KR101574779B1 - Cap type electrostatic chuck having heater and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 열확산판의 역할을 세라믹 재료로 대체하는 히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척는 기판 처리 장치의 내부에 구비되어 기판이 안치되는 정전척으로서, 하면의 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부를 형성하도록 하면의 가장자리에서 하부방향으로 돌출되는 차단링부가 형성되고, 상기 하면의 포켓홈부에 전극이 인쇄된 상부 유전체와; 상기 전극을 덮으면서 접합층을 매개로 상기 상부 유전체의 포켓홈부에 접합되는 하부 절연체와; 상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 패턴과; 상기 히터 패턴을 덮으면서 상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 보호층과; 본딩층을 매개로 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면에 접합되는 베이스 바디를 포함한다.The present invention relates to a cap type electrostatic chuck equipped with a heater for replacing the role of an aluminum thermal diffusion plate with a ceramic material and a method of manufacturing the same, and a cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention, And an electrode is printed on a pocket groove portion of the lower surface of the lower surface of the lower ring portion so as to form a pocket groove portion that opens downward in a central region of a lower surface of the lower surface, An upper dielectric; A lower insulator which is joined to the pocket groove portion of the upper dielectric body through the bonding layer while covering the electrode; A heater pattern formed on a lower surface of the lower insulator; A heater protection layer formed on the lower surface of the lower insulator while covering the heater pattern; And a base body joined to a lower surface of the heater protection layer and a lower surface of the blocking ring portion via a bonding layer.

Description

히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법{CAP TYPE ELECTROSTATIC CHUCK HAVING HEATER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cap type electrostatic chuck equipped with a heater,

본 발명은 히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄 열확산판의 역할을 세라믹 재료로 대체하는 히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cap type electrostatic chuck having a heater and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a cap type electrostatic chuck equipped with a heater for replacing the role of an aluminum thermal diffusion plate with a ceramic material and a method of manufacturing the same.

일반적으로 기판 처리 장치는 웨이퍼 상에 막을 증착하거나, 반도체 기판상에 증착된 막을 식각하는 장치들을 지칭한다. 이와 같은 기판 처리 장치를 통해 막을 형성하고 식각하여 반도체 소자, 평판 표시 패널, 광학 소자 및 솔라셀 등을 생산한다. In general, a substrate processing apparatus refers to apparatuses for depositing a film on a wafer or etching a film deposited on a semiconductor substrate. A film is formed and etched through such a substrate processing apparatus to produce semiconductor devices, flat panel display panels, optical elements, and solar cells.

기판 처리 장치를 통해 웨이퍼 상에 박막을 증착하는 경우에는, 웨이퍼가 처리되는 공간을 제공하는 챔버의 내부에 웨이퍼를 안치시킨 다음 화학기상증착, 스퍼터링, 포토리소그라피, 에칭, 이온주입 등 수많은 단위 공정들을 순차적 또는 반복적으로 수행하고 가공하는 방법을 통해 웨이퍼 표면에 소정의 막을 형성한다.In the case of depositing a thin film on a wafer through a substrate processing apparatus, a wafer is placed inside a chamber which provides a space for processing the wafer, and then a number of unit processes such as chemical vapor deposition, sputtering, photolithography, A predetermined film is formed on the surface of the wafer through a sequential or repetitive processing and processing.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 구성도로서, 기판 처리 장치는 웨이퍼(W)가 처리되는 공간을 제공하는 챔버(10)와, 상기 챔버(10)의 하부에 구비되어 웨이퍼(W)가 안치되는 기판 안치유닛(20)과, 상기 기판 안치유닛(20)의 상부에 구비되어 박막의 증착 또는 식각을 위한 공정가스가 분사되는 가스 분사유닛(30)이 구비된다. 이때 상기 기판 안치유닛(20)은 정전기력을 사용해 웨이퍼를 척킹(chucking) 또는 디척킹(dechucking)시키는 정전척이 일반적으로 사용된다.FIG. 1 is a block diagram showing a general substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus includes a chamber 10 for providing a space in which a wafer W is processed, And a gas injection unit 30 provided at an upper portion of the substrate positioning unit 20 and through which a process gas for depositing or etching a thin film is injected. At this time, the substrate holding unit 20 is generally used as an electrostatic chuck for chucking or dechucking a wafer by using an electrostatic force.

기판 처리 장치에서 웨이퍼(W)를 처리하는 공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼(W)를 챔버(10) 내부의 기판 안치유닛(이하, 예를 들어 이하 "정전척"이라 함)(20)에 척킹시켜서 웨이퍼(W)를 가공한 후, 다음 단계의 가공을 위해 디척킹하는 과정을 여러번 반복하게 된다.In order to proceed the process of processing the wafer W in the substrate processing apparatus, the wafer W is chucked by a substrate holding unit (hereinafter referred to as "electrostatic chuck" hereinafter) 20 in the chamber 10 After the wafer W is processed, the process of dechucking for the next step is repeated several times.

정전척(ESC; 20)은 젠센-라벡효과(A. Jehnson & K. Rahbek's Force)에 의한 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키는 웨이퍼 지지대로서, 건식가공 공정이 일반화되어가는 최근의 반도체소자 제조기술의 추세에 부응하여 진공척이나 기계식 척을 대체하여 반도체소자 제조공정 전반에 걸쳐 사용되고 있는 장치이며, 특히 플라즈마를 이용하는 드라이 에칭공정에서는, 챔버 상부에 설치되는 RF 상부전극에 대한 하부전극의 역할을 하며, 고온(약 150∼200℃)가공되는 웨이퍼의 배면 측에 불활성 가스를 공급하거나 별도의 수냉부재가 설치되어 웨이퍼의 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.The electrostatic chuck (ESC) 20 is a wafer supporting table for fixing the wafer W using an electrostatic force by A. Jehnson & K. Rahbek's force, In particular, in a dry etching process using a plasma, a lower electrode of the RF upper electrode provided at an upper portion of the chamber serves as a lower electrode And an inert gas is supplied to the back side of the wafer processed at a high temperature (about 150 to 200 ° C), or a separate water-cooling member is provided to maintain the temperature of the wafer at a constant level.

정전척(20)의 사용에 대하여 부연하자면, 챔버(10)의 내부로 웨이퍼(W)를 로딩시킨 후 정전척(20)에 내장된 전극(27)에 전원을 인가하면, 상기 정전척(20)의 표면에 정전기가 발생되어 웨이퍼(W)를 견고히 고정되는 척킹 작업이 수행되는 것이다. 이 상태에서 상기 챔버(10)의 내부에서 웨이퍼(W)의 표면을 가공하고, 가공이 완료된 후 전극(27)에 공급된 전원을 차단하고 상기 웨이퍼(W)를 정전척(20)에서 분리하는 디척킹 작업을 수행하게 된다.When the wafer W is loaded into the chamber 10 and then the electric power is applied to the electrode 27 built in the electrostatic chuck 20, the electrostatic chuck 20 Is generated on the surface of the wafer W and the chucking operation in which the wafer W is firmly fixed is performed. In this state, the surface of the wafer W is processed in the chamber 10, the power supplied to the electrode 27 is cut off, and the wafer W is separated from the electrostatic chuck 20 Dechucking operation is performed.

한편, 최근의 정전척에는 각종 공정 효율을 향상시킬 목적으로 웨이퍼를 균일하게 가열시키기 위한 수단으로 히터 패턴을 형성시킨다.On the other hand, a heater pattern is formed on a recent electrostatic chuck by means for uniformly heating the wafer for the purpose of improving various process efficiencies.

이렇게 히터가 장착된 정전척은 크게 분리형과 일체형으로 구분되는데, 분리형은 온도균일도는 좋은 장점이 있으나, 알루미늄 열확산판이 안테나 역할을 하여 플라즈마의 방전가능성이 큰 단점이 있다. 그리고, 일체형은 분리형보다 플라즈마 방전가능성은 낮은 장점이 있지만, 제조방식이 까다롭고 온도균일도가 분리형에 비하여 나쁘며 이종세라믹의 접합이 원활하지 않은 단점이 있다.The electrostatic chuck equipped with the heater is divided into a separable type and an integral type. However, the separated type has a good temperature uniformity, but the aluminum thermal diffusion plate serves as an antenna and has a disadvantage that the discharge of plasma is great. In addition, although the integrated type has a lower possibility of plasma discharge than the separated type, the manufacturing method is complicated, the temperature uniformity is worse than the separation type, and the bonding of the hetero ceramic is not smooth.

도 2a 및 도 2a는 종래의 히터가 장착된 분리형 정전척을 보여주는 도면이다.2A and 2A are views showing a conventional separator type electrostatic chuck equipped with a heater.

도 2a에 도시된 바와 같이 종래의 히터가 장착된 정전척(20)은 챔버(10) 내에서 하부전극의 역할을 하며 원판형상으로 형성된 알루미늄 재질의 베이스 바디(21)와, 제 1 본딩층(22)에 의해 베이스 바디(21)의 상면에 부착되며 내부에는 히터 패턴(23b)이 형성되는 히팅판(23)과, 상기 히팅판(23)에서 발생되는 열을 확산시키는 알루미늄(Al)소재의 열확산판(24)과, 제 2 본딩층(25)에 의해 상기 열확산판(24)의 상면에 부착되며 내부에는 전극(27)이 내장된 세라믹판(26)으로 구성된다.2A, an electrostatic chuck 20 equipped with a conventional heater includes a base body 21 made of aluminum and serving as a lower electrode in the chamber 10, a base body 21 made of aluminum, A heating plate 23 attached to the upper surface of the base body 21 by a heater 22 and having a heater pattern 23b formed therein and a heating plate 23 made of an aluminum material for diffusing heat generated from the heating plate 23 And a ceramic plate 26 attached to the upper surface of the thermal diffusion plate 24 by a thermal diffusion plate 24 and a second bonding layer 25 and having an electrode 27 embedded therein.

상기 히팅판(23)은 하부층(23a)과 상부층(23c)으로 구분되고, 상기 하부층(23a)과 상부층(23c)의 계면에 상기 히터 패턴(23b)이 형성된다. 이때 상기 하부층(23a) 및 상부층(23c)은 Pl film으로 형성된다.The heating plate 23 is divided into a lower layer 23a and an upper layer 23c and the heater pattern 23b is formed at an interface between the lower layer 23a and the upper layer 23c. At this time, the lower layer 23a and the upper layer 23c are formed of a Pl film.

그리고, 상기 제 1 본딩층(22) 및 제 2 본딩층(25)은 세라믹과 알루미늄(Al)의 열팽창 차이를 흡수하기 위하여 실리콘 엘라스토머가 소재로 사용되는데, 실리콘 엘라스토머는 150℃ 정도가 최대 사용가능 온도이다.The first bonding layer 22 and the second bonding layer 25 are made of a silicone elastomer in order to absorb the difference in thermal expansion between the ceramic and aluminum (Al). The silicone elastomer has a maximum use temperature of about 150 ° C. Temperature.

한편, 기판처리 장치에서 웨이퍼(W)를 처리하는 공정은 일반적으로 150℃ 이상의 고온에서 진행되기 때문에 웨이퍼(W)를 처리하는 공정 중에 제 1 본딩층(22) 및 제 2 본딩층(25)이 플라즈마에 침식되어 열전도성이 열화되어 온도 균일도가 나빠지는 단점이 있었다.On the other hand, since the process of processing the wafer W in the substrate processing apparatus generally proceeds at a high temperature of 150 ° C or more, the first bonding layer 22 and the second bonding layer 25 are formed during the process of processing the wafer W There is a disadvantage in that the thermal conductivity is deteriorated due to the erosion of the plasma and the temperature uniformity is deteriorated.

또한, 제 1 본딩층(22) 및 제 2 본딩층(25)의 손상에 의해 가스의 차단 기능이 저하되어 정전척(20)의 손상을 배가시키는 한편, 실리콘 엘라스토머가 단단하지 않기 때문에 실리콘 엘라스토머가 고온에 노출되는 경우에 제 1 본딩층(22) 및 제 2 본딩층(25)이 부드럽게 변하고, 이에 따라 세라믹판(26)의 표면 평탄도가 나빠져서 온도관리가 힘들고, 웨이퍼(W)의 처리에도 나쁜 영향을 미치는 문제가 있었다.In addition, the damage of the first bonding layer 22 and the second bonding layer 25 deteriorates the gas shutoff function, thereby doubling the damage of the electrostatic chuck 20. On the other hand, since the silicone elastomer is not hard, The first bonding layer 22 and the second bonding layer 25 are smoothly changed in the case of being exposed to a high temperature and the surface flatness of the ceramic plate 26 is thereby deteriorated to make it difficult to manage the temperature, There were problems with bad influence.

그래서 종래에는 제 1 본딩층(22) 및 제 2 본딩층(25)이 직접 고온의 환경에 노출되는 것을 억제하기 위하여 도 2b에 도시된 바와 같이 베이스 바디(21)의 상단, 제 1 본딩층(22), 히팅판(23), 열확산판(24) 및 제 2 본딩층(25)의 측면을 둘러싸는 보호링(28)을 형성하였다. 상기 보호링(28)은 에폭시 또는 테프론 링 등을 사용하여 형성하였다.Therefore, in order to prevent the first bonding layer 22 and the second bonding layer 25 from being directly exposed to a high-temperature environment, the upper end of the base body 21, the first bonding layer 22, the heating plate 23, the thermal diffusion plate 24, and the second bonding layer 25 are formed. The protective ring 28 is formed using an epoxy or Teflon ring or the like.

하지만, 보호링(28)이 형성된 정전척(20)도 보호링이 고온의 환경에 노출되면서 보호링(28)이 침식되거나 보호링(28)에 균열이 발생되는 문제가 있었다.However, the electrostatic chuck 20 formed with the protection ring 28 also has a problem that the protection ring 28 is exposed to a high temperature environment or cracks are generated in the protection ring 28.

한편, 본 출원인은 종래의 정전척에서 베이스 바디와 전극이 형성된 정전척 본체를 견고히 고정시키기 위한 본딩층이 외부로 노출되어 있으므로 웨이퍼를 가공시 챔버의 내부로 공급되는 고온의 가스에 의해서 본딩층이 손상 및 연소되어 접착력이 저하되거나 챔버 내부가 오염되는 문제점을 해결하기 위하여 본딩층을 보호할 수 있는 "캡 형 정전척(등록특허 10-0783569; 특허문헌 1)를 제안하였다.In the conventional electrostatic chuck, since the bonding layer for firmly fixing the base body and the electrostatic chuck body formed with the electrode is exposed to the outside in the conventional electrostatic chuck, the bonding layer is formed by the high temperature gas supplied into the chamber at the time of processing the wafer. A cap-type electrostatic chuck (Patent Document 1) which can protect the bonding layer to solve the problem that the bonding strength is damaged and burned and the inside of the chamber is contaminated.

이에 본 출원인은 특허문헌 1의 기술에서 착안하여 종래 히터 패턴이 장착된 분리형 정전척의 단점을 극복할 수 있다는 생각에 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present applicant has completed the present invention based on the idea that the disadvantages of the conventional separator type electrostatic chuck equipped with a heater pattern can be overcome by drawing attention to the technique of Patent Document 1.

등록특허 10-0783569 (2007. 12. 03)Patent No. 10-0783569 (December 03, 2007)

본 발명은 캡형 정전척을 이루는 하부 절연체에 히터 패턴을 직접적으로 형성시키는 히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention provides a cap type electrostatic chuck equipped with a heater that directly forms a heater pattern on a lower insulator constituting a cap type electrostatic chuck, and a method of manufacturing the same.

특히, 캡형 정전척을 형성함에 따라 종래의 알루미늄 열확산판을 세라믹소재의 하부 절연체로 대체하여 알루미늄 열확산판의 노출에 의해 발생되는 공정결함의 발생을 방지할 수 있는 히터가 장착된 캡형 정전척 및 그 제조방법을 제공한다.
In particular, a cap type electrostatic chuck equipped with a heater that can prevent the occurrence of process defects caused by exposure of an aluminum thermal diffusion plate by replacing a conventional aluminum thermal diffusion plate with a lower insulator of a ceramic material as the cap type electrostatic chuck is formed, And a manufacturing method thereof.

본 발명의 일 실시형태에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척는 기판 처리 장치의 내부에 구비되어 기판이 안치되는 정전척으로서, 하면의 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부를 형성하도록 하면의 가장자리에서 하부방향으로 돌출되는 차단링부가 형성되고, 상기 하면의 포켓홈부에 전극이 인쇄된 상부 유전체와; 상기 전극을 덮으면서 접합층을 매개로 상기 상부 유전체의 포켓홈부에 접합되는 하부 절연체와; 상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 패턴과; 상기 히터 패턴을 덮으면서 상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 보호층과; 본딩층을 매개로 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면에 접합되는 베이스 바디를 포함한다.A cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention is an electrostatic chuck provided inside a substrate processing apparatus and having a substrate placed thereon, An upper dielectric body on which an electrode is printed in the pocket groove portion of the lower surface; A lower insulator which is joined to the pocket groove portion of the upper dielectric body through the bonding layer while covering the electrode; A heater pattern formed on a lower surface of the lower insulator; A heater protection layer formed on the lower surface of the lower insulator while covering the heater pattern; And a base body joined to a lower surface of the heater protection layer and a lower surface of the blocking ring portion via a bonding layer.

상기 하부 절연체의 열전도도가 상기 상부 유전체의 열전도도 보다 높은 것을 특징으로 한다.And the thermal conductivity of the lower insulator is higher than the thermal conductivity of the upper dielectric.

상기 상부 유전체의 내플라즈마성 및 내마모성은 상기 하부 절연체의 내플라즈마성 및 내마모성 보다 높은 것을 특징으로 한다.The plasma resistance and the wear resistance of the upper dielectric are higher than the plasma and wear resistance of the lower dielectric.

상기 히터 패턴은 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐 및 인코넬 중 어느 하나의 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.Wherein the heater pattern is formed of any one of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten, and inconel.

상기 접합층은 상기 상부 유전체의 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 한다.And the bonding layer is not exposed to the outside of the upper dielectric.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법은 기판 처리 장치의 내부에 구비되어 기판이 안치되는 정전척을 제조하는 방법으로서, 세라믹 재료를 사용하여 상부 유전체를 준비하는 단계와; 상기 상부 유전체의 하면 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부를 형성하는 단계와; 상기 상부 유전체의 하면 중 상기 포켓홈부에 전극을 형성하는 단계와; 상기 포켓홈부의 형상에 대응되는 형상으로 세라믹 재료를 사용하여 하부 절연체를 준비하는 단계와; 접착제를 이용하여 상기 하부 절연체와 상기 상부 유전체의 계면에 접합층을 형성하면서 상기 하부 절연체를 상기 상부 유전체의 포켓홈부에 접합시키는 단계와; 상기 하부 절연체의 하면에 히터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 히터 패턴을 덮도록 상기 하부 절연체의 하면에 히터 보호층을 형성하는 단계와; 알루미늄을 사용하여 베이스 바디를 준비하는 단계와; 접착제를 이용하여 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면과 베이스 바디의 상면 사이에 본딩층을 형성하면서 상기 베이스 바디를 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면에 접합시키는 단계를 포함한다.Meanwhile, a method of manufacturing a cap-type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing an electrostatic chuck provided inside a substrate processing apparatus, in which a substrate is placed, ; Forming a pocket groove portion opening downward in a lower central region of the upper dielectric; Forming an electrode in the pocket groove portion of the lower surface of the upper dielectric body; Preparing a lower insulator using a ceramic material in a shape corresponding to the shape of the pocket groove; Bonding the lower insulator to the pocket groove of the upper dielectric while forming a bonding layer on an interface between the lower insulator and the upper dielectric using an adhesive; Forming a heater pattern on a lower surface of the lower insulator; Forming a heater protection layer on the lower surface of the lower insulator so as to cover the heater pattern; Preparing a base body using aluminum; Bonding the base body to the lower surface of the heater protection layer and the lower surface of the blocking ring portion while forming a bonding layer between the lower surface of the heater protection layer and the lower surface of the blocking ring portion and the upper surface of the base body using an adhesive do.

상기 하부 절연체는 상기 상부 유전체보다 열전도도가 높은 세라믹 재료를 사용하여 준비되는 것을 특징으로 한다.And the lower insulator is prepared using a ceramic material having higher thermal conductivity than the upper dielectric.

상기 상부 유전체는 상기 하부 절연체보다 내플라즈마성 및 내마모성이 높은 세라믹 재료를 사용하여 준비되는 것을 특징으로 한다.And the upper dielectric material is prepared using a ceramic material having higher plasma resistance and wear resistance than the lower dielectric material.

상기 히터 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 히터 패턴은 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐 및 인코넬 중 어느 하나의 재료를 사용하여 상기 하부 절연체의 하면에 직접 형성하는 것을 특징으로 한다.
In the step of forming the heater pattern, the heater pattern is formed directly on the lower surface of the lower insulator by using any one of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten and inconel.

본 발명의 실시예에 따르면, 종래 히터가 장착된 정전척에서 히터의 열을 균일하게 확산시키는 역할을 하던 알루미늄소재의 열확산판을 대체하여 세라믹소재의 하부 절연체를 형성시킴에 따라 알루미늄소재가 노출되면서 발생하는 플라즈마의 방전가능성을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a lower insulating material of a ceramic material is formed by replacing an aluminum material thermal diffusion plate that uniformly diffuses the heat of a heater in an electrostatic chuck equipped with a conventional heater, There is an effect that the possibility of discharge of generated plasma can be fundamentally cut off.

또한, 캡형의 상부 유전체를 구비하고, 그 내부에 하부 절연체를 형성하면서 서로 다른 세라믹재료를 사용할 수 있어 상부 유전체로 내플라즈마성과 내마모성이 좋은 세라믹재료를 사용하고, 하부 절연체로 열전도도가 좋은 세라믹재료를 사용함에 따라 내플라마성, 내마모성 및 열전도도까지 좋은 정전척을 생산할 수 있는 효과가 있다.
In addition, it is also possible to use a ceramic material having a cap-shaped upper dielectric material, a lower dielectric material and a different ceramic material so that an upper dielectric material has good plasma and abrasion resistance, and a ceramic material having a high thermal conductivity It is possible to produce an electrostatic chuck which is excellent in resistance to flame, abrasion resistance and thermal conductivity.

도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 구성도이고,
도 2a 및 도 2a는 종래의 히터가 장착된 분리형 정전척을 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법을 보여주는 도면이다.1 is a configuration diagram showing a general substrate processing apparatus,
2A and 2A are views showing a conventional separator type electrostatic chuck equipped with a heater,
3 is a view showing a cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention,
4 is a view illustrating a method of manufacturing a cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척을 보여주는 도면이다.3 is a view showing a cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척은 내부에 전극(112)이 내장되고, 하면에 히터 패턴(115)이 형성된 캡형의 정전척 본체(110)와; 상기 정전척 본체(110)의 하면에 본딩층(130)에 의해 결합되는 베이스 바디(120)를 포함한다.3, the cap type electrostatic chuck having a heater according to an embodiment of the present invention includes a cap type electrostatic chuck main body 110 having electrodes 112 inside and a heater pattern 115 formed on a bottom surface thereof, Wow; And a base body 120 coupled to the lower surface of the electrostatic chuck body 110 by a bonding layer 130.

정전척 본체(110)는 캡형으로 구성되어 그 상면에 안치되는 웨이퍼를 정전기력으로 척킹 또는 디척킹시키는 수단으로서, 하면에 전극(112)이 인쇄된 상부 유전체(111)와; 상면이 상기 상부 유전체(111)의 하면에 접합되면서 하면에 히터 패턴(115)이 형성되는 하부 절연체(113)로 이루어진다.The electrostatic chuck body 110 has a cap shape and is chucked or de-chucked by electrostatic force of a wafer placed on its upper surface. The electrostatic chuck body 110 includes an upper dielectric 111 on which an electrode 112 is printed on a lower surface thereof; And a lower insulator 113 having a top surface joined to a lower surface of the upper dielectric 111 and a heater pattern 115 formed on a lower surface thereof.

상기 상부 유전체(111)는 그 상면에 웨이퍼가 직접 안치되는 수단으로서, 그 상면은 웨이퍼가 안치되도록 평평하게 형성된다.The upper dielectric 111 is a means for directly placing a wafer on its upper surface, and its upper surface is formed flat so that the wafer is housed.

이때 상기 상부 유전체(111)의 하면에는 웨이퍼(W)를 척킹 또는 디척킹 하기 위하여 정전기력을 발생시키는 전극(112)이 형성된다. 이때 상기 상부 유전체(111)에는 웨이퍼의 가공시 챔버의 내부로 공급되는 고온의 가스와 같은 챔버 내부의 여러 요인으로부터 상기 전극(112)을 보호하기 위하여 상기 전극(112)을 둘러싸는 차단링부(111a)가 형성된다. 부연하자면, 상기 상부 유전체(111)의 하면에는 중심영역에 하부방향으로 개구되어 전극(112)이 형성되는 영역을 형성하는 포켓홈부(도 4의 111b)를 형성하도록 상기 상부 유전체(111) 하면의 가장자리에서 하부방향으로 둘출되는 차단링부(111a)가 형성된다. 이렇게 차단링부(111a)를 형성함에 따라 그 내부로 포켓홈부(111b)가 형성된다. 그래서 상기 상부 유전체(111)의 하면 중 포켓홈부(111b)가 형성된 영역에 상기 전극(112)이 형성된다.At this time, an electrode 112 for generating an electrostatic force for chucking or dechucking the wafer W is formed on the lower surface of the upper dielectric 111. The upper dielectric 111 is provided with a blocking ring portion 111a surrounding the electrode 112 to protect the electrode 112 from various factors in the chamber such as a high temperature gas supplied to the chamber during processing of the wafer, Is formed. 4) of the upper dielectric layer 111 is formed in the lower surface of the upper dielectric layer 111 so as to form a pocket groove (111b in FIG. 4) A blocking ring portion 111a is formed which extends from the edge to the lower side. As the blocking ring portion 111a is formed, the pocket groove portion 111b is formed therein. Therefore, the electrode 112 is formed in a region of the lower surface of the upper dielectric 111 where the pocket groove 111b is formed.

상기 전극(112)은 니켈(Ni), 텅스텐(W) 등을 스크린인쇄 방식, 박막 인쇄, 무전해도금 방식 또는 스퍼터링 방식 등 전극을 형성할 수 있는 다양한 방식 중 어느 하나의 방식을 사용하여 형성시킨다. 그래서 상기 상부 유전체(111)는 상기 전극(112)에서 생성되는 정전기력이 원활하게 통과할 수 있도록 세라믹 소재를 선택적으로 사용하여 제조된다.The electrode 112 may be formed using any one of various methods for forming electrodes such as a nickel (Ni), a tungsten (W), and the like by a screen printing method, a thin film printing method, an electroless plating method, or a sputtering method . Therefore, the upper dielectric 111 is manufactured by selectively using a ceramic material so that the electrostatic force generated by the electrode 112 can smoothly pass through.

상기 하부 절연체(113)는 상기 상부 유전체(111)에 형성되는 전극(112)을 보호하면서 정전척 본체(110)의 형상을 유지하는 동시에 정전척 본체(110)를 상기 베이스 바디(120)에 접합시키는 수단으로서, 상기 상부 유전체(111)의 차단링부(111a)에 의해 형성되는 포켓홈부(111b)에 대응되는 형상으로 형성된다.The lower insulator 113 maintains the shape of the electrostatic chuck main body 110 while protecting the electrode 112 formed on the upper dielectric 111 and at the same time the electrostatic chuck main body 110 is bonded to the base body 120 And is formed in a shape corresponding to the pocket groove portion 111b formed by the blocking ring portion 111a of the upper dielectric 111. [

특히, 본 발명에서는 상기 하부 절연체(113)가 세라믹 소재로 형성되면서 그 하면에 형성되는 히터 패턴(115)에서 발생되는 열을 상부 유전체(111)로 전달하는 열확산판의 역할을 수행한다. 그래서, 상기 하부 절연체(113)는 열을 신속하고도 균일하게 전달하기 위하여 상기 상부 유전체(111)와 다른 세라믹 재료로 형성되되, 하부 절연체(113)의 열전도도가 상기 상부 유전체(111)의 열전도도 보다 높은 것이 바람직하다.Particularly, in the present invention, the lower insulator 113 is formed of a ceramic material and serves as a thermal diffusion plate for transferring the heat generated from the heater pattern 115 formed on the lower surface thereof to the upper dielectric 111. The lower insulator 113 is formed of a ceramic material different from the upper dielectric material 111 in order to transmit heat quickly and uniformly. The thermal conductivity of the lower insulator 113 is higher than the thermal conductivity of the upper dielectric material 111 Is preferable.

한편, 상기 상부 유전체(111)는 챔버 내에서 플라즈마에 노출되는 영역이기 때문에, 상부 유전체(111)의 내플라즈마성 및 내마모성이 상기 하부 절연체(113)의 내플라즈마성 및 내마모성 보다 높은 것이 바람직하다.Since the upper dielectric 111 is a region exposed to the plasma in the chamber, the plasma resistance and wear resistance of the upper dielectric 111 are preferably higher than the plasma resistance and abrasion resistance of the lower dielectric 113.

상기 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)는 서로 다른 세라믹 재료로 형성되면서, 열전도도, 내플라즈마성 및 내마모성의 상기 조건을 만족하면서, 정전척의 재료로 사용할 수 있다면 어떠한 세라믹 재료를 사용하여도 무방하다. 예를 들어 상기 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)는 Al2O3 소재 또는 Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재가 선택적으로 사용될 수 있을 것이다.The upper dielectric 111 and the lower insulator 113 are formed of different ceramic materials and can be used as a material of the electrostatic chuck while satisfying the above conditions of thermal conductivity, plasma resistance and abrasion resistance, It is acceptable. For example, the upper dielectric 111 and the lower insulator 113 is Al 2 O 3 material or Al 2 O 3 -TiC, Al 2 O 3 -SiC , such as Al 2 O 3 composite material can optionally be used will be.

이때 상기 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)는 이종 재료의 접합이 가능한 접착제를 사용하여 상기 상부 유전체(111)의 포켓홈부(111b)에 상기 하부 절연체(113)를 접합시킨다. 이때 사용되는 접착제에 의해 상기 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113) 사이에는 접합층(114)이 형성된다. 특히, 상기 접합층(114)은 상기 상부 유전체(111)에 형성된 차단링부(111a)에 의해 상기 상부 유전체(111)의 외부로 노출되지 않는다. 이에 따라 접합층(114)이 챔버 내 공정 분위기에서 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있고, 접합층(114)을 형성하는 접착제의 종류로 이종 재료를 접합할 수 있는 다양한 접착제를 폭넓게 선택할 수 있다.At this time, the upper dielectric 111 and the lower insulator 113 are bonded to the lower insulator 113 by using an adhesive capable of bonding dissimilar materials to the pocket recess 111b of the upper dielectric 111. A bonding layer 114 is formed between the upper dielectric 111 and the lower insulator 113 by an adhesive. Particularly, the bonding layer 114 is not exposed to the outside of the upper dielectric 111 by the blocking ring portion 111a formed in the upper dielectric 111. Accordingly, it is possible to prevent the bonding layer 114 from being damaged or deformed in the process atmosphere in the chamber, and a wide variety of adhesives capable of bonding the different materials to the kind of the adhesive forming the bonding layer 114 can be selected.

한편, 상기 하부 절연체(113)의 하면에는 히터 패턴(115)이 형성된다. 상기 히터 패턴(115)은 전원의 인가에 의해 열을 발생시키는 소재를 사용하고, 예를 들어 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐(W) 및 인코넬(inconel) 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, a heater pattern 115 is formed on the lower surface of the lower insulator 113. The heater pattern 115 may be formed of any material selected from the group consisting of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten (W), and inconel Do.

그리고, 상기 하부 절연체(113)의 하면에는 상기 히터 패턴(115)을 덮으면서 히터 패턴(115)을 보호하는 히터 보호층(116)이 형성된다.A heater protection layer 116 covering the heater pattern 115 and protecting the heater pattern 115 is formed on the lower surface of the lower insulator 113.

상기 히터 보호층(116)은 히터 패턴(115)을 덮어서 히터 패턴(115)을 절연시키면서 외부로 노출되는 것을 방지하는 수단으로서, 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 히터 보호층(116)은 챔버 내 고온 환경에서 사용할 수 있는 고분자 재료 또는 세라믹 재료가 사용될 수 있다. 만약 히터 보호층(116)으로 고분자 재료를 사용하는 경우에는 액체 상태의 고분자 재료를 도포 후 건조하거나 필름 상태의 고분자 재료를 압착하여 형성시킬 수 있다. 그리고, 히터 보호층(116)으로 세라믹 재료를 사용하는 경우에는 박막증착법이나 스퍼터링법으로 형성시킬 수 있다.The heater protection layer 116 covers the heater pattern 115 to insulate the heater pattern 115 and prevents exposure to the outside. The heater protection layer 116 may be formed of various materials. For example, the heater protection layer 116 may be a polymeric material or a ceramic material that can be used in a high-temperature environment in a chamber. If a polymer material is used as the heater protective layer 116, the liquid polymer material may be applied and dried, or a polymer material in a film state may be squeezed. When a ceramic material is used for the heater protection layer 116, it can be formed by a thin film deposition method or a sputtering method.

한편, 상기 베이스 바디(120)는 챔버의 내부에 상기 정전척 본체(110)를 설치하기 위한 지지대로서, 필요에 따라 챔버 내에서 하부전극의 역할을 하면서, 상기 정전척 본체(110)에 안치되는 웨이퍼를 냉각시키기 위한 냉각수단이 구비될 수 있다.The base body 120 is a support for installing the electrostatic chuck main body 110 in the chamber and may be installed in the electrostatic chuck body 110, Cooling means for cooling the wafer may be provided.

상기 베이스 바디(120)는 상면이 평평하게 형성되는 원판형상으로 형성되고, 예를 들어 알루미늄 재질로 형성된다. 그래서 접착제를 사용하여 상기 베이스 바디(120)의 상면에 상기 정전척 본체(110), 정확하게는 히터 보호층(116)의 하면 및 상기 차단링부(111a)의 하면을 접합시킨다. 이때 사용되는 접착제에 의해 상기 정전척 본체(110)와 베이스 바디(120) 사이에는 본딩층(130)이 형성된다.
The base body 120 is formed in a disc shape having a flat upper surface, and is formed of, for example, aluminum. Therefore, the lower surface of the electrostatic chuck body 110, more precisely the lower surface of the heater protection layer 116 and the lower surface of the blocking ring portion 111a are bonded to the upper surface of the base body 120 using an adhesive. A bonding layer 130 is formed between the electrostatic chuck body 110 and the base body 120 by an adhesive.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.A method of manufacturing a cap type electrostatic chuck with a heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법을 보여주는 도면이다.4 is a view illustrating a method of manufacturing a cap type electrostatic chuck equipped with a heater according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법은 먼저 세라믹 재료를 이용하여 상부 유전체(111)를 준비한다. 이때 상부 유전체(111)는 원기둥 형상으로 준비하고, 상부 유전체(111)를 준비하기 위해 사용되는 세라믹 재료로는 하부 절연체(113)를 준비하기 위해 사용되는 세라믹 재료 보다 내플라즈마성 및 내마모성이 높은 재료를 선택하여 준비한다.As shown in FIG. 4, a method of manufacturing a cap type electrostatic chuck with a heater according to an embodiment of the present invention includes preparing an upper dielectric 111 using a ceramic material. The upper dielectric 111 is prepared in a cylindrical shape and the ceramic material used for preparing the upper dielectric 111 is made of a material having higher plasma resistance and wear resistance than the ceramic material used for preparing the lower insulator 113 .

그리고, 준비된 상부 유전체(111)의 하면에 차단링부(111a) 및 포켓홈부(111b)를 형성한다. 부연하자면, 상부 유전체(111)의 하면 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부(111b)를 가공한다. 이렇게 포켓홈부(111b)를 가공함에 따라 상부 유전체(111)의 하면 가장자리에는 하부 방향으로 돌출되면서 상기 포켓홈부(111b)를 둘러싸는 차단링부(111a)가 형성된다.Then, a blocking ring portion 111a and a pocket groove portion 111b are formed on the lower surface of the prepared upper dielectric 111. [ In addition, the pocket groove portion 111b, which opens downward in the lower central region of the upper dielectric 111, is processed. As the pocket groove portion 111b is machined, a blocking ring portion 111a protruding downward from the bottom edge of the upper dielectric 111 and surrounding the pocket groove portion 111b is formed.

이렇게 포켓홈부(111b)가 형성된 상부 유전체(111)가 준비되면 상부 유전체(111)의 하면, 정확하게는 상부 유전체(111)의 하면 중 포켓홈부(111b)가 형성된 영역에 전극(112)을 형성시킨다. 전극(112)의 형성은 니켈(Ni), 텅스텐(W) 등의 재료를 사용하여 다양한 방식으로 형성시킬 수 있다. 전극(112)을 형성시키는 방식은 스크린인쇄 방식, 박막 인쇄, 무전해도금 방식 또는 스퍼터링 방식 등 전극(112)을 형성할 수 있는 다양한 방식 중 어느 하나의 방식을 사용하여 형성시킨다.When the upper dielectric 111 having the pocket recess 111b is prepared, the electrode 112 is formed on the lower surface of the upper dielectric 111, more precisely, in the area where the pocket recess 111b is formed in the lower surface of the upper dielectric 111 . The electrode 112 may be formed in various manners using materials such as nickel (Ni) and tungsten (W). The electrode 112 may be formed by any one of various methods for forming the electrode 112, such as a screen printing method, a thin film printing method, an electroless plating method, or a sputtering method.

그리고, 하부 절연체(113)를 준비한다. 이때 상기 하부 절연체(113)는 세라믹 재료를 사용하여 상기 포켓홈부(111b)의 형상에 대응되는 형상인 원기둥 형상으로 준비한다. 이때 하부 절연체(113)를 준비하기 위해 사용되는 세라믹 재료는 상부 유전체(111)를 준비하기 위해 사용되는 세라믹 재료보다 열전도도가 높은 것을 사용한다.Then, the lower insulator 113 is prepared. At this time, the lower insulator 113 is prepared as a cylindrical shape having a shape corresponding to the shape of the pocket groove portion 111b by using a ceramic material. At this time, the ceramic material used for preparing the lower insulator 113 uses a material having higher thermal conductivity than the ceramic material used for preparing the upper dielectric material 111.

그리고, 이종 재료의 접합이 가능한 접착제를 사용하여 준비된 상부 유전체(111)의 포켓홈부(111b)에 하부 절연체(113)를 접합시킨다. 즉, 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)의 계면에 접착제에 의한 접합층(114)을 형성하면서 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)를 접합시킨다.Then, the lower insulator 113 is bonded to the pocket groove portion 111b of the upper dielectric 111 prepared using an adhesive capable of bonding dissimilar materials. That is, the upper dielectric 111 and the lower insulator 113 are bonded while forming a bonding layer 114 made of an adhesive on the interface between the upper dielectric 111 and the lower insulator 113.

이렇게 상부 유전체(111)와 하부 절연체(113)가 접합되었다면, 하부 절연체(113)의 하면에 히터 패턴(115)을 형성시킨다. 히터 패턴(115)은 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐(W) 및 인코넬(inconel) 중 어느 하나를 선택하여 형성시킨다.If the upper dielectric 111 and the lower insulator 113 are joined together, a heater pattern 115 is formed on the lower surface of the lower insulator 113. The heater pattern 115 is formed by selecting any one of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten (W), and inconel.

하부 절연체(113)의 하면에 히터 패턴(115)이 형성되면, 하부 절연체(113)의 하면에 히터 보호층(116)을 형성하여 상기 히터 패턴(115)을 덮어서 보호한다. 이때 히터 보호층(116)은 고분자 재료 또는 세라믹 재료를 선택적으로 사용할 수 있다. 예를 들어 히터 보호층(116)은 세라믹 재료를 스퍼터링법으로 형성시킬 수 있다.A heater protection layer 116 is formed on the lower surface of the lower insulator 113 to protect the heater pattern 115 when the heater pattern 115 is formed on the lower surface of the lower insulator 113. At this time, the heater protection layer 116 may selectively use a polymer material or a ceramic material. For example, the heater protective layer 116 may be formed of a ceramic material by a sputtering method.

이렇게 히터 패턴(115)이 형성된 정전척 본체(110)의 준비가 완료되면, 베이스 바디(120)를 준비한다. 이때 상기 베이스 바디(120)는 알루미늄을 상면이 평평하게 형성되는 원판형상으로 가공하여 준비한다.When the preparation of the electrostatic chuck body 110 in which the heater pattern 115 is formed is completed, the base body 120 is prepared. At this time, the base body 120 is prepared by processing aluminum into a disk shape whose upper surface is flat.

그리고, 정전척 본체(110)를 베이스 바디(120)에 접합하기 전에 히터 보호층(116)의 하면 및 상부 유전체(111)의 차단링부(111a) 하단을 원하는 수준의 두께 및 거칠기로 가공한다.Before the electrostatic chuck body 110 is bonded to the base body 120, the lower surface of the heater protection layer 116 and the lower surface of the blocking ring portion 111a of the upper dielectric 111 are processed to a desired thickness and roughness.

이렇게 정전척 본체(110)의 하면 가공이 완료되면 접착제를 사용하여 정전척 본체(110)를 베이스 바디(120)의 상면에 접합시킨다. 부연하자면 베이스 바디(120)의 상면에 접착제에 의한 본딩층(130)을 매개로 정전척 본체(110)의 히터 보호층(116) 하면 및 상부 유전체(111)의 차단링부(111a) 하면을 접합시킨다.
When the lower surface of the electrostatic chuck body 110 is completed, the electrostatic chuck body 110 is bonded to the upper surface of the base body 120 using an adhesive. The lower surface of the heater protection layer 116 of the electrostatic chuck body 110 and the lower surface of the blocking ring portion 111a of the upper dielectric body 111 are bonded to the upper surface of the base body 120 via the bonding layer 130, .

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

110: 정전척 본체 111: 상부 유전체
111a: 차단링부 111b: 포켓홈부
112: 전극 113: 하부 절연체
114: 접합층 115: 히터 패턴
116: 히터 보호층 120: 베이스 바디
130: 본딩층110: Electrostatic chuck main body 111: Upper dielectric
111a: blocking ring portion 111b: pocket groove portion
112: electrode 113: lower insulator
114: bonding layer 115: heater pattern
116: heater protection layer 120: base body
130: bonding layer

Claims (9)

기판 처리 장치의 내부에 구비되어 기판이 안치되는 정전척으로서,
하면의 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부를 형성하도록 하면의 가장자리에서 하부방향으로 돌출되는 차단링부가 형성되고, 상기 하면의 포켓홈부에 전극이 인쇄된 상부 유전체와;
상기 전극을 덮으면서 접합층을 매개로 상기 상부 유전체의 포켓홈부에 접합되는 하부 절연체와;
상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 패턴과;
상기 히터 패턴을 덮으면서 상기 하부 절연체의 하면에 형성되는 히터 보호층과;
본딩층을 매개로 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면에 접합되는 베이스 바디를 포함하고,
상기 하부 절연체의 열전도도가 상기 상부 유전체의 열전도도 보다 높은 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척.
An electrostatic chuck provided inside a substrate processing apparatus and on which a substrate is placed,
An upper dielectric body having a cut-off ring portion protruding downward from an edge of the lower surface so as to form a pocket groove portion opening downward in a central region of the lower surface, and an electrode printed on the pocket groove portion of the lower surface;
A lower insulator which is joined to the pocket groove portion of the upper dielectric body through the bonding layer while covering the electrode;
A heater pattern formed on a lower surface of the lower insulator;
A heater protection layer formed on the lower surface of the lower insulator while covering the heater pattern;
And a base body joined to a lower surface of the heater protection layer and a lower surface of the blocking ring portion via a bonding layer,
Wherein the thermal conductivity of the lower insulator is higher than the thermal conductivity of the upper dielectric.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 상부 유전체의 내플라즈마성 및 내마모성은 상기 하부 절연체의 내플라즈마성 및 내마모성 보다 높은 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the plasma and the abrasion resistance of the upper dielectric are higher than the plasma and abrasion resistance of the lower insulator.
청구항 1에 있어서,
상기 히터 패턴은 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐 및 인코넬 중 어느 하나의 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the heater pattern is formed of any one of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten, and inconel.
청구항 1에 있어서,
상기 접합층은 상기 상부 유전체의 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the bonding layer is not exposed to the outside of the upper dielectric.
기판 처리 장치의 내부에 구비되어 기판이 안치되는 정전척을 제조하는 방법으로서,
세라믹 재료를 사용하여 상부 유전체를 준비하는 단계와;
상기 유전체의 하면 가장자리에서 하부방향으로 돌출되는 차단링부를 형성하여 상기 상부 유전체의 하면 중심영역에 하부방향으로 개구되는 포켓홈부를 형성하는 단계와;
상기 상부 유전체의 하면 중 상기 포켓홈부에 전극을 형성하는 단계와;
상기 포켓홈부의 형상에 대응되는 형상으로 세라믹 재료를 사용하여 하부 절연체를 준비하는 단계와;
접착제를 이용하여 상기 하부 절연체와 상기 상부 유전체의 계면에 접합층을 형성하면서 상기 하부 절연체를 상기 상부 유전체의 포켓홈부에 접합시키는 단계와;
상기 하부 절연체의 하면에 히터 패턴을 형성하는 단계와;
상기 히터 패턴을 덮도록 상기 하부 절연체의 하면에 히터 보호층을 형성하는 단계와;
알루미늄을 사용하여 베이스 바디를 준비하는 단계와;
접착제를 이용하여 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면과 베이스 바디의 상면 사이에 본딩층을 형성하면서 상기 베이스 바디를 상기 히터 보호층의 하면 및 상기 차단링부의 하면에 접합시키는 단계를 포함하고,
상기 하부 절연체는 상기 상부 유전체보다 열전도도가 높은 세라믹 재료를 사용하여 준비되는 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법.
A method of manufacturing an electrostatic chuck provided in a substrate processing apparatus and having a substrate placed thereon,
Preparing a top dielectric using a ceramic material;
Forming a cut-off ring portion protruding downward from a bottom edge of the dielectric to form a pocket groove portion opening downward in a bottom central region of the upper dielectric;
Forming an electrode in the pocket groove portion of the lower surface of the upper dielectric body;
Preparing a lower insulator using a ceramic material in a shape corresponding to the shape of the pocket groove;
Bonding the lower insulator to the pocket groove of the upper dielectric while forming a bonding layer on an interface between the lower insulator and the upper dielectric using an adhesive;
Forming a heater pattern on a lower surface of the lower insulator;
Forming a heater protection layer on the lower surface of the lower insulator so as to cover the heater pattern;
Preparing a base body using aluminum;
Bonding the base body to the lower surface of the heater protection layer and the lower surface of the blocking ring portion while forming a bonding layer between the lower surface of the heater protection layer and the lower surface of the blocking ring portion and the upper surface of the base body using an adhesive and,
Wherein the lower insulator is prepared using a ceramic material having a higher thermal conductivity than the upper dielectric material.
삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 상부 유전체는 상기 하부 절연체보다 내플라즈마성 및 내마모성이 높은 세라믹 재료를 사용하여 준비되는 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the upper dielectric material is prepared using a ceramic material having higher plasma resistance and abrasion resistance than the lower dielectric material.
청구항 6에 있어서,
상기 히터 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 히터 패턴은 스테인리스(SUS), Ni-Cr합금, 텅스텐 및 인코넬 중 어느 하나의 재료를 사용하여 상기 하부 절연체의 하면에 직접 형성하는 것을 특징으로 하는 히터가 장착된 캡형 정전척의 제조방법.
The method of claim 6,
Wherein the heater pattern is formed directly on the lower surface of the lower insulator by using any one of stainless steel (SUS), Ni-Cr alloy, tungsten, and inconel in the step of forming the heater pattern Shaped electrostatic chuck.
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JP2005347559A (en) 2004-06-03 2005-12-15 Ngk Spark Plug Co Ltd Electrostatic chuck and method for manufacturing ceramic electrostatic chuck
JP2013120835A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 Shinko Electric Ind Co Ltd Substrate temperature control fixing apparatus and method of manufacturing the same

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