KR100916186B1 - Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer - Google Patents

Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer Download PDF

Info

Publication number
KR100916186B1
KR100916186B1 KR20090004230A KR20090004230A KR100916186B1 KR 100916186 B1 KR100916186 B1 KR 100916186B1 KR 20090004230 A KR20090004230 A KR 20090004230A KR 20090004230 A KR20090004230 A KR 20090004230A KR 100916186 B1 KR100916186 B1 KR 100916186B1
Authority
KR
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
temperature
electrostatic
wafer
means
electrostatic chuck
Prior art date
Application number
KR20090004230A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김혜란
전영재
Original Assignee
주식회사 템네스트
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
Grant date

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus 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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches

Abstract

An electrostatic chuck is provided to maintain the temperature of a wafer and the surface of the electrostatic chuck by building a unit for maintaining the temperature using a heat pipe principle. In an electrostatic chuck, a unit(21) for maintain the temperature exchanges heat with a wafer and maintains the temperature of the wafer uniform when temperature variation of the wafer is generated. The electrostatic insulating layer(11) is fixed by a supporting member(22). The supporting member is composed of a support wall using a gas supply line(25) for supplying the gas to the wafer.

Description

온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척{Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer} Temperature equalizing means is a built-in electrostatic chuck {Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer} that

본 발명은 반도체 및 LCD 제조설비에서 웨이퍼를 잡아주는 정전척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트 파이프 원리를 이용한 온도균일화 수단을 내장하고 있어서 정전척 표면과 그 위에 얹어진 웨이퍼의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 정전척에 관한 것이다. The present invention maintain a uniform, more particularly, the temperature of the wafer binary topped with the built-in temperature equalization means using the heat pipe principle on the electrostatic chuck surface and the relates to an electrostatic chuck for holding a wafer in the semiconductor and LCD manufacturing equipment It can relate to an electrostatic chuck.

일반적으로 반도체 및 LCD의 제조공정 중에 식각공정을 위한 장비에는 챔버 내에서 웨이퍼를 정위치에 고정시키기 위한 정전척(Electrostatic chuck)이 포함되어 있다. In general, the equipment for the etching process in the manufacturing process of semiconductors and LCD includes a chuck for fixing a wafer in the chamber in place (Electrostatic chuck).

상기 정전척에 웨이퍼를 정위치에 고정시키는 이유는 웨이퍼에 대한 식각공정 중에 웨이퍼가 이동하지 않게 하기 위함이며, 정전척에 정전 전압을 공급하여 웨이퍼와 정전척 간에 정전력이 발생하지 않도록 하고, 이때 발생한 정전력을 이용하여 웨이퍼를 고정시킨다. The reason for holding the wafer in position on the electrostatic chuck is intended to avoid the wafer movement during the etching process for the wafer, by supplying an electrostatic voltage to the electrostatic chuck, and not to the electrostatic force generated between the wafer and the electrostatic chuck, wherein using an electrostatic force occurs to fix the wafer.

상기 식각공정은 웨이퍼 위에 증착된 금속, poly-Si, 산화막 등의 막을 플라즈마 분위기에서 파내는(Etching) 공정을 말한다. The etching process refers to dig (Etching) process film such as a metal, poly-Si, the oxide film deposited on the wafer in a plasma atmosphere.

이러한 식각공정 중에 웨이퍼의 전체 표면 온도가 불균일해지면 단위 시간당 식각율이 변화하게 되어 반도체 칩의 수율을 크게 저하시키게 된다. During this etching process haejimyeon the entire surface temperature of the wafer non-uniformity is the etch rate per unit change, thereby significantly lowering the yield of the semiconductor chip.

따라서, 식각공정에서는 웨이퍼의 온도 균일성이 매우 민감한 사항이며, 공정 중에 온도감지센서를 통해 정전척의 온도를 항상 측정하고 있다. Therefore, in the etching process and the temperature uniformity of the extremely sensitive nature of the wafer, and always it measures the temperature of the electrostatic chuck through a temperature sensor in the process.

또한, 식각되는 막의 종류에 따라 웨이퍼의 온도가 각각 달라지므로, 여러 온도에 대해 쉽고 빠르게 대응이 가능한 정전척의 제작이 필요하다. Further, since the temperature of the wafer varies according to each type of film is etched, it is possible easily and need a fast response of the electrostatic chuck produced for different temperatures.

종래의 정전척에 대해 설명하면 다음과 같다. Referring to the conventional electrostatic chuck as follows.

도 1은 종래의 반도체 제조용 정전척을 나타내는 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional semiconductor manufacturing an electrostatic chuck.

도 1에 도시한 바와 같이, 알루미늄 재질 등으로 제작된 정전척 몸체(10)의 최상부에는 정전 절연막(11)이 형성된다. 1, the top of the chuck body (10) made of such as aluminum is formed on the electrostatic insulation film 11.

상기 정전 절연막(11)은 정전력을 크게 하기 위하여 가능한 한 유전율이 높은 재료는 사용하며, 구조로 구분하여 단층막과 3중막 등을 들 수 있다. The electrostatic-film 11 is a dielectric material that is high in order to increase the electrostatic force, uses, and the like can be separated by a single layer structure membrane and tunica media 3.

단층막으로 세라믹 재료막 및 폴리이미드막 등이 있고, 3중막으로 세라믹-금속-세라믹으로 구성된 막이 있으나, 웨이퍼의 온도 균일성에는 크게 관계되지 않는다. And the ceramic material layer and the polyimide film of a single layer film, a three-medial ceramic-metal-film, but consisting of a ceramic, the temperature uniformity of the wafer is not significantly related.

상기 3중막은 정전척 몸체 위에 절연막(세라믹)이 형성되고, 이 절연막 위에 고전압이 인가되는 부분으로 도전막(금속)이 형성되며, 이 도전막 위에 웨이퍼 등이 안착되는 부분으로 유전막(세라믹)이 형성되는 구조로 되어 있다. The third medial is an insulating film (ceramic) is formed on the chuck body, the insulating film is a conductive film (metal) to the part to be applied a high voltage is formed over the conductive film dielectric layer in part like a wafer mounted on a (ceramic) is It is a formed structure.

상기 단층막에서는 웨이퍼의 정전 전압과 정전척 몸체에 공급된 정전 전압 간에 정전력이 형성되며, 3중막의 경우에는 웨이퍼의 정전 전압과 정전척 몸체의 하부를 통해 도전막에 공급된 정전 전압 간에 정전력이 형성된다. In the single-layer film is the electrostatic force is formed between the electrostatic voltage supply to an electrostatic voltage and the chuck body of the wafer, in the case of a three-intima has between the electrostatic voltage supplied to the conductive film through an electrostatic voltage and the lower portion of the chuck body of the wafer constant power is formed.

또한, 상기 정전척 몸체(10)에는 헬륨가스 등이 정전 절연막(11) 위로 공급될 수 있도록 하는 가스통로(12)가 형성되고, 이러한 가스통로(12)를 통과하여 정전척 몸체(10)의 하측에서 공급되는 쿨링가스, 예를 들면 헬륨가스가 정전 절연막(11) 위의 웨이퍼에 공급되도록 되어 있다. In addition, the chuck body 10 is provided with helium gas, the electrostatic film 11 to the top and formed with a gas passage to ensure that the supply 12, through the in this gas passage 12. The electrostatic chuck body 10, the cooling gas, for example helium gas supplied from the lower side adapted to be supplied to the wafer above the electrostatic insulation film 11.

여기서, 웨이퍼가 이전 공정을 통해 부분적으로 휘게 되어 정전 절연막과의 접착이 완전하게 되지 않을 때 온도 불균일 정도가 크게 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 헬륨가스를 공급하게 된다. Here, there is the wafer is approximately uniform temperature significantly occurs when partially bent through a previous process is not bonded with the insulating film electrostatic not completely, and the helium gas supplied to prevent this.

이때의 공급되는 가스의 종류 또는 가스의 공급 경로 등은 각각 정전척의 제조사마다 다르지만 웨이퍼의 온도 균일성과는 크게 관련되지 않는다. Temperature uniformity of the kind or the supply paths, and each of the electrostatic chuck of the wafer varies from manufacturer gas of the gas supplied at this time is not significantly relevant.

또한, 상기 정전척 몸체(10)의 내부에는 전원공급홀(13)이 형성되고, 이 전원공급홀(13)을 따라 정전 전원공급부(14)로부터 연장되는 전원선(15)이 설치되며, 이 전원선(15)은 정전 전원공급부(14)에서 제공되는 고전압을 도전막(16)에 공급하는 역할을 하게 된다. In addition, the electrostatic chuck inside the supply hole 13 of the body 10 is formed, and this is the power supply line 15 is installed which extends from a supply hole 13, the uninterruptible power supply unit 14 according to, the power line 15 is responsible for supplying to the conductive film 16, a high voltage supplied from the uninterruptible power supply unit (14).

또한, 공정이 완료된 웨이퍼는 정전척 몸체(10)의 리프트핀홀(20)을 통해 설치되는 리프트핀(17)에 의해 상방으로 밀어올려져 언로딩된다. In addition, the wafer process is completed, is unloading is raised to push upward by the lift pins 17 are installed through a lift pin hole 20 of the chuck body 10.

한편, 정전척 몸체(10)의 내부에는 정전척의 온도 제어를 위해 칠러(Chiller)나 히터 등과 같은 온도조절 수단이 설치되며, 도 2에서는 칠러(18)가 설치된 예를, 도 3에서는 히터(19)가 설치된 예를 보여준다. On the other hand, in the example, the interior of the chuck body 10 is provided with a temperature control means such as a chiller (Chiller) or a heater for the electrostatic chuck temperature control, Fig. 2 is a chiller (18) is installed, Fig. 3 a heater (19 ) it is shown the example provided.

상기 온도조절 수단으로서 칠러의 경우, 정전척 몸체의 내부에 유로가 형성되어 냉각을 위한 유체가 유로를 순환하도록 공급되므로써, 정전척의 온도제어가 이루어진다. If the chiller as the temperature adjusting means, the flow path in the interior of the chuck body is formed doemeurosseo supply fluid to the circulating flow path for the cooling, is achieved electrostatic chuck temperature control.

식각공정에서 식각 대상이 되는 식각막의 종류에 따라 설정 온도가 각각 다르므로, 상기 칠러의 내부에는 설정 온도에 따라 각각 다른 온도의 유체가 순환된다. Because the set temperature is different depending on each type of expression cornea which the target etching in the etching process, the interior of the chiller, the circulation of the fluid are each of a different temperature in accordance with the set temperature.

상기 온도조절 수단으로서 히터의 경우, 외부의 전기공급부에서 인가되는 전압에 의해 작동하며, 이러한 전기 가열식의 히터는 유체 순환식의 칠러와도 동시에 설치될 수도 있다. For the heater, as the temperature control means, and operates by a voltage applied from an external electric supply, the heater of such an electric-heating type may be also installed at the same time as the chiller fluid circulation.

이 경우 가열 및 냉각이 모두 가능하며, 일정 온도범위에 있어서는 칠러만 설치된 경우에 비해 웨이퍼의 온도 균일성을 높일 수 있는 장점이 있다. In this case, all of the available heating and cooling, and it is advantageous to increase the temperature uniformity of the wafer as compared with the case only require a chiller installed in a predetermined temperature range.

상기와 같이 정전척의 상세한 구조를 설명하였으며, 각각의 세부 구조에 대해서는 식각공정의 장비를 제작하는 각 제조사마다 모두 다르다. Having described the detailed structure of the electrostatic chuck as described above, they are all different and the respective structural details for each manufacturer that manufactured the device of the etching process.

이와 같은 종래의 정전척은 다음과 같은 문제점이 있다. The conventional electrostatic chuck as are the following problems.

종래에 사용하는 대부분의 정전척에는 유체가 순환하는 칠러의 유로를 정밀하게 제작하여 정전척의 온도 균일성을 확보하고 있으나, 공정 장비의 챔버 내부 구조에 따라 아직까지 웨이퍼의 온도 균일성은 매우 나쁘며, 특히 12인치 웨이퍼 공정을 위한 장비에 대해서는 웨이퍼의 온도 균일성을 만족할 만한 수준으로 맞추기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. Most of the electrostatic chuck used in the prior art, however, and precisely produce a flow channel of a chiller in fluid circulates securing the electrostatic chuck temperature uniformity and temperature uniformity of yet wafer up in accordance with the chamber internal structure of the process equipment castle very poor, particularly for the equipment for the 12-inch wafer process it has been devoting a lot of effort to meet satisfactorily the temperature uniformity of the wafers.

각 제조사마다 공히 제품의 기술 경쟁력을 확보하기 위하여 여러 방법을 이용하고 있으나, 아직까지는 규격 수준에 미치지 못하고 있다. Although the use of multiple methods to ensure the technological competitiveness of each product manufacturers alike, still it falls short up to the standard level.

특히, 공정시에 웨이퍼는 중앙 부분이 상대적으로 온도가 낮아지고 가장자리 부분은 중앙부분에 비해 온도가 높아지는데, 웨이퍼의 각 부분에 따라 발생하는 온도차를 줄이기 위해서 각 제조사에서는 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. In particular, during the process the wafer is a situation which is a temperature lower as the relative center of the edge portion making great effort in each of the manufacturer I, the temperature becomes higher than the central portion, to reduce the temperature differences that occur depending on the parts of the wafer .

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 정전척 몸체에 있는 정전 절연막의 아래쪽에 히트 파이프의 원리를 이용한 온도균일화 수단을 내장시킨 새로운 형태의 정전척을 구현함으로써, 공정 중 정전척 표면과 그 위에 놓여지는 웨이퍼의 온도 균일성을 최대한 확보할 수 있는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the invention this as a view to devise the same point, by implementing a new type of electrostatic chuck to embed the temperature equalization means is based on the knowledge of the heat pipe at the bottom of the electrostatic insulation film in the chuck body, the electrostatic chuck during processing to provide an electrostatic chuck in which a temperature equalizing means are built to ensure maximum temperature uniformity of a wafer is placed on the surface and that it is an object.

또한, 본 발명은 히트 파이프 원리의 온도균일화 수단 적용시 내부의 높은 압력에 의해 정전 절연막이 부풀어 오르는 현상을 막아줄 수 있는 지지 수단을 포함하는 새로운 형태의 정전척을 구현함으로써, 정전척 표면과 웨이퍼 간의 긴밀한 밀착성과 웨이퍼의 온도 균일성을 동시에 확보할 수 있는 지지 수단을 포함하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척을 제공하는데 다른 목적이 있다. In addition, the present invention, by implementing the electrostatic chuck of the new type, the electrostatic chuck surface and the wafer comprising a support means capable of restricting a developing the electrostatic insulation film swelling by temperature equalization means high pressure inside upon application of the heat pipe principle to provide a tight adhesion between the wafer temperature uniform temperature uniform electrostatic chuck, which is a built-in means including a support means which can be secured at the same time the property has a different purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 정전척은 정전척 몸체의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단을 포함하며, 무엇보다도 상기 온도균일화 수단의 상부에 위치되는 정전 절연막이 정전척 몸체의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단에 의해 고정되도록 함으로써, 정 전 절연막이 내부의 가스압력에 의해 부풀어 오르는 문제를 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. An electrostatic chuck provided by the present invention in order to attain the object is an electrostatic chuck is formed at the bottom of the electrostatic insulation film which is formed on the top of the body wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle What, comprising a temperature equalizing means to equalize the temperature of all, the upper edge portion of the electrostatic insulating the electrostatic chuck body which is located at an upper part of the temperature equalization means, as well as fixed by a least one support means formed on the inner , Chung insulating film by making the characterized in that one to avoid the problem of swelling by the internal gas pressure.

여기서, 상기 지지 수단은 가스공급라인, 가스통로, 리프트핀홀, 전원공급홀, 센세홀 등의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단측과의 경계를 구획짓는 지지벽체의 형태로 구성하는 것이 바람직하다. Here, the support means is preferably of a type supporting the building wall surrounding the periphery such as the gas supply lines, gas cylinders, the lift pin hole, the power supply hole, the hole defining the boundary of the sense and temperature equalization means side.

본 발명에서 제공하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척은 다음과 같은 장점이 있다. The electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means provided by the present invention has the following advantages.

정전척의 표면 온도와 웨이퍼의 온도를 전체적으로 균일하게 유지하여 수율을 향상시킬 수 있다. By keeping the temperature of the electrostatic chuck surface, and equalize the temperature of the wafer as a whole can improve the yield.

또한, 온도균일화 수단과 함께 기존의 온도조절수단을 그대로 적용함으로써, 웨이퍼의 온도 상승 및 하강과 관련하여 디바이스에 스트레스를 주지 않고 안전하게 이루어지도록 하면서 정확하고 빠르게 변화할 수 있도록 할 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상을 도모할 수 있다. Further, by just applying the conventional temperature control means with a temperature equalization means, in relation to the temperature rise and fall of the wafers can be to accurate, fast-changing and so safely made without causing stress on the device, so that productivity It can be improved.

특히, 여러 형태의 적절한 지지수단을 이용하여 정전 절연막을 견고하게 잡아줌으로써, 온도균일화 수단 내에 형성되는 높은 압력에도 정전 절연막이 부풀어 오르는 것을 완전히 배제할 수 있고, 따라서 웨이퍼와 정전척 표면 간의 긴밀한 밀착성을 유지하면서도 웨이퍼의 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 해주는 효과가 있다. In particular, the close adhesion between the several forms appropriate by giving using a support means rigidly hold an electrostatic insulating film, it is possible to completely exclude the rising electrostatic insulation bulging even at high pressure, and thus the wafer and the electrostatic chuck surface to be formed in the temperature equalizing means, while maintaining the effect that the temperature of the wafer to be maintained uniform.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. More specifically the following, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as follows.

본 발명은 반도체 및 LCD 제조 공정 중에 정전척의 표면과 그 위에 얹어진 웨이퍼의 온도 균일성을 최대한 확보할 수 있도록 하기 위하여, 정전척 몸체의 내부, 예를 들면 온도조절 수단과 정전 절연막 사이에 히트 파이프 원리를 이용한 온도균일화 수단을 내장하여 구성한 것에 주된 특징이 있는 것이다. Heat pipe between the present invention of the electrostatic chuck surface, and in order to enable that number to ensure maximum temperature uniformity of the true wafer topped over, electrostatic interior of the chuck body, for example, temperature adjustment means and the electrostatic insulation film in the semiconductor and LCD manufacturing process is in the main characterized by configured by a built-in temperature equalization means is based on the knowledge.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척을 나타내는 개략적인 단면도이다. Figure 4 is a schematic section view showing an electrostatic chuck in a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 정전척은 반도체 및 LCD 제조장비에서 식각공정 등에 사용되는 것으로서, 공정을 진행하기 전에 정전기를 이용해 기판, 예를 들면 웨이퍼를 정위치에 고정하는 장치이다. The electrostatic chuck as shown in Figure 4 as being used in the etching process in the semiconductor and LCD manufacturing equipment, an apparatus for holding the substrate, for example, a wafer with an electrostatic before proceeding with the process in place.

알루미늄 재질 등으로 제작된 정전척 몸체(10)의 최상부에는 정전 절연막(11)이 형성되고, 또한 정전척 몸체(10) 내부에는 헬륨가스 등이 정전 절연막(11) 위로 공급될 수 있도록 가스통로(12)가 형성된다. Gas passage the top of the chuck body (10) made of an aluminum material has electrostatic insulation film 11 is formed, and the electrostatic chuck body (10) inside so that the helium gas and the like can be supplied over the electrostatic insulation film 11 ( 12) it is formed.

또한, 정전척 몸체(10)의 내부에는 전원공급홀(13)이 형성되고, 이 전원공급홀(13)을 통해 정전 전압공급부(14)와 연결되는 전원선(15)이 내재되며, 이 전원선(15)은 정전 전압공급부(14)가 제공하는 고전압을 도전막(16)에 공급하게 된다. In addition, the interior of the chuck body 10 includes a power supply hole 13 is formed, and this is the power supply hole 13, the power line 15 connected to the electrostatic voltage supply 14 through the inherent, the power line 15 is supplied to the conductive film 16, a high voltage provided by the electrostatic voltage supply 14.

또한, 공정이 완료된 웨이퍼는 정전척 몸체(10)에 내장된 리프트핀(17)이 상방으로 밀어올려 언로딩하게 되어 있다. In addition, the wafer process is completed has been raised to unload a lift pin 17 is pushed upward embedded in the electrostatic chuck body 10.

그리고, 정전척 몸체(10) 내부에 정전척의 온도 제어를 위해 칠러(18)나 히 터(19)와 같은 온도조절 수단이 설치되는데, 온도조절 수단으로서 칠러(18)의 경우, 정전척 몸체(10)의 내부에 유로가 형성되어 냉각을 위한 유체가 상기 유로에 순환되도록 공급됨으로써 정전척의 온도 제어가 이루어진다. Further, in the case of the electrostatic chuck body 10 to the electrostatic chuck temperature control inside there is a temperature adjusting means are installed, including the chiller 18 or the heater 19 and chiller 18 as a temperature adjusting means, an electrostatic chuck body ( by being supplied such that the flow path is formed in the interior of 10) for the fluid circulation in the cooling flow path is made of the electrostatic chuck temperature control.

상기한 온도조절 수단은 열 매체를 이용해 정전척의 온도를 필요한 범위 내로 제어하는데 초점을 맞춘 것으로서, 정전척의 온도 제어를 위한 온도조절 수단의 개선만으로는 웨이퍼의 온도 균일성 확보가 어렵다. Above as temperature adjusting means is focused to control the range required for electrostatic chuck temperature using a thermal medium, an electrostatic chuck alone improvement of temperature control means for the temperature control is difficult to ensure temperature uniformity of the wafer.

통상 공정 중 챔버 내 웨이퍼의 온도 상승 및 하강은 디바이스(device)에 스트레스를 줄 수 있고, 특히 웨이퍼의 온도 불균일 문제, 예를 들면 웨이퍼의 중앙 부분과 가장자리 부분 간에 발생하는 온도 편차 문제가 수율 및 생산성을 크게 저하시킨다. Normal process temperature rise and fall of the wafer from the chamber may reduce the stress to the device (device), in particular the temperature non-uniformity problems of the wafer, for example, a temperature range problem that occurs between the central portion and the edge portion of the wafer yield and productivity a greatly reduced.

이에 따라, 본 발명의 정전척에서는 공정 중 웨이퍼의 온도와 정전척의 표면 온도가 불균일한 문제점을 해결할 목적으로 정전척 몸체(10)의 내부에 온도균일화 수단(21)을 내장한다. Accordingly, in the electrostatic chuck of the present invention incorporates a temperature equalization means (21) in the interior of the chuck body 10 in order to solve the temperature of the electrostatic chuck with a surface temperature of the wafer non-uniformity problems during processing.

특히, 상기 온도균일화 수단(21)은 공정 중 웨이퍼의 온도 균일성 확보에 초점을 맞춘 것으로서, 정전척의 온도 제어를 위한 온도조절 수단과는 별도로 추가 설치되며, 정전척의 온도 제어를 목적으로 하는 온도조절 수단과는 설치목적 및 작용효과 면에서 분명한 차이를 가지는 것이다. In particular, the temperature equalization means (21) is installed as focused on temperature uniformity of securing the wafer in the process, additional separately from the temperature control means of the electrostatic chuck temperature control, temperature control for the purpose of electrostatic chuck temperature control and means will have a clear distinction in terms of installation purposes and advantages.

기존의 온도조절 수단은 정전척 몸체(10)에 직접 열을 제공하여 가열하거나 열을 빼앗아 냉각함으로써, 정전척 몸체(10)를 일정 온도범위로 유지하기 위한 수단, 정전척 몸체(10)의 온도를 원하는 바대로 직접적으로 변화시켜주는 수단이라는 점에서 온도균일화 수단과는 차이가 있다. Conventional temperature adjusting means of the electrostatic chuck, by providing the heat directly to the body 10, heat or away cool the column by, chuck body 10, the means for maintaining a predetermined temperature range, power failure temperature of the chuck body 10, there is a difference between the temperature equalization means and in that by means of directly changing as desired bar.

본 발명의 정전척에서 상기한 온도균일화 수단(21)을 온도조절 수단과 함께 설치하는 것은 온도조절 수단에 의해 정전척의 온도 제어가 이루어지도록 하면서 온도균일화 수단(21)에 의해서는 공정 중 온도 편차가 발생하는 웨이퍼의 온도 및 정전척의 표면 온도를 균일하게 맞춰주기 위함이다. In the electrostatic chuck of the present invention is a temperature variation of the process by the electrostatic chuck temperature control, the temperature equalization means (21) and to occur by The temperature control means installed with the temperature equalization means 21 and the temperature adjusting means the temperature of the electrostatic chuck and the surface temperature of the wafer caused cycle is to fit uniformly.

본 발명의 정전척에서 상기한 온도균일화 수단(21)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 정전척 몸체(10)의 내부에서 정전척 표면에 형성된 정전 절연막(11)과 칠러나 히터와 같은 정전척 몸체 내부 하측의 온도조절 수단 사이에 위치되도록 한다. A temperature equalization means (21) above in the electrostatic chuck of the present invention, the electrostatic insulation film 11 formed in the chuck surface from the interior of the chuck body 10 as shown in Figure 4 and a power failure, such as a chiller and heater It should be positioned between the chuck body temperature adjusting means in the inner lower side.

정전척의 표면 부분, 즉 최상부의 정전 절연막(11)에 근접되도록 온도균일화 수단(21)이 내장되고, 이 온도균일화 수단(21)의 하측으로 칠러 등이 내장됨을 볼 수 있으며, 칠러에 의해서는 정전척의 온도 제어가 이루어지도록 하면서 온도균일화 수단(21)을 통해서는 웨이퍼의 온도를 균일하게 해줄 수 있도록 되어 있다. The electrostatic chuck surface portion, that is, the temperature equalization means (21) built in such close proximity to the top of the electrostatic insulation film 11, it can be seen that the like chiller built on the lower side of the temperature equalization means (21), is a power failure by the chiller chuck temperature control through the temperature equalization means and to occur 21 is to give a uniform temperature of the wafer.

상기 온도균일화 수단(21)은 정전척 몸체(10) 내에서 웨이퍼와의 원활한 열전달을 위해 정전척 표면 부분에 근접되게 내장되는데, 정전기 발생부인 정전 절연막(11)의 바로 하측에 수평방향으로 설치되어, 다시 말해 정전 절연막(11)의 바로 아래쪽과 접하면서 나란하게 수평으로 배치되어, 정전척 표면에 얹어진 웨이퍼와의 사이에서 열을 주고 받으면서 수평적인 열 이동을 통해 웨이퍼 각 부분 간 열을 전달하는 작용을 하게 된다. The temperature equalization means (21) there is built-in to be close to the electrostatic surface portion of the chuck to facilitate heat transfer between the wafer in the chuck body (10), installed in the horizontal direction just below the wife static electricity electrostatic film 11 , which in other words it is placed just under and parallel to the horizontal, while in contact of the electrostatic insulation film 11, giving heat between the wafer and the binary topped on the electrostatic chuck surface while receiving transfer heat each portion between the wafer through the horizontal heat transfer It is a function.

즉, 상기 온도균일화 수단(21)은 공정 중 웨이퍼 각 부분 간에 온도 편차가 발생할 경우, 웨이퍼 전체 면적의 온도 균일화가 이루어지도록 수평적 내부 열전 달(도면상 횡방향으로의 열전달)을 수행하는 열매체인 것이다. In other words, the heating medium to carry out the temperature equalization means (21) when the temperature deviation occurs between the parts wafer during the process, the temperature uniformity of the wafer the entire area to occur horizontally inside the heat transfer (the drawing the heat transfer in the transverse direction) will be.

쉽게 말해, 웨이퍼의 온도 편차 발생시, 웨이퍼의 온도가 높은 부분에서 열을 받아 수평적 열 이동을 통해 웨이퍼의 온도가 낮은 부분으로 열을 방출하여, 웨이퍼가 전체적으로 균일한 온도를 유지하도록 하는 것이다. Easy words, and receives heat from the temperature difference occurs, the temperature of the wafer part of the wafer high evolution of heat in the low temperature portion of the wafer through a lateral heat transfer, to the wafer to maintain a uniform temperature as a whole.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 온도균일화 수단(21)은 히트 파이프 원리를 이용한 구성이 될 수 있는데, 정전척 몸체(10)의 내부에 내장되면서 그 내부에는 작동유체가 충전되어 밀봉되는 공간부(23)와, 상기 공간부(23)의 내부에서 공간 내벽과는 틈새가 형성되도록 둘러싸여서 내장되는 윅(24)을 포함하여 구성된다. In a preferred embodiment of the invention, the temperature equalization means (21) may be configured using the heat pipe principle, as embedded in the interior of the chuck body (10) therein, the space that the working fluid is charged, the sealing portion 23, the inside of the space portion 23 spaces the inner wall is configured to include a wick 24, which is built up so that the gap surrounded by the formation.

주지된 바와 같이, 히트 파이프는 밀폐 용기 내부의 작동유체가 연속적으로 기체-액체 간 상변화 과정을 통해 용기 양단 사이에 열을 전달하는 장치로서, 잠열(latent heat)을 이용하여 열을 이동시키므로, 단일 상(one-phase)의 작동유체를 이용하는 통상의 열전달 기기에 비해 큰 열전달 성능을 발휘할 뿐만 아니라, 용기의 길이방향(작동유체의 이동방향)을 따라 온도가 일정하게 되는 특성을 지니고 있다. As is well known, a heat pipe is that the hermetically sealed container working fluid continuously in a gas-because move the column using an apparatus for transferring heat between the two ends container through a process of change between the liquid, latent heat (latent heat), not only exhibit a large heat transfer performance than conventional heat transfer device utilizing a working fluid in a single phase (one-phase), has the characteristic that the length of the temperature is constant along the direction (the direction of movement of the working fluid) of the container.

이와 같이 히트 파이프가 길이방향에 따라 온도가 일정하다는 것에 착안하여, 본 발명에서는 히트 파이프 원리를 이용한 온도 균일화 수단(21)을 정전 절연막(11)과 온도조절 수단 사이에 설치한다. Thus, in view of that that the temperature is constant over the longitudinal heat pipe, in the present invention, providing the temperature equalization means using the heat-pipe principle (21) between the electrostatic insulation film 11 and the temperature adjusting means.

바람직하게는, 상기 온도균일화 수단(21)은 얇은 판상 구조로 형성하여 웨이퍼와 원활히 열을 주고받을 수 있도록 정전 절연막(11)의 바로 하측으로 수평 설치 한다. Preferably, the horizontal installation directly to the lower side of the electrostatic insulating film 11, the temperature equalization means (21) to exchange heat with a smooth wafer to form a thin plate-like structure.

히트 파이프 작동의 핵심부품인 내부에 위치한 윅은 응축부(저온부)(Condenser)에서 증발부(고온부)(Evaporator)로 액체상태의 작동유체를 되돌려 보내는 모세관 구조물로서, 보통 메쉬(mesh, 그물망 모양) 또는 그루브(groove, 가늘고 길다란 홈)의 형상을 가지는데, 이것은 액체의 표면 장력에 의한 모세관 현상을 이용하여 액체상태의 작동유체를 증발부로 귀환시키게 된다. Located inside the core part of the heat pipe operation wick is a capillary structure sends back the working fluid in the liquid state to the evaporation section (high temperature section), (Evaporator) from the condensation portion (low temperature section) (Condenser), usually a mesh (mesh, the mesh shape) I or of the shape of the groove (groove, thin and elongate grooves), which is thereby return the working fluid in liquid form evaporates part by a capillary phenomenon by surface tension of the liquid.

상기와 같이 히트 파이프 원리를 이용한 온도균일화 수단에서는 웨이퍼의 온도 편차가 발생할 때, 웨이퍼의 상대적으로 고온인 부분, 즉 웨이퍼 고온부의 바로 하측으로 근접된 온도균일화 수단의 밀폐 용기 부분이 증발부가 되고, 웨이퍼의 고온부 열이 밀폐 공간 내부의 작동유체를 기화시켜 열을 빼앗게 된다. The temperature equalization means using the heat pipe principle as described above when a temperature variation in the wafer occurs, a relatively high temperature portion, that is, the closed container part of the temperature equalization means approaches the right lower side of the wafer temperature portion of the wafer is being added evaporated, the wafer by the high temperature heat to vaporize the working fluid in the enclosed space it is to take away the heat.

이렇게 기화된 작동유체는 압력차에 의해 밀폐 공간 내벽과 윅 사이의 틈새를 통해서 웨이퍼 저온부(웨이퍼의 상대적으로 저온인 부분)의 바로 하측 부분이 되는 온도균일화 수단의 응축부로 이동한 뒤 다시 액체상태가 되며(응축), 이때 웨이퍼 저온부로 열을 내주게 된다. Thus the vaporized working fluid is a back to back liquid moving part condensation of the temperature equalization means that just the lower part of the wafer low temperature section (relative to the part a low temperature of the wafer) through a gap between the closed space the inner wall and the wick by a pressure difference and is dropped in a column with the (condensation), wherein the low-temperature portion wafer.

웨이퍼 저온부로 열을 내주고 온도가 내려간 액체상태의 작동유체는 윅을 따라 다시 증발부로 돌아오게 되며, 또다시 돌아온 작동유체는 기화하여 웨이퍼 고온부의 열을 흡수한 뒤 다시 응축부로 이동하여 열을 방출하는 반복 순환 과정을 거치게 된다. Working fluid giving way the heat to the wafer low-temperature liquid state, the temperature goes down is brought back portion again evaporated along the wick, and again to return the working fluid is vaporized by moving parts of the back to back condensation absorbs heat from a wafer temperature portion to release heat It is subjected to repeated cycle.

이와 같은 과정을 통해 상기 온도균일화 수단은 내부의 작동유체와 이 작동유체를 귀환시키는 윅에 의해 정전척 표면에 안착된 웨이퍼의 고온부에서 저온부로 열을 이동시키는 작용을 하게 된다. Thus through such a process is means for equalizing the temperature is a function of the wafer from an electrostatic chuck mounted on a surface by a wick to return the working fluid and the working fluid in the high temperature section for moving the heat to the low temperature section.

결국, 공정 중 웨이퍼의 온도차가 발생할 때 본 발명의 온도균일화 수단은 상기와 같은 웨이퍼 고온부와 저온부 간의 열 이동을 통해서 웨이퍼의 온도 및 정전척의 표면 온도를 전체적으로 균일하게 해주게 되며, 이때 웨이퍼의 부분간 열 이동 및 순환을 위해서 밀폐 공간 내 작동유체는 열을 수평적으로 이동시키는 열 이동 매체가 된다. In the end, and in the event the temperature difference between the wafers of the process temperature equalization means of the present invention, the wafer temperature portion and there.Aye the heat transfer temperature and the electrostatic chuck surface of the wafer through the temperature between the low-temperature portion as a whole uniformly as described above, wherein the portion between the heat of the wafer a closed space in order to move the working fluid and the heat transfer medium cycle is to move the column horizontally.

전술한 바대로, 본 발명의 온도균일화 수단은 웨이퍼의 온도 편차가 발생할 때, 증발부, 단열부, 응축부로 구분되어 증발부로 열이 가해지면 작동유체가 기화하여 단열부를 지나 응축부로 이동하고, 응축부에서 열을 전달한 뒤 액화되어 윅을 통해 다시 증발부로 되돌아 오도록 되어 있다. As the foregoing, the temperature equalization means of the present invention, when the temperature variation in the wafer occurs, the separated parts of the evaporator portion, the insulating portion, condensation and past the insulation and when heat is applied as part evaporated working fluid is vaporized moving part condensed and condensed is liquefied after passing the heat from the unit is via a wick to come back again, part evaporates.

한편, 상기 히트 파이프 원리를 이용하는 온도균일화 수단의 경우, 진공 중에서 작동유체(기화성 액체)가 기화/액화를 반복함으로써 그 내부에 높은 압력이 형성되는데, 이때 대략 2∼3mm 정도의 얇은 두께로 이루어진 정전 절연막(11)이 부풀어 오를 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 문제를 말끔하게 해결할 수 있는 수단을 제공한다. On the other hand, in the case of the temperature equalization means using the heat pipe principle, by repeating the vaporization / liquefaction working fluid (vaporizing liquid) in a vacuum there is a high pressure therein, wherein the electrostatic made of a thin thickness of about 2~3mm this may bulge insulating film 11, and the present invention provides the means to address these problems neatly.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 정전 절연막을 지지하고 있는, 다시 말해 정전 절연막을 고정시켜 주고 있는 여러 지지 수단들의 지지형태를 나타내는 평면도 및 단면도이다. Figures 5 to 9 is a plan view of the support in the form of several supporting means giving to secure the one embodiment that is, again, which supports an electrostatic insulating film at a temperature made uniform electrostatic chuck, which is means is embedded electrostatic insulating film according to the present invention, and a cross-sectional view.

여기서, 도 5 내지 도 9의 평면도는 정전 절연막을 제거한 상태의 평면도이고, 단면도는 정전 절연막을 포함한 상태의 단면도이며, 물론 여기서는 지지 수단 에 대해 중점적으로 도시되어 있지만, 가스공급, 전원공급, 리프팅 등을 위한 수단들을 포함하고 있고 이에 대한 구체적인 도시는 생략하였다. Here, FIG. 5 to the plan view of FIG. 9 is a plan view of the state removing the electrostatic insulation film, cross-sectional view is a cross sectional view of a state including an electrostatic insulating film, of course, in this case, but focuses on is shown with respect to the support means, the gas supply and power supply, lifting, etc. for a specific city, and includes means for this are omitted.

정전척 몸체(10)의 상단부에 설치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)에 형성되는 온도균일화 수단(21)의 상부를 마감하는 형태로 배치되면서 정전척 몸체(10)의 가장자리 부분과 접한 상태에서 용접 등의 방법으로 융착 접합된다. Electrostatic insulating film 11 provided on the upper end of the chuck body 10 while being arranged in the form of the end of the upper part of the temperature equalization means (21) formed in the chuck body 10, the edge portion of the chuck body 10, fusion is joined, for example by welding in the state in contact with.

이때, 정전 절연막(11)의 접합은 브레이징 등의 방법을 적용할 수 있다. At this time, the joining of the electrostatic insulation film 11 can be applied a method such as brazing.

이렇게 설치되는 정전 절연막(11)은 온도균일화 수단(21)의 내부에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정될 수 있고, 이에 따라 얇은 두께로 이루어진 정전 절연막(11)은 안쪽 부분의 저면이 다수의 지지 수단(22)측과 접합되면서 고정될 수 있다. So the electrostatic insulation film 11 to be installed can be fixed by at least one or more supporting means 22, which is formed in the temperature equalization means (21), whereby an electrostatic insulating film 11 made of a small thickness along the inner portion as the bottom surface is joined with a number of holding means 22 side can be secured.

이때에도 정전 절연막(11)의 저면과 각 지지 수단(22)의 윗면 간의 접합은 브레이징 등의 방법을 적용할 수 있다. In this case, even the bottom surface to the junction between the upper surface of each of the support means 22 of the electrostatic insulation film 11 can be applied a method such as brazing.

이러한 지지 수단(22)은 여러 가지 형태의 것을 적용할 수 있는데, 정전척의 경우 각종 기능들을 수행하는 여러 구조들이 수반되며, 이러한 구조들을 이용하여 지지 수단(22)을 형성할 수 있다. These support means 22 may be applied to various forms of the electrostatic chuck, various structures for performing the various functions are accompanied by case, using such a structure it is possible to form the support means (22).

도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 지지 수단(22)은 웨이퍼측에 가스를 공급하기 위해 형성되는 가스공급라인(25)을 이용한 지지벽체로 이루어질 수 있다. As shown in FIGS. 5 and 6, it characterized in that the support means 22 may be made of a support with a gas supply line 25 which is formed to supply a gas to the wafer side wall.

예를 들면, 상기 지지 수단(22)은 온도균일화 수단(21)의 공간부(23) 내에 가스공급라인(25)을 따라 나란하게 둘러싸는 구조의 지지벽체를 형성하고, 이 지지벽체로 하여금 온도균일화 수단(21)의 공간부(23)와 가스공급라인(25)의 내부 공간 을 구획짓도록 한 형태로 이루어질 수 있다. For example, the support means 22 is a temperature equalization means (21), the space portion 23 in the gas supply line 25 a, and side-by-side to form a support wall of the structure surrounding along the supporting wall causes the temperature of the compartment to do an internal space of the space part 23 and the gas supply line 25 in the equalization means 21 may be of a form.

이에 따라, 상기 지지 수단(22)은 가스의 공급이 문제없이 이루어지도록 하는 역할은 물론, 그 지지벽체를 이용하여 정전 절연막(11)을 고정시켜 줌으로써 정전 절연막이 부풀어 오르는 등의 변형이 일어나지 않도록 하는 역할을 수행할 수 있다. In this way, the support means 22 is to prevent the deformation such as the supply of the gas serves to to occur without problems, as well as its support wall rising this by giving electrostatic insulation by fixing an electrostatic insulating film 11 is swollen by using occur It may play a role.

여기서, 상기 지지벽체는 정전척 가공시 온도균일화 수단의 형성되는 공간의 바닥면으로부터 일체형으로 돌출 형성되는 구조로 제작할 수 있고, 또는 별도의 벽체 부재를 제작한 후 공간의 바닥면에 부착 설치하는 구조로 제작할 수도 있다. Here, the support wall has structure for fitting can be produced with structures protruding integrally formed, or attached to the bottom surface of After the fabrication of a separate wall member space from the bottom surface of the space formed of the temperature equalization means when the electrostatic chuck processing It may be fabricated in either.

이렇게 가스공급라인(25)을 이용하는 지지 수단(22)의 경우 그 지지벽체의 형태를 여러 다양한 형태로 구현할 수 있다. With such a support means (22) using a gas supply line 25 can be implemented in the form of the supporting wall in many different forms.

예를 들면, 상기 지지 수단(22)의 지지벽체는 정전척 중심을 기준하여 방사상으로 연장되는 형태를 하면서 하나의 일체식으로 이어진 형태, 또는 하나의 원 궤적을 그리면서 다수 개로 분할되는 동시에 정전척 중심과 동심원상으로 배치되는 형태, 또는 위의 두가지 형태를 복합한 형태로서 한 곳에 방사상 배치 형태와 동심원상 배치 형태를 같이 모아놓은 형태 등으로 이루어질 수 있다. For example, the support means 22 of the supporting wall has an electrostatic chuck while while the shape extending around the center in the radial draw the resulted form, or one of the original trajectory as a single integral at the same time the electrostatic chuck is divided multiple pieces may consist of a center and arranged in the form of a concentric circle, or as both types form a compound of the above where a radially disposed shape and concentric configuration in the form sewn together as such.

이때, 상기 지지 수단(22)의 지지벽체가 동심원상으로 배치되는 형태인 경우에는 직경을 달리하는 여러 개가 동심원상으로 모여 있는 겹원(Double circle) 형태를 적용할 수 있다. At this time, when the support wall of the support means 22 in the form which is arranged in a concentric circle it can be applied to gyeopwon (Double circle) shape with various dog together with a concentric circle having different diameters.

도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 정전척에 형성되는 가스통로(12)를 이용하여 지지 수단(22)을 구성한 예를 보여준다. 7, in this case it shows an example in which the support means 22 using the gas passage formed in the electrostatic chuck 12.

예를 들면, 상기 지지 수단(22)은 가스통로(12)의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단(21)의 공간부(23)와 가스통로(12)의 내부를 구획짓는 형태의 지지벽체로 이루어질 수 있다. For example, the support means 22 is made in the form of the supporting wall building surrounding the periphery of the gas passage 12 to divide an inside of the temperature equalization means (21), the space portion 23 and the gas passage 12 in the can.

또한, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)으로서, 도 8에서는 리프트핀홀(20)의 주변을 둘러싸는 동시에 온도균일화 수단(21)의 공간부(23)와 리프트핀홀(20)의 내부를 구획짓는 형태의 지지벽체를 제공하고, 도 9에서는 전원공급홀(13)의 주변을 둘러싸는 동시에 온도균일화 수단(21)의 공간부(23)와 전원공급홀(13)의 내부를 구획짓는 형태의 지지벽체를 제공한다. Further, the support means 22 as a, Fig. 8, the space part 23 and the lift pin hole of the lift pin hole (20) is at the same time the temperature equalization means (21) surrounding the periphery (20 that secure the electrostatic film 11 ) the interior of the service in the form of the supporting wall building partition the interior and, in Fig 9, the space portion 23 and the power supply hole (13 of the power supply hole 13 is at the same time the temperature equalization means (21) surrounding the periphery of) the to provide the form of the supporting wall building blocks.

한편, 도면으로는 도시하지 않았지만 정전척에 구비되는 센서홀의 주변을 둘러싸는 동시에 온도균일화 수단의 공간부와 센서홀 내부를 구획짓는 형태의 지지벽체로 이루어진 지지 수단(22)을 이용하여 정전 절연막(11)을 고정시켜줄 수 있다. On the other hand, reference to the enclosing the sensor hole peripheral provided in the electrostatic chuck not shown at the same time by using a support means (22) consisting of a space portion and the internal sensor hole of the temperature equalization means in the support wall of the form of building blocks electrostatic insulation film ( 11) can be fixed astute.

이와 같이, 정전척에는 가스 공급을 위한 홀, 이젝팅을 위한 리프트핀, 그리고 센서홀, 전원부 콘텍부분 등이 필수적으로 구비되는데, 이러한 구조들을 활용하여 지지 수단을 형성하고, 이렇게 형성한 다수의 지지 수단을 이용하여 정전척 상단의 정전 절연막을 견고하게 잡아줌으로써, 온도균일화 수단에서 사용하는 작동유체의 높은 압력에도 정전 절연막이 부풀어 오르는 문제, 특히 가운데 부분이 부풀어 오르는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. In this way, the electrostatic chuck has holes for the gas supply, a lift pin for the jekting, and the sensor hole, a power supply CONTEC parts such as the there is essentially provided with a plurality of support that utilized to form the supporting means, and thus to form these structures by giving by means firmly hold the insulating film of the electrostatic chuck top, there is a problem in high-rise work electrostatic insulation bulging, in particular center of pressure of the fluid used in the temperature equalization means to effectively prevent a bulging problem rising.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. It is illustrated and described with respect to certain preferred embodiments of the present invention as above.

그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하 는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, those skilled in which the present invention belongs to the art, any number without departing from the subject matter of the technical features of the present invention described in the claims below It will be able to conduct a variety of changes.

도 1은 종래의 반도체 제조용 정전척을 나타내는 개략적인 단면도 1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional semiconductor manufacturing an electrostatic chuck

도 2는 종래의 반도체 제조용 정전척에 칠러를 설치한 예를 나타내는 개략적인 단면도 Figure 2 is a schematic section view showing an example in which the chiller with the conventional semiconductor manufacturing an electrostatic chuck

도 3은 종래의 반도체 제조용 정전척에 히터를 설치한 예를 나타내는 개략적인 단면도 Figure 3 is a schematic sectional view showing an example of a heater in a conventional semiconductor manufacturing an electrostatic chuck

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척을 나타내는 개략적인 단면도 Figure 4 is a schematic sectional view showing an electrostatic chuck in a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 가스공급라인을 이용한 지지형태의 일 예를 나타내는 평면도 및 단면도 5 is a plan view and a cross-sectional view showing a form of the support with a gas feed line in the electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 가스공급라인을 이용한 지지형태의 다른 예를 나타내는 평면도 및 단면도 6 is a plan view and a cross-sectional view showing another example of the support form with the gas feed line in the electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 가스통로를 이용한 지지형태를 나타내는 평면도 및 단면도 7 is a plan view and a cross-sectional view showing a supporting form with the gas passage in the electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 리프트핀홀을 이용한 지지형태를 나타내는 평면도 및 단면도 8 is a plan view and a cross-sectional view showing a supporting form with the lift pin holes in the electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척에서 전원공급홀을 이용한 지지형태를 나타내는 평면도 및 단면도 9 is a plan view and a cross-sectional view showing a supporting form with the supply holes on the electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means in accordance with one embodiment of the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

10 : 정전척 몸체 11 : 정전 절연막 10: chuck body 11: an electrostatic insulating

12 : 가스통로 13 : 전원공급홀 12: gas passage 13: Power supply hole

14 : 전원공급부 15 : 전원선 14: Power supply 15 Power Line

16 : 도전막 17 : 리프트핀 16: conductive layer 17: a lift pin

18 : 칠러 19 : 히터 18: chiller 19: heater

20 : 리프트핀홀 21 : 온도균일화 수단 20: Lift pin hole 21: temperature equalization means

22 : 지지 수단 23 : 공간부 22: support member 23: space portion

24 : 윅(Wick) 25 : 가스공급라인 24: Wick (Wick) 25: gas supply line

Claims (13)

  1. 삭제 delete
  2. 삭제 delete
  3. 삭제 delete
  4. 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 정위치에 고정하기 위한 정전척에 있어서, Using an electrostatic force according to an electrostatic chuck for fixing a wafer in place,
    정전척 몸체(10)의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막(11)의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단(21)을 포함하며, 상기 온도균일화 수단(21)의 상부에 위치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정되며, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)은 가스공급라인(25)을 따라 나란하게 둘러싸면서 온도균일화 수단측과 가스공급라인측을 구획짓는 지지벽체로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. Uniform temperature, which forms the bottom of the electrostatic insulation film 11 formed on the upper end of the chuck body 10, and even out the temperature of the wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle the upper edge portion of and including means (21), an electrostatic dielectric film 11 located on the upper part of the temperature equalization means (21) is an electrostatic chuck body 10, as well as at least one or more supporting means formed on the inside ( 22) is fixed by the support means (22 that secure the electrostatic insulation film 11) is a support wall while side-by-side surrounded along the gas supply line 25 to build temperature equalization means side and defining a gas feed line side the electrostatic chuck with a temperature equalization means, characterized in that made on board.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 지지 수단(22)은 정전척 중심을 기준하여 방사상으로 연장되는 형태를 가지면서 하나의 일체식으로 이어진 지지벽체인 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. The method according to claim 4, characterized in that the support means (22) is an electrostatic chuck with a built-in temperature equalization means, characterized in that the support that result in a monolithic wall while having a shape that extends radially about the center to the electrostatic chuck.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 지지 수단(22)은 하나의 원 궤적을 그리면서 다수 개로 분할되고 정전척 중심과 동심원상으로 배치되는 형태로 이루어진 지지벽체인 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. The method according to claim 4, characterized in that the support means 22 while drawing a circle trajectory is divided multiple pieces power failure in the temperature equalization means, it characterized in that the support made in a manner of being arranged in the electrostatic chuck center and concentric wall is built chuck.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 지지벽체는 직경을 달리하는 여러 개가 동심원상으로 모여 있는 겹원(Double circle) 형태인 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. The method according to claim 6, characterized in that the support wall is concentric to the number of dogs together gyeopwon (Double circle) form of the temperature equalization means is an electrostatic chuck that is embedded, characterized in that different diameters.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 지지 수단(22)은 정전척 중심을 기준하여 방사상으로 연장되는 형태를 가지면서 하나의 일체식으로 이어진 지지벽체와, 하나의 원 궤적을 그리면서 다수 개로 분할되고 정전척 중심과 동심원상으로 배치되는 형태로 이루어진 지지벽체를 합쳐 놓은 형태인 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. The method according to claim 4, characterized in that the support means 22 to draw the support wall and one of the original locus resulted in a single monolithic while having a shape that is radially extending with reference to the center the electrostatic chuck is divided multiple pieces central electrostatic chuck and temperature equalization means is an electrostatic chuck that is embedded, characterized in that the sewn together form a supporting wall made of a manner of being arranged in a concentric circle.
  9. 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 정위치에 고정하기 위한 정전척에 있어서, Using an electrostatic force according to an electrostatic chuck for fixing a wafer in place,
    정전척 몸체(10)의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막(11)의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단(21)을 포함하며, 상기 온도균일화 수단(21)의 상부에 위치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정되며, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)은 가스통로(12)의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단측과 가스통로측을 구획짓는 지지벽체로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. Uniform temperature, which forms the bottom of the electrostatic insulation film 11 formed on the upper end of the chuck body 10, and even out the temperature of the wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle the upper edge portion of and including means (21), an electrostatic dielectric film 11 located on the upper part of the temperature equalization means (21) is an electrostatic chuck body 10, as well as at least one or more supporting means formed on the inside ( 22) it is fixed by, characterized in that the support means 22 that secure the electrostatic insulation film 11 is made of a supporting wall building uniform temperature surrounding the periphery of the gas passage 12 means side and defining a side to the gas passage the electrostatic chuck with a built-in temperature are made uniform by means of.
  10. 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 정위치에 고정하기 위한 정전척에 있어서, Using an electrostatic force according to an electrostatic chuck for fixing a wafer in place,
    정전척 몸체(10)의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막(11)의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단(21)을 포함하며, 상기 온도균일화 수단(21)의 상부에 위치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정되며, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)은 리프트핀홀(20)의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단측과 리프트핀홀측을 구획짓는 지지벽체로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. Uniform temperature, which forms the bottom of the electrostatic insulation film 11 formed on the upper end of the chuck body 10, and even out the temperature of the wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle the upper edge portion of and including means (21), an electrostatic dielectric film 11 located on the upper part of the temperature equalization means (21) is an electrostatic chuck body 10, as well as at least one or more supporting means formed on the inside ( 22) is fixed by the support means (22 that secure the electrostatic insulation film 11) is characterized by consisting of a temperature equalization means side and the lift pins holcheuk surrounding the periphery of the lift pin holes 20 in the supporting wall building blocks the electrostatic chuck with a built-in temperature are made uniform by means of.
  11. 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 정위치에 고정하기 위한 정전척에 있어서, Using an electrostatic force according to an electrostatic chuck for fixing a wafer in place,
    정전척 몸체(10)의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막(11)의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단(21)을 포함하며, 상기 온도균일화 수단(21)의 상부에 위치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정되며, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)은 전원공급홀(13)의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단측과 전원공급홀측을 구획짓는 지지벽체로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. Uniform temperature, which forms the bottom of the electrostatic insulation film 11 formed on the upper end of the chuck body 10, and even out the temperature of the wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle the upper edge portion of and including means (21), an electrostatic dielectric film 11 located on the upper part of the temperature equalization means (21) is an electrostatic chuck body 10, as well as at least one or more supporting means formed on the inside ( 22) is fixed by the support means (22 that secure the electrostatic insulation film 11) is that consisting of the support wall building blocks for temperature equalization means side and the power supply holcheuk surrounding the periphery of the power supply hole 13 the electrostatic chuck with a temperature equalization means, characterized in built.
  12. 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 정위치에 고정하기 위한 정전척에 있어서, Using an electrostatic force according to an electrostatic chuck for fixing a wafer in place,
    정전척 몸체(10)의 상단에 형성되어 있는 정전 절연막(11)의 아래쪽에 형성되며 히트 파이프 원리를 이용하여 공정 중 웨이퍼의 온도 편차 발생시 웨이퍼와 열을 주고 받으면서 웨이퍼의 온도를 균일하게 해주는 온도균일화 수단(21)을 포함하며, 상기 온도균일화 수단(21)의 상부에 위치되는 정전 절연막(11)은 정전척 몸체(10)의 상단 가장자리 부분은 물론 그 내측에 형성되는 적어도 1개 이상의 지지 수단(22)에 의해 고정되며, 상기 정전 절연막(11)을 고정시켜주는 지지 수단(22)은 센서홀의 주변을 둘러싸면서 온도균일화 수단측과 센서홀측을 구획짓는 지지벽체로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. Uniform temperature, which forms the bottom of the electrostatic insulation film 11 formed on the upper end of the chuck body 10, and even out the temperature of the wafer while receiving giving heat and in case of temperature variations wafer of the wafer in the process using the heat pipe principle the upper edge portion of and including means (21), an electrostatic dielectric film 11 located on the upper part of the temperature equalization means (21) is an electrostatic chuck body 10, as well as at least one or more supporting means formed on the inside ( 22) is fixed by the support means 22 is a temperature equalization means, characterized in that consisting of the support wall building blocks for temperature equalization means side and the sensor holcheuk surrounding the peripheral sensor hole that secure the electrostatic film 11 It is embedded in the electrostatic chuck.
  13. 청구항 4에 있어서, 상기 정전 절연막(11)은 이 정전 절연막(11)의 저면을 고정시켜주고 있는 정전척 몸체 상단의 가장자리 부분 및 지지 수단에 브레이징 용접 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 온도균일화 수단이 내장되어 있는 정전척. The method according to claim 4, wherein the electrostatic film 11 is the temperature equalization means, characterized in that secured to the brazing welding in the edge portion and the support means of the exchange is secured to the bottom surface of the electrostatic insulating film 11, the upper chuck body which the electrostatic chuck with a built.
KR20090004230A 2008-05-14 2009-01-19 Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer KR100916186B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080044734 2008-05-14
KR1020080044734 2008-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100916186B1 true KR100916186B1 (en) 2009-09-08

Family

ID=41355460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20090004230A KR100916186B1 (en) 2008-05-14 2009-01-19 Electrostatic chuck having means for uniforming temperature of wafer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100916186B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH113893A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Orion Mach Co Ltd Temperature regulator of semiconductor substrate
KR20060052119A (en) * 2004-10-07 2006-05-19 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Method and apparatus for controlling temperature of a substrate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH113893A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Orion Mach Co Ltd Temperature regulator of semiconductor substrate
KR20060052119A (en) * 2004-10-07 2006-05-19 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Method and apparatus for controlling temperature of a substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5996353A (en) Semiconductor processing system with a thermoelectric cooling/heating device
US20050045104A1 (en) Plasma processing apparatus
US6663714B2 (en) CVD apparatus
US20060144516A1 (en) Apparatus for spatial and temporal control of temperature on a substrate
US20110092072A1 (en) Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
US7311782B2 (en) Apparatus for active temperature control of susceptors
US6334311B1 (en) Thermoelectric-cooling temperature control apparatus for semiconductor device fabrication facility
US20050173404A1 (en) Method and apparatus for controlling the spatial temperature distribution across the surface of a workpiece support
US6664738B2 (en) Plasma processing apparatus
US20120132643A1 (en) Microheater and microheater array
US6018616A (en) Thermal cycling module and process using radiant heat
US20080092818A1 (en) Thermally zoned substrate holder assembly
US20060207725A1 (en) Substrate mounting table, substrate processing apparatus and substrate processing method
US20030089457A1 (en) Apparatus for controlling a thermal conductivity profile for a pedestal in a semiconductor wafer processing chamber
JP2005064460A (en) Plasma processing apparatus, focus ring, and holding apparatus of work
US20140209245A1 (en) Mounting table and plasma processing apparatus
US20060090855A1 (en) Substrate mounting table, substrate processing apparatus and substrate temperature control method
US20090215201A1 (en) Method for controlling spatial temperature distribution across a semiconductor wafer
JP2002076103A (en) Method and apparatus for controlling temperature of sample stage, and method and apparatus for processing sample
US8282769B2 (en) Shower head and plasma processing apparatus having same
US5738751A (en) Substrate support having improved heat transfer
US20090277883A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US7442275B2 (en) Lateral temperature equalizing system for large area surfaces during processing
US8624168B2 (en) Heating plate with diode planar heater zones for semiconductor processing
US20090223932A1 (en) Electrode unit, substrate processing apparatus, and temperature control method for electrode unit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120904

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130902

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140829

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160812

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170831

Year of fee payment: 9