2023003003A (ja) * 2021-06-23 2023-01-11 東京エレクトロン株式会社 基板支持部及び基板処理装置
CN113928857B (zh) * 2021-09-27 2023-03-31 北京航空航天大学 一种快速响应的静电吸附装置及静电吸附方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980071438A (ko) * 1997-02-19 1998-10-26 조셉 제이.스위니 척에 대한 압력 작동 밀봉 격판 및 밀봉 방법
JP2006332129A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Tokyo Electron Ltd 静電吸着電極および処理装置
JP2008085245A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Shinko Electric Ind Co Ltd 静電チャック
KR20120126354A (ko) * 2011-05-11 2012-11-21 삼성디스플레이 주식회사 정전 척, 상기 정전 척을 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR20150053775A (ko) * 2012-09-07 2015-05-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 얇은 기판들을 위한 포터블 정전 척 캐리어
KR20160058917A (ko) * 2013-09-20 2016-05-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 통합된 정전 척을 갖는 기판 캐리어

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853953B2 (en) * 2001-08-07 2005-02-08 Tokyo Electron Limited Method for characterizing the performance of an electrostatic chuck
US7072165B2 (en) * 2003-08-18 2006-07-04 Axcelis Technologies, Inc. MEMS based multi-polar electrostatic chuck
WO2005091356A1 (ja) 2004-03-19 2005-09-29 Creative Technology Corporation 双極型静電チャック
US7740737B2 (en) * 2004-06-21 2010-06-22 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and method
US7432201B2 (en) * 2005-07-19 2008-10-07 Applied Materials, Inc. Hybrid PVD-CVD system
US20090109595A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Sokudo Co., Ltd. Method and system for performing electrostatic chuck clamping in track lithography tools
JP5331580B2 (ja) * 2008-07-02 2013-10-30 日本碍子株式会社 ウエハ載置装置及びそれに用いる部品
US8582274B2 (en) 2009-02-18 2013-11-12 Ulvac, Inc. Tray for transporting wafers and method for fixing wafers onto the tray
US8408262B2 (en) * 2009-10-08 2013-04-02 International Business Machines Corporation Adaptive chuck for planar bonding between substrates
US20120227886A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 Taipei Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Substrate Assembly Carrier Using Electrostatic Force
US8916055B2 (en) 2011-08-02 2014-12-23 Tokyo Electron Limited Method and device for controlling pattern and structure formation by an electric field
CN102420579A (zh) * 2011-11-16 2012-04-18 中微半导体设备(上海)有限公司 一种自动实现射频功率匹配的方法和系统
US9853579B2 (en) * 2013-12-18 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Rotatable heated electrostatic chuck
US9463543B2 (en) 2014-06-02 2016-10-11 Applied Materials, Inc. Electromagnetic chuck for OLED mask chucking
US9959961B2 (en) 2014-06-02 2018-05-01 Applied Materials, Inc. Permanent magnetic chuck for OLED mask chucking
US9559056B2 (en) 2014-09-18 2017-01-31 Infineon Technologies Austria Ag Electronic component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980071438A (ko) * 1997-02-19 1998-10-26 조셉 제이.스위니 척에 대한 압력 작동 밀봉 격판 및 밀봉 방법
JP2006332129A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Tokyo Electron Ltd 静電吸着電極および処理装置
JP2008085245A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Shinko Electric Ind Co Ltd 静電チャック
KR20120126354A (ko) * 2011-05-11 2012-11-21 삼성디스플레이 주식회사 정전 척, 상기 정전 척을 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR20150053775A (ko) * 2012-09-07 2015-05-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 얇은 기판들을 위한 포터블 정전 척 캐리어
KR20160058917A (ko) * 2013-09-20 2016-05-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 통합된 정전 척을 갖는 기판 캐리어

Also Published As

Publication number Publication date
TW201820523A (zh) 2018-06-01
US10460969B2 (en) 2019-10-29
US20180053675A1 (en) 2018-02-22
US10410899B2 (en) 2019-09-10
KR102241341B1 (ko) 2021-04-15
TWI668796B (zh) 2019-08-11
US20180053676A1 (en) 2018-02-22
CN109643683A (zh) 2019-04-16
WO2018038889A1 (en) 2018-03-01
TW201939662A (zh) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102241341B1 (ko) 양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법
CN106716608B (zh) 具有独立隔离的加热器区域的晶片载体
TWI438861B (zh) 環形夾具及背側氣冷靜電夾頭
TWI645495B (zh) 基板載體及應用其之處理系統與傳輸基板之方法
JP6423880B2 (ja) インシトゥで取り出すことができる静電チャック
TW202040744A (zh) 局部加熱之多區域基材支撐座
TWI613756B (zh) 用於薄基板搬運的靜電載體
KR20110049867A (ko) 정전 척 조립체
KR20190005704A (ko) 무선 주파수 커플링을 갖는 고 전력 정전 척 설계
TWI723338B (zh) 基板載體、靜電吸座板、及吸附基板之方法
TW201334213A (zh) 處理太陽能電池晶圓的靜電吸盤
KR102543933B1 (ko) 냉각제 가스 존들 및 대응하는 그루브 및 단극성 정전 클램핑 전극 패턴들을 갖는 정전 척들
JP7164979B2 (ja) 静電チャック
CN115989575A (zh) 具有加热与夹持能力的静电吸盘
KR102203859B1 (ko) 절연 저항이 우수한 정전척
US20190355607A1 (en) Thermally isolated electronics utilities cavity for a substrate carrier
JP2024518449A (ja) 極低温マイクロゾーン静電チャックコネクタアセンブリ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right