KR20230006574A - 가스 유동 특징부를 갖는 정전기 척, 및 관련 방법 - Google Patents

가스 유동 특징부를 갖는 정전기 척, 및 관련 방법 Download PDF

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Abstract

공작물 프로세싱 단계 중에 공작물을 지지하는데 사용되도록 설계된 정전기 척이 설명되며, 이러한 정전기 척은 가스 유동 시스템을 포함한다.

Description

가스 유동 특징부를 갖는 정전기 척, 및 관련 방법
개시 내용은 공작물을 프로세싱하는 단계 중에 공작물을 지지하기 위해서 이용되는 정전기 척의 분야에 관한 것이고, 정전기 척은 가스 유동 시스템을 포함한다.
(짧게 "척"으로도 단순히 지칭되는) 정전기 척은 반도체 및 마이크로 전자 장치 프로세싱에서 사용된다. 척은, 공작물의 표면 상에서 프로세스를 수행하기 위해서, 반도체 웨이퍼 또는 마이크로 전자 장치 기재와 같은 공작물을 제 위치에서 유지한다. 특히, 정전기 척은, 공작물과 척 사이에서 정전기적 인력을 생성함으로써, 공작물을 척의 상부 표면에 고정한다. 척 내에 포함된 전극에 전압이 인가되어, 공작물과 척 내에서 반대 극성의 전하를 유도한다.
척은, 척의 기능을 가능하게 하는 또는 성능을 개선하는, 다양한 구조물, 장치, 및 설계를 포함한다. 일반적으로, 척은: 공작물을 지지하는 편평한 상부 표면; 척 및 지지 공작물의 정전기 전하를 제어하기 위한 전극, 전도성 코팅, 및 접지 연결부와 같은 전자 구성요소; 및 공작물을 지지하기 위해서 또는 척에 대한 공작물의 위치를 변경하기 위해서 사용되는 측정 프로브(measurement probe) 및 이동 가능 핀을 포함할 수 있는 여러 다른 "장치"를 포함한다.
일부 유형의 정전기 척 조립체와 함께 포함될 수 있는 선택적인 특징부로서 척의 상부 표면("기재-지지 표면")에 위치되는 전기-전도성 층이 있다. 전도성 층은 공작물의 하단 표면과 접촉되고, 그에 의해서 공작물과 전기 접지 사이의 전기 연결부를 제공한다. 공작물의 프로세싱 중에, 정전기 전하가 공작물 내에서 유도된다. 전하는 프로세싱 단계의 완료 후에도 유지될 수 있고, 그에 따라 척과 공작물 사이에서 잔류 정전기적 인력을 유발할 수 있고, 공작물을 척으로부터 제거하는 것(예를 들어, 상승시키는 것)이 요구되는 시점에서, 프로세싱 후에 공작물을 척에 "고착시킬" 수 있다. 전기-전도성 층을 이용하여, 척에 대해서 공작물 내에 축적될 수 있는 잔류 정전기 전하를 소산시킬 수 있고, 그에 따라 공작물을 척으로부터 제거하는 것을 촉진할 수 있다.
척의 다른 전형적인 특징부는, 공작물을 척 표면 위의 짧은 거리에서 지지하기 위해서 그리고 공작물의 하부 표면과 척의 상부 표면 사이에서 공간을 생성하기 위해서, 척의 상부 표면 위에서 매우 짧은 거리로 연장되는 작은 돌기의 패턴이다.
정전기 척의 또 다른 전형적인 특징부는, 냉각 가스가 척을 통해서 척의 상부 표면까지 그리고 상부 표면과 공작물 사이의 공간 내로 유동하여 프로세싱 단계 중에 또는 후에 열을 공작물로부터 제거할 수 있게 하는 냉각 시스템이다. 공작물은 반도체 프로세싱 단계에서 척에 의해서 지지되는 동안 온도 증가를 체험할 수 있다. 열을 공작물로부터 제거하고 공작물의 온도를 제어하는데 있어서, 냉각 시스템 및 냉각 가스가 유용할 수 있다.
정전기 척을 이용하여 공작물을 프로세싱하는 단계 후에, 공작물을 척의 상부 표면으로부터 멀리 상승시키는 것에 의해서, 공작물이 제거되어야 한다. 그러나, 프로세싱 단계의 완료 후에, 다양한 힘이, 척에 상대적으로, 공작물에 계속 작용할 수 있다. 정전기력이 공작물 내에 계속 체류하여, 척에 대한 공작물의 잔류 인력을 유발할 수 있다. 또한, 압력차가 공작물의 상부 표면과 공작물의 하부 표면 사이에 존재할 수 있다. 상부 공작물 표면은 프로세싱 챔버의 내부에 노출되고, 이러한 내부는 일반적으로 거의 진공인 압력(1 또는 2 Torr 미만)을 갖는다. 공작물의 하부 표면은 (종종 "가스 유동 공간"으로 지칭되는) 정전기 척의 상부 표면 위의 공간에 노출되고, 이러한 공간은 일반적으로 약간 더 높은 압력(예를 들어, 50 Torr 이하)을 갖는데, 이는 프로세싱 단계의 종료에서 그 공간에 포함된 냉각 가스의 존재 때문이다. 정전기력 또는 압력차는, 예를 들어 공작물을 척으로부터 멀리 상승시키는 것에 의해서 공작물이 척으로부터 제거될 때, 공작물의 급격한 이동(예를 들어, "바운싱(bouncing)")을 유발할 수 있다.
척과 공작물 사이의 잔류 정전기력을 제거하기 위해서, 정전기 척은, 잔류 정전기 전하를 공작물로부터 신속하게 제거하는 전하 소산 특징부를 가질 수 있다. 이러한 특징부는, 전기 접지에 대한 연결부를 갖는, 척의 상부 표면에 위치되는 전도성 코팅을 포함한다.
압력차의 영향을 줄이기 위해서, 공작물 아래의 공간 내에 포함된 소정 양의 냉각 가스는 일반적으로, 공작물을 척으로부터 제거하기 전에, 척의 둘레에 위치되는 가스 유동 공간을 빠져 나갈 수 있을 것이다. 이러한 프로세스는 종종 잔류 냉각 가스의 "배기" 또는 "유출"로 지칭된다. 그러나, 가스 유동 공간의 매우 작은 치수 및 매우 작은 압력차로 인해서, 배기 단계는 서서히 이루어진다. 현재의 정전기 척 설계는 압력차가 배기에 의해서 실질적으로 동등해지게 하는 비교적 긴 기간("배기 기간"), 예를 들어 짧은 몇 초 내지 몇 초 범위의 배기 기간을 필요로 할 수 있다. 이러한 시간의 양은 전체 프로세스를 느려지게 함으로써 반도체 제조 단계 또는 프로세스의 처리량에 영향을 미칠 수 있을 정도로 충분히 긴 것으로 간주된다. 배기 기간의 시간의 길이의 임의의 상당한 감소가 프로세스의 효율 및 처리량을 개선하기 위한 방법이 될 수 있을 것이다.
출원인은 프로세싱 단계 후에 공작물을 척으로부터 더 조기에 제거할 수 있게 하기 위해서, 잔류 냉각 가스를 공작물의 아래로부터 배기하는데 필요한 시간의 양을 감소시키는 새로운 설계를 고려하기 위해 정전기 척의 설계를 연구하였다. 출원인은, 종종 척의 둘레로부터 멀리 위치되는, 공작물 아래의 비교적 더 큰 개방 공간에 포함된 가스가 매우 느리게 빠져 나갈 수 있는 것으로 추정하였다. 이러한 더 큰 개방 공간은, 사용 중에 척의 동작을 수행하는 정전기 척의 다양한 "장치" 중 임의의 장치를 수용하는 ("개구부" 또는 "통로"로 알려진) 척의 개방 부분이다. 장치의 예는 센서(예를 들어, 온도 센서, 압력 센서, 다른 전자 센서), 척에 의해서 지지되는 공작물을 상승 또는 하강시키는 기능을 하는 수직-이동 가능 핀, 접지 연결부(예를 들어, "접지 핀")와 같은 전자 구조물, 및 기타를 포함한다. 이러한 장치의 각각은 기부 내의 개구부를 통해서 수직으로 연장된다. 개구부는 일반적으로, 장치에 의해서 채워지지 않은 개구부의 상부 부분에서 개방된 공간의 부피를 포함한다. "포켓"으로 종종 지칭되는, 개구부 내의 채워지지 않은 공간은, 프로세싱 단계 후에, 저압의 잔류 냉각 가스를 포함한다. 이러한 잔류 냉각 가스는 배기 단계 중에 공작물 아래의 공간으로부터 서서히 빠져 나갈 수 있다.
본 설명에 따라, 출원인은, 정전기 척 조립체의 장치를 수용하는 정전기 척의 기부 층 내의 개구부와 연결되는 가스 유동 도관을 포함하는 냉각 시스템을 포함하는 정전기 척 구조물을 식별하였다. 도관과 개구부 사이의 가스 유동 시스템 내의 연결부는, 배기 단계 중의 개선된 가스의 유동을 포함하여, 가스 유동 시스템의 공간들 사이의 가스의 유동을 개선할 수 있게 하고, 그에 따라 배기 기간의 시간의 양을 단축할 수 있게 한다.
일 양태에서, 개시 내용은 정전기 척 조립체에 관한 것이다. 정전기 척 조립체는 기부 층을 포함하고, 이러한 기부 층은: 상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면, 기부 층을 통해서 연장되고 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부, 기부 층의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관, 및 기부 층 내로 통과하고 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함한다.
다른 양태에서, 개시 내용은 공작물을 프로세싱하는 방법에 관한 것이다. 방법은 정전기 척 조립체의 이용을 포함하고, 정전기 척 조립체는: 상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면을 포함하는 기부 층; 기부 층을 통해서 연장되고 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부; 기부의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관; 및 기부 내로 통과하고 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함한다. 조립체는 또한 기부 층 위에 배치된 세라믹 층을 포함한다. 세라믹 층은: 상부 세라믹 층 표면; 하부 세라믹 층 표면; 하부 세라믹 층 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 연장되는 다수의 가스 유동 배기부로서, 가스 유동 도관과 유체 연통되는, 가스 유동 배기부; 및 세라믹 층을 통해서 연장되고, 기부 층 장치 개구부에 연결되며, 장치의 일부를 수용하도록 구성된 세라믹 층 장치 개구부를 포함한다. 그러한 방법은: 공작물을 상부 세라믹 층 표면 상에서 지지하는 단계, 및 가스가 가스 유동 유입구 내로 그리고 가스 유동 도관을 통해서 유동하게 하는 단계를 더 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "위", "아래", "상단", "하단", "상부", "하부", "수직" 및 "수평"이라는 용어는 이러한 용어의 통상적인 의미와 일치하는 그리고 첨부 도면의 청구 대상을 설명할 때 이러한 용어의 사용과 일치하는 의미를 갖는다.
도 1a는 종래 기술의 정전기 척 조립체의 측면 절취 개략도이다.
도 1b는 종래 기술의 정전기 척 조립체의 기부의 상면도이다.
도 2a는 본 설명의 정전기 척 조립체의 측면 절취 개략도이다.
도 2b는 본원에서 설명된 바와 같은 정전기 척 조립체의 기부의 상면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 설명된 바와 같은 방법의 예시적인 단계를 도시한다.
이하의 설명은 신규한 그리고 본 발명에 따른 ("척"으로 알려진) 정전기 척으로서 유용한 조립체, 그 전구체, 및 관련 방법에 관한 것이다. 신규 조립체는 신규 가스 유동 시스템을 포함한다. 가스 유동 시스템은, 공작물의 프로세싱 단계 중에 또는 후에, 열을 척으로부터 제거하여 척 또는 척에 의해서 지지되는 공작물의 온도에 영향을 미치거나 제어하기 위한 냉각 시스템으로서 사용될 수 있다.
설명된 바와 같은 척은, 전구체 또는 그 일부를 포함하여, 정전기 척 조립체를 형성하기 위해서 함께 조립된 다수의 상이한 층들을 포함하는 다-층 구조물일 수 있다. 조립체는, 일반적으로 정전기 척 조립체이고 척이 프로세싱 중에 공작물(예를 들어, 반도체 기재, 마이크로 전자 장치, 반도체 웨이퍼, 그 전구체)을 지지할 수 있게 하는 다양한 특징부를 포함하고, 정전기적 인력이 공작물을 척의 상부 표면의 제 위치에서 유지한다. 정전기 척과 함께 사용되는 예시적인 공작물은 반도체 웨이퍼, 평면형 화면 디스플레이, 태양 전지, 레티클, 포토마스크, 및 기타를 포함한다. 공작물은 원형의 100 밀리미터 직경 웨이퍼, 200 밀리미터 직경 웨이퍼, 300 밀리미터 직경 웨이퍼 또는 450 밀리미터 직경 웨이퍼와 동일하거나 그보다 큰 면적을 가질 수 있다.
척은, 프로세싱 중에 공작물을 지지하도록 구성된 상부 표면("공작물-지지 표면")을 포함한다. 상부 표면은 일반적으로, 원형 둘레를 형성하고 또한 표면 및 다-층 척 모두의 직경을 규정하는 원형 연부를 갖는 원형 표면적을 갖는다.
척은 또한, 기능을 하기 위해서 척에서 요구되거나 선택적인, 많은 수의 다른 층, 장치, 구조물, 또는 특징부를 포함한다. 이들은: 프로세싱 중에 공작물을 제 위치에서 유지하기 위해서 척과 공작물 사이에서 정전기적 인력을 생성하는 전극 층; 접지 층과 같은 접지 장치; 프로세싱 단계 중에 압력, 온도, 또는 전기 특성을 측정하기 위한 측정 장치; 돌기 또는 전도성 표면 코팅과 같은 표면 구조물; 및 기타를 포함한다.
다-층 구조물의 하나의 층은 조립체의 상부 부분에 위치되는 (유전체 층으로 알려진) 세라믹 층이다. 세라믹 층은 조립체의 상단 층일 수 있고, 세라믹 층의 상부 표면 상에 선택적으로 배치될 수 있는, 전도성 코팅, 돌기, 또는 기타 이외의, 척의 상부 표면을 포함할 수 있다. 상부 표면에 위치되는 전기 전도성 코팅은, 다-층 조립체에 또한 포함되는, 선택적 접지 층, 접지 핀, 또는 기타를 통해서 전기 접지에 연결될 수 있다. 세라믹 층은 알루미나, 알루미늄 질화물, 석영 또는 SiO2(유리) 등과 같은 유용한 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 세라믹 층은 단일(일체형) 재료 층으로 제조될 수 있거나, 희망하는 경우에, 대안적으로 2개 이상의 상이한 재료, 예를 들어 상이한 재료들의 다수의 층들로 제조될 수 있다. (세라믹 재료의 하나의 또는 다수의 층을 가지는) 세라믹 층의 전체 두께는 임의의 유효 두께, 예를 들어 1 내지 10 밀리미터, 예를 들어 1 내지 5 밀리미터 범위의 두께일 수 있다.
세라믹 층은 기부 층(짧게 "기부")에 의해서 지지되고, 이러한 기부 층은 일반적으로 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 스테인리스 강과 같은 금속, 알루미나와 같은 세라믹, 금속 매트릭스 복합체 등으로 제조된다.
일반적으로 세라믹 층과 기부 사이에는: 본딩 층(예를 들어, 중합체 접착제), 전극, 접지 층, 전극 및 다른 층이 전기적으로 기능할 수 있게 하는 절연 층, 또는 부가적인 회로소자 중 하나 이상이 위치된다.
조립체는, 조립체에 대해서 수직으로 연장되고 조립체의 하나의 또는 다수의 층을 통해서 수직으로 형성된 ("통로"로도 지칭되는) 개구부를 통과하는, 하나 이상의 장치를 포함한다. 조립체를 통한 개구부는 일반적으로, 세라믹 층 내의 수직 개구부에 의해서 형성된 부분, 기부 내의 수직 개구부에 의해서 형성된 정렬 부분, 및 장치의 위치에서 기부와 세라믹 층 사이에 존재하는 임의의 다른 층을 통과하는 정렬 개구부를 포함할 것이다. 장치의 일부(예를 들어, 하부 부분)가, 기부 내의 개구부에 의해서 형성된 개구부의 일부 내에 수용되고, 장치의 일부(예를 들어, 상부 부분)이, 세라믹 층 내의 개구부에 의해서 형성된 개구부의 일부 내에 수용된다. 장치 또는 장치의 일부는 개구부 또는 개구부의 일부의 공간을 완전히 채울 수 있는 크기 및 형상의 특징부를 가질 수 있고, 예를 들어 장치의 횡단면 크기 및 형상은 개구부의 크기 및 형상과 동일할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 장치는, 개구부의 일부 공간을 채우지 않고 남기면서, 개구부 내에 피팅되는(fit) 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 이러한 공간은 개구부의 "채워지지 않은 부분" 또는 "포켓"으로 지칭될 수 있다.
조립체는 또한, 냉각 가스가 열 에너지를 지지된 공작물로부터 제거할 수 있도록 척에 의해서 지지되는 공작물과의 열 접촉을 포함하는, 냉각 가스를 조립체를 통해서 순환시키는 냉각 시스템(또는 더 일반적으로 "가스 유동 시스템")을 포함한다. 가스 유동 시스템은, 기부 내에 형성되고 수직으로(예를 들어, 위로부터, "상면도"로부터) 볼 때 기부의 면적에 대해서 수평 방향으로 연장되는, 가스 유동 도관을 포함할 것이다. 가스 유동 시스템은 또한, 냉각 가스가 일반적으로 기부의 하부 표면에서 기부에 진입할 수 있게 하는, 가스 유동 유입구를 기부 내에서 포함한다. 가스 유동 유입구는 기부 내에 형성된 가스 유동 도관과 연결된다. 세라믹 층이 기부 층 위에 배치되고, 기부의 가스 유동 도관은, 세라믹 층 내에 형성되고 세라믹 층을 통과하는, 다수의 가스 유동 배기부에 연결된다. 이러한 가스 유동 배기부는 세라믹 층의 하부 표면으로부터 세라믹 층의 상부 표면까지 수직으로 통과하고, 그에 따라 냉각 가스가 기부의 가스 유동 도관으로부터, 가스 유동 배기부를 통해서, 그리고 세라믹 층의 상부 표면까지 유동할 수 있게 한다.
기부의 일부인, 가스 유동 도관 또는 그 일부는 기부의 임의의 유용한 위치에 그리고 기부의 면적에 대한 임의의 유용한 패턴으로 있을 수 있다. 유용한 가스 유동 도관의 하나의 예는, 기부의 상부 표면에서 기부의 재료를 제거함으로써 형성되고 표면 아래에서 그리고 기부의 두께 내로 연장되는 깊이를 가지는 예를 들어 트렌치 또는 "채널" 형태로, 기부의 상부 표면에 형성되는 도관일 수 있다. 채널 형태의 가스 유동 도관은 표면에 위치되는 기부의 상부 표면에 그리고 표면 아래의 깊이까지 위치된다. 일반적으로, 채널 형태의 가스 유동 도관은, 상부 기부 표면에서 얕은 깊이까지 기부의 적은 양의 재료를 제거하는 것에 의해서 표면 내에 형성된 다수의 세그먼트화된 세장형의 3-차원적인 개구부 또는 "홈"의 패턴을 포함할 수 있다.
가스 유동 도관은, (수직으로 볼 때) 기부의 표면에 대해서 수평으로 연장되는 다수의 연결된 도관 세그먼트의 패턴으로 형성될 수 있고, 이러한 패턴은 냉각 가스를 기부의 면적에 걸쳐 도관을 통해서 분배하여, 냉각 가스를 세라믹 층의 가스 유동 배기부로 분배하는데 있어서 효과적이다. 가스 유동 도관 세그먼트의 하나의 예시적인 패턴은, 원형 기부의 중심에 위치되는 중심을 갖는 하나 이상의 원형 세그먼트, 및 원형 세그먼트와 원형 세그먼트의 내부에 위치되는 위치, 즉 기부의 중심에 더 근접하는 위치 사이에서 각각 연장되는 하나 이상의 대체로 선형 또는 직선형인 "스포크" 세그먼트를 포함하는, "스포크-및-휠(spoke-and-wheel)" 패턴 또는 그와 유사한 것이다.
채널이, (둘 중 하나 또는 모두의 횡단면이 곡선형, 직선형, 또는 다른 형상으로 형성될 수 있는) 채널 하단부 및 채널 측벽에, 그리고 상부 기부 표면의 평면에 의한 상부 면적에 위치되는 기부의 구조물에 의해서 형성된다. 기부가 다-층 정전기 척 조립체의 기부 층으로 조립될 때, 채널의 상부 면적은, 접착 본딩 층을 포함할 수 있는, 기부의 상단부에 위치되는 인접 층의 하부 평면형 표면에 의해서, 예를 들어 세라믹 층의 하부 평면형 표면에 의해서 덮일 수 있다. 가스 유동 도관의 이러한 예에서, 상부 인접 층의 하부 평면형 표면은 도관의 상부 면적을 형성할 것이다.
채널 깊이는 채널을 통한 희망하는 냉각 가스의 유동을 가능하게 할 수 있는 임의의 깊이, 예를 들어 0.5 내지 2 밀리미터 범위의 깊이일 수 있다. 채널의 폭 치수는 채널을 통한 희망하는 냉각 가스의 유동을 가능하게 할 수 있는 임의의 폭, 예를 들어 0.5 내지 2 밀리미터 범위의 깊이일 수 있다.
대안적으로, 상부 인접 층에 의해서 덮인 노출 개구부를 포함하는 기부의 표면에 위치되는 채널 형태의 가스 유동 도관 대신, 가스 유동 도관은 기부 내에서 둘러싸일 수 있다. 둘러싸인 가스 유동 도관은 달리 가스 유동 도관의 위치(패턴) 및 크기와 관련하여 가스 유동 채널과 유사할 수 있으나, 상부 표면이 아닌 기부의 표면 아래에 위치될 수 있다.
2개의 상이한 다-층 척 조립체 설계의 예가 도 1a 및 도 2a에서 개략적으로 그리고 측면 횡단면도로 도시되어 있다. 각각의 조립체(100)는 수평 연장 기부(110) 및 수평 연장 세라믹 층(120)을 포함한다. 접착("본딩") 층, 전극 층, 접지 층, 전도성 코팅, 또는 상부 표면에 위치되는 돌기 등과 같은 다른 선택적 층 또는 구조물이 또한 포함될 수 있으나, 도시하지는 않았다.
가스 유동 시스템이 조립체를 통해서 연장되고, 기부(110)의 일부로서 각각 형성된, 가스 유동 도관(132)에 연결된 가스 유동 유입구(130)를 포함한다. 가스 유동 도관(132)은, 도시된 바와 같이, 기부(110)의 상부 표면(112)에 위치되는 가스 유동 채널의 형태이다. (대안적인 실시형태에서, 가스 유동 도관은 표면(112) 아래에 위치될 수 있다.) 가스 유동 도관(132)은 기부(110)의 면적 위에서 수평으로 연장되고, 세라믹 층(120) 내에 형성된 수직 가스 유동 배기부(124)에 연결된다. 세라믹 층(120)의 상부 표면(126)은 돌기(미도시)를 포함하고, 척 조립체의 성능을 개선하기 위한 전도성 층(미도시)과 같은 다른 표면 특징부를 선택적으로 포함할 수 있다. 공작물(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)(150)가 상부 표면(126)에 의해서 지지되고, 돌기(미도시)에 의해서 상부 표면(126)과 접촉되지 않게 분리된다. 가스 유동 공간(128)이 웨이퍼(150)의 하부 표면과 세라믹 층(120)의 상부 표면(126) 사이에 위치되고, 세라믹 층(120)의 가스 유동 배기부(124)에 연결된다.
사용 중에, 냉각 가스는 기부(110)의 아래로부터 가스 유동 유입구(130)에 진입할 수 있고, 기부(110)의 가스 유동 도관(132)을 통과할 수 있고, 이어서 수직 가스 유동 배기부(124)에 진입할 수 있다. 이어서, 냉각 가스는 가스 유동 배기부(124)의 외부로 가스 유동 공간(128) 내로 유동하여 공작물(150)과 접촉한다. 희망하는 경우, 냉각 가스는 또한 반대 방향으로 유동할 수 있다.
도 1a 및 도 2a를 여전히 참조하면, 장치 개구부(140)는 기부(110)를 통해서 수직으로 연장되는 하부 장치 개구부 부분(142), 및 세라믹 층(120)을 통해서 수직으로 연장되는 상부 장치 개구부 부분(144)을 포함한다. (본원에서 설명된 바와 같은) 장치(152)는 개구부(140) 내에 위치된다. 적어도, 상부 장치 개구부(144) 내에 위치된 장치(152)의 상부 부분은, 통로의 전체 부피를 완전히 채우지 않는 형상을 갖는다. 개방 공간(채워지지 않은 공간 또는 "포켓")(134)이 개구부(140)와 장치(152)의 표면 사이에, 그리고 공작물(150)이 조립체(100)의 상부 표면에 의해서 지지될 때, 공작물(150)의 하부 표면 아래에 존재한다.
도 1a를 구체적으로 참조하면, 조립체(100)는, 가스 유동 도관(132)으로부터 격리되고 그에 직접 연결되지 않은 포켓(134)을 포함한다. 기부(110)의 가스 유동 도관(132)은 개구부(140)(및 포켓(134))에 직접 연결되지 않고, 즉 기부의 위치에 연결되지 않는다. 개구부(140)(및 포켓(134))와 도관(132) 사이의 연결부는 간접적인 연결 루트이고, 이러한 루트는 가스가 도관(132)으로부터, 세라믹 층(120)의 가스 유동 배기부(124)를 통해서, 그리고 이어서 가스 유동 공간(128)을 통해서 개구부(140)에 도달할 것을 요구한다. 조립체(100)의 기부(110)의 상면도(즉, 세라믹 층(120) 및 공작물(150)이 제거된, 도 1a의 조립체(100)의 상면도)인 도 1b는 또한 도 1a의 기부(110)의 가스 유동 도관(132)이 기부의 위치에서 개구부(140)에 직접 연결되지 않는다는 것을 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 기부(110)는 상부 기부 표면(112), 장치 개구부(140)(프로브(152)는 도시되지 않음), 및 가스 유동 도관(132)을 포함한다. 표면(112)에 또는 그 아래에 위치된 가스 유동 도관(132)은, 원형 세그먼트(132(b)) 및 일반적으로 기부(110)의 중심에 있는 위치로부터 원형 세그먼트(132(b))까지 연장되는 "스포크" 세그먼트(132(a))를 포함하는, 다수의 연결된 세그먼트들을 포함한다. 도 1a의 조립체(100)가 가스 유동 도관(132)과 개구부(140) 사이의 직접 연결부를 포함하지 않기 때문에, 도 1a의 조립체(100)는 본 개시 내용의 조립체 또는 기부의 예는 아니다.
전술한 바와 같이, "포켓"으로 종종 지칭되는, 도 1a 및 도 1b의 개구부(140)와 같은 통로 내의 채워지지 않은 공간은, 척 조립체에 의해서 지지되는 공작물을 이용하여 수행된 프로세싱 단계 후에, 잔류 냉각 가스를 포함할 것이다. 그러한 잔류 가스는 배기 단계 중에 가스 유동 시스템으로부터 서서히 빠져 나갈 수 있고, 이는, 공작물이 희망에 따라 척으로부터 제거되는 시간에 공작물의 상부 표면 및 하부 표면에 걸쳐 압력차를 초래할 것이다. 본 개시 내용의 예시적인 조립체에 따라, 도 2a의 조립체(100)와 같은 기부 조립체는 기부(110)의 가스 유동 도관(132)과 통로(144) 사이의 (예를 들어, 도관 세그먼트(132(c)) 형태의) 직접적인 연결부를 포함하고, 즉 도관(132)은 기부(110)의 위치에서 통로(144)에 직접 연결된다.
도 2b는 도 2a의 조립체(100)의 기부(110)의 상면도이고, 기부(110)의 가스 유동 도관(132)이 기부의 위치에서 통로(144)에 직접 연결되는 것을 또한 도시한다. 도 2b는 공작물(150) 및 세라믹 층(120)이 없이 기부(110)를 도시한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 기부(110)는 상부 기부 표면(112), 장치 개구부(140)(프로브(152)는 도시되지 않음), 및 가스 유동 도관(132)을 포함한다. 표면(112)에 또는 그 아래에 위치된 가스 유동 도관(132)은, 원형 세그먼트(132(b)), 기부(110)의 면적의 중심으로부터 원형 세그먼트(132(b))까지 연장되는 "스포크" 세그먼트(132(a)), 및 장치 개구부(140) 중 하나에 인접하고 그와 유체 연통되는 세그먼트(132(c))를 포함하는, 다수의 연결된 세그먼트들을 포함한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 가스 유동 유입구(130)는, 조립체의 면적의 중심 부근에서, 스포크 세그먼트(132(a)) 중 하나 내에 위치된다. 대안적으로, 가스 유동 유입구(130)는, 장치 개구부(140)의 일부로서, 또는 원형 세그먼트(132(b))의 일부로서, 희망에 따라, 다른 위치, 예를 들어 세그먼트(132(c))에 있을 수 있다.
도 2a 및 도 2b의 조립체(100)는, 사용 중에, 냉각 가스가 기부(120)의 도관(132)으로부터, 포켓(134)을 통해서, 그리고 가스 유동 공간(128)으로 직접 유동할 수 있도록, 구성된다. (포켓(134)을 포함하는) 장치 개구부(140)를 통한 유동에 대해서 저항이 감소된 냉각 가스의 개선된 유동이 초래되고, 일반적으로 바람직할 수 있다. 그러나, 더 구체적인 잠재적인 장점으로서, 도관(132)과 포켓(134) 사이의 직접적인 냉각 가스의 유동을 허용하는 가스 유동 도관은 포켓(134)의 배기를 개선할 수 있고, 바람직하게 장치(100)의 가스 유동 시스템으로부터 잔류 냉각 가스를 배기하는 단계에 필요한 시간의 양을 단축할 수 있다.
포켓(134)은 잔류 냉각 가스의 부피를 포함할 것이고, 이러한 부피는 현재의 정전기 척 조립체 설계에서 배기 단계 중에 가스 유동 공간(128)으로부터 매우 서서히 방출된다. 출원인의 새로운 설계에 따라, 프로세싱 단계 후에 포켓(134) 내에 존재할 잔류 냉각 가스는 척의 가스 유동 시스템으로부터, 도관(132) 및 유입구(130)를 통해서 보다 빨리 방출될 수 있다. 잔류 가스가 배기 단계 중에 (결국 조립체(100)의 둘레로부터 방출되도록) 가스 유동 공간(128)을 통해서만 유동하는 것에 더하여 또는 그 대신, 잔류 냉각 가스는, 대안적으로 또는 부가적으로, 도관(132)을 통해서 유동할 수 있고 (이제 가스 유동 배출구로서 기능하는) 가스 유동 유입구(130)를 통과함으로써 기부(110)를 빠져 나갈 수 있다. 결과적으로, 배기 기간은, 다른 가스 유동 시스템 또는 도관 설계를 포함하는 척을 이용할 때, 구체적으로, 도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b, 및 도 3c에 도시된 바와 같이 장치 개구부에 직접 연결되는 도관 세그먼트를 포함하지 않는 가스 유동 시스템 설계를 포함하는 척을 이용할 때 필요한 배기 기간에 비해서, 단축될 수 있다.
설명된 바와 같은 척 조립체는, 정전기 척의 이용을 포함하는 다양한 알려진 프로세싱 단계 중 임의의 단계를 이용하여 공작물을 프로세싱하는데 유용한 장비 및 프로세스에서 사용될 수 있다. 설명된 척 및 관련 방법은 특히 반도체 웨이퍼 프로세싱에서 유용할 수 있으나, 다른 프로세스에서도 사용될 수 있다. 정전기 척과 함께 사용될 수 있는 장비 및 시스템의 예는: 빔 라인 이온 주입기, 플라즈마 도핑 이온 주입기, 플라즈마 침지 이온 주입 시스템, 플러드 이온 주입기(flood ion implanter), 집속 플라즈마 시스템, 플라즈마 외피를 조절하는 시스템, 에칭 시스템, 광학 기반 프로세싱 시스템, 및 화학 기상 증착 시스템을 포함한다. 본원에서 설명된 다양한 정전기 척 조립체는, 웨이퍼 프로세싱 시스템의 일부로서 정전기 척 시스템 환경에서 인가된 전압원(AC 또는 DC)과 함께 동작되도록 구성된다.
설명된 바와 같은 정전기 척 조립체를 포함하는 시스템 또는 장비를 이용하는 예시적인 방법에 따라, 반도체 웨이퍼와 같은 공작물이 정전기 척의 상부 표면 상에서 지지된다. 척 조립체의 전극이 대전되어, 척과 공작물 사이에서 정전기적 인력을 생성한다. (숫자 표시가 도 2a와 동일한) 도 3a를 참조하면, 예시적인 척 조립체(100)는, 공작물(150)을 상부 척 표면으로 끌어 당기도록 활성화되는 전극(미도시)을 포함한다. (예를 들어, 이온 주입을 위해서) 입자 또는 이온(170)을 공작물(150)의 상부 표면을 향해서 가속시키는 단계와 같은, 프로세스가 공작물(150) 상에서 수행된다. 주입 또는 다른 유형의 프로세스가 효율적이 되게 하기 위해서, 척(100) 및 공작물(150)을 포함하는 프로세싱 챔버 내의 공간이 진공 압력일 수 있다. 예를 들어, 공작물(150)의 상부 표면 상의 압력이 5, 3, 2, 또는 1 Torr 미만일 수 있다.
프로세싱 단계는 공작물(150)의 온도 증가를 유발한다. 열을 공작물(150)로부터 제거하기 위해서, 냉각 가스(160)가 가스 유동 유입구(130) 내로 유동된다. 냉각 가스(160)는, 배기부(124)로 그리고 별도로 포켓(134)으로 이어지는 도관(132)을 통과한다. 이어서, 냉각 가스(160)는 배기부(124)를 통해서 그리고 포켓(134)을 통해서 가스 유동 공간(128) 내로 유동하여, 공작물(150)의 하부 표면과 접촉된다. 냉각 가스(160)는 임의의 유용한 가스, 예를 들어 공기, 질소, 아르곤, 또는 다른 불활성 가스일 수 있다. 냉각 가스의 압력 및 유량은 공작물(150)의 온도를 희망 레벨로 제어하는데 있어서 효과적일 수 있다. 공작물의 온도는, 공작물의 유형 및 공작물에서 수행되는 프로세스의 유형을 포함하는, 인자들에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 다양한 공작물이 -100 내지 600 ℃ 범위일 수 있는 온도에서 다양한 제조 단계로 프로세스된다. 특정 기재에서 수행되는 특정 유형의 프로세스가 더 좁은 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼의 이온 주입 프로세스가 -30 내지 100 ℃ 범위의 온도를 갖는 공작물에서 수행될 수 있다.
가스 유동 공간(128) 내의 냉각 가스(160)의 예시적인 압력은 5 내지 50 Torr, 예를 들어 10 내지 30 Torr의 범위일 수 있다. 가스 유동 공간(128)을 통과한 후에, 냉각 가스(160)는 화살표(162)에 의해서 표시된 바와 같이 조립체(100)의 둘레에서 빠져 나간다.
프로세싱 단계가 완료되고 가속된 입자 또는 이온(170)의 유동이 중단된 후에(도 3B 참조), 냉각 가스(160)의 유동이 또한 중단된다. 냉각 가스(160)의 잔류량이, 약 50 Torr 이하의 압력으로, 가스 유동 공간(128), 포켓(134), 도관(132), 유입구(130)를 포함하는 가스 유동 시스템 내에 남는 한편, 잔류 정전기 전하는 공작물(150)을 척 조립체(100)를 향해서 계속 끌어 당긴다. 최종 단계는 공작물(150)을 척 조립체(100)로부터 제거하는 것이다. 그러나, 공작물(150)을 제거하기 전에, 냉각 가스(160)가 가스 유동 공간(128), 포켓(134), 도관(132) 및 유입구(130)로부터 빠져 나가기 위한 시간의 양이 허용된다. 도 3a, 도 3b 및 도 3C(그리고 도 2a 및 도 2b)의 조립체 설계에 따라, 냉각 가스(160)는 화살표(162)에 의해서 도시된 바와 같이 조립체(100)의 둘레에서 포켓(134)으로부터 빠져 나갈 수 있고, 또한 도관(132)을 통해서 유입구(130) 내로 직접 빠져 나갈 수 있다. 포켓(134)을 도관(132)에 직접 연결하는 세그먼트(132(c))를 포함하지 않는 설계에 비해서, 가스 유동 도관(132)의 세그먼트(132(c))를 통과하는 것에 의해서, 잔류 냉각 가스(160)의 양이 더 빨리 빠져 나갈 수 있다.
희망하는 시간의 양이 냉각 가스(160)의 양이 조립체(100)의 가스 유동 시스템을 빠져 나갈 수 있게 한 후에, 도 3c에서 화살표(172)에 의해서 도시된 바와 같이, 공작물(150)이 조립체(100)로부터 제거될 수 있고, 예를 들어 조립체(100)로부터 멀리 위쪽으로 상승될 수 있다.
제1 양태에서, 정전기 척 조립체가: 기부 층을 포함하고, 상기 기부 층은: 상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면; 상기 기부 층을 통해서 연장되고 상기 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부; 상기 기부 층의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 상기 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관; 및 상기 기부 층 내로 통과하고 상기 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함하는, 정전기 척 조립체.
제1 양태에 따른 제2 양태에 있어서, 상기 가스 유동 도관이 상기 기부 층의 상부 표면에서 채널을 포함하는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 또는 제2 양태에 따른 제3 양태에 있어서, 상기 기부 층 위에 배치된 세라믹 층을 더 포함하고, 상기 세라믹 층은: 상부 세라믹 층 표면; 하부 세라믹 층 표면; 상기 하부 세라믹 층 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 연장되는 다수의 가스 유동 배기부로서, 상기 가스 유동 도관과 유체 연통되는, 가스 유동 배기부; 및 상기 세라믹 층을 통해서 연장되고, 상기 기부 층 장치 개구부에 연결되며, 상기 장치의 일부를 수용하도록 구성된 세라믹 층 장치 개구부를 포함하는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 한 양태에 따른 제4 양태에 있어서, 공작물을 상기 상부 세라믹 층 표면 위에서 지지하도록 그리고 상기 공작물의 하부 표면과 상기 상부 세라믹 층 표면 사이에서 가스 유동 층을 형성하도록 구성된, 상기 상부 세라믹 층 표면 상의 양각부(embossment)를 더 포함하는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 한 양태에 따른 제5 양태에 있어서, 상기 가스 유동 도관이 원형 도관 세그먼트, 및 상기 원형 도관 세그먼트에 연결된 다수의 반경방향 도관 세그먼트를 포함하는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 한 양태에 따른 제6 양태에 있어서, 상기 장치가 이동을 수행하도록, 조건에 영향을 미치도록, 또는 측정을 수행하도록 구성되는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 한 양태에 따른 제7 양태에 있어서, 상기 장치가 측정 장치인, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제6 양태 중 어느 한 양태에 따른 제8 양태에 있어서, 상기 장치가 이동 가능 프로브인, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제8 양태 중 어느 한 양태에 따른 제9 양태에 있어서, 상기 가스 유동 도관이 원형 도관 세그먼트, 및 상기 원형 도관 세그먼트에 연결된 다수의 반경방향 도관 세그먼트를 포함하고, 상기 기부 층은 상기 기부 층을 통해서 적어도 2개의 기부 층 장치 개구부를 포함하고, 각각의 기부 층 장치 개구부는 이동 가능 프로브를 포함하고, 상기 적어도 2개의 반경방향 도관 세그먼트의 각각이 상기 기부 층 장치 개구부 중 하나에 연결되는, 정전기 척 조립체.
제1 양태 내지 제9 양태 중 어느 한 양태에 따른 제10 양태에 있어서, 상기 가스 유동 도관은, 상기 기부 층 장치 개구부의 둘레 주위에서 연장되는 가스 유동 도관 세그먼트를 포함하는, 정전기 척 조립체.
제11 양태에서, 공작물을 프로세싱하는 방법이: 공작물을 정전기 척 조립체 상에서 지지하는 단계 및 가스가 가스 유동 유입구 내로 그리고 가스 유동 도관을 통해서 유동하게 하는 단계를 포함하고, 상기 정전기 척 조립체는: 기부 층 및 상기 기부 층 위에 배치된 세라믹 층을 포함하고, 상기 기부 층은: 상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면; 상기 기부 층을 통해서 연장되고 상기 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부; 상기 기부의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 상기 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관; 상기 기부 내로 통과하고 상기 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함하고, 상기 세라믹 층은: 상부 세라믹 층 표면; 하부 세라믹 층 표면; 상기 하부 세라믹 층 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 연장되는 다수의 가스 유동 배기부로서, 상기 가스 유동 도관과 유체 연통되는, 가스 유동 배기부; 및 상기 세라믹 층을 통해서 연장되고, 상기 기부 층 장치 개구부에 연결되며, 상기 장치의 일부를 수용하도록 구성된 세라믹 층 장치 개구부를 포함하고, 상기 공작물은 상기 상부 세라믹 층 표면 상에서 지지되는, 방법.
제11 양태에 따른 제12 양태에 있어서, 상기 정전기 척은 전극을 포함하고, 상기 방법은, 상기 공작물이 상기 정전기 척 조립체로 정전기적으로 끌어 당겨지게 하기 위해서, 상기 공작물 상의 전기 전하, 및 상기 전극 상의 반대 전기 전하를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
제11 양태 또는 제12 양태에 따른 제13 양태에 있어서, 상기 공작물의 표면에 이온을 주입하기 위해서, 이온을 상기 공작물을 향해서 가속시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제11 양태 내지 제13 양태 중 어느 한 양태에 따른 제14 양태에 있어서, 상기 공작물의 온도를 -30 내지 100 ℃ 범위에서 유지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제11 양태 내지 제14 양태 중 어느 한 양태에 따른 제15 양태에 있어서, 상기 가스 유동 유입구 내로의 가스의 유동을 중단시키는 단계, 상기 가스 유동 도관 내의 잔류 가스가 배기 기간 동안 상기 가스 유동 도관으로부터 배기될 수 있게 하는 단계, 및 상기 배기 기간 후에, 상기 공작물을 상기 상부 세라믹 층 표면으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제15 양태에 따른 제16 양태에 있어서, 상기 배기 기간이 2초 미만인, 방법.

Claims (16)

  1. 정전기 척 조립체이며:
    기부 층을 포함하고, 기부 층은:
    상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면;
    기부 층을 통해서 연장되고 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부;
    기부 층의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관; 및
    기부 층 내로 통과하고 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함하는, 정전기 척 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    가스 유동 도관은 기부 층의 상부 표면에서 채널을 포함하는, 정전기 척 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    기부 층 위에 배치된 세라믹 층을 더 포함하고, 세라믹 층은:
    상부 세라믹 층 표면;
    하부 세라믹 층 표면;
    하부 세라믹 층 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 연장되는 다수의 가스 유동 배기부로서, 가스 유동 도관과 유체 연통되는, 가스 유동 배기부; 및
    세라믹 층을 통해서 연장되고, 기부 층 장치 개구부에 연결되며, 장치의 일부를 수용하도록 구성된 세라믹 층 장치 개구부를 포함하는, 정전기 척 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    공작물을 상부 세라믹 층 표면 위에서 지지하도록 그리고 공작물의 하부 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 가스 유동 층을 형성하도록 구성된, 상부 세라믹 층 표면 상의 양각부를 더 포함하는, 정전기 척 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    가스 유동 도관은 원형 도관 세그먼트, 및 원형 도관 세그먼트에 연결된 다수의 반경방향 도관 세그먼트를 포함하는, 정전기 척 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    장치는 이동을 수행하도록, 조건에 영향을 미치도록, 또는 측정을 수행하도록 구성되는, 정전기 척 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    장치는 측정 장치인, 정전기 척 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    장치는 이동 가능 프로브인, 정전기 척 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    가스 유동 도관은 원형 도관 세그먼트, 및 원형 도관 세그먼트에 연결된 다수의 반경방향 도관 세그먼트를 포함하고,
    기부 층은 기부 층을 통해서 적어도 2개의 기부 층 장치 개구부를 포함하고, 각각의 기부 층 장치 개구부는 이동 가능 프로브를 포함하고,
    적어도 2개의 반경방향 도관 세그먼트의 각각이 기부 층 장치 개구부 중 하나에 연결되는, 정전기 척 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    가스 유동 도관은, 기부 층 장치 개구부의 둘레 주위에서 연장되는 가스 유동 도관 세그먼트를 포함하는, 정전기 척 조립체.
  11. 공작물을 프로세싱하는 방법이며:
    공작물을 정전기 척 조립체 상에서 지지하는 단계 및 가스가 가스 유동 유입구 내로 그리고 가스 유동 도관을 통해서 유동하게 하는 단계를 포함하고,
    정전기 척 조립체는: 기부 층 및 기부 층 위에 배치된 세라믹 층을 포함하고,
    기부 층은:
    상부 기부 층 표면 및 하부 기부 층 표면;
    기부 층을 통해서 연장되고 정전기 척 조립체의 동작을 수행하는 장치의 일부를 수용하도록 구성된 기부 층 장치 개구부;
    기부의 면적 위에서 수평으로 연장되는 가스 유동 도관으로서, 기부 층 장치 개구부와 연결되는 도관 세그먼트를 포함하는, 가스 유동 도관;
    기부 내로 통과하고 가스 유동 도관에 연결되는 가스 유동 유입구를 포함하고,
    세라믹 층은:
    상부 세라믹 층 표면;
    하부 세라믹 층 표면;
    하부 세라믹 층 표면과 상부 세라믹 층 표면 사이에서 연장되는 다수의 가스 유동 배기부로서, 가스 유동 도관과 유체 연통되는, 가스 유동 배기부; 및
    세라믹 층을 통해서 연장되고, 기부 층 장치 개구부에 연결되며, 장치의 일부를 수용하도록 구성된 세라믹 층 장치 개구부를 포함하고,
    공작물은 상부 세라믹 층 표면 상에서 지지되는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    정전기 척은 전극을 포함하고, 방법은, 공작물이 정전기 척 조립체로 정전기적으로 끌어 당겨지게 하기 위해서, 공작물 상의 전기 전하, 및 전극 상의 반대 전기 전하를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    공작물의 표면에 이온을 주입하기 위해서, 이온을 공작물을 향해서 가속시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    공작물의 온도를 -30 내지 100 ℃ 범위에서 유지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    가스 유동 유입구 내로의 가스의 유동을 중단시키는 단계,
    가스 유동 도관 내의 잔류 가스가 배기 기간 동안 가스 유동 도관으로부터 배기될 수 있게 하는 단계, 및
    배기 기간 후에, 공작물을 상부 세라믹 층 표면으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    배기 기간은 2초 미만인, 방법.
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