KR101323645B1 - 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척 - Google Patents

에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척 Download PDF

Info

Publication number
KR101323645B1
KR101323645B1 KR1020130078763A KR20130078763A KR101323645B1 KR 101323645 B1 KR101323645 B1 KR 101323645B1 KR 1020130078763 A KR1020130078763 A KR 1020130078763A KR 20130078763 A KR20130078763 A KR 20130078763A KR 101323645 B1 KR101323645 B1 KR 101323645B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrostatic chuck
adhesive layer
layer
aerosol
damaged
Prior art date
Application number
KR1020130078763A
Other languages
English (en)
Inventor
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
Application filed by 주식회사 템네스트 filed Critical 주식회사 템네스트
Priority to KR1020130078763A priority Critical patent/KR101323645B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101323645B1 publication Critical patent/KR101323645B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L21/6831Apparatus 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 electrostatic chucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B08B7/026Using sound waves
    • B08B7/028Using ultrasounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L21/68714Apparatus 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 the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757Apparatus 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 the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 정전척 재생 방법에 관한 것으로서, 측면부에 형성된 접착층이 손상된 정전척을 폐기하지 않고 다시 사용할 수 있도록 재생할 수 있고, 이를 통해 정전척 신품 사용시에 비해 반도체 제조 공정 등의 제조 비용을 줄일 수 있도록 하는 정전척 재생 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 메탈프레임층, 절연층, 히터층 및 플레이트를 포함하고 측면부 표면에 상기 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 접착층이 형성된 정전척의 측면부 재생 방법에 있어서, 측면부가 손상된 정전척을 준비하는 정전척 준비 단계; 상기 정전척의 측면부에서 손상된 접착층을 제거하는 접착층 제거 단계; 상기 접착층이 제거된 정전척의 측면부 표면에 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 새로운 접착층을 형성하는 접착층 재형성 단계; 및 상기 새로운 접착층이 재형성된 정전척의 측면부 표면에 대해 에어로졸 세라믹 코팅을 실시하여 에어로졸 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법을 제공한다.

Description

에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척{Regeneration method for side of electrostatic chuck using aerosol coating and electrostatic chuck regenerated by the same}
본 발명은 정전척 재생 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측면부에 형성된 접착층이 손상된 정전척을 폐기하지 않고 다시 사용할 수 있도록 재생하는 정전척 재생 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자나 LCD 등의 제조 공정 중에 식각 공정(etching process)을 위한 장치에는 웨이퍼를 공정챔버 내 정위치에 고정시켜 주는 정전척(ESC:Electrostatic Chuck)이 포함되어 있다.
정전척에 웨이퍼를 정위치에 고정하는 이유는 웨이퍼에 대한 식각 공정 중 웨이퍼가 이동하지 않도록 하기 위함이며, 정전척에 정전 전압을 공급하여 웨이퍼와 정전척 간에 정전력이 발생되도록 하고, 이때 발생한 정전력을 이용하여 웨이퍼를 고정(척킹(chucking))하게 된다.
반도체 제조 공정 중 상기의 식각 공정은 정전척에 웨이퍼를 고정한 뒤 웨이퍼 위에 증착된 금속, poly-Si, 산화막 등의 막을 플라즈마 분위기에서 파내는 공정이다.
반도체 소자는 통상적으로 포토리소그래피 등을 이용하여 웨이퍼 표면에 도전층과 절연층을 패터닝하는 공정에 의해 전자회로소자를 구현함으로써 얻어지고, 웨이퍼 표면의 도전층과 절연층은 식각 또는 증착에 의해 패터닝된다.
상기 식각 또는 증착은 웨이퍼를 정전척에 정전력으로 고정한 뒤 공정챔버 내에서 진행하며, 공정챔버 내에서 플라즈마 분위기를 유지하여 식각 또는 증착을 행하게 된다.
이와 같은 반도체 제조 공정 중에서 건식 식각 공정은 소정의 전극에 고주파수를 인가하고 공정 가스를 주입하여 플라즈마를 발생시킴으로써 웨이퍼 상에 미세 패턴을 형성하는 공정이며, 이를 수행하는 건식 식각 장치로는 이온 농도와 이온 에너지의 독립적인 제어가 가능할 뿐만 아니라 공정의 마진을 증가시키고 웨이퍼의 손상을 크게 줄일 수 있는 디피에스(DPS:Decoupled Plasma Source) 장치가 주로 이용된다.
이러한 디피에스 장치에는 공정챔버 내에서 플라즈마에 의한 식각 공정이 수행될 웨이퍼가 안착, 고정되는 정전척이 이용되고 있으며, 이러한 정전척은 웨이퍼 고정 기능과 더불어, 특히 플라즈마를 이용하는 건식 식각 공정에서 챔버 상부에 설치되는 RF 상부 전극에 대한 하부 전극의 기능, 그리고 고온 가공되는 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지시키는 기능 등을 한다.
그 밖에 정전척은 상기한 식각 공정뿐만 아니라 화학기상증착, 스퍼터링, 포토리소그래피, 이온주입 등의 다양한 공정에서 피처리물을 고정하기 위한 수단으로 널리 이용되고 있다.
도 1은 반도체 제조 공정에 널리 사용되고 있는 통상의 정전척(10)을 나타내는 개략적인 단면도로서, 도시된 바와 같이 메탈프레임층(11)의 상부에 절연층(12)이 적층 형성되어 구비된다.
이 중에서 메탈프레임층(11)은 알루미늄 등의 메탈 재질로 형성될 수 있는데, 도면상 예시하지는 않았으나, 전원인입봉이 수직한 상태로 설치될 수 있도록 내부에 형성된 수직 관통공을 포함할 수 있고, 더불어 에어 및 냉각수를 공급하기 위한 공급라인 등을 포함할 수 있다.
상기 절연층(12)은 정전력을 크게 하기 위해 가능한 한 유전율이 높은 재료를 사용(예컨대, Al2O3의 세라믹 재질을 사용)하여 형성되고, 더불어 도면상 상세히 예시하지는 않았으나, 전극을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 메탈프레임층(11) 위에 절연층(12)의 절연막(세라믹 막)이 형성되고, 상기 절연막 위의 구성부로 고전압이 인가되는 전극(D/C electrode)(금속 막)이 형성되는 것이다.
이때, 웨이퍼(도시하지 않음)의 정전전압과 메탈프레임층(11)의 하부를 통해 절연층(12)의 전극에 공급된 정전전압 간에 정전력이 형성되는데, 상기 전원인입봉을 통해 메탈프레임층(11)에 인입된 전원이 절연층(12)에 포함된 전극에 인가되면서 정전력이 발생하고, 이 정전력에 의해 정전척(10)이 웨이퍼와 같은 피처리물을 클램핑(clamping)(척킹)할 수 있게 된다.
또한 전극을 포함하는 절연층(12)의 위에는 히터층(13)(예, 폴리이미드 히터층)이 형성되고, 상기 히터층(13)의 상부에는 플레이트(14)가 적층 형성된다.
상기 히터층(13)은 척킹이 된 웨이퍼의 온도를 조절하고 유지하는 기능을 하며, 상부의 플레이트(14)는 히터층(13) 위의 유전체 역할을 함과 더불어 반도체 제조 공정 동안 고온으로부터 정전척(10)을 보호하는 역할을 한다.
또한 정전척(10)의 측면부에는 절연층(12)과 히터층(13), 플레이트(14)를 상호 고정하기 위한 접착 역할 및 이들을 보호하기 위한 보호 역할의 접착층(15)이 형성되고, 상기 접착층(15)은 통상 정전척(10)의 측면부에 에폭시를 도포하는 것에 의해 형성될 수 있다.
한편, 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 제조 공정에서는 화학기상증착, 스퍼터링, 포토리소그래피, 에칭(식각), 이온주입 등의 수많은 공정들이 순차적으로 또는 반복적으로 수행된다.
이러한 각 공정에서는 웨이퍼를 공정 챔버 내부의 정전척에 고정하여 가공하고 나면 다음 가공을 위해 정전척을 클리닝(cleaning)하고 있으며, 이에 공정 동안 정전척은 클리닝 과정을 여러 번 반복하게 된다.
이와 같이 반도체 제조 공정 중 정전척은 고온에서 반복적으로 사용될 뿐만 아니라 잦은 클리닝을 필요로 하므로, 사용횟수가 많아질수록 반복된 가공(식각 가공 등) 및 클리닝으로 인한 표면 손상이 발생할 수 있고, 이러한 손상은 척킹의 불안정을 유발하여 결과적으로 정전척의 기능을 상실시킨다.
특히, 플레이트(14)가 정전척(10) 상부에만 존재하므로 정전척의 측면부는 보호하지 못하며, 결국 반도체 제조 공정을 거치면서 측면부의 접착층(15)이 쉽게 손상을 받게 된다.
이러한 접착층 손상의 주된 이유로는 공정 중 플라즈마에 의한 에칭이 발생하는 점을 들 수 있으며, 접착층(15)의 손상이 발생하면 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14) 간의 접합이 불안정하게 되어 정전척 본래의 척킹 역할이 제대로 수행될 수 없을 뿐만 아니라, 아크(arc) 발생이나 정전척 기능의 상실 등이 초래될 수 있다.
따라서, 이 경우에는 손상된 정전척을 폐기하고 새로 제작된 정전척으로 교체하는 것이 요구된다.
그러나, 통상의 정전척은 고가이므로 교체 요구시마다 사용된 정전척을 폐기하고 매번 정전척 신품으로 교체하여 사용하는 것은 반도체 제조 공정의 제조 비용을 증가시키는 문제점을 야기한다.
이에 따라 반복 사용으로 인해 접착층의 손상이 발생한 정전척을 폐기하지 않고 다시 사용할 수 있도록 재생하는 기술이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 측면부 손상, 즉 측면부에 형성된 접착층이 손상된 정전척을 폐기하지 않고 다시 사용할 수 있도록 재생하는 정전척 재생 방법을 제공하고, 이를 통해 정전척 신품 사용시에 비해 공정 비용을 줄일 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 메탈프레임층, 절연층, 히터층 및 플레이트를 포함하고 측면부에 상기 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 접착층이 형성된 정전척의 측면부 재생 방법에 있어서, 측면부가 손상된 정전척을 준비하는 정전척 준비 단계; 상기 정전척의 측면부에서 손상된 접착층을 제거하는 접착층 제거 단계; 상기 접착층이 제거된 정전척의 측면부 표면에 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 새로운 접착층을 형성하는 접착층 재형성 단계; 및 상기 새로운 접착층이 재형성된 정전척의 측면부 표면에 대해 에어로졸 세라믹 코팅을 실시하여 에어로졸 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에서, 본 발명의 재생 방법은 상기 정전척 준비 단계 후 측면부가 손상된 정전척을 세정하는 정전척 세정 단계를 더 포함하고, 상기 정전척 세정 단계는 초음파 세정액 내에서 손상된 정전척을 초음파 세정하는 방법으로 진행하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직한 실시예에서, 본 발명의 재생 방법은 상기 접착층 재형성 단계 후 정전척 측면부에 재형성된 새로운 접착층의 표면을 가공하여 접착층을 일정한 두께로 만들어주면서 접착층의 표면을 평탄화하는 접착층 표면 가공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 접착층 표면 가공 단계에서 재형성된 새로운 접착층의 표면을 연마 또는 트리밍 방법으로 가공하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 에어로졸 세라믹 코팅막은 1 ~ 25 ㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 에어로졸 세라믹 코팅막의 소재로 AlN, Al2O3, Y2O3, SiC, TiN, 및 TiO2 중에 선택된 산화물, 질화물, 또는 탄화물의 세라믹 재질을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 에어로졸 세라믹 코팅막은 정전척 측면부의 접착층 표면과 상기 플레이트 및 메탈프레임층의 측면 부위를 함께 덮도록 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은, 메탈프레임층, 절연층, 히터층 및 플레이트를 포함하고, 상기 재생 방법에 의해 재생되어 상기 절연층과 히터층 및 플레이트가 상기 재형성된 새로운 접착층에 의해 접합되어 있으며, 상기 새로운 접착층이 재형성되어 있는 정전척의 측면부에 에어로졸 세라믹 코팅막이 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 에어로졸 코팅을 이용하여 측면부가 재생된 정전척을 제공한다.
여기서, 상기 에어로졸 세라믹 코팅막이 1 ~ 25 ㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 에어로졸 세라믹 코팅막의 소재로 AlN, Al2O3, Y2O3, SiC, TiN, 및 TiO2 중에 선택된 산화물, 질화물, 또는 탄화물의 세라믹 재질이 사용된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 에어로졸 세라믹 코팅막이 정전척 측면부의 접착층 표면과 플레이트 및 메탈프레임층의 측면 부위를 함께 덮도록 코팅 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 정전척 측면부 재생 방법에 의하면, 공정 동안 에칭 등으로 인해 손상된 정전척 측면부의 접착층을 제거하고 새로이 접착층을 형성한 뒤 새로운 접착층이 형성된 정전척 측면부에 에어로졸 세라믹 코팅막을 형성하는 방법을 통하여 종래의 경우 폐기되었던 손상된 정전적을 적은 비용으로 다시 사용할 수 있게 재생하는 것이 가능해진다.
결국, 재생된 정천척을 사용할 수 있게 됨에 따라 매번 고가의 신품으로 교체하는 것에 비해 소요 비용을 줄일 수 있고, 반도체 제조 공정의 제조 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
더욱이 플라즈마에 대한 내식성이 우수한 에어로졸 세라믹 코팅막을 측면부 보호막으로 형성하므로 정전척 자체의 수명을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 반도체 제조 공정에 널리 사용되고 있는 통상의 정전척을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재생 과정의 공정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 측면부가 손상된 정전척의 단면도이다.
4 내지 도 7은 본 발명에 따른 재생 과정 동안 각 단계별 정전척 측면부의 상태를 도시한 개략 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 측면부에 형성된 접착층(예, 에폭시 접착층)이 손상된 정전척을 폐기하지 않고 다시 사용할 수 있도록 재생하는 정전척 재생 방법을 제공하고자 하는 것이다.
이러한 본 발명의 정전척 측면부 재생 방법은 손상된 정전척 측면부의 접착층을 제거하고 다시 접착층을 형성하는 작업을 한 후 에칭에 대한 접착층의 취약성을 보완하기 위해 접착층이 형성된 정전척 측면부 표면에 에어로졸(aerosol) 세라믹 코팅막을 형성하는 점에 주된 특징이 있는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 재생 과정의 공정을 나타내는 순서도이고, 도 3은 에칭에 의해 측면부가 손상된 정전척의 단면도이다.
또한 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 재생 과정 동안 각 단계별 정전척 측면부의 상태를 도시한 개략 단면도로, 도 4는 손상된 접착층을 제거한 상태의 단면도이고, 도 5는 새로운 접착층을 재형성한 상태의 단면도이다.
또한 도 6은 접착층 두께를 균일화하고 접착층 표면을 평탄화한 상태의 단면도이고, 도 7은 에어로졸 세라믹 코팅을 실시한 후의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 측면부 재생 방법은 메탈프레임층(11)(알루미늄 재질 등이 사용될 수 있음), 절연층(12)(단열 재료이면서 유전율이 높은 재료인 Al2O3 등의 세라믹 재질이 사용될 수 있음), 히터층(13)(예, 폴리이미드 히터층), 플레이트(14)가 적층되어 구성되고 상기 절연층(12), 히터층(13) 및 플레이트(14)의 접합을 위해 에폭시 등의 접착제를 도포하여 형성한 접착층(15)을 가지는 정전척에 적용할 수 있는 것으로, 본 발명이 적용되는 정천척의 각 구성부에 대한 설명은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 예와 차이가 없으므로 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 재생 과정을 단계별로 설명하면, 먼저 도 3에 나타낸 바와 같이 에칭에 의해 측면부가 손상된 정전척(10)을 준비한다(S11).
이때, 적어도 에칭에 의해 측면부의 접착층(15)이 손상된 정전척(10)을 준비하며, 신품에서는 노출되지 않았던 부분, 즉 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14)의 표면 일부가 드러난 정전척을 재생 가공의 대상으로 할 수 있다.
이어 반도체 제조 공정에서 생긴 유기물 등의 이물질을 제거하기 위해 손상된 정전척(10)을 세정(cleaning)하며(S12), 세정 단계에서 바람직하게는 알코올이나 아세톤과 같은 초음파 세정액 내에서 손상된 정전척을 초음파 세정하는 방법으로 정전척 표면의 이물질을 제거한다.
상기와 같은 세정 작업 후, 정전척 측면부의 표면에서 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14)를 접합하고 있는 잔여 접착층을 도 4에 나타낸 바와 같이 제거하는 과정을 진행한다(S13).
즉, 정전척 세정 후, 이 과정에서 공정 동안 손상된 접착층, 즉 정전척 측면부에서 플라즈마 등에 의해 에칭되어 일부가 떨어지고 남은 잔여 접착층을 완전히 제거해준다.
그 다음, 정전척 측면부의 표면에 접착층 제거 후 드러난 각 층의 구성부, 즉 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14) 간을 새로이 접합하기 위한 접착층 재료, 예컨대 기존의 접착제로 사용되던 새로운 에폭시 수지를 다시 투여하여 접착층(15)을 재형성한다(S14).
여기서, 재형성하는 접착층(15)은 신품의 접착층과 마찬가지로 정전척의 측면부에서 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14) 간을 일체로 접합해주기 위해 형성하며, 손상된 기존 접착층을 제거한 뒤 새로운 접착층을 재형성하므로, 이러한 접착층 재형성 과정은 기존 접착층이 제거된 정전척에서 각 구성부를 다시 일체로 접합하는 공정이 된다.
이렇게 형성된 접착층(15)의 역할과 기능은 신품의 접착층과 비교하여 차이가 없으며, 재생 후 접착층은 절연층(12), 히터층(13), 플레이트(14) 간을 견고히 결합시켜 주어 공정 동안 정전척이 다시 본래의 척킹 역할을 제대로 수행할 수 있도록 해준다.
다음으로, 접착층(15)의 재형성 후 그 표면이 불균일하므로 이를 균일하게 만들어주기 위한 접착층 표면 가공을 진행하며(S15), 접착층 표면에 대한 연마 또는 트리밍(trimming) 가공을 실시하여 접착층(15)의 두께를 도 6에 나타낸 바와 같이 균일화하고 표면을 평탄화한다.
여기서, 원통 연마나 머시닝센터(MCT) 등의 기계장치를 이용한 접착층 표면 가공의 방법을 이용하여 정전척 측면부의 전 둘레에 걸쳐 접착층 두께를 균일하게 만들어주고 접착층의 표면을 평탄화해줄 수 있다.
이러한 접착층 표면 가공은 접착층 외곽으로 포커스링(focus ring)이 조립되는 정전척의 경우에서 포커스링이 조립되는 접착층 외경을 일정하게 만들어주는 가공이 된다.
다음으로, 에칭에 대한 접착층(15)의 취약성을 보완하기 위해 접착층의 표면에 에어로졸 세라믹 코팅을 하며(S16), 이 과정을 통해 도 7에 나타낸 바와 같이 접착층(15)의 표면 위로는 에칭에 강한 에어로졸 세라믹 코팅막(16)이 형성된다.
상기 에어로졸 세라믹 코팅막(16)은 접착층(15)의 손상을 막아주어 접착층을 보호하는 역할을 하며, 이러한 에어로졸 세라믹 코팅막(16)을 형성함으로써 공정 동안 에칭에 의해 손상될 수 있는 접착층(15)의 취약성을 보완할 수 있게 된다.
상기한 에어로졸 세라믹 코팅 단계는 접착층(15)의 표면을 가공한 정전척(10)을 대기압보다 낮은 진공압 상태의 밀폐된 챔버 공간에 거치한 뒤, 접착층이 형성된 정전척 측면부의 표면에 고압 분출되는 압축공기나 헬륨(He) 등의 캐리어(carrier) 가스를 이용하여 미세한 사이즈(예, 1 ~ 3 ㎛)의 세라믹 입자를 초음속으로 충돌시키는 과정으로 진행된다.
이때, 세라믹 입자들은 정전척의 측면부 표면과 충돌하면서 나노 사이즈의 미세한 입자로 깨지게 되며, 응집력을 갖게 되는 나노 사이즈의 미세한 입자들이 표면에서 엉킴과 동시에 쌓이면서 막을 형성하게 된다.
이와 같은 에어로졸 세라믹 코팅 단계에서 접착층(15)의 표면뿐만 아니라 상측의 플레이트(14)와 하측의 메탈프레임층(11) 측면 부위까지 포함하는 정전척 측면부 표면 부위의 전반에 걸쳐 코팅을 실시하여 플레이트(14), 접착층(15), 메탈프레임층(11)의 외경면을 함께 덮을 수 있도록 에어로졸 세라믹 코팅막(16)을 형성한다.
상기한 에어로졸 세라믹 코팅 단계에서 코팅막(16)의 소재로는 AlN, Al2O3, Y2O3, SiC, TiN, TiO2 등의 산화물, 질화물, 또는 탄화물의 세라믹 재질이 사용될 수 있다.
본 발명에서 적용되는 에어로졸 세라믹 코팅막은 기공이 없는 치밀한 막 구조를 가지며, 따라서 플라즈마에 대한 내식성이 우수하다는 이점이 있다.
또한 에어로졸 세라믹 코팅막(16)은 1 ~ 25 ㎛의 두께로 형성함이 바람직하며, 만약 1 ㎛ 미만의 얇은 두께로 형성할 경우 표면 보호를 위한 충분한 코팅막의 형성 및 제공이 어렵고, 접착층의 보호 및 에칭에 대한 보완 효과가 미흡해지는 문제가 있게 된다.
또한 코팅막의 두께가 최대 25 ㎛ 정도이면 반도체 제조 공정 등의 통상적인 수준에서 플라즈마에 대한 충분한 내식성이 제공될 수 있는바, 두께 25 ㎛를 초과하여 너무 두껍게 형성하면 불필요한 두께로 인해 재료 및 비용 낭비 등의 문제가 있게 되고, 그 밖에 절연저항이 필요 이상으로 증가하여 척킹력을 감소시키는 문제가 있게 되므로 바람직하지 않다.
이와 같이 하여, 본 발명의 재생 방법에 따르면, 공정 동안 에칭 등으로 인해 손상된 정전척 측면부의 접착층을 제거하고 새로이 접착층을 형성한 뒤 새로운 접착층이 형성된 정전척 측면부에 에어로졸 세라믹 코팅막을 형성하는 방법을 통하여 종래의 경우 폐기되었던 손상된 정전적을 적은 비용으로 다시 사용할 수 있게 재생하는 것이 가능해진다.
결국, 재생된 정천척을 사용할 수 있게 됨에 따라 매번 고가의 신품으로 교체하는 것에 비해 소요 비용을 줄일 수 있고, 반도체 제조 공정의 제조 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.
더욱이 플라즈마에 대한 내식성이 우수한 에어로졸 세라믹 코팅막을 측면부 보호막으로 형성하므로 정전척 자체의 수명을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 정전척 11 : 메탈프레임층
12 : 절연층 13 : 히터층
14 : 플레이트 15 : 접착층
16 : 에어로졸 세라믹 코팅막

Claims (11)

  1. 메탈프레임층, 절연층, 히터층 및 플레이트를 포함하고 측면부에 상기 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 접착층이 형성된 정전척의 측면부 재생 방법에 있어서,
    측면부가 손상된 정전척을 준비하는 정전척 준비 단계;
    상기 정전척의 측면부에서 손상된 접착층을 제거하는 접착층 제거 단계;
    상기 접착층이 제거된 정전척의 측면부 표면에 절연층과 히터층 및 플레이트를 접합하기 위한 새로운 접착층을 형성하는 접착층 재형성 단계; 및
    상기 새로운 접착층이 재형성된 정전척의 측면부 표면에 대해 에어로졸 세라믹 코팅을 실시하여 에어로졸 세라믹 코팅막을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정전척 준비 단계 후 측면부가 손상된 정전척을 세정하는 정전척 세정 단계를 더 포함하고, 상기 정전척 세정 단계는 초음파 세정액 내에서 손상된 정전척을 초음파 세정하는 방법으로 진행하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착층 재형성 단계 후 정전척 측면부에 재형성된 새로운 접착층의 표면을 가공하여 접착층을 일정한 두께로 만들어주면서 접착층의 표면을 평탄화하는 접착층 표면 가공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 접착층 표면 가공 단계에서 재형성된 새로운 접착층의 표면을 연마 또는 트리밍 방법으로 가공하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 세라믹 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어로졸 세라믹 코팅막은 1 ~ 25 ㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어로졸 세라믹 코팅막의 소재로 AlN, Al2O3, Y2O3, SiC, TiN, 및 TiO2 중에 선택된 산화물, 질화물, 또는 탄화물의 세라믹 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어로졸 세라믹 코팅막은 정전척 측면부의 접착층 표면과 상기 플레이트 및 메탈프레임층의 측면 부위를 함께 덮도록 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020130078763A 2013-07-05 2013-07-05 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척 KR101323645B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078763A KR101323645B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078763A KR101323645B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101323645B1 true KR101323645B1 (ko) 2013-11-05

Family

ID=49856437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130078763A KR101323645B1 (ko) 2013-07-05 2013-07-05 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101323645B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190086234A (ko) * 2018-01-12 2019-07-22 (주)티티에스 서셉터의 리페어 방법
KR20200131667A (ko) * 2019-05-14 2020-11-24 주식회사 동탄이엔지 정전척의 접착층 충진 방법
KR20210112177A (ko) * 2020-03-04 2021-09-14 손욱철 정전 척 어셈블리의 재생 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090290145A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Lam Research Corporation Electrical and optical system and methods for monitoring erosion of electrostatic chuck edge bead materials
KR20100090559A (ko) * 2009-02-06 2010-08-16 이지스코 주식회사 에어로졸 코팅층을 갖는 정전척 및 그 제조방법
KR20100137679A (ko) * 2009-06-23 2010-12-31 이지스코 주식회사 글라스 정전척 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090290145A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Lam Research Corporation Electrical and optical system and methods for monitoring erosion of electrostatic chuck edge bead materials
KR20100090559A (ko) * 2009-02-06 2010-08-16 이지스코 주식회사 에어로졸 코팅층을 갖는 정전척 및 그 제조방법
KR20100137679A (ko) * 2009-06-23 2010-12-31 이지스코 주식회사 글라스 정전척 및 그 제조방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190086234A (ko) * 2018-01-12 2019-07-22 (주)티티에스 서셉터의 리페어 방법
KR102053437B1 (ko) * 2018-01-12 2019-12-06 (주)티티에스 서셉터의 리페어 방법
KR20200131667A (ko) * 2019-05-14 2020-11-24 주식회사 동탄이엔지 정전척의 접착층 충진 방법
KR102230222B1 (ko) * 2019-05-14 2021-03-19 주식회사 동탄이엔지 정전척의 접착층 충진 방법
KR20210112177A (ko) * 2020-03-04 2021-09-14 손욱철 정전 척 어셈블리의 재생 방법
KR102322926B1 (ko) * 2020-03-04 2021-11-08 손욱철 정전 척 어셈블리의 재생 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101405857B (zh) 承载基片的装置和方法
KR101328492B1 (ko) 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 재생 방법
JP4272786B2 (ja) 静電チャック部材およびその製造方法
JP4532479B2 (ja) 処理部材のためのバリア層およびそれと同じものを形成する方法。
KR20160030812A (ko) 플라즈마 처리 장치
TW201709305A (zh) 用於電漿切割半導體晶圓的方法與設備
WO2008035395A1 (fr) Structure d'alimentation d'un mandrin électrostatique, procédé de fabrication et procédé de regénération de la structure d'alimentation du mandrin électrostatique
US20130157067A1 (en) Plasma-resistant member and method for regenerating same
KR101005983B1 (ko) 플라즈마 처리 장치의 재생 방법, 플라즈마 처리 용기의 내부 부재의 재생 방법, 및 플라즈마 처리 장치
KR101272736B1 (ko) 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 재생 방법
KR101323645B1 (ko) 에어로졸 코팅을 이용한 정전척 측면부 재생 방법, 및 이에 의해 재생된 정전척
JP2007332462A (ja) プラズマ処理装置の再生方法,プラズマ処理容器内部材,プラズマ処理容器内部材の製造方法及びプラズマ処理装置
JPH10303286A (ja) 静電チャック及び半導体製造装置
KR102507527B1 (ko) 정전 척을 구비하는 기판 처리 시스템
JP4879771B2 (ja) 静電チャック
KR101123968B1 (ko) 정전척 재생 방법
KR101098858B1 (ko) 클리닝 방법 및 진공 처리 장치
TWI440123B (zh) 用於承載基材之裝置與方法
KR102461442B1 (ko) 피가공물의 가공 방법
JP3104893U (ja) 静電チャックの接着部
JP5349805B2 (ja) 半導体デバイス製造装置の製造方法及び半導体デバイス製造装置の洗浄方法
KR101071248B1 (ko) 정전척 및 정전척의 제조방법
KR200367932Y1 (ko) 반도체 및 액정패널 제조설비용 정전척
KR20050049585A (ko) 반도체 제조설비의 건식식각장치
KR20070091734A (ko) 반도체 제조설비

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: 20161020

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181023

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191022

Year of fee payment: 7