KR100544897B1 - 플라즈마 쳄버용 정전기 척 - Google Patents

플라즈마 쳄버용 정전기 척 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 상부전극 및 하부전극을 구비하여 플라즈마를 발생시켜 대상물에 소정의 처리를 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 있어서, 상기 하부전극의 상부에 상기 하부전극과 절연되도록 결합되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 상기 베이스와 절연되도록 결합되는 전극; 상기 전극 상부에 결합되어 상기 대상물을 지지하며, 상기 전극과의 사이에 냉각 가스가 유동할 수 있는 복수의 가스유동통로를 형성시키는 서포트 플레이트; 상기 전극의 가장자리를 둘러싸도록 설치되어 상기 쳄버 내부에서 발생하는 플라즈마로부터 상기 전극을 보호하는 보호부재; 외부로부터 상기 전극에 직류전압을 인가하는 전원공급수단; 및 외부로부터 상기 전극과 서포트 플레이트 사이의 가스유동통로로 냉각 가스를 공급하는 가스공급수단;을 포함한다.
정전기 척, 플라즈마쳄버

Description

플라즈마 쳄버용 정전기 척{Electro static chuck for plasma chamber}
도 1은 일반적인 정전기 척의 원리를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척의 분해사시도.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 채용되는 서포트 플레이트의 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 채용되는 가스공급지연부재를 나타낸 사시도.
본 발명은 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 쳄버 내에 설치되어 플라즈마 처리되는 대상물을 척킹하는 동시에 냉각수단을 구비하여 온도 과상승을 방지하도록 된 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 관한 것이다.
일반적으로 정전기 척은 컴퓨터 그래픽 플로터에서 종이를 고정시키는 것에 서부터 반도체 웨이퍼 공정 쳄버에서 반도체 웨이퍼를 고정시키는 것에 이르기까지 다양한 적용범위로 공작물을 고정시키는데 사용된다. 정전기력에 의해 대상물을 척킹하는 정전기 척은 기계적 척 및 진공 척에 비해 다양한 장점들을 가진다. 이러한 장점의 예로서, 기계적 클램핑에 의해 초래되는 스트레스 관련 균열을 감소시키고, 대상물의 전체 표면을 처리할 수 있으며, 저압 처리 과정에 사용될 수 있다는 것 등이 있다.
도 1에는 종래의 일반적인 정전기 척이 도시적으로 나타나 있다. 도면을 참조하면, 정전기 척(1)은 전극(3) 위에 전기 절연체(5)가 구비된 형태로 이루어진다. 전원(9)은 전극(3)에 대하여 대상물(7)을 전기적으로 바이어스시킨다. 상기 절연체(5)는 전자의 흐름을 방해하여, 상호 반대 극성의 정전하가 대상물(7) 및 전극(3) 내에 축적되도록 하며, 그에 따라 척(1) 방향으로 대상물(7)을 끌어당겨서 고정시키는 정전기력이 발생된다. 이 같은 정전기력은 다음 식으로 표현될 수 있다.
Figure 112004056126198-pat00001
여기서, ε는 절연체(5)의 유전 상수이고, V는 인가된 전압이며, t는 절연체(5)의 두께이고, A는 전극(3)의 면적이다. 따라서, 강한 정전기력은 높은 유전 상수를 갖는 얇은 절연체(5)와, 절연체(5) 및 대상물(7)과 접촉되는 넓은 면적을 갖는 전극(3)을 구비함으로써 얻을 수 있다.
위와 같은 종래의 정전기 척이 갖는 문제점 중의 하나는 척상에 고정된 대상물을 균일하고 효과적으로 냉각하는 능력이 제한된다는 것이다. 척이 에칭공정과 같은 플라즈마 처리공정에서 사용되는 경우, 높은 에너지를 갖는 플라즈마 이온이 대상물 및 척에 충돌함으로써 대상물 및 척에 대한 과열 및 열손상을 일으킬 수 있기 때문에 대상물 및 척의 냉각은 필수적이다. 따라서, 종래의 일부 장치들은 척을 냉각시키기 위해 척의 절연체 아래에 냉각제를 유지하는 냉각 시스템을 채용한다. 그러나, 이러한 냉각 시스템은 상부 절연체가 대상물로부터 척으로의 열전달을 방해하기 때문에 비효율적이다.
또한, 일부 종래기술에서는 정전기 척이 하나의 부재로 구성되고, 절연체를 폴리이미드와 같은 얇은 폴리머막으로 대체한다. 이러한 경우, 척 상에 척킹된 대상물이 파손되는 경우에 날카로운 모서리를 갖는 파편을 형성하여, 파편에 의해 종종 폴리머 막에 구멍이 형성되어 전극이 노출되게 된다. 전극이 노출되면 플라즈마 쳄버 내에서 아킹을 야기하므로, 정전기 척의 교체가 필수적이다.
한편, 폴리머는 플라즈마를 사용하는 부식성 처리 환경에서는 제한된 수명을 가지며, 폴리머 막을 척에 결합하는데 사용되는 접착제는 200℃를 초과하는 온도에서 제대로 작용하지 않는 등 여러가지 문제점을 야기한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 효과적인 냉각수단을 구비하여 대상물 및 척의 온도 상승을 방지할 수 있는 플라즈마 쳄버용 정전기 척을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정전기 척의 표면을 파릴렌 열증착 코팅을 하고, 보호부재를 구비하여 플라즈마로부터 정전기 척을 보호하며, 플라즈마에 의해 손상 된 전극조립체만을 간단히 교환할 수 있도록 구조가 개선된 플라즈마 쳄버용 정전기 척을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척은, 내부에 상부전극 및 하부전극을 구비하여 플라즈마를 발생시켜 대상물에 소정의 처리를 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 있어서, 상기 하부전극의 상부에 상기 하부전극과 절연되도록 결합되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 상기 베이스와 절연되도록 결합되는 전극; 상기 전극 상부에 결합되어 상기 대상물을 지지하며, 상기 전극과의 사이에 냉각 가스가 유동할 수 있는 복수의 가스유동통로를 형성시키는 서포트 플레이트; 상기 전극의 가장자리를 둘러싸도록 설치되어 상기 쳄버 내부에서 발생하는 플라즈마로부터 상기 전극을 보호하는 보호부재; 외부로부터 상기 전극에 직류전압을 인가하는 전원공급수단; 및 외부로부터 상기 전극과 서포트 플레이트 사이의 가스유동통로로 냉각 가스를 공급하는 가스공급수단;을 포함한다.
바람직하게, 상기 가스유동통로는, 상기 전극과 서포트 플레이트의 결합부와 격리되도록 폐쇄시키는 실링부재에 의해 형성된다.
바람직하게, 상기 가스유동통로에는 냉각 가스의 흐름을 위한 유동홈이 더 형성된다.
본 발명에 따르면, 상기 서포트 플레이트의 가장자리에는 가스유출방지턱이 돌출 형성되어 있고, 상기 서포트 플레이트에는 상기 가스유통통로와 연통하여 상 기 서포트 플레이트 상면까지 관통된 적어도 하나 이상의 냉각홀이 형성된다.
바람직하게, 상기 가스공급수단은, 상기 하부전극을 관통하여 상기 베이스와 전극에 각각 형성된 제1 및 제2 가스공급홀에 삽입되는 공급관; 및 상기 공급관을 통해 상기 가스유통통로로 냉각 가스를 공급하는 가스공급장치;를 포함한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 공급관의 중공에 삽입되어 냉각 가스의 공급을 지연시켜주는 가스공급지연부재를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 급전부는, 상기 하부전극을 관통하여 베이스에 형성된 전원공급홀에 삽입되는 절연부재; 상기 절연부재에 형성된 중공을 관통하여 상기 전극과 연결되도록 설치되는 도전체 핀; 및 상기 도전체 핀에 직류 전압을 인가하는 DC전원부;를 포함한다.
또한, 상기 베이스, 전극 및 서포트 플레이트는 파릴렌 열증착 코팅된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전기 척을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되는 것은 아니며, 본 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절하게 정의되었다. 따라서, 이들의 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그러므로, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.
도 2 및 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척의 구성이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 정전기 척은 플라즈마 쳄버 내부에 설치되어 플라즈마 처리되는 대상물(100)을 척킹하여 지지하도록 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 플라즈마 쳄버용 정전기 척은, 플라즈마 쳄버 내에 설치된 하부전극(10) 위에 놓여지는 베이스(20)와, 상기 베이스(20) 상에 놓여지며 전극(40)을 지지하는 전극조립체를 포함한다.
상기 베이스(20)는 알루미늄 또는 스틸 베이스의 다양한 금속재로 제조될 수 있다. 상기 베이스(20)는 플라즈마 쳄버 내부에 설치된 하부전극(10)과 상호 절연되도록 설치된다. 이를 위해, 상기 베이스(20)는 바람직하게 산화막처리(Anodizing)를 하며, 더욱 바람직하게, 쳄버 내부에서 대상물을 처리할 때 플라즈마로부터 손상받는 것을 방지하도록 파릴렌(parylene) 열증착 코팅을 한다. 알려진 바와 같이 파릴렌은 내구성, 내화학성이 우수한 플라스틱의 하나로서, 소정온도의 열을 가하여 베이스(20)의 표면에 증착시키게 된다.
상기 베이스(20)에는 가장자리를 따라서 관통공(21)이 형성되어 있으며, 여기에 볼트(22)를 삽입하여 하부전극(10)에 형성된 체결공(11)과 결합시킴으로써, 베이스(20)가 하부전극(10)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 볼트(22)는 베이스(20)와 하부전극(10)의 상호 절연 상태를 유지시키도록 비전도성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 베이스(20)의 가장자리에는 오링과 같은 실링부재(30)가 삽입될 수 있 도록 실링홈(27)이 적어도 하나 이상 형성된다.
또한, 상기 베이스(20)에는 후술하는 전원공급수단이 삽입되는 전원공급홀(29)과 가스공급수단이 삽입되는 제1 가스공급홀(28)이 형성되어 있다.
상기 베이스(20) 상부에 설치되는 전극조립체는, 상기 베이스(20)와 절연되도록 결합되는 전극(40)과, 상기 전극(40)과 통전되도록 결합되어 그 상면에 놓치는 대상물(100)을 지지하는 서포트 플레이트(50)로 구성된다.
상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50)는 각각 산화막 처리되며, 상기 베이스(20)와 마찬가지로 쳄버 내부의 플라즈마로부터 손상을 방지하기 위해 파릴렌 열증착 코팅을 하게 된다. 그러나, 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50)는 상호 통전되어야 하므로 이들이 서로 접촉하는 부분에는 산화막 처리가 되지 않으며 상호 통전되도록 처리된다.
상기 전극(40)은 알루미늄 또는 스틸 베이스의 도전성 물질로 제조되어 후술하는 전원공급수단에 의해 직류 전원을 공급받는다.
본 발명에 따르면, 전극(40)을 포함하는 전극조립체가 간단하게 분해될 수 있으므로 장기간 사용으로 인해 플라즈마에 의해 전극조립체가 손상될 경우, 정전기 척 일체를 교환할 필요없이 전극조립체만을 교환함으로써 경제성이 우수하다.
상기 베이스(20)에 형성된 제1 가스공급홀(28)과 상응하는 위치의 상기 전극(40)에는 가스공급수단이 삽입되는 제2 가스공급홀(41)이 형성된다.
또한, 상기 전극(40) 하면에는 복수의 체결공(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 베이스(20)에 형성된 관통공(24)을 통해 삽입된 볼트(25)가 상기 전극(40) 하 면의 체결공에 결합되도록 함으로써 상기 전극(40)이 베이스(20)에 고정된다.
바람직하게, 상기 베이스(20)와 전극(40)을 연결하는 볼트(25)는 절연 소재로 제조되며, 더욱 바람직하게 베이스(20)와 볼트(25) 사이에 절연 인서트(26)를 개재시켜 절연이 이루어지도록 한다.
상기 서포트 플레이트(50)는 소정 두께를 갖는 다양한 형상으로 구성되며, 바람직하게 대상물(100)을 안정적으로 지지할 수 있는 형상으로 이루어진다.
상기 서포트 플레이트(50)의 하면부에 대한 구성이 도 4에 상세히 나타나 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서포트 플레이트(50)의 하면에는 전극(40)의 두께와 형상에 대응하는 리세스부(51)가 형성되며, 상기 리세스부(51)에 전극(40)이 안착되어 결합된다. 즉, 상기 서포트 플레이트(50)의 리세스부(51)에는 복수의 체결공(52)이 형성되어 있으며, 전극(40)에 형성된 관통공(도 2의 42)을 통해 볼트(43)를 삽입시키고 상기 체결공(52)에 나사결합함으로써 전극(40)은 서포트 플레이트(50)에 고정될 수 있다.
이때, 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50)는 통전되어야 하므로, 상기 볼트(43) 역시 전도성 금속 소재로 이루어져 통전 상태를 유지시키도록 한다.
본 발명에 따르면, 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50)의 사이 공간에는 후술하는 냉각 가스가 유동하는 가스유동통로(P)가 형성된다. 이러한 가스유동통로(P)는 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50)의 결합부와 격리되도록 폐쇄시키는 실링부재에 의해 형성될 수 있다. 즉, 냉각 가스의 유출을 방지하기 위해 상기 서 포트 플레이트(50)의 체결공(52)이 형성된 부분을 둘러싸서 폐쇄시키도록 실링홈(57)이 형성되고, 여기에 실링부재(도 2의 56)가 삽입되어 개재됨으로써 상기 실링부재(56) 사이에 가스유동통로(P)가 형성될 수 있다. 상기 가스유동통로(P)는 냉각 효율성을 높이기 위해 서포트 플레이트(50)의 중앙부에서 주변으로 뻗어 나가도록 방사상으로 형성되며, 이들 통로를 연결하도록 폐쇄형으로 형성되는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 가스유동통로(P)가 되는 서포트 플레이트(50)의 영역에는 통로를 따라 유동홈(미도시)을 더 형성시킴으로써 냉각 가스가 보다 원활하게 유동하도록 할 수 있다.
또한, 상기 가스유동통로(P)에는 서포트 플레이트(50)의 하면으로부터 상면까지 관통되는 적어도 하나 이상의 냉각홀(54)이 형성된다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 가스공급수단에 의해 가스유동통로(P)로 공급된 냉각 가스는 냉각홀(54)을 통해 서포트 플레이트(50) 상면으로 배출되어 대상물(100)과 접촉하게 된다. 이러한 냉각홀(54)은 대상물(100)의 크기, 가열 온도, 냉각 가스의 종류, 가스유동통로(P)의 배열 등을 고려하여 적절한 갯수로 형성된다.
한편, 상기 서포트 플레이트(50)의 상면 모서리에는 도 2에 도시된 바와 같이 가스누출방지턱(55)이 형성되어 있다. 따라서, 서포트 플레이트(50) 위에 대상물(100)이 놓이게 되면, 대상물(100)과 서포트 플레이트(50) 사이에는 폐쇄된 공간이 형성되며 여기로 전술한 냉각 가스가 유입되게 된다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 전극조립체의 가장자리를 따라 보호부재(70)가 설치되어, 쳄버 내부에서 발생하는 플라즈마로부터 전극조립체와 베이스(20)를 보호한다.
상기 보호부재(70)는 소정두께를 가지며, 중앙에 서포트 플레이트(50)의 형상에 대응하는 개구부(71)가 형성되어, 결합시 개구부(71)에 서포트 플레이트(50)가 삽입되도록 구성된다.
상기 보호부재(70)의 가장자리에는 베이스(20)와 결합하기 위한 관통공(74)이 형성되며, 베이스(20)의 상면에는 보호부재(70)의 관통공(74)과 대응하는 위치에 체결공(23)이 형성되어, 볼트(75)에 의해 보호부재(70)와 베이스(20)가 결합된다. 바람직하게, 상기 베이스(20)의 가장자리에는 적어도 하나 이상의 실링홈(27)이 형성되며, 여기에 오링과 같은 실링부재(28)가 삽입될 수 있다.
상기 보호부재(70)는 플라즈마에 대한 내성 및 내열성을 고려하여 바람직하게 세라믹으로 이루어지며, 본 발명에 따른 정전기 척이 플라즈마 쳄버 내부에 설치된 경우, 플라즈마 영역으로부터 전극조립체와 베이스가 격리되도록 하여 이들의 손상을 방지한다.
바람직하게, 상기 보호부재(70)의 내주면에는 복수개의 돌출부(72)가 형성되고, 서포트 플레이트(50)에는 상기 돌출부(72)에 대응하는 홈(58)이 형성되어 이들이 상호 결합되도록 구성된다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 돌출부(72)에는 구멍(73)이 형성되고 이 구멍(73)을 관통하여 대상물(100)을 지지하는 리프트 핀이 승강운동 하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척은 상기 전극(40)에 전원을 공급 하는 전원공급수단과, 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50) 사이의 가스유동통로(P)에 냉각 가스를 공급하는 가스공급수단을 구비한다.
상기 전원공급수단은 외부로부터 상기 전극(40)에 직류 전원을 공급하는 수단으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부전극(10)을 관통하여 베이스(20)의 전원공급홀(29)에 삽입되는 절연부재(81)와, 상기 절연부재(81)에 형성된 중공(82)을 관통하여 전극(40)과 연결되는 도전체 핀(83)과, 상기 도전체 핀(83)과 연결되어 전극(40)으로 DC전원을 인가하는 외부 DC전원부(미도시)를 포함한다.
상기 절연부재(81)는 플라스틱 등의 절연 소재로 제조되며 상기 전원공급홀(29)의 형상에 대응하도록 다양하게 형성될 수 있다. 상기 절연부재(81)의 중공(82)에 삽입되는 도전체 핀(83)은, 바람직하게 그 일단에 수나사가 형성되어 전극(40)의 대응하는 위치에는 형성된 암나사에 결합된다.
상기 가스공급수단은 외부로부터 냉각 가스를 공급하는 수단으로서, 도시된 바와 같이, 하부전극(10)을 관통하여 베이스(20)의 제1 가스공급홀(28) 및 전극(40)의 제2 가스공급홀(41)에 삽입되는 공급관(91)과, 상기 공급관(91)의 중공(92)을 통해 가스를 공급하는 가스공급장치(미도시)를 포함한다. 상기 가스공급장치는 알려진 바와 같이 냉각 가스를 적정한 압력으로 저장하는 충진탱크와 이를 공급하는 압축공급기 및 제어밸브 등으로 구성될 수 있다.
상기 공급관(91)은 하부전극(10), 베이스(20) 및 전극(40)이 상호 통전되지 않도록 절연 소재로 제조된다. 상기 공급관(91)은 상기 전극(40)과 서포트 플레이트(50) 사이의 공간까지 연장되어 외부에 설치된 가스공급장치로부터 공급된 냉각 가스를 가스유동통로(P)로 공급하게 된다.
본 발명에 따르면, 바람직하게, 상기 공급관(91)의 중공(92)에는 가스공급지연부재(93)가 삽입될 수 있다. 상기 가스공급지연부재(93)는 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 원기둥의 형상의 몸체 외주면을 따라 소정 피치의 스파이럴 홈(94)이 하단부에서 상단부를 향해 형성되어 있다.
따라서, 상기 가스공급지연부재(93)의 직경은 상기 공급관(91)의 중공(92)의 직경과 같으므로, 가스공급지연부재(93)를 공급관(91)의 중공(92) 내에 삽입시키면 냉각 가스는 상기 스파이럴 홈(94)을 통해서만 공급되게 되고, 이 과정에서 가스의 공급 압력과 량이 적절하게 감소될 수 있다.
그러면, 이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척의 동작에 대해서 살펴보기로 한다.
먼저, 작업자는 수동으로 또는 자동으로 정전기 척의 서포트 플레이트(50) 위에 대상물(100)을 올려놓고, 플라즈마 처리를 위해 쳄버 내에 공기를 배출시켜 진공도를 최대한 높임으로써 플라즈마 쳄버 내의 불순물을 제거한다.
동시에, 진공 상태로 된 플라즈마 쳄버 내로 처리 가스를 투입하여 적절한 압력으로 유지시킨 다음, 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 AC전압을 인가하여 전극사이에 고주파 전기장을 형성한다.
이어서, 전원공급수단에 의해 정전기 척의 전극(40)에 예를 들어, -3kv의 DC 음전압을 인가한다. 그러면, 전극(40)에 인가된 음전압은 플라즈마 상태의 양이온들을 끌어당기게 되고, 바이어스된 양이온들은 대상물(100)을 서포트 플레이트(50) 의 상면으로 누름으로써 대상물(100)이 서포트 플레이트(50)의 상면에 척킹된다.
다음으로, 정전기 척의 냉각을 위해 가스공급수단에 의해 냉각 가스를 공급한다. 공급되는 냉각 가스는 열전달율, 대상물(100)의 비열 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있으며 바람직하게, 헬륨(He)과 같은 안정적인 가스가 사용된다.
바람직하게, 가스공급장치로부터 공급관(91) 및 가스공급지연부재(93)를 통해 공급되는 가스의 압력은 3~4 토르(torr) 정도로 유지됨으로써 과도한 압력의 냉각 가스가 전극(40)이나 서포트 플레이트(50)에 손상을 입히는 것을 방지한다.
이어서, 전극(40)과 서포트 플레이트(50) 사이로 공급된 냉각 가스는 가스유동통로(P)를 따라 유동하면서 정전기 척의 각 부를 냉각시킨다. 동시에, 냉각 가스는 냉각홀(54)을 통하여 서포트 플레이트(50)와 대상물(100) 사이의 공간으로 배출되어, 플라즈마 처리에 의해 온도가 상승한 대상물(100)과 열교환을 통해 대상물(100)을 냉각시킴으로써 적정 온도로 유지하도록 한다.
이때, 대상물(100)은 전술한 정전기력에 의해 서포트 플레이트(50)에 강하게 고정되며, 서포트 플레이트(50)의 상면 가장자리에 형성된 가스누출방지턱(55)에 의해 냉각 가스는 밀폐되어 외부로 누출되는 것이 방지된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 따르면 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명에 따른 정전기 척을 사용하게 되면, 냉각가스가 대상물과 직접 접촉하도록 하여 대상물을 효과적이고 균일하게 냉각한다.
둘째, 본 발명에 따른 정전기 척에 따르면, 보후부재를 사용하여 플라즈마로부터 정전기 척을 보호함으로써 사용수명을 연장시키며, 플라즈마에 의해 전극이 손상된 경우 간단한 분해 조립에 의해 전극조립체를 교환하면 되므로 매우 경제적이다.

Claims (8)

  1. 내부에 상부전극 및 하부전극을 구비하여 플라즈마를 발생시켜 대상물에 소정의 처리를 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척에 있어서,
    상기 하부전극의 상부에 상기 하부전극과 절연되도록 결합되는 베이스;
    상기 베이스의 상부에 상기 베이스와 절연되도록 결합되는 전극;
    상기 전극 상부에 결합되어 상기 대상물을 지지하며, 상기 전극과의 사이에 냉각 가스가 유동할 수 있는 복수의 가스유동통로를 형성시키는 서포트 플레이트;
    상기 전극의 가장자리를 둘러싸도록 설치되어 상기 쳄버 내부에서 발생하는 플라즈마로부터 상기 전극을 보호하는 보호부재;
    외부로부터 상기 전극에 직류전압을 인가하는 전원공급수단; 및
    외부로부터 상기 전극과 서포트 플레이트 사이의 가스유동통로로 냉각 가스를 공급하는 가스공급수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스유동통로는,
    상기 전극과 서포트 플레이트의 결합부와 격리되도록 폐쇄시키는 실링부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가스유동통로에는 냉각 가스의 흐름을 위한 유동홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 서포트 플레이트의 가장자리에는 가스유출방지턱이 돌출 형성되어 있고,
    상기 서포트 플레이트에는 상기 가스유통통로와 연통하여 상기 서포트 플레이트 상면까지 관통된 적어도 하나 이상의 냉각홀이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가스공급수단은,
    상기 하부전극을 관통하여 상기 베이스와 전극에 각각 형성된 제1 및 제2 가스공급홀에 삽입되는 공급관; 및
    상기 공급관을 통해 상기 가스유통통로로 냉각 가스를 공급하는 가스공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공급관의 중공에 삽입되어 냉각 가스의 공급을 지연시켜주는 가스공급 지연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 급전부는,
    상기 하부전극을 관통하여 베이스에 형성된 전원공급홀에 삽입되는 절연부재;
    상기 절연부재에 형성된 중공을 관통하여 상기 전극과 연결되도록 설치되는 도전체 핀; 및
    상기 도전체 핀에 직류 전압을 인가하는 DC전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스, 전극 및 서포트 플레이트는 파릴렌 열증착 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 쳄버용 정전기 척.
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