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최적 dechucking 시스템 구현에 관한 연구
A Study on the Implementation of Optimized Dechucking System 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.21 no.5, 2007년, pp.106 - 111  

서종완 (성균관대학교 정보통신공학부) ,  서희석 (두원공과대학 메카트로닉스과) ,  신명철 (성균관대 정보통신공학부)

초록
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반도체 공정에서 각 단계별 과정을 거친 후 dechucking시 wafer가 ESC(Electrostatic Chuck)로부터 방전되지 못하고, 잔류되어 있는 극성을 띤 전하(Electric charge)들에 의해 wafer와 ESC사이에 인력이 발생하여 wafer의 sliding, popping 및 wafer broken 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 wafer와 ESC의 구성을 capacitor를 이용하여 modeling하고, PSpice를 사용하여 chucking system에 의한 wafer의 대전 현상을 모의하고 그 결과를 바탕으로 잔류전하를 방전시키기 위한 여러 가지 방법을 검토하여 최적의 잔류전하 제거 기법을 제시한다. 즉 별도의 전압원을 사용하여 (+)와 (-)를 교번하는 구형파를 인가함과 아울러 일정시간 동안 Plasma내에서 스위칭시킴으로써 ESC나 wafer에 charge되어 있는 극성을 띤 전하들을 중화(Neutralize) 시키도록 하였다. 그리고 이를 실제 하드웨어로 구현하여 실 공정에 적용한 결과를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

After the semiconductor processing, wafer is attracted by ESC(Electrostatic Chuck) with remaining electric charge. That causes too many problems for examples, sliding of wafer, popping or broken. This paper presents the model of ESC for silicon wafer, which is modeled by electrical circuit component...

주제어

#ESC   #Electrostatic Chuck   #Dechuck   #Wafer   #Modeling   #Simulation  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • ESC와 wafer의 물리적 구성과 ESC의 전극으로부터 공급되는 전하에 의한 대전 현상을 분석하기 위한 electrical model 을 제시한다.
  • 잔류 전하의 방전이 어렵게 된다. 따라서 본 논문에서는 floating된 capacitor에 대해 (+)와 (-)를교번하는 구형파 전압 발생기를 연결하여 capacitor의 잔류 전하의 방전을 가속시키는 방법을 제시한다.
  • 본 논문에서는 2절에서 구성한 wafer와 ESC의 모델과 같이 충전된 capacitor의 양단자가 floating 된 상태에서 방전을 가속하기 위해 ESC의 전극에 (+) 와 (-)를 교번하는 구형파 전압을 인가하여 잔류 전하의 방전을 유도하는 방법을 제안하고, 이에 대해 그림 3의 회로 모델에 방전 장치를 추가하여 PSpice 를 이용한 잔류 전하에 의해 유기되는 전압을 모의하여 그 방법의 타당성을 검토한다.
  • 본 논문에서는 dechucking 과정에서 잔류 전하로 인하여 발생하는 문제를 해결하기 위해 wafer와 ESC 사이에 발생한 대전 현상에 대한 electrical circuit model 을 제시하고, PSpice를 사용하여 wafer 에 충전된 후 남은 잔류 전하로 인한 전기적 현상을 모의하였으며, wfe와 ESC의 방전을 가속하기 위한 방법을 고안하여 PSpioe에서 ESC를 사용한 wafer 이송장치의 방전 가속 현상을 모의하고 고안된 방법에 따라 실제로 구현된 하드웨어 모듈의 개발 사항에 대해 제시한다.

가설 설정

  • Wafer와 ESC의 capacitor modele ESC의 전극과 wafer를 둘러싼 plasma 환경이 제거 된 상태에서 양 단자가 floating 된 고립 capacitor로 가정할 수 있으며 capacitor는 ESC에 의해 공급된 전압에 의해 충전된 상태로 가정할 수 있다.
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참고문헌 (4)

  1. Fundamental Study of an Electrostatic Chuck for Silicon Wafer Handling, Kazutoshi Asano, Fumikazu Hatakeyama, and Kyoko Yatsuzuka,IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL. 38, NO. 3, MAY/JUNN 2002 

  2. Clamping Characteristic of Pin-type Vacuum Chuck (3rd Report) - Contact between Pin Top and Wafer Back-surface - Kai, Y., Mochida, M., Une, A., Matsui, S., Ishikawa, Y., Chira, F. JOURNAL - JAPAN SOCIETY FOR PRECISION ENGINEERING, Vol.67 No.5, [2001] 

  3. L. D. Hartsough, ''Electrostatic wafer holding,' Solid State Technol., pp. 87?90, Jan. 1993 

  4. T.Watanabe and T. Kitabayashi, 'Effect of additives on the electrostatic force of alumina electrostatic chucks,' J. Ceramic Soc. Jpn., vol. 100, pp. 1?6, 1992 

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