TW571381B - Electrostatic chuck power automatic discharge apparatus of semiconductor facilities - Google Patents

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371381 A7 B7 經濟部智莛財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 發明領域 本發明係關於一種半導體設備之靜電夾頭能量自動 裝置並且更加特別地’係關於能在切斷靜電夾頭之 焉=動電源時完全地釋放殘留在靜電夾頭内之殘餘電荷的一 種半導體設備靜電夾頭能量自動釋放裝置。 相關技術之討論 半導體設備中之一個靜電夾頭是供一個用以製造半 導體兀件之晶圓放置其上的一個工作臺，並且該晶圓藉由 來自一個電源供應單元之電壓被夾住，因此固定該晶圓以 至於不會被移動。 在從該電源供應單元供應驅動電力到該靜電夾頭之 際中斷該電源時，被供應到該靜電夾頭之驅動電力應該流 到大地。但是，因為不只大地剛好被提供當作電源供應單 元的一個電路之來源，而且作為驅動電壓施加對象之該靜 電夾頭具有一個極性，故被施加到該靜電夾頭之殘餘電壓 不能在較早的時間内被釋放。 因此’為了在一個晶圓加工動作完成後移開該晶圓以 便執行另一加工程序，被供應用以夾住之驅動電源應該被 中斷’然後該晶圓才能夠從該靜電夾頭被分離並且能夠被 移開。 然而’即使該靜電夾頭之驅動電力被中斷，由於該殘 餘電壓殘留在靜電夾頭裡，使夾住狀態不能完全地被釋 放。因此’當該晶圓被提起之瞬間，該晶圓彈回導致破損 或在一個加工室内滑動以致於不能被移開。 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 X 297公釐） · IJ-----tr---------^丨 (請先閱請背面之注«'事也再填寫本頁) 371381 Λ；

f靖先閱讀背面之、:!..%事項再填茑本頁} 再者，當該晶圓破損或在一個加工室内滑動，即產生 一個異物而降低加工程序中被提供之晶圓的產能，並且由 於須用很多時間來移開加卫室中之該晶圓以及繼續地進行 該加工程序，在一個生產線上的操作能力即下降並且晶圓 的生產力亦降低。 發明概要 於是，本發明是針對一種半導體設備之靜電夾頭能量 自動釋放裝置，該裝置大體地除去上述習知技術之一個或 更多個限制和缺點。 本發明的一項主要目標是去提供一種半導體設備之 靜電夾頭能量自動釋放裝置，該裝置在切斷被提供用以製 造半導體元件之數種半導體設備的靜電夾頭驅動電源時， 月匕夠元全地釋放殘留在靜電夾頭裡之殘餘電壓，因此，預 防經由夾住現象所造成之晶圓的破損或滑動現象。 本發明的另一個目標是用以提供一種半導體設備之 靜電夾頭能量自動釋放裝置，該裝置能夠提高該半導體設 備的一個操作能力並增加晶圓的產能，並且也提高半導體 元件的一個價格競爭力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印別衣 為了完成這些和其他優點，並且根據本發明的目的， 該半導體設備之靜電夾頭能量自動釋放裝置包含··一個高 電壓決定部件，用以依據來自外部的一個高電壓決定值決 定在一個高電壓產生變壓器内產生之高電壓；該高電壓產 生變壓器係用以經由一個高電壓決定部件之控制產生將被 供應到一個靜電夾頭之高電壓；一個高電壓控制部件，用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】ϋ X 297公餐） 371381 Λ7 ___________________ 五、發明說明（）3. 以依據一個驅動電源的啟動/停止狀態控制從該高電壓產 生變壓器被供應到該靜電夾頭之該高電壓；以及一個釋放 電路部件，用以在中斷該靜電夾頭之驅動電源時強力釋放 殘留在靜電夾頭裡之殘餘電壓。 于根據本發明構成之半導體設備靜電夾頭能量自動 釋放裝置中，較合意的是，該高電壓控制部件被構建成一 個高電壓控制繼電器，用以連接該高電壓產生變壓器之輸 出端子P1、P2到該靜電夾頭的一個正電壓端子和一個負電 壓端子。 本發明之半導體設備靜電夾頭能量自動釋放裝置更 包含一個殘餘電壓檢測部件，其在該靜電夾頭之電源被切 斷時被連接到該靜電夾頭的正電壓端子、檢測該靜電夾頭 的殘餘電壓並且提供該殘餘電壓到一個監視器。 在本發明的靜電夾頭能量自動釋放裝置中，該釋放電 路部件包括和靜電夾頭的驅動電源啟動/停止狀況連鎖的 個釋放繼電器，用以連接該靜電夾頭的正電壓端子和負 電壓端子到一個釋放元件；並且該釋放元件經由該釋放繼 電器來和該靜電夾頭之該正電壓端子和該負電壓端子之二 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 個末端連接，該釋放元件被用以釋放殘留在該靜電夾頭裡 之殘餘電壓。 在本發明的裝置中，該釋放元件是一個氖燈。 圖式簡介 被包括來提供對本發明更進一步的理解並且被合併 進去及構成本案說明書的一部份之下列附圖，繪示了本發 6

371381 經濟部智莛財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）4 . 明的幾個實施例，並且協同下列敘述用以解釋本發明的原 理。 圖式中： 第1圖是一個說明根據本發明構成之一種半導體設備 靜電夾頭能量自動釋放裝置的方塊圖。 較佳實施例之詳細敘述 本發明的較佳實施例現在將被詳細提及，其範例在附 加的圖式中被說明。 如第1圖所示，一個高電壓決定部件5被連接到一個 高電壓產生變壓器7,該高電壓決定部件5具有一個從外 部的高電壓決定值之輸入，其中該高電壓決定值被提供用 以決定高電壓以被產生在高電壓產生變壓器7内。經由該 咼電壓決定部件5的一個控制，該高電壓產生變壓器7基 於一個給予的標準產生該高電壓以被供應到一個靜電夾 頭。一個被連接到該高電壓產生變壓器7之漏電流檢測部 件6在一個該高電壓的產生過程中檢測從該高電壓產生變 壓器7漏出之漏電流，並且提供此漏電流當作資訊用以控 制該高電壓的產生。 該高電壓產生變壓器7之輸出端pi、P2被連接到一 個具有二個繼電器開關的一個設備之高電壓控制繼電器 10的個別輸入端。該高電壓控制繼電器1 〇被連接和一個 靜電夾頭1的一個襯環4和一個底座3，用以供應高電壓 到該靜電夾頭1。此時，該高電壓控制繼電器1〇的其他輸 入端子中之一個端子被連接到大地藉此殘餘電壓流到該大 -------—訂 - ----I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7

371381 五、發明說明（）5 . 地當該靜電夾頭之驅動電源被中斷，並且另一個輸入端通 過-個監視ϋ被連接到-個殘餘電壓檢測部件8用以明瞭 當該靜電夾頭之驅動電源被中斷時該殘餘電壓的一個改變 狀態。 一個被和該高電壓控制繼電器1〇裝配的一個繼電器 線圈之末端被連接到一個接地點，並且另一個末端由此被 連接到一個控制繼電器9的一個輸出端子，該輸出端子是 由一對繼電器所組成。該控制繼電器9的另一個輸出端子 被連接到該南電壓決定部件5。該控制繼電器9的一個輸 入端子具有一個連接構造藉此一個所給予電源Vcc被直接 地給予到那裡，並且它的另一個輸入端子具有一個連接構 造藉此該電源Vcc通過一個保險絲ρ被供應。 另一方面’當該控制繼電器9經由一個啟動/停止信 號被驅動用以供應該驅動電源到該靜電夾頭，該電源vcc 被個別地供應到該高電壓決定部件及該高電壓控制繼電器 10 ’以便控制一個高電壓的產生並且該高電壓被供應到該 靜電夾頭1。 一個具有一個繼電器線圈之釋放繼電器12的二個輸 入端子，經由一個啟動/停止信號一個激發被決定用以供應 該驅動電源到該靜電夾頭，也就是說，二個繼電器之個別 的輸入端子被和該釋放繼電器12裝配，被連接到該襯環4 當作該靜電夾頭1之正電壓端子並且該底座3當作該靜電 夾頭1之負電壓端子。該釋放繼電器12的一個輸出端子被 連接到一個氖燈13，以便當該靜電夾頭之驅動電源被中斷 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】ϋ X 297公釐） · I ^------tr---------線^^ (請先閱讀背面之:1意事t再填寫本頁) 經濟部智^財產局員工消費合作社印則衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 371381 - ____B7 五、發明說明（）6 · 時經由壓迫釋放殘餘電壓通過該氖燈13。 換言之’一個釋放電路，在切斷該靜電夾頭之驅動電 源時其被提供用以釋放經由壓迫該靜電夾頭的殘餘電壓， 被裝配於該高電壓控制繼電器1 〇和該靜電夾頭1之間，藉 此一個經由該靜電夾頭的一個夾住狀態之晶圓被和一個該 驅動電源的切斷同時地釋放。 在這樣構造的一個操作被描述如下。 該高電壓決定部件5基於一個高電壓控制一個輸出標 準，依據一個從外部被輸入之高電壓決定值，該高電壓從 該高電壓產生變壓器7被產生並且經由該高電壓控制繼電 器10被供應到該靜電夾頭1。 該兩電壓從該高電壓產生變壓器7被產生經由該高電 壓決定部件5的一個控制經由該高電壓產生變壓器7之輸 出端子P1、P2被輸入到該高電壓控制繼電器1 〇之個別的 端子。同時，因為在該漏電流檢測部件6中，資料從該高 電壓產生變壓器7漏出之漏電流被檢測並且被提供，一個 管理者能夠識別該高電壓產生變壓器7的效率或其他沒漏 程度’所以一個該高電壓決定值的再調整是正當的。 當一個、啟動'信號用以供應該驅動電源到該靜電炎 頭在這樣的一個狀態被輸入，該高電壓能夠從該高電壓產 生變壓器7被產生’該控制繼電器9被驅動並且該電源Vcc 被直接地輸入或經由該保險絲F被輸入也是被供應到每一 個該高電壓決定部件5及該高電壓控制繼電器丨〇的—個繼 電器線圈。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公爱） ^--------^---------^ (請先閱tt背面之;£意事項再填寫本頁) 371381

經濟部智慧財產局員工消費合作社印制私 五、發明說明（）7 ' 一個程度適合到該靜電夾頭之高電壓經由具有一個 輸入電源Vcc之該高電壓決定部件5的一個控制被產生在 該兩電壓產生變壓器7。該高電壓經由該輸出端子PI、p9 被輸出。由於該高電壓產生變壓器7之輸出端子Ρ1、ρ2, 該襯環4當作該靜電夾頭1之正電壓端子並且該底座3當 作負電壓端子被電氣地連接和另外一個經由一個該高電壓 控制繼電器10的一個繼電器開關之驅動，該高電壓產生變 壓器7之高電壓被供應到該靜電夾頭1。依此，該靜電夹 頭1夾住一個晶圓2，其中該晶圓2被安全地安裝在該靜 電灸頭1之頂端上。在該晶圓2被該靜電夾頭1夾住這樣 的狀態中，一個所給予之製造加工被執行，在此之後，為 了移開該晶圓2到另一個加工室，被供應到該控制繼電器 9之該化號被改變到一個’’停止’’信號，然後該控制繼電器 9、該向電壓控制繼電器1 〇及該釋放繼電器12被回復到原 來的狀態。 也就是說，該電源Vcc被供應到該高電壓決定部件5 並且該高電壓控制繼電器1 〇被閉鎖，及依此在該高電壓產 生變壓器7中該高電壓的一個產生被停止，同時，在該高 電壓產生變壓器7的輸出端子ρι、ρ2及當作該靜電夾頭1 之正/負電壓端子之該環形物4和該底座3之間的電連接狀 態被切斷。因此，不只該高電壓沒有任何一點被產生在該 高電壓產生變壓器7中，而且該高電壓沒有任何一點被供 應到該靜電夾頭1之該襯環4和該底座3。藉此，該靜電 夾頭1之夾住狀態被釋放。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公笼） · I ^------1T---------&· (請先閱讀背面之;£t·事屯再填窵本頁) 371381 經濟·部智皮財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（）8 ' 再者，該高電壓控制繼電器1 〇和該釋放繼電器1 2被 回復到該原來的狀態，該靜電夾頭1之該襯環4和該底座 3被和該監視器及大地連接通過該殘餘電壓檢測部件8，其 間，被連接到該氖燈13通過被提供在該釋放繼電器12内 之每個繼電器的一個端子。 依據上述，經由該監視器管理者能夠明瞭電流從該靜 電夾頭1的該襯環4被釋放的一個改變狀態，該改變狀態 經由該殘餘電壓檢測部件8被檢測。一部份電壓被釋放從 該靜電夾頭1的底座3流到該高電壓控制繼電器1 〇的一個 接地點然後被釋放。 同時當中斷該靜電夾頭之驅動電源時，該殘留在該靜 電夾頭1之襯環4和底座3之殘餘電壓經由該釋放繼電器 12亮起該氖燈13並且也被釋放。也就是說，一個殘留在 該靜電夾頭1之殘餘電壓的釋放時間被最小化，因此當中 斷該靜電夾頭之驅動電源時在靜電夾頭上被夾住之該晶圓 同時被釋放。於是，一個用以移開該晶圓之操作被完成， 在到另一個加工室之加工程序中能夠被順利地執行沒有一 個破損或一個該晶圓的滑動。 如之前所提及，根據本發明，在一個半導體設備靜電 夾頭能量自動釋放裝置裡，經由在用以製造不同的半導體 元件之數個種類的半導體設備中，在中斷該靜電夾頭之驅 動電源時完全地釋放殘留在該靜電夾頭内之殘餘電壓，便 月匕有防止晶圓因夾住現象而造成的破損或滑動現象之效 果。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 X 297公f -------It· — —---I-- (請先閱讀背面之1意事項再填寫本頁) 經濟部智鈇財產局員工消費合作社印製 371381 Λ7 —------------ B7_____ 五、發明說明（）… 另外’本發明裝置能夠提高半導體設備的操作率，而 相較於由其他製造者製造的半導體元件，不只提高了晶圓 之產能’而且亦提高了價袼競爭能力。 熟於此技者將可明顯看出，在本發明中尚可施以多種 不同的修正和變化，而仍不致脫離本發明的精神或範圍。 因此，本發明將涵蓋本發明的這些修正和變化，只要它們 落在後附申請專利範圍以及它們的等效物之範_即是。 A件標號 1靜電夾頭 2晶圓 3底座 4襯環 5高電壓決定部件 6漏電流檢測部件 7高電壓產生變壓器 8殘餘電壓檢測部件 9控制繼電器 10南電壓控制繼電器 11控制繼電器 12釋放繼電器

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Claims (1)

1. 371381 ___ Si__ 六、申請專利範圍， 1. 一種半導體設備之靜電夾頭能量自動釋放裝置，包含： 一個高電壓決定部件，用以依據來自外部的一個高電 壓決定值決定在一個高電壓產生變壓器内產生之高電壓； 該高電壓產生變壓器係用以經由一個高電壓決定部 件之控制產生將被供應到一個靜電夾頭之高電壓； 一個高電壓控制部件，用以依據電源的啟動/停止狀 態控制從該高電壓產生變壓器被供應到該靜電夾頭之該 高電壓；以及 一個釋放電路部件，用以在中斷該靜電夾頭之電源時 強力釋放殘留在靜電夾頭裡之殘餘電壓。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該高電壓控制部件 包括一個高電壓控制繼電器，用以連接該高電壓產生變壓 器之輸出端子到該靜電夾頭的一個正電壓端子和一個負 電壓端子。 3·如申凊專利範圍第2項之裝置，其更包含一個殘餘電壓 檢測部件，其在該靜電夾頭之電源被切斷時被連接到該靜 電夾頭的正電壓端子、檢測該靜電夾頭的殘餘電壓並且提 供該殘餘電壓到一個監視器。 4·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該釋放電路部件包 含和該靜電夾頭的電源啟動/停止狀況連鎖的一個釋放繼 電為，用以連接該靜電夾頭的正電壓端子和負電壓端子到 一個釋放元件；並且該釋放元件經由該釋放繼電器來和該 靜電夾頭之該正電壓端子和肖負電壓端子之二個末端連 接，該釋放元件係用以釋放殘留在該靜電炎頭裡之殘餘電 13 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） — (請先閱讀背面之注意事項再填窵本頁) ---P-----^---------*5^ 牵 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 371381 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 壓。 5.如申請專利範圍第4項之裝置，其中該釋放元件是一個 氖燈。 III — — — — — — — — — — ·1111111 « — — — 111 — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）