ESC dechucking시 Discharge 불량으로 Glass 깨짐 [ESC와 capacity]
2010.05.18 11:04
ESC 관련회사에 다니는 김기권입니다.
LCD 공정에서 각 단계별 과정을 거친 후 dechucking시 Glass가 ESC(Electrostatic Chuck)로부터 방전되지 못하고, 잔류되어 있는 극성을 띤 전하(Electric charge)들에 의해 Glass 와 ESC 사이에 인력이 발생하여 Glass broken 문제가 발생했습니다. ESC 는 6개월 정도 사용중이었고 고객사에서는 ESC 에 문제로 추정하고 있습니다. Glass broken 문제에 관하여 ESC 의 문제로만 볼수있는지... 아님 Etcher 장비에도 문제가 있을수 있는지 궁금합니다.
댓글 3
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김곤호
2009.11.18 15:55
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김철웅
2010.05.18 11:04
예전에 ESC 관련 논문에서 ESC 전극의 Al2O3 에 Ti 를 일부 첨가하여 비저항을 낮추는 실험에 관해 본 적이 있습니다. 이로인해 Air gap 이 진공 유전체 역할을 하는 johnsen-rahbek 력에 의해서 더욱 강력한 chucking force 를 갖게 된다고 합니다. 그렇다면 Ti 첨가량의 조절을 통해 dechucking 효율을 조절할 수 있을 것 같은데..맞는 이야기인지 궁금합니다. 답변좀 부탁드립니다. -
FeNine
2020.03.10 20:07
관련 반도체 회사에 다니고 있습니다. 제 글이 맞을지 틀릴지는 모르겠으나 경험을 토대로 추정하여 쓰는 글이니 참고만 해 주셨으면 좋겠습니다. 제가 생각하기에는 ESC의 문제일수도 아닐수도 있다고 생각이 듭니다. 일단 공정이 끝난경우 ESC 에 공급된 Power가 차단되면 Chucking Force가 사라져야 하지만 Chucking 되는 물질 즉 Glass에 충전 전하가 남아 있어서 Glass가 Broken된 것이 아닌가 생각됩니다. 기존에 제작 공법이 바뀌지 않은 상태에서 제작된 ESC라고 생각되며 ESC에 문제가 없다고 가정할때 Glass에 충전된 전하가 빠르게 방전되어 사라져야 하는데 그렇지 못한 경우에 Chucking Force가 유지되는 경우가 있거든요. 이럴경우 Glass쪽을 의심? 물론 de-chucking time을 충분히 가지고 가면 문제 없겠지만 그렇게 된다면 생산량에 영향을 주기에 그렇게도 못할 노릇이구요 제품 즉 Glass의 공정변화가 있었는지 확인해 볼 필요가 있어 보입니다. 즉 기존과 같이 똑같은 방법으로 제작진행되고 있는데 최근 많은 Broken이 생기는 것인지?? 아닌지? 간혹 Glass의 비전도성으로 인해 Chucking Force가 오래 남아있는 경우가 있습니다. 예를 들어 Glass와 ESC와의 사이에 전도성 변화라고 하는게 맞는지? 모르겠지만 그런 변화가 있었는지 음 그러니까 Glass 자체 뒷면에 비전도성 물질이 기존대비 많이 생성될 경우에 ESC 표면을 통해 Discharge 되지 못해서 발생되는 현상일수도 있다는 것이지요 제 경험으로는 그런 경우가 잇었습니다. 예를들어 뒷면 Sio2등 산화막이 형성될 경우 그런 경우가 종종 발생되곤 합니다. ESC Power 가 인가될 경우 Wafer에도 반대되는 전하가 운집하게 되는데 이 에너지 공급이 끈길때 Glass 내부의 전하가 ESC 표면을 통해서 원활히 방전이 되어야 하는데 Glass 뒷면의 비전도성 막으로 인해 방전이 원활하지 못해 발생되는 것으로 추정하는 것이지요 참고만 하시라고 경험을 올려 봅니다.
현장 경험이 많으신 분이 답을 주시길 기다리고 있었데, 아직 답변이 없군요.
일단 당연히 ESC 문제일 것 같으며, 장비의 문제와 연관짓는다면 장비 내에서 ESC 쪽으로의 불필요한 Cap이 형성되는 구조 및 ESC 와의 전기적 결합에 문제가 있을 수 있겠습니다. 일단 원리적으로 보면, 플라즈마로 부터 하전된 glass나 웨이퍼가 정전척으로 부터 떨어지지 않아서 생기는 문제로, 하전된 전하를 계속 잡고 있는 과다 cap이 정전척에 형성되어 있을 수 있겠습니다. 예전 경험으로 보면 이는 ESC 표면과 glass 사이의 미세한 공간 형성이 필요한데, 확보되어 있지 않은 경우, 또한 ESC 구성요소들이 과대하게 큰 유전상수값을 갖는 경우와 back side helium 유량 확보 등에 대해서 우리는 고민을 했었습니다. 한번 ESC 설계 구조에 대한 확인이 필요하지 않을까 합니다. 특히 쉽게 전기적 특성이 바뀔 수 있는 재료 위주로 검토하는 것과 틈새에 particle, ESC 표면 coating 정도 변화 등에 의한 변화요인도 살펴 볼 필요가 있겠습니다.