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KR20010032031A - 처리물 유지 장치 - Google Patents

처리물 유지 장치 Download PDF

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KR20010032031A
KR20010032031A KR1020007005150A KR20007005150A KR20010032031A KR 20010032031 A KR20010032031 A KR 20010032031A KR 1020007005150 A KR1020007005150 A KR 1020007005150A KR 20007005150 A KR20007005150 A KR 20007005150A KR 20010032031 A KR20010032031 A KR 20010032031A
Authority
KR
South Korea
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clamping ring
sections
scallops
heat transfer
puck
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020007005150A
Other languages
English (en)
Inventor
댄 에이. 마롤
제프리 에이. 브로딘
토니 피. 주니어 쉬아보
Original Assignee
조셉 제이. 스위니
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 조셉 제이. 스위니, 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 조셉 제이. 스위니
Publication of KR20010032031A publication Critical patent/KR20010032031A/ko
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/68—Apparatus 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 positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버내의 처리물을 유지하기 위한 장치(100)에 관한 것이다. 장치는 열 전달 요소(202), 열전달 요소의 상부에 있는 정전기 척(102)과 예정된 방위로 척을 열 전달 요소에 고정하는 클램핑 링(104)을 가진다. 탈착가능한 ″키이형″ 척은 생산성 증가를 위해서 웨이퍼 지지 플랫폼의 급속한 교체를 허용하고 신뢰성 있는 프로세싱 상태를 위해 열 전달 요소에 대해서 일정하게 장소에 위치한다.

Description

처리물 유지 장치{APPARATUS FOR RETAINING A WORKPIECE}
정전기 척은 컴퓨터 그래픽 플로터내의 페이퍼 시이트를 유지하는 것으로부터 반도체 웨이퍼 프로세스 챔버내에 웨이퍼를 유지하는 다양한 적용 범위에서 처리물(workpiece)을 유지하는데 사용된다. 정전기 척은 통상적으로 웨이퍼와 척사이의 정전기력을 발생함으로써 처리물(즉, 반도체 웨이퍼)을 클램핑한다. 웨이퍼와 전극내에서 제각기 반대 극성의 전하를 유도하도록, 전압은 척내의 하나 이상의 전극에 가해진다. 반대 전하는 척에 대향해 웨이퍼를 당기고 그럼으로써 웨이퍼를 유지한다.
200 mm의 직경은 반도체 웨이퍼에 대한 수용된 산업 표준이다. 반도체 웨이퍼 프로세싱 장비에서, 정전기 척은 프로세싱 동안 페데스탈에 200mm의 웨이퍼를 클램핑하는데 흔히 사용된다. 예들 들어 도 4에 도시한 바와 같은 물리 기상 증착(PVD) 챔버(400)에서, 200 mm 웨이퍼(402)는 웨이퍼가 프로세싱동안 고정되게 보장하도록 페데스탈 조립체(404)에 정전기적으로 클램프되어 있다. 약간의 PVD 프로세스를 보강하기 위해서, 페데스탈 조립체(404)는 웨이퍼의 온도를 조절하기 위해서 정정기 척(412)아래에 배치되어 있는 열 전달 요소(406)를 가지므로 효율적인 프로세싱을 쉽게 할 수 있다. 200 mm 웨이퍼에 대한 요구가 증가하여, 이 크기의 처리물을 프로세싱하기 위해서 척 구조물과 특성의 개선을 가져왔다. 이것은 보다 높은 웨이퍼 생산량과, 웨이퍼 프로세싱동안 보다 양호한 온도 제어와 전체적으로 보다 양호한 품질의 제품을 가져왔다.
반도체 웨이퍼의 최근 세대는 단일 웨이퍼상에 보다 많은 집적 회로 성분을 수용하는 300 mm 직경의 웨이퍼를 가진다. 불행하게도, 보다 큰 웨이퍼는 이들 자신이 제조 문제를 일으킨다. 예들 들어, 웨이퍼 프로세싱 온도는 500.degree. C 만큼 높게 도달될 수 있다. 이렇게 해서, 보다 큰 열 전달 요소는 프로세싱 동안 300mm 웨이퍼를 적당히 가열하는데 요구된다. 추가로, 열 전달 요소와 웨이퍼의 후측면사이의 적절하고 균일한 열적 도전성을 유지하는 것이 필수적이다. 원 피스 열 전달 요소/척 유닛은 200 mm 웨이퍼의 프로세싱에 적합하지만, 이들의 보다 큰 다음 웨이퍼를 프로세싱하는데 적합하지 않을 수 있다. 이런 원 피스 유닛이 파괴하거나 또는 세라믹 척 부분이 피로 또는 과잉 열 팽창으로 균열할 때, 전체 유닛을 교체해야 한다. 이러한 형태의 수선은 대개 고가이고 시간이 많이 든다.
하나의 해결책으로 척과 열 전달 요소를 개별 부품으로 해서 두 피스 조립체를 개발하는 것이다. 두 피스 조립체에서, 척 부분은 디스크형 부분과 유사하고 흔히 퍽(puck)으로 언급된다. 대개 퍽과 열 전달 요소는 다른 재료(즉, 세라믹 퍽과 스테인레스강 열 전달 요소)로 만들어진다. 이들 재료는 납땜으로 함께 조인트된다. 웨이퍼 프로세싱 조건하에서, 납땜 조인트는 종종 바람직하지 않게 프로세스 챔버로 오염물을 배출한다(가스제거로서 알려진상태). 추가로, 극한의 작동 온도에서, 페데스탈 성분의 열 팽창의 차이가 생긴다. 특히, 세라믹 퍽은 유사한 크기의 스테인레스강(similarly sized stainless steel (SST)) 부품의 절반정도만 팽창할 것이다. 팽창하는 세라믹과 접촉하는 증착링(또는 유사한 형태의 장치)은 세라믹을 마모 또는 긁게 함으로써 챔버로 입자를 배출한다. 이들 입자는 프로세스 하에서 웨이퍼, 챔버내의 장비를 오염시키거나, 다른 챔버 또는 웨이퍼로 이동될 수 있다. 그러한 것으로서, 결함있는 유닛은 제조 유닛의 전체 수에 어울리지 않게 일어난다.
그러므로, 개선된 두 피스 퍽과 열 전달 요소 조립체와 퍽을 열 전달 조립체에 조인트하기 위한 장치가 이 기술분야에 필요한다. 이런 장치는 웨이퍼에서의 온도 균일성을 개선하고 유지 및 제조 비용을 감소할 필요가 있다.
본 발명은 일반적으로 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템내의 처리물 지지체상에 처리물을 유지하기 위한 장치에 관한 것이며, 특히 대형 직경(300mm 이상) 반도체 웨이퍼를 지지하고 유지하기 위한 쓰리 피스 퍽 및 페데스탈 베이스 조립체(three piece puck and pedestal base assembly)에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 정전기 척과 클램핑 링의 상부도.
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 도시한 페데스탈 열 전달 요소에 고정된 퍽과 클램핑 링의 상세한 단면도.
도 3은 페데스탈 열 전달 요소에 퍽을 고정하는 클램핑 링의 제 2실시예의 단면도.
도 4는 정전기 척에 처리물을 유지하기 위한 장치를 포함하는 종래의 PVD 반도체 웨이퍼 프로세싱 챔버의 사시도.
종래 기술과 관련된 단점은 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템내의 웨이퍼를 유지하기 위한 개선된 장치에 의해서 극복된다. 본 발명의 장치는 쓰리 피스 페데스탈 조립체이다. 특히, 페데스탈 조립체는 클램핑 링을 통해서 열 전달 요소에 고정된 퍽을 가진다. 퍽을 에워싸고 있는 클램핑 링에는 다수의 ″핑거″ 접촉부가 제공되어 있다. 퍽에는 그 주변으로 다수의 가리비 부분이 제공되어있다. 각 핑거 접촉부는 대응하는 가리비 부분과 결합한다. 한 핑거 접촉부와 한 가리비 부분은 모든 다른 핑거 접촉부와 가리비 부분보다 약간다른 크기로 되어 있다. 이 방법으로, 퍽은 항상 클램핑 링과 열 전달 요소에 대해서 동일한 위치에 방위설정된다. 추가로, 핑거부의 접촉 영역은 가요성이고 반원형상이다.
상술한 부품들은 일관된 물리접촉과 그러므로 퍽과 열 전달 요소사이의 균일한 열적 도전에 기여하므로, 퍽 재료의 미세마모(microgrinding)를 감소하고 퍽의 빠른 교체를 가져온다. 이렇게 해서, 입자 발생, 열 팽창 및 퍽 파괴와 같은 웨이퍼 프로세싱 문제는 최소화되어 보다 비용면에서 효과적인 웨이퍼 프로세싱을 가져온다.
본 발명은 정전기 척에 대형 (300 mm 직경) 웨이퍼를 효과적으로 유지(척)하고 소형 직경 웨이퍼를 프로세스하는 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템내에서 발견된 것과 유사한 열 전달 특성을 제공할 수 있는 장치에 대한 오래동안 느낀 필요성을 충족한다.
본 발명은 첨부의 도면과 연결해서 아래의 상세한 설명을 참고하면 보다 이해하기 쉬울 것이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 동일한 참조부호는 가능한 동일한 요소를 가리키도록 사용되어져 있다.
본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서, 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 아래의 설명을 읽어보아야 한다. 도 1은 프로세스 챔버내에 사용된 페데스탈 조립체(100)의 상부도이다. 특히, 도 1에서 퍽(102)과 클램핑 링(104)이 도시되어 있다. 클램핑 링(104)은 퍽(102)과 클램핑 링(104)아래에 있는 열 전달 요소(202)에 고정되어 있다(도 2 참조). 열 전달 요소(202)는 스테인레스강, 티타늄 또는 니켈 도금된 구리와 같은 내구성과 열 전도성 재료로부터 제조되고 퍽(102)의 바닥면을 가열 또는 냉각하기 위한 필요한 하드웨어를 포함한다. 본 발명의 조립체는 제한되지 않지만, 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한, 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 이온 이식, 탈가스, 쿨다운 및/또는 에칭 챔버를 포함하는 다양한 프로세스 챔버내에서 사용될 수 있다. 도 2는 도 1의 2-2선을 따라 도시한 본 발명의 페데스탈의 단면도를 도시한다. 웨이퍼를 프로세싱하는, PVD 반응 챔버와 이것의 작동을 상세히 이해하기 위해서, 1993년 7월 20일 특허된 미국 특허 제 5,228,501 호의 도면과 상세한 설명을 참고하기 바라며, 이것은 여기서 참고로 사용된다. 이 특허는 미국 캘리포니아 산타 클라라소재의 어플라이드 머티어리얼스에 의해 제조된 물리 기상 증착에서 사용된 웨이퍼 지지 조립체를 기술한다.
퍽(102)은 열 전달 요소(202)의 상부면(204)상에 놓이고 정전기 척으로서 기능하는 개별 바디이다. 즉, 퍽(102)은 퍽의 상부면(108)과 퍽(102)에 의해 지지된 처리물(도시 생략)의 바닥면사이의 필요한 척킹력을 제공하는 전극 형상(106)을 포함한다. 일반적으로 퍽(102)은 퍽의 상부면(108)상에 놓여져 있든지 또는 퍽(102)에 내장되어 있는 하나 이상의 전극(110a, 110b)을 가진다. 예들 들어 1997년 6월 9일 출원한 미국 특허 출원 제 08/871,741호는 제한하지 않지만 한 쌍의 반달 형상의 공동평면 도체와 한 세트의 원심링 전극을 포함하는, 정전기 척에 대한 다양한 전극 형상을 기술한다. 퍽(102)에는 추가로 전극(110a, 110b)의 각각을 열전달 요소 아래의 원거리 전압원(도시 생략)에 연결하는 전기선(도시 생략)이 제공되어 있다. 예들 들어, 양극 전극 형상에 대해서, 양의 전압은 제 1전극(110a)에 적용되고 음의 전극은 제 2전극(110b)에 적용된다. 합성 전기장은 퍽(102)의 표면과 처리물의 후측면으로 축적하기 위해서 반대의 극성 전하를 유도함으로써, 퍽에 처리물을 전기적으로 클램핑한다.
이상적으로, 퍽(102)은 또한 열 전달 요소(202)로부터 처리물의 후측면까지 열을 적절히 전달할 수 있는 재료로 만들어져 있다. 이렇게 해서, 처리물(즉, 반도체 웨이퍼)는 PVD 프로세스에 양호한 작동 온도로 가열된다. 열전달 요소와 퍽이 모두 열 도전 재료로부터 제작되어도, 양 부품은 대개 동일한 재료를 사용하지 않음을 명심해야한다. 반도체 웨이퍼 프로세싱과 반도에 웨이퍼를 만드는 기계의 제작의 분야에 숙련된 자는 각 부품에 대한 재료의 선택을 부품 및 웨이퍼 프로세싱 시스템 전체로서의 최상의 성능을 근거해서 실현할 것이다. 예들 들어, 열 전달 요소(202)는 금속으로 제조되지만 퍽(102)은 반도체, 세라믹 또는 조성물 재료로부터 제조될 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 열전달 요소는 스테인레스강이고 퍽은 질화알루미늄과 같은 세라믹이다. 변경적으로, 세라믹은 산화티타늄(TiO2)와 같은 금속 산화물로 도핑된 알루미나 또는 유사한 저항 성질을 가진 다른 세라믹 재료일 수 있다.
열 도전성을 추가로 보강하기 위해서, 열 전달 가스는 퍽(102)의 상부면(108)과 처리물의 후측면사이의 침입형 공간으로 펌프될 수 있다. 변경적으로, 열 도전 호일은 갭을 폐쇄하는데 사용될 수 있으므로써 열 도전 매체로서 작용한다. 가스는 입구 포트(112)를 통해서 처리물 아래로 펌프된다. 웨이퍼 프로세싱을 마침에 있어서, 원거리 전원에 대한 전압은 감소되고 턴오프되어 처리물의 ″탈척킹(dechucking)″을 허용한다. 그리고 나서 처리물은 퍽아래의 리프트 핀(도시 생략)을 통해서 퍽(102)의 상부면(108)으로 상승되므로, 웨이퍼 전달 로봇은 챔버로부터 처리물을 회수할 수 있다. 특히 열 전달 요소내의 밀봉적으로 시일된 캐비티(도시 생략)내측의 리프트 핀은 다수의 리프트 핀 포트(114)를 통해서 퍽(102)의 상부면(108)까지 상승한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 한 열 전달 가스 포트는 퍽(102)의 중심에 제공되어 있고 3개의 리프트 핀 포트(114)는 퍽(102)의 중심 둘레에 동등한 측면거리로 이격되어 있다.
도 2는 본 발명의 페데스탈 조립체(100)의 일부분의 상세한 단면도이다. 열 전달 요소(202)의 상부면(204)은 외부 플랜지부(208)에 의해 둘러싸인 내부 돌출부(206)를 포함한다. 전이 영역(220)은 플랜지부(208)가 끝나고 열 전달 요소(202)의 내부 돌출부(206)가 시작하는 영역으로서 정의된다. 퍽(102)은 열 전달 요소(202)의 돌출부(206)에 놓이고 클램핑 링(104)을 통해서 열 전달 요소에 고정되어 있다. 특히, 클램핑 링(104)은 열 전달 요소(202)의 전체 플랜지부(208)를 덮는다. 클램핑 링(104)은 두꺼운 외부(212)를 통과하는 보어(210)를 가진다. 열 전달 요소(202)의 플랜지부(208)내의 유사한 보어(214)는 클램핑 링(104)을 통하는 보어(210)와 공동축선이다. 양호하게, 보어(214)는 열 전달 요소(202)에 클램핑 링(104)을 고정하는 볼트(도시 생략)를 수용하도록 나사형성 되어 있다.
퍽(102)의 상부면(108)에는 다수의 가리비 섹션(116)이 제공되어 있으며, 이들 각각은 클램핑 링(104)의 대응 핑거부(222)와 일치한다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 8개의 가리비 섹션은 퍽(102)의 상부면에 있는 주변부(118) 둘레로 동등한 측면거리로 이격되어 있으며 8개의 대응 핑거부(222)는 클램핑 링(104)에 제공되어 있다. 8개의 가리비 섹션중 하나와 그것의 대응하는 핑거부는 다른 섹션과 핑거부과는 다른 크기로 할 수 있다. 예들 들면, 가리비 섹션(116A)과 핑거부(222A)는 다른 가리비 섹션(116)와 핑거부(222)보다 작다.
두꺼운 외부(212)의 방사방향 내향에는 상당히 얇은 중심부(216)가 있다. 각 핑거부에서, 중심부(216)는 두꺼운 외부(212)로부터 얇은 벽부(230)까지 방사방향 내향으로 연장한다. 핑거부(222)사이의 위치에서, 중심부(216)가 퍽(102)의 주변 에지에 근접해서 끝난다. 그러나, 각 핑거부를 형성하기 위해서, 중심부(216)와 벽부(230)는 약 90의 각도로 방위설정되어 있으며 전이부(234)에 의해 조인트되어 있다. 전이부(234)는 열 전달 요소(202)의 상부면(204)상의 전이 영역(220)의 외형을 따른다. 중심부(216)으로부터 가이드 핀(218)가 상향으로 연장하고 있다. 이상적으로 다수의 가이드 핀은 클램핑 링(104) 둘레에 동등한 측면거리로 이격되어 있다. 가이드 핀은 퍽(102)상의 위치로부터 이동하는 반도체 웨이퍼의 외부 제한부를 형성한다. 다시 말하면, 웨이퍼가 약간의 웨이퍼 프로세스 예외(즉, 초과의 후측면 가스압 또는 척킹력 손실)에 의해 퍽(102)을 가로질려 측면으로 이동되어지면, 핀은 웨이퍼 전달 로봇이 웨이퍼를 회수할 수 없게 되는 지점을 지나서는 이런 이동을 못하게 할 것이다.
핑거부 장소에, 클램핑 링(104)의 벽부(230)가 제공되어 있고, 벽부는 상향으로 향하고 그리고 곡선으로 되어 있어 역″J″ 형상 핑거 접촉부(222)를 형성한다. 핑거 접촉부(222)는 퍽(102)의 상부면(108)상의 가리비 섹션(116)과 일치한다. 핑거부(222)는 클램핑 링(104)이 볼트를 통해서 열 전달 요소(202)에 고정될 때 가리비 섹션(116)에 접촉하여 하향 압력을 가한다.
클램핑 링(104)이 가리비 섹션에 적절하게 압력을 가하는 것을 보장하기 위해서, 표면(226, 228)은 핑거부(222)가 먼저 가리비 섹션(116)에 접촉할 때 플랜지부(208)의 상부면(226)과 클램핑 링의 바닥면(228)사이에 소형 갭(224)이 존재하는 방식으로 핑거부(222)에 대해서 크기 설정되고 기계가공되어 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 갭(224)의 폭은 약 0.010 인치 (25.4 mm)이다. 볼트(도시 생략)가 보어(210, 214)로 나사결합되면, 클램핑 링(104)의 핑거부(222)는 가리비 섹션(116)에 접촉하고 주로 누른다. 이런 접촉은 퍽(102)에 로딩력을 제공하여, 퍽을 과부화하지 않고 그럼으로써 크랙을 야기하지 않고 열 전달부에 대해서 퍽을 적절히 로드한다.
이 기술분야의 숙련된 자는 열 전달 요소에 퍽을 고정하는 필요한 하향력을 제공하기 위해서 다양한 유사한 클램핑 링 형상을 쉽게 디자인할 수 있다. 그러나, 본 출원에서 공지된 클램핑 링의 핑거부의 일반적인 형상과 비율은 또 다른 특별한 장점을 포함한다. 이미 앞서 상술한 바와 같이, 프로세스 챔버의 온도가 상승하면, 페데스탈 조립체 부품의 열 팽창은 일어나고 ″미세마모″의 현상을 일으킨다. 역″J″ 형상 핑거부는 접촉하고 있는 세라믹부에 대항해 고정하고 있는 대신에 구부림으로써 열 팽창을 보상한다. 특히, 벽부(230)는 예정된 두께로 설계되어 있다. 두께는 매우 얇고(약 0.020-0.030 인치 (50.8-76.2 mm)의 범위내) 열 팽창 퍽 재료의 영향하에서 수직으로 구부려진다. 이렇게 해서, 최소 미세마모가 퍽/클램핑 링 경계면에서 일어난다. 추가로, 핑거부(222)의 접촉 영역(232)은 열 팽창 상태하에서 쪼개지거나 부서질 수 있는 샤프한 코너가 없다. 이런 코너는 핑거부의 여러 페이스사이의 부드러운 전이부를 제공하는 ″반원형상″이다. 도 3은 본 발명의 변경 실시예를 도시하며, 여기서 전체 접촉 영역(232)은 단지 코너대신에 ″반원형상″이다. 이렇게 해서, 퍽이 팽창하면, 접촉 영역(232)은 미세마모를 피하기 위해서 퍽 표면에 대해서 ″피봇″한다.
상술한 발명의 추가의 특징은 퍽의 가리비 섹션을, 퍽이 열 전달 요소상에 예정된 방위로만 설치될 수 있도록 설계하는 것이다. 특히, 퍽(102)의 가리비 섹션(116) 각각은 특정 폭과 허용오차로 기계가공되어 있다. 그러나 가리비 섹션중 하나는 크가가 다르게, 즉 모든 다른 가리비 섹션보다 약간 작게 가공되어 있다. 이에 따라서, 클램핑 링(104)의 핑거부(222)중 하나는 모든 다른 핑거부보다 약간 보다 작게 제조되어 있다. 이렇게 해서, 보다 작은 가리비 섹션과 보다 작은 핑거부를 정렬함으로써 퍽만이 열 전달 요소상에 설치되고 클램핑 링(104)에 의해 고정될 수 있다. 변경적으로, 가리비 섹션중 하나와 대응하는 핑거부는 다른 가리비 섹션과 핑거부보다 약간 클 수 있다. ″퍽 키잉(puck keying)″ 특성은 조립을 간단히 하고 열 전달 요소상에 설치된 어떠한 퍽도 항상 적절히 위치설정하여 리프트 핀과 전압을 전극에 연결하는 도전성 접점을 정렬하도록 보장한다.
요약하면, 본 발명은 대형 (300 mm 이상) 반도체 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 신규의 쓰리 피스 페데스탈 조립체를 제공한다. 페데스탈 조립체 은 클램핑 링을 통해서 열 전달 요소에 고정된 퍽을 가진다. 퍽과 클램핑 링은 열 팽창으로부터 나온 입자 발생의 효과를 최소화하고 퍽과 열 전달 요소사이의 열 도전을 최대로 하도록 특별히 설계되어 있다. 클램핑 링에는 퍽의 가리비부분과 결합하는 핑거부가 제공되어 있다. 추가로, 한 핑거부와 한 가리비 부분은 모든 다른 핑거와 가리비 부분과 약간 다른 크기로 되어 있다. 이렇게 해서, 퍽은 항상 클램핑 링과 열 전달 요소에 대해서 동일한 위치에 방위설정됨으로써 열 전달 요소에 일관된 물리적 접촉과 그러므로 열 도전을 보장한다. 핑거부는 가요성이고 반원형상이므로, 퍽 재료의 미세마모와 같은 일을 감소한다. 탈착가능한 퍽은 납땜 또는 영구적으로 조인트된 열 전달 부분-퍽 조립체를 제거할 필요없이, 세라믹 퍽 교환과 같은 신속하고 저가의 부품 교체 또는 챔버 재정비를 허용하므로, 보다 비용면에서 효율적인 웨이퍼 프로세싱을 가져온다.
본 발명을 실시하는 다양한 실시예가 여기에 상세히 도시되고 설명되어 있어도, 이 기술분야의 숙련된 자는 여전히 본 발명을 사용해서 많은 다른 변경 실시예를 쉽게 발명할 수 있다.

Claims (30)

  1. 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버에서의 처리물을 유지하기 위한 장치에 있어서,
    상부면을 가진 열 전달 요소와,
    상기 열 전달 요소의 상부면상에 위치설정되고, 주변부와 상기 주변부를 따라서 있는 다수의 가리비 섹션을 포함하는 퍽과.
    상기 퍽을 상기 열 전달 요소에 고정하기 위한 상기 퍽을 둘러싸고 있는 클램핑 링을 포함하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 퍽은 정전기 척인 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 퍽은 상기 퍽의 주변부를 따라서 다수의 가리비 섹션을 더 포함하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 다수의 가리비 섹션중 하나는 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것과 다른 크기로 되어 있는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 다른 크기로 되어 있는 상기 다수의 가리비 섹션중 하나는 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것보다 작은 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 클램핑 링은 상기 다수의 가리비 섹션과 접촉하기 위한 다수의 핑거 접촉부를 더 포함하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 다수의 클램핑 접촉부중 나머지 것과 다른 크기로 되어 있는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 다른 크기로 되어 있는 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 다수의 클램핑 링 접촉부의 나머지것 보다 작은 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것보다 작은 상기 다수의 가리비 섹션중 하나와 상기 다수의 클램핑 링 접촉부의 나머지 것보다 작은 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 퍽을 열 전달 요소에 고정하기 위한 키이형 방위설정을 이루는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부는 상기 다수의 가리비 섹션과 같은 수의 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부와 상기 다수의 가리비 섹션은 8개인 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부는 역 ″J″ 형상 핑거부를 더 포함하며, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각은 접촉 영역을 가지는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각의 접촉 영역은 반경 형상인 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각은 두께를 가지는 벽부를 더 포함하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 벽부의 두께는 상기 퍽의 열 팽창에 의해 발생된 역 ″J″ 형상 핑거부의 굽힘을 허용하는 장치.
  16. 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버에서의 처리물을 유지하기 위한 장치에 있어서,
    상부면을 가진 열 전달 요소와,
    상기 열 전달 요소의 상부면상에 위치설정 되어 있는 정전기 척과,
    상기 정전기 척을 상기 열 전달 요소에 고정하기 위한 상기 정전기 척을 둘러싸고 있는 클램핑 링을 포함하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 정전기 척은 상기 정전기 척의 주변부를 따라서 다수의 가리비 섹션을 더 포함하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 다수의 가리비 섹션중 하나는 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것과 다른 크기로 되어 있는 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 다른 크기로 되어 있는 상기 다수의 가리비 섹션중 하나는 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것보다 작은 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 클램핑 링은 상기 다수의 가리비 섹션과 접촉하기 위한 다수의 핑거 접촉부를 더 포함하는 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 다수의 클램핑 접촉부중 나머지 것과 다른 크기로 되어 있는 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 다른 크기로 되어 있는 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 다수의 클램핑 링 접촉부의 나머지것 보다 작은 장치.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 다수의 가리비 섹션의 나머지 것보다 작은 상기 다수의 가리비 섹션중 하나와 상기 다수의 클램핑 링 접촉부의 나머지 것보다 작은 상기 다수의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 정전기 척을 열 전달 요소에 고정하기 위한 키이형 방위설정을 이루는 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부는 상기 다수의 가리비 섹션과 같은 수의 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부와 상기 다수의 가리비 섹션은 8개인 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 다수의 클램핑 링 접촉부는 역 ″J″ 형상 핑거부를 더 포함하며, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각은 접촉 영역을 가지는 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각의 접촉 영역은 반경 형상인 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 역 ″J″ 형상 핑거부 각각은 두께를 가지는 벽부를 더 포함하는 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 벽부의 두께는 상기 정전기 척의 열 팽창에 의해 발생된 역 ″J″ 형상 핑거부의 굽힘을 허용하는 장치.
  30. 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버에서의 처리물을 유지하기 위한 장치에 있어서,
    상부면을 가진 열 전달 요소와,
    상기 열 전달 요소의 상부면상에 위치설정 되어 있고 그 주변부를 따라서 8개의 가리비 섹션을 가지는 정전기 척과,
    상기 정전기 척을 상기 열 전달 요소에 고정하기 위한 상기 정전기 척을 둘러싸고 있는 클램핑 링을 포함하며,
    상기 클램핑 링은 8개의 역 ″J″ 형상 핑거부를 가지며, 상기 핑거부 각각은 반원형상 접촉 영역을 가지며,
    상기 8개의 가리비 섹션중 하나와 상기 8개의 클램핑 링 접촉부중 하나는 상기 정전기 척을 열 전달 요소에 고정하기 위한 키이형 방위설정을 이루도록 나머지 가리비 섹션과 접촉부보다 작으며, 또한 상기 핑거부의 각각은 상기 정전기 척의 열 팽창에 의해 발생된 역 ″J″ 형상 핑거부의 굽힘을 허용하는 두께를가진 벽부를 포함하는 장치.
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