KR101005683B1 - Retainer assembly - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리테이너 어셈블리에 관한 것으로서, 정전기척 방식의 플래튼에서 캐리어 어셈블리에 전류를 공급하는 리테이너 어셈블리에 있어서, 본체와, 상기 본체에서 다수로 구획되는 섹터마다 전류를 공급하도록 다수의 분기선을 가지는 케이블과, 상기 분기선 끝단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 본체의 섹터마다 돌출되도록 장착되며, 상기 캐리어 어셈블리에 전류를 공급하도록 볼 지지하는 다수의 볼 커넥터를 포함한다. 따라서, 본 발명은 리테이너 어셈블리가 캐리어 어셈블리를 볼 지지하여 면접촉되도록 함으로써 척 커런트(Chuck current)를 안정적으로 유지하도록 하고, 이로 인해 반도체 웨이퍼가 정전기력의 불안정 및 약화로 인해 드롭(Drop)되는 것을 방지하여 반도체 소자의 수율을 증대시킴과 아울러 부품의 수명을 연장시키는 효과를 가진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a retainer assembly, comprising: a retainer assembly for supplying current to a carrier assembly in a platen of an electrostatic chuck, the main body and a cable having a plurality of branch lines to supply current for each sector divided into a plurality of sections of the main body. And a plurality of ball connectors electrically connected to ends of the branch lines, mounted to protrude for each sector of the main body, and ball-supported to supply current to the carrier assembly. Accordingly, the present invention maintains the chuck current stably by allowing the retainer assembly to ball-contact and support the carrier assembly, thereby preventing the semiconductor wafer from dropping due to instability and weakening of the electrostatic force. This increases the yield of the semiconductor device and has the effect of extending the life of the component.
캐리어 어셈블리, 패치, 이너 지지부, 아웃터 볼 Carrier assembly, patch, inner support, outer ball
Description
본 발명은 척 커런트(Chuck current)를 안정적으로 유지하도록 하는 리테이너 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a retainer assembly that allows for stable maintenance of chuck current.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위하여 노광공정, 식각공정, 확산공정, 증착공정 등 여러 가지의 단위 공정들을 실시하게 되며, 이를 위해 반도체 웨이퍼를 반도체 소자를 제조하기 위한 장비로 로딩하거나 언로딩하게 되며, 각각의 공정을 진행하기 위하여 반도체 웨이퍼를 프로세스 챔버 내의 플래튼 상에 고정시키고, 공정을 마치면 웨이퍼를 플래튼으로부터 손상없이 분리시키는 과정이 필요하다.In general, in order to manufacture a semiconductor device, various unit processes such as an exposure process, an etching process, a diffusion process, and a deposition process are performed. For this purpose, a semiconductor wafer is loaded or unloaded with equipment for manufacturing a semiconductor device. In order to proceed with each process, a semiconductor wafer is fixed on the platen in the process chamber, and when the process is completed, the wafer is separated from the platen without damage.
최근에는 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 공정 중에 발생하는 오염을 최소화하고, 공정의 균일성을 높이기 위하여 기계적인 방식보다는 정전기를 사용하는 정전기척(Electrostatic chuck) 방식의 플래튼이 널리 사용된다.Recently, electrostatic chuck platens using electrostatic rather than mechanical methods are widely used in order to minimize contamination occurring during processing and increase process uniformity as semiconductor device density increases.
이러한 정전기척 방식의 플래튼은 정전기력을 이용하여 반도체 웨이퍼를 척킹하는 구조를 가지고, 기계적인 클램핑 방식의 플래튼이 안고 있던 반도체 웨이퍼의 칩핑(Chipping)과 파티클 결점을 개선하여 반도체 웨이퍼를 안정적으로 이동시 키거나 공정이 진행되도록 할 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼의 수율 및 품질에 대한 신뢰도를 높이게 된다.The electrostatic chuck platen has a structure that chucks the semiconductor wafer using electrostatic force, and improves the chipping and particle defects of the semiconductor wafer, which the mechanical clamping platen holds, to stably move the semiconductor wafer. It increases the reliability and the reliability of the yield and quality of the semiconductor wafer as well as the process or the process to proceed.
종래의 정전기척 방식의 플래튼을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the attached electrostatic chuck platen of the prior art as follows.
도 1은 종래의 기술에 따른 정전기척 방식의 플래튼을 도시한 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 정전기척 방식의 플래튼(10)은 일 예로 이온 주입 장비에서 반도체 웨이퍼를 고정시키는 것으로서, 케이블(11)을 통하여 공급되는 전류가 리테이너 어셈블리(12)를 통하여 캐리어 어셈블리(13)와 플레이트(14)까지 순차적으로 공급된다. 1 is an exploded perspective view showing a platen of the electrostatic chuck method according to the prior art. As shown, the
도 2에 도시된 바와 같이, 리테이너 어셈블리(12)는 측면을 통하여 연결된 6 개의 케이블(11)이 내부에서 분리되어 면적을 6 등분한 각각의 섹터로 연장되어 전기 연결부(15)에 의해 고정된다. As shown in FIG. 2, the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전기 연결부(15)는 케이블(11) 내부의 금속선(11a)이 패킷(Packet; 15a)을 관통하여 패킷(15a)의 외주면에 접촉되고, 패킷(15a)의 외주면에 캐리어 어셈블리(13)와의 금속 마찰을 줄이도록 베어링(15b)이 설치되어 금속선(11a)과 전기적으로 연결됨으로써 베어링(15b)에 접하게 되는 캐리어 어셈블리(13)로 전기가 공급되도록 하며, 테프론 재질의 패킷(15a)에 의해 금속선(11a)이 절연된다.As shown in FIGS. 3 and 4, in the
따라서, 케이블(11)은 리테이너 어셈블리(12) 내부에서 6개로 나뉘어져 전기 연결부(15)를 통하여 회전하는 캐리어 어셈블리(13)에 전기적으로 연결되며, 전기 연결부(15)의 베어링(15b)에 의해 캐리어 어셈블리(13)가 회전하면서 접점을 바꾸더라도 리테이너 어셈블리(12)와 캐리어 어셈블리(13)간의 마찰을 감소시킨다.Accordingly, the
상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 정전기척 방식의 플래튼은 정전기척의 구조적인 현상으로 척 커런트(Chuck current)가 흔들리는 문제가 발생하는데, 이와 같이, 척 커런트가 흔들리는 문제는 많은 원인들이 있다. 예컨대, 구성부재들의 오염, 그라운드 핀의 레벨 문제, 케이블의 손상 등이 그러한 원인이 될 수 있으며, 그 중 하나가 리테이너 어셈블리의 베어링 외주면 오염에 따라 캐리어 어셈블리 측으로 전류가 제대로 전달하지 못하는 것을 들 수 있다.As described above, the platen of the electrostatic chuck type according to the related art is a structural phenomenon of the electrostatic chuck, which causes a problem in that the chuck current is shaken. Thus, the problem of the chuck current being shaken has many causes. For example, contamination of components, ground pin level problems, cable damage, and the like may be caused, and one of them may be a failure of current to be properly delivered to the carrier assembly due to contamination of the outer peripheral surface of the retainer assembly. .
특히, 이온주입 과정에서 포스핀(Phosphine), 아르신(Arsine), 보론(Boron), 인듐(Indium) 등 여러 도펀트(Dopant)들의 이온빔이 프로세스 챔버 내부를 오염시키며, 이로 인해 생기는 플레이크(Flake)와 파티클(particle)들이 침입하여 내부를 오염시키게 되는데, 특히, 베어링에서 캐리어 어셈블리와 접하게 되는 외주면에 대한 오염으로 인해 예를 들면, 케이블을 통해서 캐리어 어셈블리 측으로 30Hz의 정전주파수와 ±1000V 전압을 인가하여 플래튼의 6개 섹터에 전원을 공급하는 경우 전류 전달이 원활하게 이루어지지 않아서 정상적으로 출력되어야 할 척 커런트가 불안정하거나 차이가 나게 되며, 보통 5mA 정도의 척 커런트가 흐르게 되지만 실제 문제가 되었을 때는 펄 커런트(full current)인 10mA 또는 흔들리는 정전전류가 흐르게 된다. In particular, ion beams of various dopants such as phosphine, arsine, boron, and indium contaminate the inside of the process chamber during the ion implantation process, resulting in flakes. Particles (particles) invade and contaminate the interior. Particularly, due to contamination on the outer circumferential surface of the bearing in contact with the carrier assembly, for example, by applying an electrostatic frequency of 30 Hz and a voltage of ± 1000 V to the carrier assembly through a cable, When supplying power to the six sectors of the platen, current transfer is not performed smoothly, so the chuck current to be output normally becomes unstable or different. Usually, the chuck current of about 5mA flows, but when the actual problem is a pearl current (full current) 10mA or shaking electrostatic current flows.
이로 인해 플레이트 및 반도체 웨이퍼에 정전기력이 제대로 전달되지 못해서 공정 진행 중에 드롭으로 인해 손상되는 문제점을 야기시킴으로써 수율을 저하시키 며, 이러한 문제점은 베어링 구조가 롤러 형태를 가짐으로써 리테이너 어셈블리에 선접촉됨으로 인해 적은 오염에도 리테이너 어셈블리로부터 쉽게 절연되기 때문이다.This results in poor electrostatic force transfer to the plate and semiconductor wafers, resulting in a problem of damage due to drop during the process, resulting in lower yields. This problem is reduced because the bearing structure has a roller shape and is in line contact with the retainer assembly. This is because contamination is easily insulated from the retainer assembly.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리테이너 어셈블리가 척 커런트(Chuck current)를 안정적으로 유지하도록 캐리어 어셈블리를 지지함으로써 반도체 웨이퍼가 정전기력의 불안정 및 약화로 인해 드롭(Drop)되는 것을 방지한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, wherein the retainer assembly supports the carrier assembly to maintain the chuck current stably, thereby preventing the semiconductor wafer from being dropped due to the instability and weakness of the electrostatic force. do.
본 발명에 따른 리테이너 어셈블리는 정전기척 방식의 플래튼에서 캐리어 어셈블리에 전류를 공급하는 리테이너 어셈블리에 있어서, 본체와, 상기 본체에서 다수로 구획되는 섹터마다 전류를 공급하도록 다수의 분기선을 가지는 케이블과, 상기 분기선 끝단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 본체의 섹터마다 돌출되도록 장착되며, 상기 캐리어 어셈블리에 전류를 공급하도록 볼 지지하는 다수의 볼 커넥터를 포함한다.A retainer assembly according to the present invention is a retainer assembly for supplying current to a carrier assembly in an electrostatic chuck platen, comprising: a main body, a cable having a plurality of branch lines to supply current for each sector divided into a plurality of sections of the main body; And a plurality of ball connectors electrically connected to the ends of the branch lines, mounted to protrude for each sector of the main body, and ball-supported to supply current to the carrier assembly.
본 발명은 리테이너 어셈블리가 캐리어 어셈블리를 볼 지지하여 면접촉되도록 함으로써 척 커런트(Chuck current)를 안정적으로 유지하도록 하고, 이로 인해 반도체 웨이퍼가 정전기력의 불안정 및 약화로 인해 드롭(Drop)되는 것을 방지하여 반도체 소자의 수율을 증대시킴과 아울러 부품의 수명을 연장시키는 효과를 가진다.The present invention maintains the chuck current stably by keeping the retainer assembly in ball contact with the carrier assembly, thereby preventing the semiconductor wafer from dropping due to instability and weakening of the electrostatic force. In addition to increasing the yield of the device has the effect of extending the life of the component.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리의 볼 커넥터를 도시한 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리(100)는 정전기척 방식의 플래튼에서 캐리어 어셈블리(13; 도 7에 도시)에 전류를 공급하는 것으로서, 본체(110)와, 본체(110)로 전류를 공급하는 케이블(120)과, 케이블(120) 끝단에 고정되어 본체(110)에 장착됨으로써 캐리어 어셈블리(13; 도 7에 도시)를 볼 지지하는 다수의 볼 커넥터(130)를 포함한다.5 is a perspective view showing a retainer assembly according to the present invention, Figure 6 is an exploded perspective view showing a ball connector of the retainer assembly according to the present invention. As shown, the
본체(110)는 도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 어셈블리(13) 하측에 위치하도록 설치되고, 다수, 예컨대 6개로 구획되는 섹터마다 볼 커넥터(130)가 돌출되도록 장착되기 위하여 내부에 장착공간(112)이 형성되며, 장착공간(112)의 개방을 가능하도록 함과 아울러 내부에 케이블(120)의 설치를 용이하게 하기 위하여 상부에 개폐되는 커버(111)가 마련된다.As shown in FIG. 7, the
케이블(120)은 상기 본체(110)에서 다수로 구획되는 섹터마다 전류를 공급하도록 다수, 예컨대 6개의 분기선(121)을 가지며, 분기선(121)에 피복으로 감싸여진 금속선(121a)이 마련된다.The
볼 커넥터(130)는 분기선(121) 끝단에 각각 전기적으로 연결되어 본체(110)의 섹터마다 각각 마련되는 장착공간(112)에 장착되어 일부가 돌출되도록 장착되며, 돌출됨으로써 볼 지지하는 캐리어 어셈블리(13)에 케이블(120)을 통해 흐르는 전류를 공급한다. The
볼 커넥터(130)는 분기선(121) 끝단이 고정되는 패치(131)와, 패치(131)가 내측에 장착됨과 아울러 분기선(121)의 금속선(121a)이 전기적으로 연결되는 도전성 재질의 이너 지지부(132)와, 이너 지지부(132)의 외측에 회전 가능하도록 결합됨과 아울러 캐리어 어셈블리(13)를 볼 지지하는 도전성 재질의 아웃터 볼(133)을 포함한다.The
패치(131)는 테프론 또는 고무 등과 같은 절연 재질로 이루어지고, 분기선(121)이 중심을 관통하여 고정되며, 분기선(121)의 금속선(121a)이 외주면에 접촉됨으로써 이너 지지부(132) 내측에 장착시 이너 지지부(132)와 금속선(121a)이 전기적으로 접속되도록 한다.The
이너 지지부(132)는 내측에 패치(131)가 장착되어 고정되기 위한 장착홈(132a)이 형성되고, 아웃터 볼(133)에 장착됨으로써 아웃터 볼(133)이 캐리어 어셈블리(13)와의 마찰을 감소시키기 위하여 360도로 회전할 수 있도록 아웃터 볼(133)을 회전 지지한다. The
이너 지지부(132)는 아웃터 볼(133)을 회전 지지하기 위하여 롤러 형태 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있는데, 아웃터 볼(133)의 회전을 원활하게 함과 아 울러 아웃터 볼(133)이 여러 방면에서 캐리어 어셈블리(13)를 지지하도록 볼 형태로 이루어짐이 바람직하다.The
한편, 이너 지지부(132)와 패치(131)는 결합 후 분리를 제한하도록 서로의 결합부위에 돌출부(132b)와 홈부(131a)가 각각 형성되며, 본 실시예에서는 이너 지지부(132)의 장착홈(132a) 내측면에 돌출부(132b)가, 패치(131)의 외주면에 홈부(131a)가 형성되는데, 이에 한하지 않고, 돌출부(132b)와 홈부(131a)가 서로 위치를 바꾸어서 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(132b)와 홈부(131a)가 상응하는 곡률로 이루어짐으로써 패치(131)가 이너 지지부(132)의 장착홈(132a)에 어느 정도의 힘만으로도 충분히 억지 끼워지며, 장착후 이너 지지부(132)로부터 쉽게 분리되지 않도록 함으로써 장시간 사용에도 이너 지지부(132)로부터 패치(131)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the
아웃터 볼(133)은 이너 지지부(132)와 상응하는 곡률을 가짐으로써 장착되는 이너 지지부(132)로부터 회전할 수 있도록 내측에 회전결합공간(133a)이 형성되고, 회전결합공간(133a)에 장착된 이너 지지부(132)에 전기적으로 연결되는 분기선(121)이 외부로 인출될 수 있도록 회전결합공간(133a)의 일측이 개방되도록 형성된다.The
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리의 작용을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the retainer assembly according to the present invention having such a configuration as follows.
도 7에 도시된 바와 같이, 볼 커넥터(130)의 아웃터 볼(133)이 캐리어 어셈블리(13)를 볼 지지함으로써 케이블(120)을 통해서 전류가 공급되는 아웃터 볼(133)이 볼 지지에 의한 면 접촉으로 캐리어 어셈블리(13)에 전류를 전달함으로써 종래의 베어링에 의한 롤러 접촉 방식 방식에 비하여 여러 방면의 접촉을 가능하도록 하여 볼 커넥터(130)를 비롯한 정전기척 방식의 플래튼에 대한 수명을 연장시킴과 아울러 척 커런트(Chuck current)를 안정적으로 공급하며, 이로 인해 반도체 웨이퍼가 정전기력의 불안정 및 약화로 인해 드롭(Drop)되는 것을 방지하여 반도체 수율 증대에 기여하도록 한다.As shown in FIG. 7, the
또한, 아웃터 볼(133)에 의해 캐리어 어셈블리(13)를 볼 지지함으로써 이온 주입 공정 등에서와 같이, 파티클과 같은 불순물에 의해 아웃터 볼(133)과 캐리어 어셈블리(13)간의 접촉 간섭을 방지하여 프로세스 챔버 내의 오염으로 인한 척 커런트의 영향을 최소화하도록 한다.In addition, by holding the
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. And will be included in the described technical idea.
도 1은 종래의 기술에 따른 정전기척 방식의 플래튼을 도시한 분해 사시도이고,1 is an exploded perspective view showing a platen of the electrostatic chuck method according to the prior art,
도 2는 종래의 기술에 따른 리테이너 어셈블리 내부를 도시한 도면이고,2 is a view showing the inside of the retainer assembly according to the prior art,
도 3은 종래의 기술에 따른 리테이너 어셈블리의 전기 연결부를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing the electrical connection of the retainer assembly according to the prior art,
도 4는 종래의 기술에 따른 리테이너 어셈블리의 전기 연결부를 도시한 단면도이고, 4 is a cross-sectional view showing the electrical connection of the retainer assembly according to the prior art,
도 5는 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리를 도시한 사시도이고,5 is a perspective view showing a retainer assembly according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리의 볼 커넥터를 도시한 분해 사시도이고,6 is an exploded perspective view showing the ball connector of the retainer assembly according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 리테이너 어셈블리의 볼 커넥터를 도시한 단면도이다.7 is a sectional view showing a ball connector of a retainer assembly according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 본체 111 : 커버110: body 111: cover
112 : 장착공간 120 : 케이블112: mounting space 120: cable
121 : 분기선 121a : 금속선121:
130 : 볼 커넥터 131 : 패치130: ball connector 131: patch
131a : 홈부 132 : 이너 지지부131a: groove portion 132: inner support portion
132a : 장착홈 132b : 돌출부132a: mounting
133 : 아웃터 볼 133a : 회전결합공간133:
133b : 개방부133b: opening
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2008
- 2008-08-06 KR KR1020080077040A patent/KR101005683B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20070017766A (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-13 | 삼성전자주식회사 | Retainer assembly |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |