KR101415551B1 - Electrostatic chuck, method of manufacturing the same and apparatus for processing a substrate including the same - Google Patents

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Abstract

정전척은 유전 물질을 포함하고 기판이 안착되는 몸체부, 몸체부 내부의 중심을 기준으로 주변부에 배치되고, 고주파 바이어스 전압이 인가되어 플라즈마를 형성하기 위한 제1 전극, 몸체부 내부의 중심부에 배치되며, 제1 전극과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가되어 기판을 몸체부에 고정하는 제2 전극 및 제1 전극의 일측으로부터 중심부를 향하여 연장되며, 제2 전극과 전기적으로 절연된 브릿지 전극을 포함한다.The electrostatic chuck includes a body portion including a dielectric material and a substrate mounted thereon, a first electrode disposed at a peripheral portion with respect to a center of the body portion, a first electrode for applying a high frequency bias voltage to form a plasma, And a bridge electrode electrically insulated from the first electrode and extending from the one side of the first electrode to the central portion and electrically insulated from the second electrode by applying a DC voltage to fix the substrate to the body portion do.

Description

정전척, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{ELECTROSTATIC CHUCK, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrostatic chuck, a method of manufacturing the same, and a substrate processing apparatus including the electrostatic chuck.

본 발명은 정전척, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 정전기를 이용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 지지하는 정전척, 정전척의 제조 방법 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electrostatic chuck, a method for manufacturing the same, and a substrate processing apparatus including the same. More particularly, the present invention relates to an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate such as a silicon wafer by using static electricity, a method of manufacturing an electrostatic chuck, and a substrate processing apparatus including the same.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a Fab process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, an electrical dicing (EDS) process for checking electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process, And a package assembly process for sealing and individualizing the semiconductor devices with epoxy resin, respectively.

상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막 을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위한 건조 공정과, 상기 막 또는 패턴의 결함을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process comprises a deposition process for forming a film on a wafer, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, An etching process for forming a film with a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting a specific ion into a predetermined region of the wafer, a cleaning process for removing impurities on the wafer, And an inspection process for inspecting defects of the film or pattern.

최근, 팹 공정에서 공정 가스를 플라스마 상태로 여기시켜 기판 상에 막 또는 패턴을 형성하는 플라스마 처리 장치의 사용이 급증하고 있다. 상기 플라스마 처리 장치는 반도체 기판을 가공하기 위한 공간을 가공 챔버와, 상기 가공 챔버 내부에 배치되며 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척와, 상기 가공 챔버로 공급된 반응 가스를 플라스마 가스로 형성하기 위한 상부 전극을 포함한다.Recently, the use of a plasma processing apparatus for forming a film or a pattern on a substrate by exciting a process gas into a plasma state in a fab process is increasing rapidly. The plasma processing apparatus includes a processing chamber having a space for processing a semiconductor substrate, an electrostatic chuck disposed inside the processing chamber for supporting the semiconductor substrate, an upper portion for forming a reaction gas supplied to the processing chamber from the plasma gas, Electrode.

정전척은 기판을 지지하는 척 플레이트 및 상기 척 플레이트 상에 배치된 전극을 포함한다.The electrostatic chuck includes a chuck plate for supporting the substrate and an electrode disposed on the chuck plate.

상기 척 플레이트에는 유전물질을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 척 플레이트 상에는 정전 흡착 기능을 유도하기 위한 전극이 배치된다. 상기 전극은 직류 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극은 상기 기판을 흡착하기 위한 정전기력을 발생할 수 있다. 정전 흡착 방식에 따라 척킹 방식은 2개 이상의 전극 사이의 전위차를 생성하여 기판을 흡착하는 쌍극형과 하나의 전극과 기판 사이의 전위차를 생성하여 기판을 흡착하는 단극형으로 구분된다. The chuck plate may be formed using a dielectric material. An electrode for guiding the electrostatic adsorption function is disposed on the chuck plate. The electrode may be electrically connected to a DC power source. The electrode may generate an electrostatic force for adsorbing the substrate. According to the electrostatic attraction method, the chucking method is divided into a bipolar type which generates a potential difference between two or more electrodes and attracts the substrate, and a unipolar type which generates a potential difference between one electrode and the substrate to attract the substrate.

상기 전극은 상기 직류 전원 및 상기 고주파 전원과 동시에 연결될 수 있다. 상기 전극에 직류 전원과 고주파 전원이 인가될 경우 직류 전압에 의한 전위차가 발생할 수 있다. 다시 말하면, 직류 전원이 인가된 상기 전극에 고주파 전원을 인 가되고 쌍극형 방식의 척킹이 이루어질 경우 부전압 단자에 전하가 축적되어 상기 전극들 사이에 전위차가 발생한다. 결과적으로 기판을 척 플레이트로부터 언로딩할 때 기판이 척 플레이트로부터 이격되지 않는 기판 스틱킹 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 전극에 과도한 직류 전압이 인가되면 흡착된 기판의 에지부 주위에 국소적인 직류 방전인 아크 방전이 발생할 수 있다. 국소적인 아크 방전에 의하여 기판에 손상이 발생할 수 있다. 한편, 상기 전극에 직류 전원과 고주파 전원이 동시에 연결될 경우 상호 영향을 감소시키기 위하여 필터가 추가적으로 직류 전원 및 고주파 전원에 연결된다. 상기 정전척이 오랫동안 사용될 경우 필터가 열화될 수 있다. 결과적으로 직류 전원 또는 고주파 전원에 충격이 가해지는 문제가 발생할 수 있다.The electrode may be connected to the DC power supply and the RF power supply at the same time. When a direct current power source and a high frequency power source are applied to the electrode, a potential difference due to a direct current voltage may occur. In other words, when the high-frequency power source is connected to the electrode to which the DC power is applied and the bipolar-type chucking is performed, a charge is accumulated in the negative voltage terminal, and a potential difference is generated between the electrodes. As a result, when the substrate is unloaded from the chuck plate, a substrate sticking phenomenon may occur where the substrate is not spaced from the chuck plate. Also, when an excessive DC voltage is applied to the electrode, an arc discharge, which is a local DC discharge, may occur around the edge of the substrate. The substrate may be damaged by local arc discharge. Meanwhile, when the direct current power source and the high frequency power source are connected to the electrode at the same time, a filter is additionally connected to the direct current power source and the high frequency power source in order to reduce mutual influences. If the electrostatic chuck is used for a long time, the filter may deteriorate. As a result, there may arise a problem that an impact is applied to a DC power source or a high frequency power source.

상기 정전척이 에지부 식각용 플라즈마 식각 장치에 채용되고 상기 전극이 디스크 형상을 갖는 전면적에 걸쳐 척 플레이트에 배치 경우, 상기 전극에 고주파 전원이 연결될 때 기판의 에지부 주위뿐만 아니라 기판의 중심부 주위에도 플라즈마가 형성될 수 있다. 따라서 기판의 중심부에 형성된 박막 패턴에 손상이 발생할 수 있다.When the electrostatic chuck is employed in a plasma etching apparatus for edge etching and the electrode is arranged on a chuck plate over a whole area having a disk shape, when a high frequency power source is connected to the electrode, not only around the edge portion of the substrate but also around the center portion of the substrate Plasma can be formed. Therefore, damage may occur to the thin film pattern formed at the center of the substrate.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 플라즈마 및 정전기력을 안정적으로 발생시켜 안정적으로 기판을 지지한 상태에서 기판의 에지부를 식각 처리할 수 있는 정전척을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck capable of etching an edge portion of a substrate while stably supporting the substrate by stably generating plasma and electrostatic force.

본 발명의 다른 목적은 안정적으로 기판을 지지한 상태에서 기판의 에지부를 식각 처리할 수 있는 정전척의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an electrostatic chuck capable of etching an edge portion of a substrate while stably supporting the substrate.

본 발명의 또 다른 목적은 안정적으로 기판을 지지한 상태에서 기판의 에지부를 식각 처리할 수 있는 정전척을 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a substrate processing apparatus including an electrostatic chuck capable of etching an edge portion of a substrate while stably supporting the substrate.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정전척은 유전 물질을 포함하고 기판이 안착되는 몸체부, 상기 몸체부 내부의 중심을 기준으로 주변부에 배치되며, 고주파 바이어스 전압이 인가되어 플라즈마를 형성하기 위한 제1 전극, 상기 몸체부 내부의 중심부에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가되어 상기 기판을 상기 몸체부에 고정하는 제2 전극 및 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부를 향하여 연장되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 절연된 브릿지 전극을 포함한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 전극들 및 상기 브릿지 전극은 동일 평면상에 배치될 수 있다. In order to achieve the object of the present invention, an electrostatic chuck according to the present invention includes a body portion including a dielectric material and a substrate mounted thereon, a peripheral portion disposed around the center of the body portion, and a high- A second electrode disposed at a central portion of the inside of the body and electrically insulated from the first electrode to apply a DC voltage to fix the substrate to the body, And a bridge electrode that extends from one side of the first electrode to the center and is electrically insulated from the second electrode. Here, the first and second electrodes and the bridge electrode may be disposed on the same plane.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측에서 상기 몸체부의 중심부를 지나 상기 제1 전극의 타측까지 연장될 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 선대칭하도록 배치되며 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the bridge electrode may extend from one side of the first electrode to the other side of the first electrode through the center of the body. The first electrode may include a first DC conductor and a second DC conductor spaced apart from each other and arranged to be symmetric about the bridge electrode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상호 수직하게 연장된 제1 브릿지 도전체 및 제2 브릿지 도전체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 전극은 상기 제1 및 제2 브릿지 도전체들과 상기 제1 전극 사이에 배열된 제1 내지 제4 DC 도전체들을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bridge electrode may include a first bridge conductor and a second bridge conductor that extend perpendicularly to each other. Here, the second electrode may include first through fourth DC conductors arranged between the first and second bridge conductors and the first electrode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부까지 연장될 수 있다. 여기서, 상기 제2 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 대칭하도록 배치되고 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하고, 상기 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체들은 상호 맞물리는 형상을 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the bridge electrode may extend from one side of the first electrode to the center. Wherein the second electrode comprises a first DC conductor and a second DC conductor arranged to be symmetrical about the bridge electrode and spaced apart from each other, the first DC conductor and the second DC conductor The stitch can have a shape.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부를 승강시키는 승강부 및 상기 승강부에 구동력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include a lifting unit for lifting the body and a driving unit for providing a driving force to the lifting unit.

본 발명에 따른 정전척의 제조 방법에 따르면, 먼저, 척 플레이트를 준비한 후, 상기 척 플레이트의 중심을 기준으로 주변부에 제1 전극을 형성한다. 또한, 상기 척 플레이트의 중심부에 상기 제1 전극으로부터 이격된 제2 전극을 형성한다. 이어서, 제1 및 제2 전극을 매설하도록 상기 척 플레이트 상에 유전체를 형성한다. 여기서, 상기 척 플레이트 상에 상기 제1 및 제2 전극들의 형상에 대응되는 수용홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 전극들은 각각 스크린 프린팅 방식으로 형성될 수 있다.According to the method of manufacturing an electrostatic chuck according to the present invention, first, after preparing a chuck plate, a first electrode is formed at the periphery with reference to the center of the chuck plate. Further, a second electrode spaced from the first electrode is formed at the center of the chuck plate. A dielectric is then formed on the chuck plate to embed the first and second electrodes. Here, a receiving groove corresponding to the shape of the first and second electrodes may be formed on the chuck plate. In addition, the first and second electrodes may be formed by a screen printing method.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 처리하기 위한 기판 처리 공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버 내부에 배치되며, 유전물질을 이용하여 형성된 몸체부, 상기 몸체부 내부의 중심을 기준으로 주변부에 배치되며 고주파 전압이 인가되는 제1 하부 전극, 상기 몸체부 내부의 중심부에 배치되고 직류 전압이 인가되는 제2 전극, 및 상기 제1 하부 전극의 일측으로부터 상기 중심부를 향하여 연장되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 절연된 브릿지 전극을 구비하는 정전척, 상기 챔버 내부로 공정 가스를 공급하고, 상기 제1 하부 전극에 대응하는 제1 상부 전극을 포함하는 가스 공급부, 상기 제1 하부 전극 및 상기 제1 상부 전극에 상기 고주파 전압을 공급하는 제1 전원 공급부 및 상기 제2 전극에 상기 직류 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 하부 전극, 제2 전극 및 상기 브릿지 전극은 동일 평면상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 하부 전극의 일측에서 상기 몸체부의 중심부를 지나 상기 제1 전극의 타측까지 연장될 수 있다. 여기서, 상기 제1 하부 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 선대칭하도록 배치되며 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 브릿지 전극은 상호 수직하게 연장된 제1 브릿지 도전체 및 제2 브릿지 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극은 상기 제1 및 제2 브릿지 도전체들과 상기 제1 하부 전극 사이에 배열된 제1 내지 제4 DC 도전체들을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부까지 연장되고, 상기 제2 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 대칭하도록 상호 이격되어 배치된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하고, 상기 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체들은 상호 맞물리는 형상을 가질 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a chamber for providing a substrate processing space for processing a substrate; a body disposed within the chamber, the body being formed using a dielectric material; A second electrode arranged at a central portion of the body and having a DC voltage applied thereto, and a second electrode disposed at a peripheral portion of the first lower electrode, And a bridge electrode electrically connected to the second electrode, a gas supply unit including a first upper electrode corresponding to the first lower electrode and supplying a process gas into the chamber, A first power supply for supplying the high-frequency voltage to the first lower electrode and the first upper electrode, and a second power supply for supplying the DC voltage to the second electrode And a second power supply unit for supplying power. Here, the first lower electrode, the second electrode, and the bridge electrode may be disposed on the same plane. The bridge electrode may extend from one side of the first lower electrode to the other side of the first electrode through the center of the body. Here, the first lower electrode may include a first DC conductor and a second DC conductor arranged to be symmetric about the bridge electrode and spaced apart from each other. In addition, the bridge electrode may include a first bridge conductor and a second bridge conductor that extend perpendicularly to each other. In addition, the second electrode may include first through fourth DC conductors arranged between the first and second bridge conductors and the first lower electrode. The bridge electrode extends from one side of the first electrode to the center portion, and the second electrode includes a first DC conductor and a second DC conductor spaced apart from each other to be symmetrical about the bridge electrode And the first DC conductor and the second DC conductors may have an interdigitated shape.

이러한 정전척, 정전척의 제조 방법 및 정전척을 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 플라즈마 및 정전기력을 안정적으로 발생시켜 안정적으로 기판을 지지한 상태에서 기판을 식각 처리할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극들 및 브릿지 전극이 동일 평면에 배치될 경우 제1 전극과 제1 전극에 대응되는 플라즈마 형성용 전극 사이에 간격이 감소한다. 따라서 제1 전극 상에 배치된 유전체로 기능하는 몸체부의 두께가 감소하여 전기용량이 증가하고 상대적으로 임피던스가 감소한다. 또한, 제1 전극과 제2 전극간의 간격이 용이하게 조절될 수 있고 이에 따라 제1 전극 및 제2 전극 간의 임피던스를 증가시킬 수 있다. 한편, 제1 및 제2 전극들 및 브릿지 전극이 동일 평면에 형성됨에 따라 제1 및 제2 전극들 및 브릿지 전극을 형성하는 공정이 단순화될 수 있다.According to the substrate processing apparatus including the electrostatic chuck, the electrostatic chuck, and the electrostatic chuck, the substrate can be etched while stably supporting the substrate by stably generating plasma and electrostatic force. Also, when the first and second electrodes and the bridge electrode are disposed on the same plane, the interval between the first electrode and the plasma-forming electrode corresponding to the first electrode is reduced. Accordingly, the thickness of the body portion that functions as a dielectric disposed on the first electrode decreases, and the capacitance increases and the impedance decreases relatively. In addition, the gap between the first electrode and the second electrode can be easily adjusted, thereby increasing the impedance between the first electrode and the second electrode. Meanwhile, since the first and second electrodes and the bridge electrode are formed on the same plane, the process of forming the first and second electrodes and the bridge electrode can be simplified.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정전척, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어 서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다. An electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing the electrostatic chuck, and a substrate processing apparatus including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic configuration.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도1의 I-II 선을 따라 절단한 단면도이다.1 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-II in Fig. 1;

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척(100)은 몸체부(110), 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 브릿지 전극(150)을 포함한다.1 and 2, an electrostatic chuck 100 according to an embodiment of the present invention includes a body 110, a first electrode 120, a second electrode 130, and a bridge electrode 150 do.

몸체부(110)는 기판(W)을 지지한다. 예를 들면, 몸체부(110)의 상면은 기판(W)의 일 면과 접촉한 상태에서 몸체부(110)는 기판(W)을 지지한다. 몸체부(110)는 기판(W)의 형상의 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 몸체부(110)는 원 판형 형상을 가질 수 있다. 몸체부(110)는 고유전율 물질을 포함할 수 있다. 몸체부(110)가 고유전율 물질로 형성될 경우 제2 전극(130)과 기판(W) 사이에 상대적으로 높은 정전기적 인력이 형성된다. 예를 들면 몸체부(110)는 세라믹 물질 또는 폴리이미드와 같은 고분자 물질을 포함할 수 있다.The body portion 110 supports the substrate W. For example, the body portion 110 supports the substrate W in a state where the upper surface of the body portion 110 is in contact with one surface of the substrate W. [ The body portion 110 may have a corresponding shape of the shape of the substrate W. [ For example, the body portion 110 may have a disk-like shape. The body portion 110 may include a high dielectric constant material. A relatively high electrostatic attractive force is formed between the second electrode 130 and the substrate W when the body 110 is formed of a high-k material. For example, the body portion 110 may comprise a ceramic material or a polymeric material such as polyimide.

제1 전극(120)은 몸체부(110) 내부의 중심부를 둘러싸도록 그 중심을 기준으로 주변부에 배치된다. 제1 전극(120)에는 고주파 바이어스 전압이 인가된다. 따라서 고주파 바이어스 전압이 인가되는 제1 전극(120)은 플라즈마 소스 가스를 플라즈마 상태로 변환시킨다. 이때 제1 전극(120)은 기판의 에지부에 인접하여 상대적으로 높은 플라즈마 밀도를 갖도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 정전척(100)이 기판(W)의 에지부를 식각하는 식각 장치에 적용될 경우, 제1 전극(120)이 몸체부(110) 중심을 기준으로 주변부에 형성됨에 따라 플라즈마화된 식각 가스를 이용하여 기판(W)의 에지부를 효율적으로 식각할 수 있다. The first electrode 120 is disposed on the periphery of the body 110 to surround the center of the body 110. A high frequency bias voltage is applied to the first electrode 120. Accordingly, the first electrode 120 to which the high-frequency bias voltage is applied converts the plasma source gas into a plasma state. Here, the first electrode 120 has a relatively high plasma density adjacent to the edge of the substrate. Accordingly, when the electrostatic chuck 100 according to the present invention is applied to an etching apparatus for etching the edge portion of the substrate W, since the first electrode 120 is formed at the periphery with respect to the center of the body portion 110, The edge portion of the substrate W can be efficiently etched by using the etched gas.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 몸체부(110)가 원통 형상을 가질 경우 제1 전극(120)은 원반형 형상을 가질 수 있다. 제1 전극(120)은 상대적으로 높은 전기전도성을 갖는 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속 물질의 예로는 텅스텐, 몰리브덴, 은, 금 등을 들 수 있다. In one embodiment of the present invention, when the body 110 has a cylindrical shape, the first electrode 120 may have a disc shape. The first electrode 120 may comprise a metal material having a relatively high electrical conductivity. Examples of the metal material include tungsten, molybdenum, silver, and gold.

제2 전극(130)은 몸체부(110) 내부의 중심부에 배치된다. 제2 전극(130)은 제1 전극(120) 및 브릿지 전극(150)과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가된다. 제2 전극(130)이 직류 전압을 인가받을 경우 제2 전극(130), 기판(W) 및 몸체부(110) 사이의 정전기적 인력이 발생한다. 따라서 정전척(100)이 기판(W)을 몸체 부(110)의 일면에 고정시킨다.The second electrode 130 is disposed in the center of the body 110. The second electrode 130 is electrically insulated from the first electrode 120 and the bridge electrode 150, and a DC voltage is applied thereto. The electrostatic attraction between the second electrode 130, the substrate W, and the body 110 is generated when the second electrode 130 receives a DC voltage. Accordingly, the electrostatic chuck 100 fixes the substrate W to one surface of the body 110. [

본 발명의 일 실시예에 있어서, 후술하는 브릿지 전극(150)이 제1 전극(130)의 일측으로부터 몸체부(110)의 중심부를 지나 제1 전극(120)의 타측까지 연장될 경우 제2 전극(130)은 브릿지 전극(150)을 중심으로 선대칭하는 제1 DC 도전체(131) 및 제2 DC 도전체(133)를 포함한다. 따라서 제1 및 제2 DC 도전체들(131, 133)은 포함하는 정전척(100)은 쌍극형 정전척으로 기능한다. 즉, 제1 및 제2 DC 도전체들(131, 133)에 각각 직류 전압이 인가될 경우 제1 및 제2 DC 도전체들(131, 133) 및 유전물질을 포함하는 몸체부(110) 사이에 전위 포텐셜이 발생하고 따라서 정전척(100)이 기판(W)을 몸체부(110)의 일면에 고정할 수 있다. 한편, 제1 전극(120)이 도우넛 형상을 가질 경우 제1 및 제2 DC 도전체들(131、 133)은 반달 형상을 가질 수 있다.When the bridge electrode 150 described later extends from one side of the first electrode 130 to the other side of the first electrode 120 through the central portion of the body 110 in the embodiment of the present invention, (130) includes a first DC conductor (131) and a second DC conductor (133) that are symmetric about the bridge electrode (150). Accordingly, the electrostatic chuck 100 including the first and second DC conductors 131 and 133 functions as a bipolar electrostatic chuck. That is, when a DC voltage is applied to the first and second DC conductors 131 and 133, the first and second DC conductors 131 and 133 and the body portion 110 including the dielectric material So that the electrostatic chuck 100 can fix the substrate W to one surface of the body portion 110. In this case, Meanwhile, when the first electrode 120 has a donut shape, the first and second DC conductors 131 and 133 may have a half-moon shape.

제2 전극(130)은 상대적으로 높은 전기전도성을 갖는 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속 물질의 예로는 텅스텐, 몰리브덴, 은, 금 등을 들 수 있다. 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이와 다르게 제2 전극(130)은 제1 전극(120)과 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.The second electrode 130 may comprise a metal material having a relatively high electrical conductivity. Examples of the metal material include tungsten, molybdenum, silver, and gold. The second electrode 130 may be formed of substantially the same material as the first electrode 120. Alternatively, the second electrode 130 may be formed of a different material from the first electrode 120.

브릿지 전극(150)은 제1 전극(120)의 일측으로부터 상기 몸체부(110)의 중심부를 향하여 연장된다. 브릿지 전극(150)은 제2 전극(130)과는 전기적으로 절연된다. 브릿지 전극(150)은 고주파 바이어스 전압을 인가받아 제1 전극(120)으로 상기 고주파 바이어스 전압을 전달한다. 따라서 브릿지 전극(150)은 제1 전극(120)에 고주파 바이어스 전압을 전체적으로 균일하게 공급할 수 있다. 따라서 기판(W) 에지 부에 인접하도록 플라즈마가 균일하게 발생할 수 있다.The bridge electrode 150 extends from one side of the first electrode 120 toward the center of the body 110. The bridge electrode 150 is electrically insulated from the second electrode 130. The bridge electrode 150 receives the high frequency bias voltage and transmits the high frequency bias voltage to the first electrode 120. Therefore, the bridge electrode 150 can uniformly supply the high-frequency bias voltage to the first electrode 120 as a whole. Therefore, plasma can be uniformly generated adjacent to the edge of the substrate W.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 브릿지 전극(150)은 제1 전극(120)의 일측으로부터 몸체부(110)의 중심부를 지나 제1 전극(120)의 타측까지 연장될 수 있다. 이 경우, 브릿지 전극(150)은 스트라이프 형상을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bridge electrode 150 may extend from one side of the first electrode 120 to the other side of the first electrode 120 through the center of the body 110. In this case, the bridge electrode 150 may have a stripe shape.

한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 전극들(120, 130) 및 브릿지 전극(150)은 몸체부(110)의 상부에 동일 평면으로 배치될 수 있다. 제1 전극(120)이 제2 전극(130)보다 낮은 위치로 몸체부(110)의 내부에 배치될 경우와 비교할 때 제1 및 제2 전극들(120, 130) 및 브릿지 전극(150)이 동일 평면에 배치될 경우 제1 전극(120)과 상기 제1 전극(120)에 대응되는 플라즈마 형성용 전극 사이에 간격이 감소한다. 따라서 제1 전극(120) 상에 배치된 유전체로 기능하는 몸체부(110)의 두께가 감소하여 전기용량이 증가하고 상대적으로 임피던스가 감소한다. 또한, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)간의 간격이 용이하게 조절될 수 있고 이에 따라 제1 전극(120) 및 제2 전극(130) 간의 임피던스를 증가시킬 수 있다. 따라서 제1 전극(120)에 인가되는 고주파 바이어스 전압에 의한 제2 전극(130)에 인가되는 직류 바이어스에 대한 간섭이 감소될 수 있다. 결과적으로 직류 바이어스가 인가되는 제2 전극(130)과 연결된 주변 장치, 예를 들면, 직류 전원 공급부, 제너레이터(generator) 등에 대한 내구성이 향상될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 전극들(120, 130) 및 브릿지 전극(150)이 동일 평면에 형성됨에 따라 제1 및 제2 전극들(120, 130) 및 브릿지 전극(150)을 형성하는 공정이 단순화될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first and second electrodes 120 and 130 and the bridge electrode 150 may be disposed on the same plane on the body 110. The first and second electrodes 120 and 130 and the bridge electrode 150 are disposed in the body 110 in a position lower than the second electrode 130, The spacing between the first electrode 120 and the plasma forming electrode corresponding to the first electrode 120 is reduced. Accordingly, the thickness of the body portion 110, which functions as a dielectric disposed on the first electrode 120, decreases, and the capacitance increases and the impedance decreases relatively. In addition, the gap between the first electrode 120 and the second electrode 130 can be easily adjusted, and the impedance between the first electrode 120 and the second electrode 130 can be increased. Therefore, the interference with the DC bias applied to the second electrode 130 due to the high frequency bias voltage applied to the first electrode 120 can be reduced. As a result, the durability of a peripheral device connected to the second electrode 130 to which a direct current bias is applied, for example, a DC power supply, a generator, etc., can be improved. The first and second electrodes 120 and 130 and the bridge electrode 150 are formed on the same plane so that the first and second electrodes 120 and 130 and the bridge electrode 150 are formed. Can be simplified.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 정전척(100)은 몸체부(110)를 승강시키는 승 강부(140) 및 승강부(140)에 구동력을 제공하는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The electrostatic chuck 100 may further include a lift unit 140 for lifting and lowering the body 110 and a drive unit (not shown) for providing a driving force to the lift unit 140 .

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다. 도 3에 도시된 정전척은 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 정전척과 제2 전극 및 브릿지 전극을 제외하고는 실질적으로 동일하므로 정전척의 다른 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.3 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention. Since the electrostatic chuck shown in FIG. 3 is substantially the same as the electrostatic chuck described with reference to FIGS. 1 and 2 except for the second electrode and the bridge electrode, detailed description of other components of the electrostatic chuck will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척(200)은 몸체부(210), 제1 전극(220), 제2 전극(230) 및 브릿지 전극(250)을 포함한다.3, an electrostatic chuck 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a body 210, a first electrode 220, a second electrode 230, and a bridge electrode 250.

몸체부(210)는 기판을 지지한다. 예를 들면, 몸체부(210)의 상면은 기판의 일 면과 접촉한 상태에서 몸체부(210)는 기판을 지지한다. 몸체부(210)는 기판의 형상의 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 몸체부(210)는 원판형 형상을 가질 수 있다. 몸체부(210)는 고유전율 물질을 포함할 수 있다. The body portion 210 supports the substrate. For example, the body portion 210 supports the substrate while the upper surface of the body portion 210 is in contact with one surface of the substrate. The body portion 210 may have a corresponding shape of the shape of the substrate. For example, the body portion 210 may have a disk-like shape. The body portion 210 may include a high dielectric constant material.

제1 전극(220)은 몸체부(210) 중심을 기준으로 주변부에 배치된다. 제1 전극(220)에는 고주파 바이어스 전압이 인가된다. 따라서 고주파 바이어스 전압이 인가되는 제1 전극(220)은 플라즈마 소스 가스를 플라즈마 상태로 변환시킨다. 이때 제1 전극(220)은 기판의 에지부에 인접하여 상대적으로 높은 플라즈마 밀도를 갖도록 한다. The first electrode 220 is disposed at the periphery with respect to the center of the body 210. A high frequency bias voltage is applied to the first electrode 220. Accordingly, the first electrode 220 to which the high frequency bias voltage is applied converts the plasma source gas into a plasma state. Here, the first electrode 220 has a relatively high plasma density adjacent to the edge of the substrate.

브릿지 전극(250)은 제1 전극(220)의 일 측으로부터 상기 몸체부(210)의 중심부를 지나 제1 전극(220)의 타측까지 연장되며, 상호 수직하게 연장된 제1 브릿지 도전체(251) 및 제2 브릿지 도전체(253)를 포함한다. 브릿지 전극(250)은 제2 전극(230)과는 전기적으로 절연된다. 제1 및 제2 브릿지 도전체들(251, 253)이 상호 만나는 부분에 고주파 바이어스 전압이 인가되어 제1 전극(220)으로 상기 고주파 바이어스 전압을 전달한다. 따라서 브릿지 전극(250)은 제1 전극(220)에 고주파 바이어스 전압을 전체적으로 균일하게 공급할 수 있다. 따라서 기판(W)의 에지부에 인접하도록 플라즈마가 균일하게 발생할 수 있다.The bridge electrode 250 extends from one side of the first electrode 220 to the other side of the first electrode 220 through the central portion of the body 210 and includes a first bridge conductor 251 And a second bridge conductor 253. The bridge electrode 250 is electrically insulated from the second electrode 230. A high frequency bias voltage is applied to a portion where the first and second bridge conductors 251 and 253 meet to transmit the high frequency bias voltage to the first electrode 220. Therefore, the bridge electrode 250 can uniformly supply the high-frequency bias voltage to the first electrode 220 as a whole. Therefore, the plasma can be uniformly generated adjacent to the edge portion of the substrate W.

제2 전극(230)은 몸체부(210) 내부의 중심부에 배치된다. 제2 전극(230)은 제1 전극(220) 및 브릿지 전극(250)과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가된다. The second electrode 230 is disposed at the center of the body 210. The second electrode 230 is electrically insulated from the first electrode 220 and the bridge electrode 250 and a DC voltage is applied thereto.

제2 전극(230)은 제1 및 제2 브릿지 도전체들(251, 253) 및 제1 전극(220) 사이에 배열된 제1 내지 제4 DC 도전체들(231, 232, 233, 234)을 포함한다. 따라서 제1 및 제4 DC 도전체들(231, 232, 233, 234)을 포함하는 정전척(200)은 쌍극형 정전척으로 기능한다. 즉, 제1 내지 제4 DC 도전체들(231, 232, 233, 234)에 각각 직류 전압이 인가될 경우 제1 내지 제4 DC 도전체들(231, 232, 233, 234) 및 유전물질을 포함하는 몸체부(210) 사이에 전위 포텐셜이 발생하고 따라서 제2 전극(230)이 기판을 몸체부(210)의 일면에 고정할 수 있다. 한편, 제1 전극(210)이 도우넛 형상을 가질 경우 제1 및 제2 DC 도전체들(231, 232, 233, 234)은 각각 사분원 형상을 가질 수 있다.The second electrode 230 includes first to fourth DC conductors 231, 232, 233, and 234 arranged between the first and second bridge conductors 251 and 253 and the first electrode 220, . Accordingly, the electrostatic chuck 200 including the first and fourth DC conductors 231, 232, 233, and 234 functions as a bipolar electrostatic chuck. That is, when the DC voltage is applied to each of the first to fourth DC conductors 231, 232, 233, and 234, the first to fourth DC conductors 231, 232, 233, and 234 and the dielectric material A potential potential is generated between the body portions 210 including the first electrode 230 and the second electrode 230, so that the second electrode 230 fixes the substrate to one surface of the body portion 210. Meanwhile, when the first electrode 210 has a donut shape, the first and second DC conductors 231, 232, 233, and 234 may have a quadrangular shape.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다. 도 4에 도시된 정전척은 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 정전척과 제2 전극 및 브릿지 전극을 제외하고는 실질적으로 동일하므로 정전척의 다른 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.4 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention. Since the electrostatic chuck shown in FIG. 4 is substantially the same as the electrostatic chuck described with reference to FIGS. 1 and 2 except for the second electrode and the bridge electrode, detailed description of other components of the electrostatic chuck will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척(300)은 몸체부(310), 제1 전극(310), 제2 전극(330) 및 브릿지 전극(350)을 포함한다.Referring to FIG. 4, an electrostatic chuck 300 according to an embodiment of the present invention includes a body 310, a first electrode 310, a second electrode 330, and a bridge electrode 350.

몸체부(310)는 기판을 지지한다. 예를 들면, 몸체부(310)의 상면은 기판의 일 면과 접촉한 상태에서 몸체부(310)는 기판을 지지한다. 몸체부(310)는 기판의 형상의 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 몸체부(310)는 원판형 형상을 가질 수 있다. 몸체부(310)는 고유전율 물질을 포함할 수 있다. The body portion 310 supports the substrate. For example, when the upper surface of the body portion 310 is in contact with one surface of the substrate, the body portion 310 supports the substrate. The body portion 310 may have a corresponding shape of the shape of the substrate. For example, the body portion 310 may have a disk-like shape. The body portion 310 may include a high dielectric constant material.

제1 전극(320)은 몸체부(310) 중심을 기준으로 주변부를 둘러싸도록 배치된다. 제1 전극(320)에는 고주파 바이어스 전압이 인가된다. 따라서 고주파 바이어스 전압이 인가되는 제1 전극(320)은 플라즈마 소스 가스를 플라즈마 상태로 변환시킨다. 이때 제1 전극(320)은 기판의 에지부에 인접하여 상대적으로 높은 플라즈마 밀도를 갖도록 한다. The first electrode 320 is disposed to surround the peripheral portion with respect to the center of the body portion 310. A high frequency bias voltage is applied to the first electrode 320. Accordingly, the first electrode 320 to which the high-frequency bias voltage is applied converts the plasma source gas into a plasma state. At this time, the first electrode 320 has a relatively high plasma density adjacent to the edge portion of the substrate.

브릿지 전극(350)은 제1 전극(320)의 일측으로부터 상기 몸체부(310)의 중심부까지 연장된다. 브릿지 전극(350)은 제2 전극(330)과는 전기적으로 절연된다. 브릿지 전극(350)에 고주파 바이어스 전압이 인가되어 제1 전극(320)으로 상기 고주파 바이어스 전압을 전달한다. 따라서 브릿지 전극(350)은 제1 전극(320)에 고주파 바이어스 전압을 전체적으로 균일하게 공급할 수 있다.The bridge electrode 350 extends from one side of the first electrode 320 to the center of the body 310. The bridge electrode 350 is electrically insulated from the second electrode 330. A high frequency bias voltage is applied to the bridge electrode 350 to transmit the high frequency bias voltage to the first electrode 320. Therefore, the bridge electrode 350 can uniformly supply the high-frequency bias voltage to the first electrode 320 as a whole.

제2 전극(330)은 몸체부(310) 내부의 중심부에 배치된다. 제2 전극(330)은 제1 전극(320) 및 브릿지 전극(350)과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가된다. The second electrode 330 is disposed at a central portion inside the body 310. The second electrode 330 is electrically insulated from the first electrode 320 and the bridge electrode 350 and a DC voltage is applied thereto.

제2 전극(330)은 브릿지 전극(350) 및 제1 전극(320)과 절연된 하나의 도전부를 포함한다. 따라서 제2 전극(330)을 포함하는 정전척(300)은 단극형 정전척으 로 기능한다. 즉, 제2 전극(330), 기판 및 유전물질을 포함하는 몸체부(310) 사이에 전위 포텐셜이 발생하고 따라서 제2 전극(330)이 기판을 몸체부(310)의 일면에 고정할 수 있다. The second electrode 330 includes one conductive part insulated from the bridge electrode 350 and the first electrode 320. Accordingly, the electrostatic chuck 300 including the second electrode 330 functions as a unipolar electrostatic chuck. That is, a potential potential is generated between the second electrode 330, the substrate and the body portion 310 including the dielectric material, and thus the second electrode 330 can secure the substrate to one side of the body portion 310 .

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 A 부분의 확대도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 정전척은 도 4를 참조로 설명한 정전척과 제2 전극을 제외하고는 실질적으로 동일하므로 정전척의 다른 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.5 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention. 6 is an enlarged view of a portion A shown in Fig. Since the electrostatic chuck shown in FIGS. 5 and 6 is substantially the same as the electrostatic chuck described with reference to FIG. 4 except for the second electrode, detailed description of other components of the electrostatic chuck will be omitted.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 전극(430)은 상기 브릿지 전극(450)을 중심으로 대칭되도록 배치된 제1 DC 도전체(431) 및 제2 DC 도전체(432)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 DC 도전체들(431, 432)은 상호 이격되어 상호 맞물리는 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 DC 도전체들(431, 432)은 상호 이격되어 상호 맞물리는 형상을 가질 경우, 제1 및 제2 DC 도전체들(431, 432) 및 유전물질을 포함하는 몸체부(410) 사이의 전기용량이 증가한다. 따라서, 제1 및 제2 DC 도전체들(431, 432)을 포함하는 정전척(400)은 향상된 전기용량을 갖는 쌍극형 정전척으로 기능한다.5 and 6, the second electrode 430 includes a first DC conductor 431 and a second DC conductor 432 arranged to be symmetrical about the bridge electrode 450, The first and second DC conductors 431 and 432 may have a mutually spaced, interlocking shape. The first and second DC conductors 431 and 432 may include a first and a second DC conductors 431 and 432 and a body portion 410 including a dielectric material, ) Is increased. Thus, the electrostatic chuck 400 comprising the first and second DC conductors 431 and 432 functions as a bipolar electrostatic chuck with improved capacitance.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척의 제조 방법에 따르면, 먼저 척 플레이트를 준비한다(S110). 이때 척 플레이트 일면에 후술하는 제1 전극 및 제2 전극이 형성될 수 있는 수용홈이 형성될 수 있다. 이후, 상기 척 플레이트의 중심을 기준으로 주변부에 제1 전극을 형성한다(S120). 이때 브릿지 전극도 동시에 형성될 수 있다. 브릿지 전극은 제1 전극의 일측에서 척 플레이트를 지나 제1 전극으로 타측까지 연장될 수 있다. 이어서, 상기 척 플레이트의 중심부에 상기 제1 전극으로부터 이격된 제2 전극을 형성한다(S130). Referring to FIG. 7, in accordance with a method of manufacturing an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention, a chuck plate is prepared first (S110). At this time, a receiving groove on which a first electrode and a second electrode to be described later can be formed may be formed on one surface of the chuck plate. Then, a first electrode is formed on the periphery of the chuck plate with reference to the center of the chuck plate (S120). At this time, a bridge electrode may be formed at the same time. The bridge electrode may extend from one side of the first electrode to the other side through the chuck plate. Next, a second electrode spaced apart from the first electrode is formed at the center of the chuck plate (S130).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 전극들은 척 플레이트 상에 동시에 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극들은 척 플레이트의 일면에 금속 분말을 고온 고압으로 분사하는 분사 공정으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 전극들은 스크린 프린팅 공정으로 형성될 수 있다. 이외에도 척 플레이트 상에 금속막을 형성한 후 상기 금속막 상에 형성된 마스크를 이용하여 금속막을 패터닝하여 형성될 수 있다. 또한, 수용홈에 금속 물질을 매립한 후 척 플레이트의 상면이 노출될 때까지 연마하여 수용홈에 제1 및 제2 전극들을 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second electrodes may be formed simultaneously on the chuck plate. In addition, the first and second electrodes may be formed by a spraying process of spraying the metal powder at a high temperature and a high pressure on one surface of the chuck plate. Alternatively, the first and second electrodes may be formed by a screen printing process. Alternatively, a metal film may be formed on a chuck plate and then patterned using a mask formed on the metal film. In addition, the first and second electrodes may be formed in the receiving groove by embedding the metal material in the receiving groove and polishing the upper surface of the chuck plate until the upper surface is exposed.

이어서, 상기 제1 및 제2 전극을 매설하도록 상기 척 플레이트 상에 유전체를 형성한다(S140). Next, a dielectric is formed on the chuck plate to embed the first and second electrodes (S140).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버(510), 정전척(520), 가스 공급부(530), 제1 및 제2 RF 전원 공급부들(571, 573) 및 DC 전원 공급부(575)를 포함한다. 8, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber 510, an electrostatic chuck 520, a gas supply unit 530, first and second RF power supply units 571 and 573, And a DC power supply 575.

챔버(510)는 기판을 처리하기 위한 기판 처리 공간을 제공한다. The chamber 510 provides a substrate processing space for processing the substrate.

정전척(520)은 챔버(510) 내부에 배치된다. 정전척(520)은 기판(W)을 지지한다. 정전척(520)은 유전물질을 이용하여 형성된 몸체부(521), 상기 몸체부(521) 중 심을 기준으로 주변부에 배치되고 고주파 전압이 인가되는 제1 하부 전극(523), 몸체부(521) 내부의 중심부에 배치되고 직류 전압이 인가되는 제2 전극(525) 및 제1 하부 전극(523)의 일측으로부터 중심부를 향하여 연장된 브릿지 전극(550)을 포함한다. 몸체부(521)의 상측 주변부에는 단차를 갖는 단차부가 형성되고, 정전척(520)은 상기 단차부에는 형성된 포커스링(527)을 더 포함할 수 있다. 포커스링(527)은 기판과 정전척(520)의 상면 사이로 플라즈마 가스가 유입되는 것을 억제한다.The electrostatic chuck 520 is disposed inside the chamber 510. The electrostatic chuck 520 supports the substrate W. The electrostatic chuck 520 includes a body portion 521 formed using a dielectric material, a first lower electrode 523 disposed on the periphery of the body portion 521 and applied with a high frequency voltage, a body portion 521, And a bridge electrode 550 extending from one side of the first lower electrode 523 toward the central portion. A stepped portion having a step is formed on the upper peripheral portion of the body portion 521, and the electrostatic chuck 520 may further include a focus ring 527 formed on the stepped portion. The focus ring 527 suppresses the inflow of the plasma gas between the substrate and the upper surface of the electrostatic chuck 520.

도 1 내지 도 6을 참고로 정전척에 대하여 상세히 설명하였으므로 정전척에 대한 추가적인 설명은 생략한다.Since the electrostatic chuck has been described in detail with reference to FIGS. 1 to 6, further description of the electrostatic chuck is omitted.

가스 공급부(530)는 챔버(510) 내부로 식각 가스와 같은 공정 가스를 공급한다. 예를 들면, 가스 공급부(530)는 챔버(510)의 상부에 배치될 수 있다. 가스 공급부(530)는 상기 제1 하부 전극(523)에 대응하는 제1 상부 전극(535)을 포함한다. 제1 하부 전극(523)과 제1 상부 전극(535)에 고주파 바이어스 전압이 인가되고 가스 공급부(530)가 공정 가스를 공급할 때 챔버 (510)내부에 플라즈마 공정 가스가 발생한다. 특히, 제1 상부 전극(535)과 제1 하부 전극(523)은 기판(W)의 에지부에 인접하도록 배치될 수 있다. 따라서 기판 처리 장치(500)는 기판(W)의 에지부를 효율적으로 처리할 수 있다. 예를 들면, 공정 가스가 식각 가스를 포함할 경우, 기판 처리 장치(500)는 기판(W)의 에지부를 식각할 수 있다.The gas supply unit 530 supplies a process gas such as an etching gas into the chamber 510. For example, the gas supply part 530 may be disposed on the upper part of the chamber 510. The gas supply unit 530 includes a first upper electrode 535 corresponding to the first lower electrode 523. A plasma processing gas is generated in the chamber 510 when a high frequency bias voltage is applied to the first lower electrode 523 and the first upper electrode 535 and the gas supply unit 530 supplies the process gas. In particular, the first upper electrode 535 and the first lower electrode 523 may be disposed adjacent to the edge of the substrate W. [ Therefore, the substrate processing apparatus 500 can efficiently process the edge portion of the substrate W. [ For example, when the process gas contains an etching gas, the substrate processing apparatus 500 may etch the edge portion of the substrate W. [

제1 및 제2 RF 전원 공급부(571, 573)는 상기 제1 하부 전극(523) 및 상기 제1 상부 전극(535)에 각각 고주파 전압을 공급한다. 따라서, 제1 하부 전극(523) 및 제1 상부 전극(535)에 고주파 전압이 인가될 경우 챔버(510) 내부의 공정 가스가 플라즈마 상태로 변환된다.The first and second RF power supply units 571 and 573 supply a high frequency voltage to the first lower electrode 523 and the first upper electrode 535, respectively. Accordingly, when a high frequency voltage is applied to the first lower electrode 523 and the first upper electrode 535, the process gas inside the chamber 510 is converted into a plasma state.

DC 전원 공급부(575)는 제2 전극(525)에 직류 전압을 공급한다. 제2 전극(525)에 직류 전압이 인가될 경우 제2 전극(525)에 인접하여 전위 포텐셜이 발생하고 정전척(520)이 기판(W)을 몸체부(521)에 고정한다. The DC power supply 575 supplies a DC voltage to the second electrode 525. When a DC voltage is applied to the second electrode 525, a potential potential is generated adjacent to the second electrode 525, and the electrostatic chuck 520 fixes the substrate W to the body portion 521.

한편, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(500)는 기판 처리 공정후 잔류하는 공정 가스 또는 기판 처리 공정 중 발생하는 가스를 제거하는 가스 배출부를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the substrate processing apparatus 500 according to the present invention may further include a gas discharging unit for removing the gas remaining after the substrate processing process or the gas generated during the substrate processing process.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

이와 같은 본 발명의 정전척, 이의 제조 방법 및 정전척을 포함하는 기판 처리 장치는 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 처리하는 반도체 제조 설비에 적용될 수 있다. 또한, 유리 기판을 가공하여 표시 패널을 제조하는 표시 장치의 제조 설비에도 적용될 수 있다.The substrate processing apparatus including the electrostatic chuck, the method of manufacturing the same, and the electrostatic chuck of the present invention can be applied to a semiconductor manufacturing facility for processing a semiconductor substrate such as a wafer. The present invention can also be applied to a manufacturing facility of a display device for manufacturing a display panel by processing a glass substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다.1 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도1의 I-II 선을 따라 절단한 단면도이다.Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-II in Fig. 1;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다.3 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다.4 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전척을 설명하기 위한 평면도이다.5 is a plan view for explaining an electrostatic chuck according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 A 부분의 확대도이다.6 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

100, 200, 300, 400 : 정전척 110, 210, 310, 410 : 몸체100, 200, 300, 400: electrostatic chuck 110, 210, 310, 410: body

120, 220, 320 : 제1 전극 130, 230, 330, 430 : 제2 전극120, 220, 320: first electrode 130, 230, 330, 430:

140 : 승강부 160 : 구동부140: elevating part 160: driving part

150, 250, 350, 450 : 브릿지 전극 510 : 챔버150, 250, 350, 450: bridge electrode 510: chamber

530 : 가스 공급부 540 : 가스 배출부530: gas supply part 540: gas discharge part

Claims (19)

유전 물질을 포함하고 기판이 안착되는 몸체부;A body portion including a dielectric material and on which a substrate is placed; 상기 몸체부 내부의 중심을 기준으로 주변부에 배치되며, 고주파 바이어스 전압이 인가되어 플라즈마를 형성하기 위한 제1 전극;A first electrode disposed at a periphery with respect to a center of the body and forming a plasma by applying a high frequency bias voltage; 상기 몸체부 내부의 중심부에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 절연되며 직류 전압이 인가되어 상기 기판을 상기 몸체부에 고정하는 제2 전극; 및A second electrode disposed in a central portion of the body portion and electrically insulated from the first electrode and having a DC voltage applied thereto to fix the substrate to the body portion; And 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부를 향하여 연장되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 절연된 브릿지 전극을 포함하는 정전척.And a bridge electrode extending from one side of the first electrode toward the center portion and electrically insulated from the second electrode. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 및 상기 브릿지 전극은 동일 평면상에 배치된 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the first and second electrodes and the bridge electrode are disposed on the same plane. 제1항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측에서 상기 몸체부의 중심부를 지나 상기 제1 전극의 타측까지 연장된 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the bridge electrode extends from one side of the first electrode to the other side of the first electrode through a central portion of the body. 제3항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 선대칭하도록 배치되며 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 3, wherein the first electrode comprises a first DC conductor and a second DC conductor arranged to be symmetrical about the bridge electrode and spaced apart from each other. 제1항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상호 수직하게 연장된 제1 브릿지 도전체 및 제2 브릿지 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the bridge electrode comprises a first bridge conductor and a second bridge conductor extending perpendicularly to each other. 제5항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 제1 및 제2 브릿지 도전체들과 상기 제1 전극 사이에 배열된 제1 내지 제4 DC 도전체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.6. The electrostatic chuck according to claim 5, wherein the second electrode comprises first to fourth DC conductors arranged between the first and second bridge conductors and the first electrode. 제1항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부까지 연장된 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the bridge electrode extends from one side of the first electrode to the center. 제7항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 대칭되도록 배치되고 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하고, 상기 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체들은 상호 맞물리는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 정전척.8. The device of claim 7, wherein the second electrode comprises a first DC conductor and a second DC conductor disposed symmetrically about the bridge electrode and spaced apart from each other, the first DC conductor and the second DC conductor Wherein the sieves have an interdigitated shape. 제1항에 있어서, 상기 몸체부를 승강시키는 승강부 및 상기 승강부에 구동력을 제공하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.The electrostatic chuck according to claim 1, further comprising a lift part for lifting the body part and a driving part for providing a driving force to the lift part. 척 플레이트를 준비하는 단계;Preparing a chuck plate; 상기 척 플레이트의 중심을 기준으로 주변부에 제1 전극을 형성하는 단계;Forming a first electrode at a periphery with respect to a center of the chuck plate; 상기 척 플레이트의 중심부에 상기 제1 전극으로부터 이격된 제2 전극을 형성하는 단계; 및Forming a second electrode at a central portion of the chuck plate, the second electrode being spaced apart from the first electrode; And 상기 제1 및 제2 전극을 매설하도록 상기 척 플레이트 상에 유전체를 형성하는 단계를 포함하는 정전척의 제조 방법.And forming a dielectric on the chuck plate to embed the first and second electrodes. 제10항에 있어서, 상기 척 플레이트 상에 상기 제1 및 제2 전극들의 형상에 대응되는 수용홈을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 제조 방법.11. The method of claim 10, further comprising forming a receiving groove corresponding to the shape of the first and second electrodes on the chuck plate. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들은 각각 스크린 프린팅 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정전척의 제조 방법.11. The method of claim 10, wherein the first and second electrodes are formed by a screen printing method. 기판을 처리하기 위한 기판 처리 공간을 제공하는 챔버;A chamber for providing a substrate processing space for processing the substrate; 상기 챔버 내부에 배치되며, 유전물질을 이용하여 형성된 몸체부, 상기 몸체부 내부의 중심을 기준으로 주변부에 배치되며 고주파 전압이 인가되는 제1 하부 전극, 상기 몸체부 내부의 중심부에 배치되고 직류 전압이 인가되는 제2 전극, 및 상기 제1 하부 전극의 일측으로부터 상기 중심부를 향하여 연장되며, 상기 제2 전극과 전기적으로 절연된 브릿지 전극을 구비하는 정전척;A first lower electrode disposed in the periphery of the body with a high frequency voltage applied thereto, a first lower electrode disposed in the center of the body, An electrostatic chuck extending from the one side of the first lower electrode toward the center and having a bridge electrode electrically insulated from the second electrode; 상기 챔버 내부로 공정 가스를 공급하고, 상기 제1 하부 전극에 대응하는 제1 상부 전극을 포함하는 가스 공급부; A gas supply unit for supplying a process gas into the chamber and including a first upper electrode corresponding to the first lower electrode; 상기 제1 하부 전극 및 상기 제1 상부 전극에 상기 고주파 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및A first power supply for supplying the high-frequency voltage to the first lower electrode and the first upper electrode; And 상기 제2 전극에 상기 직류 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함 하는 기판 처리 장치.And a second power supply for supplying the DC voltage to the second electrode. 제13항에 있어서, 상기 제1 하부 전극, 제2 전극 및 상기 브릿지 전극은 동일 평면상에 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.14. The apparatus of claim 13, wherein the first lower electrode, the second electrode, and the bridge electrode are disposed on the same plane. 제13항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 하부 전극의 일측에서 상기 몸체부의 중심부를 지나 상기 제1 전극의 타측까지 연장된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.14. The apparatus of claim 13, wherein the bridge electrode extends from one side of the first lower electrode to a second side of the first electrode through a central portion of the body. 제15항에 있어서, 상기 제1 하부 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 선대칭하도록 배치되며 상호 이격된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.16. The apparatus of claim 15, wherein the first lower electrode comprises a first DC conductor and a second DC conductor arranged to be symmetrical about the bridge electrode and spaced apart from each other. 제13항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상호 수직하게 연장된 제1 브릿지 도전체 및 제2 브릿지 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.14. The apparatus of claim 13, wherein the bridging electrode comprises a first bridging conductor and a second bridging conductor extending perpendicularly to one another. 제17항에 있어서, 상기 제2 전극은 상기 제1 및 제2 브릿지 도전체들과 상기 제1 하부 전극 사이에 배열된 제1 내지 제4 DC 도전체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the second electrode comprises first through fourth DC conductors arranged between the first and second bridge conductors and the first lower electrode. 제13항에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 제1 전극의 일측으로부터 상기 중심부까지 연장되고, 상기 제2 전극은 상기 브릿지 전극을 중심으로 대칭하도록 상호 이격되어 배치된 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체를 포함하고, 상기 제1 DC 도전체 및 제2 DC 도전체들은 상호 맞물리는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.14. The device of claim 13, wherein the bridge electrode extends from one side of the first electrode to the center, the second electrode comprises a first DC conductor and a second DC conductor spaced apart from each other to be symmetrical about the bridge electrode, Wherein the first DC conductor and the second DC conductors have an interdigitated shape.
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