KR100702846B1 - 이온주입설비의 정전척 크리닝장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조설비의 이온주입 공정 시 정전척의 표면에 흡착된 파티클을 제거하여 정전척의 웨이퍼 드롭을 방지하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치에 관한 것이다.
이온주입 공정을 진행하지 않는 대기상태에서 정전척의 표면에 발생된 파티클을 제거하여 이온주입을 위해 정전척의 웨이퍼를 이동시킬 때 웨이퍼 드롭현상을 방지하기 위한 본 발명에 따른 이온주입설비의 정전척 크리닝장치는, 열선전압을 발생하는 전원공급부와, 웨이퍼를 흡착하는 정전척과, 상기 정전척의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 상기 정전척을 발열시켜 상기 정전척의 표면에 흡착된 파티클들을 부유되도록 하는 열선과, 상기 열선전압을 상기 열선으로 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치와, 상기 열선에 의해 상기 정전척에 흡착된 파티클이 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프를 포함한다.
이온주입설비에서 웨이퍼의 이온주입공정이 완료되어 웨이퍼가 로드락챔버로 반송되고 없는 대기상태에서 정전척을 열선에 의해 미리 설정된 온도로 가열하여 정전척의 표면에 흡착되어 있는 파티클들을 부유하도록 하고, 그 부유된 파티클들을 크라이오펌프의 구동에 의해 외부로 배출하여 이온주입 시 파티클로 인한 정전척의 웨이퍼 흡착불량 및 공정불량을 방지할 수 있다.
이온주입, 파티클, 정전척, 열선, 열에너지

Description

이온주입설비의 정전척 크리닝장치{EQUIPMENT FOR CLEANING ELECTRO-STATIC CHUCK OF IMPLANTER}
도 1은 종래의 이온주입장치의 구성도
도 2a 및 도 2b는 엔드스테이션(14)에 정전척이 설치된 상태의 사시도
도 3은 도 2의 정전척(40)의 웨이퍼 클램핑을 위한 스킴 블록다이어그램
도 4는 본 발명의 일 실시 예에따른 이온주입장치의 구성도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전척의 웨이퍼 클램핑을 위한 스킴 블록다이어그램
도 6은 정전척(62)의 표면에 파티클이 흡착되어 있는 상태의 예시도이고,
도 7은 정전척(62)의 표면에 흡착되어 있는 파티클이 열에너지에 의해 부유된 상태의 예시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110: 이온소스 챔버 112: 빔라인챔버
114: 엔드스테이션 116: 크라이오펌프
118, 120: 제1 및 제2 아이솔레이션밸브
122, 124: 제1 및 제2 로드락챔버 123, 125: 제3 및 제4 아이솔레이션밸 브
126, 128, 132, 134, 136: 제1 내지 제5 러핑밸브
138: 진공펌프
본 발명은 이온주입설비의 정전척 크리닝장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조설비의 이온주입 공정 시 정전척의 표면에 흡착된 파티클을 제거하여 정전척의 웨이퍼 드롭을 방지하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치에 관한 것이다.
일반적으로 이온주입 공정은 순수 실리콘(Si) 웨이퍼에 3개의 가전자를 가지고 있는 P형 불순물(예, 붕소, 알루미늄, 인듐)과 5개의 가전자를 가지고 N형 불순물(예:안티몬, 인, 비소) 등을 플라즈마 이온빔상태로 만든 후 반도체 결정속에 침투시켜 필요한 전도형 및 비저항의 소자를 얻는 공정을 말한다.
이러한 이온주입공정을 수행하기 위한 이온주입장치가 미국특허 5,475,618에 개시되어 있다. 상기 이온주입장치는 반도체소자를 제조할 시 10E14∼10E18 원자/㎤ 범위에서 불순물 농도를 조절할 수 있으며, 이는 확산등 다른 불순물 주입기술을 이용한 것 보다 농도조절이 용이하며 이온주입의 깊이를 정확히 할 수 있다는 이점 때문에 반도체소자의 집적도가 커짐에 따라 더욱 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 이온주입장치의 구성도이다.
이온빔을 생성하는 이온소스 챔버(10)와, 상기 생성된 이온들 중 이온주입할 이온의 빔을 형성하는 빔라인 챔버(12)와, 상기 이온빔을 웨이퍼에 이온주입하는 엔드스테이션(14)과, 상기 엔드스테이션(14)에 이온주입할 웨이퍼를 반입하거나 이온주입 완료된 웨이퍼를 반출하기 위한 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)와, 상기 엔드스테이션(14)과 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24) 간을 각각 분리시키기 위한 제1 및 제2 아이솔레이션밸브(18, 20)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)가 고진공을 유지할 수 있도록 펌핑하는 제1 및 제2 터보펌프(30, 32)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)와 제1 및 제2 터보펌프(30, 32) 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)와 제1 및 제2 터보펌프(30, 32)간을 각각 분리시키기 위한 제3 및 제4 아이솔레이션밸브(23, 25)와, 상기 제1 및 제2 터보펌프(30, 32)의 진공펌핑을 조력하고 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)가 진공상태가 되도록 펌핑하는 진공펌프(38)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)에 연결된 진공라인 상에 설치되어 상기 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)를 대기압상태에서 진공상태로 형성하기 위해 개폐되는 제1 및 제2 러핑밸브(26, 28)와, 상기 제1 및 제2 터보펌프(30, 32)의 진공라인을 개폐하기 위한 제3 및 제4 러핑밸브(32, 34)와, 상기 엔드스테이션(14)이 고진공상태로 압력을 일정하게 유지하도록 펌핑하는 크라이오펌프(16)와, 진공펌프(38)에 연결되어 상기 제1 및 제2 터보펌프(30, 32)와 크라이오펌프(16)의 진공라인을 러핑(Roughing)하도록 개폐시키는 제5 러핑밸브(36)로 구성되어 있다.
상술한 도 1을 참조하여 종래의 이온주입장치의 동작을 상세히 설명한다.
제1 및 제2 로드락챔버(22, 24) 내에 적재되어 있는 웨이퍼를 고진공상태의 엔드스테이션(14)에 투입시키기 위해서 대기압 상태인 제1 및 제2 로드락챔버(22, 24)를 엔드스테이션(14)과 동일한 고진공상태로 만들어야 한다.
먼저 제1 로드락챔버(22)를 고진공상태로 만들기 위해 도시하지 않은 콘트롤러는 진공라인 상에 설치된 제1 러핑밸브(26)를 오픈시키고 제2 러핑밸브(28)를 클로즈(Close)시키며, 제5 러핑밸브(36)를 클로즈시킨다. 그런 후 콘트롤러는 진공펌프(38)를 구동시켜 대기압 상태인 제1 로드락챔버(22) 내의 압력을 예를들어 10-3Torr까지 낮춘다. 진공펌프(38)는 제1 로드락챔버(22)의 압력을 엔드스테이션(14)의 압력과 동일한 압력으로 낮출수 없는 펌프이기 때문에 제1 로드락챔버(22)가 고진공을 유지하기 위해 제1 터보펌프(30)를 사용한다. 이렇게 하여 제1 로드락챔버(22) 내의 압력이 10-3Torr까지 떨어지면 콘트롤러는 제1 러핑밸브(26)를 클로즈시키고 제3 아이솔레이션밸브(23)과 제3 및 제5 러핑밸브(32, 36)를 오픈시킨다. 그리고 콘트롤러는 제1 터보펌프(30)를 구동시켜 제1 로드락챔버(22)의 압력이 예를 들어 10-4Torr가 되도록 펌핑한다. 그런 후 제1 로드락챔버(22)의 압력이 엔드스테이션(14)의 압력과 동일하게 되면 제1 아이솔레이션밸브(18)를 개방하여 제1 로드락챔버(22)에 적재된 웨이퍼를 엔드스테이션(14)으로 투입한다. 엔드스테이션(14)에서 이온주입이 되는 동안 엔드스테이션(14)의 압력을 일정하게 유지하기 위해서는 크라이오 펌프(CRYO PUMP)(16)를 구동시킨다.
또한 제2 로드락챔버(24)를 고진공상태로 만들기 위해 도시하지 않은 콘트롤러는 진공라인 상에 설치된 제2 러핑밸브(28)를 오픈시키고 제1 러핑밸브(26)를 클로즈(Close)시키며, 제5 러핑밸브(36)를 클로즈시킨다. 그런 후 콘트롤러는 진공펌프(38)를 구동시켜 대기압 상태인 제2 로드락챔버(24) 내의 압력을 예를들어 10-3Torr까지 낮춘다. 진공펌프(38)는 제2 로드락챔버(24)의 압력을 엔드스테이션(14)의 압력과 동일한 압력으로 낮출수 없는 펌프이기 때문에 제2 로드락챔버(24)가 고진공을 유지하기 위해 제2 터보펌프(32)를 사용한다. 이렇게 하여 제2 로드락챔버(24) 내의 압력이 10-3Torr까지 떨어지면 콘트롤러는 제2 러핑밸브(28)를 클로즈시키고 제4 아이솔레이션밸브(25)와 제4 및 제5 러핑밸브(34, 36)를 개방시킨다. 그리고 콘트롤러는 제2 터보펌프(32)를 구동시켜 제2 로드락챔버(24)의 압력이 예를 들어 10-4Torr가 되도록 펌핑한다. 그런 후 제2 로드락챔버(24)의 압력이 엔드스테이션(14)의 압력과 동일하게 되면 제2 아이솔레이션밸브(20)를 개방하여 제2 로드락챔버(24)에 적재된 웨이퍼를 엔드스테이션(14)으로 투입한다. 엔드스테이션(14)에서 이온주입이 되는 동안 엔드스테이션(14)의 압력을 일정하게 유지하기 위해서는 크라이오 펌프(CRYO PUMP)(16)를 구동시킨다. 상기 제1 내지 제5 러핑밸브(26, 28, 32, 34, 36)는 솔레노이드밸브로 이루어져 있다.
도 2a 및 도 2b는 엔드스테이션(14)에 정전척이 설치된 상태의 사시도이고,
웨이퍼를 클램핑하는 정전척(40)과, 상기 정전척(40)을 상하로 이동시키는 동시에 상기 정전척(40)을 수평으로 눕히거나 수직방향으로 세울수 있도록 제어하는 정전척 구동부(42)로 구성되어 있다.
도 3은 도 2의 정전척(40)의 웨이퍼 클램핑을 위한 스킴 블록다이어그램이다.
서로 다른 포지티브전원과 네가티브전원을 공급하는 전원공급부(50)와, 상기 전원공급부(50)로부터 공급되는 서로다른 포지티브전원과 네가티브전원을 각각 공급받아 웨이퍼를 흡착하는 웨이퍼 플라텐 섹터부(52)로 구성되어 있다.
정전척(40)에 웨이퍼를 안착시키는 경우 정전척 구동부(40)는 도 2a와 같이 정전척(40)을 수평으로 눕히도록 하고 로봇에 의해 정전척(40)에 웨이퍼가 안착되면 도 3의 전원공급부(50)는 서로 다른 포지티브전원(A+, B+, C+)과 네가티브전원(A-, B-, C-)을 웨이퍼 플라텐 섹터부(52)로 각각 인가한다. 그러면 정전척(40)은 웨이퍼를 흡착하여 웨이퍼를 흡착하여 고정되도록 한다. 그런 후 정전척 구동부(40)는 정전척(40)을 도 2b와 같이 수직으로 세우고 정전척(40)을 이온주입 위치로 이동시켜 이온주입 공정을 진행하도록 한다.
상기와 같은 종래의 이온주입설비는 이온주입 공정 시 발생되는 파티클이 웨이퍼 후면과 정전척(40)의 표면에 잔존하게 되고, 정전척(40)의 표면은 공정진행 시 냉각상태가 되어 그 발생된 파티클이 흡착되어 있으며, 정전척(40)의 표면에 파티클이 흡착되어 있으면 다음 웨이퍼가 유입되어 정전척(40)에 놓일 때 정전기력에 의해 웨이퍼를 흡착고정하여야 하는데 파티클로 인해 흡착력이 떨어져 정전척(40) 상의 웨이퍼를 수직으로 세워서 이온주입공정을 진행하기 위해 이동할 때 웨이퍼가 드롭되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 이온주입설비가 이온주입 공정을 진행하지 않는 대기상태에서 정전척의 표면에 발생된 파티클을 제거하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이온주입을 위해 정전척의 웨이퍼를 이동시킬 때 파티클에 의한 흡착력 약화로 인한 웨이퍼 드롭현상을 방지할 수 있는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 양태에 적용되는 이온주입설비의 이온주입설비의 정전척 크리닝장치는, 열선전압을 발생하는 전원공급부와, 웨이퍼를 흡착하는 정전척과, 상기 정전척의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 정전척을 발열시키는 열선을 포함함을 특징으로 한다.
상기 열선전압을 상기 열선으로 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 전원공급부로부터 공급되는 전압을 조절하는 전압조절부를 더 포함함을 특징으로 하는 한다.
상기 열선은 상기 정전척의 표면에 흡착된 파티클들을 열에 의해 부유되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 정전척에 흡착된 파티클이 열선에 의해 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프를 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 양태에 따른 이온주입설비의 정전척 크리닝장치는, 열선전압을 발생하는 전원공급부와, 웨이퍼를 흡착하는 정전척과, 상기 정전척의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 상기 정전척을 발열시켜 상기 정전척의 표면에 흡착된 파티클들을 부유되도록 하는 열선과, 상기 열선전압을 상기 열선으로 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치와, 상기 열선에 의해 상기 정전척에 흡착된 파티클이 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프를 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에따른 이온주입장치의 구성도이다.
이온빔을 생성하는 이온소스 챔버(110)와, 상기 생성된 이온들 중 이온주입할 이온의 빔을 형성하는 빔라인 챔버(112)와, 내부에 열선이 장착되어 있는 정전 척(62)을 구비하고 상기 정전척(62)에 놓여진 웨이퍼에 상기 이온빔을 이용하여 이온주입하며, 이온주입이 완료된 후 웨이퍼가 상기 정전척(62)에 놓여지지 않은 대기상태에서 상기 열선의 열에너지에 의해 정전척(62)의 표면에 흡착된 파티클을 부유시키는 엔드스테이션(114)과, 상기 엔드스테이션(114)에 이온주입할 웨이퍼를 반입하거나 이온주입 완료된 웨이퍼를 반출하기 위한 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)와, 상기 엔드스테이션(114)과 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124) 간을 각각 분리시키기 위한 제1 및 제2 아이솔레이션밸브(118, 120)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)가 고진공을 유지할 수 있도록 펌핑하는 제1 및 제2 터보펌프(130, 132)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)와 제1 및 제2 터보펌프(130, 132) 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)와 제1 및 제2 터보펌프(130, 132)간을 각각 분리시키기 위한 제3 및 제4 아이솔레이션밸브(123, 125)와, 상기 제1 및 제2 터보펌프(130, 132)의 진공펌핑을 조력하고 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)가 진공상태가 되도록 펌핑하는 진공펌프(138)와, 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)에 연결된 진공라인 상에 설치되어 상기 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)를 대기압상태에서 진공상태로 형성하기 위해 개폐되는 제1 및 제2 러핑밸브(126, 128)와, 상기 제1 및 제2 터보펌프(130, 132)의 진공라인을 개폐하기 위한 제3 및 제4 러핑밸브(132, 134)와, 상기 엔드스테이션(114)이 고진공상태로 압력을 일정하게 유지하도록 펌핑하고, 엔드스테이션(114)의 정전척(62)에 흡착된 파티클이 열선에 의해 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프(116)와, 진공펌프(138)에 연결되어 상기 제1 및 제2 터보펌프(130, 132)와 크라이오펌프(116)의 진공라인을 러핑(Roughing)하도록 개폐시키는 제5 러핑밸브(136)로 구성되어 있다.
상술한 도 4를 참조하여 본 발명의 이온주입장치의 동작을 상세히 설명한다.
제1 및 제2 로드락챔버(122, 124) 내에 적재되어 있는 웨이퍼를 고진공상태의 엔드스테이션(114)에 투입시키기 위해서 대기압 상태인 제1 및 제2 로드락챔버(122, 124)를 엔드스테이션(114)과 동일한 고진공상태로 만들어야 한다. 먼저 제1 로드락챔버(122)를 고진공상태로 만들기 위해 도시하지 않은 콘트롤러는 진공라인 상에 설치된 제1 러핑밸브(126)를 오픈시키고 제2 러핑밸브(128)를 클로즈(Close)시키며, 제5 러핑밸브(136)를 클로즈시킨다. 그런 후 콘트롤러는 진공펌프(138)를 구동시켜 대기압 상태인 제1 로드락챔버(122) 내의 압력을 예를들어 10-3Torr까지 낮춘다. 진공펌프(138)는 제1 로드락챔버(122)의 압력을 엔드스테이션(114)의 압력과 동일한 압력으로 낮출수 없는 펌프이기 때문에 제1 로드락챔버(122)가 고진공을 유지하기 위해 제1 터보펌프(130)를 사용한다. 이렇게 하여 제1 로드락챔버(122) 내의 압력이 10-3Torr까지 떨어지면 콘트롤러는 제1 러핑밸브(126)를 클로즈시키고 제3 아이솔레이션밸브(123)과 제3 및 제5 러핑밸브(132, 136)를 오픈시킨다. 그리고 콘트롤러는 제1 터보펌프(130)를 구동시켜 제1 로드락챔버(122)의 압력이 예를 들어 10-4Torr가 되도록 펌핑한다. 그런 후 제1 로드락챔버(122)의 압력이 엔드스테이션(114)의 압력과 동일하게 되면 제1 아이솔레이션밸 브(118)를 개방하여 제1 로드락챔버(122)에 적재된 웨이퍼를 엔드스테이션(114)으로 투입한다. 엔드스테이션(114)에서 이온주입이 되는 동안 엔드스테이션(114)의 압력을 일정하게 유지하기 위해서는 크라이오 펌프(CRYO PUMP)(116)를 구동시킨다.
또한 제2 로드락챔버(124)를 고진공상태로 만들기 위해 도시하지 않은 콘트롤러는 진공라인 상에 설치된 제2 러핑밸브(128)를 오픈시키고 제1 러핑밸브(126)를 클로즈(Close)시키며, 제5 러핑밸브(136)를 클로즈시킨다. 그런 후 콘트롤러는 진공펌프(138)를 구동시켜 대기압 상태인 제2 로드락챔버(124) 내의 압력을 예를들어 10-3Torr까지 낮춘다. 진공펌프(138)는 제2 로드락챔버(124)의 압력을 엔드스테이션(114)의 압력과 동일한 압력으로 낮출수 없는 펌프이기 때문에 제2 로드락챔버(124)가 고진공을 유지하기 위해 제2 터보펌프(132)를 사용한다. 이렇게 하여 제2 로드락챔버(124) 내의 압력이 10-3Torr까지 떨어지면 콘트롤러는 제2 러핑밸브(128)를 클로즈시키고 제4 아이솔레이션밸브(125)와 제4 및 제5 러핑밸브(134, 136)를 개방시킨다. 그리고 콘트롤러는 제2 터보펌프(132)를 구동시켜 제2 로드락챔버(124)의 압력이 예를 들어 10-4Torr가 되도록 펌핑한다. 그런 후 제2 로드락챔버(124)의 압력이 엔드스테이션(114)의 압력과 동일하게 되면 제2 아이솔레이션밸브(120)를 개방하여 제2 로드락챔버(124)에 적재된 웨이퍼를 엔드스테이션(114)으로 투입한다. 엔드스테이션(114)에서 이온주입이 되는 동안 엔드스테이션(114)의 압력을 일정하게 유지하기 위해서는 크라이오 펌프(CRYO PUMP)(116)를 구동시킨다. 이렇게 엔드스테이션(114)의 압력을 일정하게 유지하고 도시하지 않은 정전척 구동 부는 웨이퍼가 장착된 정전척(62)을 상승시킨 후 수직으로 세운다. 그러면 정전척(62)에 고정되어 세워진 웨이퍼는 빔라인챔버(112)로부터 제공되는 빔에 의해 이온주입이 진행된다.
이렇게 엔드스테이션(114)에서 이온주입이 완료되면 정전척 구동부에 의해 정전척(62)이 하강된 후 웨이퍼를 수평으로 놓이도록 하며, 도시하지 않은 로봇에 의해 웨이퍼를 제1 또는 제2 로드락챔버(122, 120)로 반송된다. 그런 후 사용자가 스위치(68)를 조작하면 스위치(68)가 온되어 정전척(62)의 열선으로 열선전압이 공급된다. 정전척(62)으로 열선전압이 공급되면 정전척(62)의 표면에 흡착된 파티클들이 엔드스테이션(114) 내에서 부유하게 되고, 그 부유된 파티클들은 크라이오펌프(116)의 펌핑에 의해 외부로 배출된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전척의 웨이퍼 클램핑을 위한 스킴 블록다이어그램이다.
서로 다른 포지티브전원 및 네가티브전원과 열선전압을 발생하여 공급하는 전원공급부(60)와, 상기 전원공급부(60)로부터 공급되는 서로다른 포지티브전원과 네가티브전원을 각각 공급받아 웨이퍼를 흡착하는 정전척(62)과, 상기 정전척(62)의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부(60)로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 정전척을 발열시키는 열선(64)과, 상기 전원공급부(60)로부터 공급되는 전압을 조절하는 전압조절부(66)와, 상기 열선전압을 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치(68)로 구성되어 있다.
상기 전원공급부(60)는 제1 내지 제3 전원공급부(70, 72, 74)와 열선전압공 급부(76)로 구성되어 있다. 제1 전원공급부(70)는 제1 포지티브전원(A+)과 제1 네가티브전원(A-)을 공급한다. 제2 전원공급부(72)는 제2 포지티브전원(B+)과 제2 네가티브전원(B-)을 공급한다. 제3 전원공급부(74)는 제3 포지티브전원(C+)과 제3 네가티브전원(C-)을 공급한다. 열선전압 공급부(76)는 열선전압을 열선(64)으로 공급한다.
도 6은 정전척(62)의 표면에 파티클이 흡착되어 있는 상태의 예시도이고,
도 7은 정전척(62)의 표면에 흡착되어 있는 파티클이 열에너지에 의해 부유된 상태의 예시도이다.
상술한 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 구체적으로 설명한다.
정전척(62)에 웨이퍼를 안착시키는 경우 도 2a와 같은 정전척 구동부(40)는 정전척(62)을 수평으로 눕히도록 하고 로봇에 의해 정전척(40)에 웨이퍼가 안착되면 도 6의 전원공급부(50)는 서로 다른 포지티브전원(A+, B+, C+)과 네가티브전원(A-, B-, C-)을 정전척(62)로 각각 인가한다. 그러면 정전척(62)은 웨이퍼를 흡착하여 고정되도록 한다. 그런 후 도 2b와 같이 정전척 구동부(40)는 정전척(62)을 수직으로 세우고 정전척(62)을 이온주입 위치로 이동시켜 이온주입 공정을 진행하도록 한다.
이렇게 엔드스테이션(114)에서 이온주입이 완료되면 정전척 구동부(40)에 의해 정전척(62)이 하강된 후 웨이퍼를 수평으로 놓이도록 하며, 도시하지 않은 로봇에 의해 웨이퍼를 제1 또는 제2 로드락챔버(122, 124)로 반송된다. 그런 후 사용자 가 스위치(68)를 조작하면 스위치(68)가 온되어 정전척(62)의 열선(64)으로 열선전압이 공급된다. 정전척(62)으로 열선전압이 공급되면 도 6과 같이 정전척(62)의 표면에 흡착된 파티클들이 엔드스테이션(114) 내에서 도 7과 같이 부유하게 되고, 그 부유된 파티클들은 크라이오펌프(116)의 펌핑에 의해 외부로 배출된다. 이때 전압조절부(66)는 조절노브에 의해 저항값을 변화시켜 열선전압 공급부(76)로부터 공급되는 열선전압을 조절하여 열선(64)으로 공급한다. 여기서 열선(64)에 열선전압이 공급될 때 정전척(62)의 내부에는 냉각수 순환이 정지될 수 있도록 하여야 한다. 즉, 냉각밸브가 닫혀 있어 정전척(62)이 냉각되지 않는 상태가 되어야 한다.
정전척(62)를 크리닝하지 않은 상태에서 약 60℃ 온도의 베이크오븐에 2시간 동안 아웃개싱(OUTGASSING)후 그 정전척(62)을 설비에 장착하였을 경우 파티클수가 약 10811개 정도였으나, 상기한 바와 같이 정전척(62)의 열선(64)을 가열하여 정전척(62)의 표면으로부터 파티클을 제거하여 테스트한 결과 기존에 파티클의 수가 3023개 수준으로 현저히 감소하는 것을 인지할 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이온주입설비에서 웨이퍼의 이온주입공정이 완료되어 웨이퍼가 로드락챔버로 반송되고 없는 대기상태에서 정전척을 열선에 의해 미리 설정된 온도로 가열하여 정전척의 표면에 흡착되어 있는 파티클들을 부유하도록 하고, 그 부유된 파티클들을 크라이오펌프의 구동에 의해 외부로 배출하여 이온주입 시 파티클로 인한 정전척의 웨이퍼 흡착불량 및 공정불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 이온주입설비의 정전척 크리닝장치에 있어서,
    열선전압을 발생하는 전원공급부와,
    웨이퍼를 흡착하는 정전척과,
    상기 정전척의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 정전척을 발열시키는 열선을 포함함을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열선전압을 상기 열선으로 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치를 더 포함함을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전원공급부로부터 공급되는 전압을 조절하는 전압조절부를 더 포함함을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열선은 상기 정전척의 표면에 흡착된 파티클들을 열에 의해 부유되도록 하는 것을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정전척에 흡착된 파티클이 열선에 의해 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프를 더 포함함을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
  6. 이온주입설비의 정전척 크리닝장치에 있어서,
    열선전압을 발생하는 전원공급부와,
    웨이퍼를 흡착하는 정전척과,
    상기 정전척의 내부에 장착되어 있으며 상기 전원공급부로부터 공급되는 열선전압에 의해 구동되어 상기 정전척을 발열시켜 상기 정전척의 표면에 흡착된 파티클들을 부유되도록 하는 열선과,
    상기 열선전압을 상기 열선으로 공급할 수 있도록 스위칭 온/오프하는 스위치와,
    상기 열선에 의해 상기 정전척에 흡착된 파티클이 부유될 때 상기 파티클을 배출하도록 펌핑하는 크라이오펌프를 포함함을 특징으로 하는 이온주입설비의 정전척 크리닝장치.
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