KR101748195B1 - electrostatic chuck supporting semiconductor board using multilayer ceramic electrode - Google Patents

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박선일
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이현학
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이예지
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Abstract

본 발명은 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척에 관한 것이다. 본 발명의 일예와 관련된 공정 시 반도체 기판의 위치를 고정하기 위해, 상기 반도체 기판을 로딩 또는 언로딩하는 스테이지를 포함하는 정전척에 있어서, 상기 스테이지는, 복수의 세라믹 레이어로 구성된 세라믹 플레이트; 및 상기 복수의 세라믹 레이어 사이에 적어도 하나 배치되는 복수의 전극;을 포함하고, 상기 복수의 세라믹 레이어 중 적어도 일부를 유전체로 이용하여 상기 반도체 기판과 상기 복수의 전극 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되며, 상기 복수의 세라믹 레이어 및 복수의 전극의 적어도 일부는 분리 및 제거 가능할 수 있다.The present invention relates to an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multilayered ceramic electrode. An electrostatic chuck comprising a stage for loading or unloading a semiconductor substrate to fix a position of a semiconductor substrate in a process related to an embodiment of the present invention, the stage comprising: a ceramic plate composed of a plurality of ceramic layers; And a plurality of electrodes disposed at least one between the plurality of ceramic layers, wherein at least a part of the plurality of ceramic layers is used as a dielectric, and through the electrostatic force generated between the semiconductor substrate and the plurality of electrodes, And at least a part of the plurality of ceramic layers and the plurality of electrodes can be separated and removed.

Description

다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척 {electrostatic chuck supporting semiconductor board using multilayer ceramic electrode}[0001] The present invention relates to an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multilayered ceramic electrode,

본 발명은 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되어 세라믹 전극의 교체가 필요한 경우, 다층 구조에서 상층의 유전체와 전극(electrode)를 제거하고 표면만 다시 가공하여, 하층의 유전체와 전극을 바로 사용할 수 있는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multilayered ceramic electrode. More particularly, the present invention relates to a method for removing a dielectric and an electrode of an upper layer in a multilayer structure when the surface and an edge portion of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate are worn and the ceramic electrode needs to be replaced, To an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate by using a multilayered ceramic electrode capable of directly using a lower dielectric and electrodes.

일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 반도체 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로써 제조된다.Generally, a semiconductor device is manufactured by forming a predetermined film on a silicon semiconductor substrate used as a semiconductor substrate, and forming the film into a pattern having electrical characteristics.

상기 패턴은 화학 기상 증착, 스퍼터링, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 화학적 기계적 연마(CMP) 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다. The pattern is formed by sequential or repetitive execution of unit processes such as chemical vapor deposition, sputtering, photolithography, etching, ion implantation, chemical mechanical polishing (CMP), and the like.

상기와 같은 단위 공정들에서는 반도체 기판을 지지하고, 고정시키는 척이 사용된다. In the above-described unit processes, a chuck for supporting and fixing the semiconductor substrate is used.

최근, 반도체 장치의 미세화 및 대용량화를 요구하는 반도체 기판 가공 기술에서는 매엽식 가공 공정 및 건식 가공 공정이 선호됨에 따라 반도체 기판을 고정하는 방법도 크게 변하고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, in a semiconductor substrate processing technology requiring miniaturization and large capacity of a semiconductor device, a method of fixing a semiconductor substrate is greatly changed as a single-wafer processing step and a dry processing step are preferred.

부언하면, 종래의 경우 단순히 클램프 또는 진공을 이용하여 반도체 기판을 고정하는 정도였으나, 최근에는 반도체 기판을 정전기력을 이용하여 고정시킴과 동시에 반도체 기판의 온도를 균일하게 유지하기 위한 온도 조절 가스를 제공하는 정전척(electrostatic chuck, ESC)이 주로 사용되고 있다. In other words, in the conventional case, the semiconductor substrate is fixed by simply using a clamp or a vacuum. In recent years, however, the temperature control gas for fixing the semiconductor substrate by using the electrostatic force and maintaining the temperature of the semiconductor substrate uniformly Electrostatic chuck (ESC) is mainly used.

상기 정전척의 사용 범위는 화학 기상 증착, 식각, 스퍼터링, 이온 주입 공정 등과 같이 전반적인 반도체 기판 가공 공정으로 확대되고 있다.The use range of the electrostatic chuck is expanding to an overall semiconductor substrate processing process such as chemical vapor deposition, etching, sputtering, and ion implantation.

상기 정전척의 일 예로서, 미합중국 특허 제6,134,096(issued Yamada et al)에는 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 흡착시키기 위한 절연층, 전극층, 유전층으로 이루어진 정전척이 개시되어 있으며, 미합중국 특허 제6,141,203(issued Sherman)에는 복수의 구조를 갖는 커패시터 플레이트를 형성하여 정전기력으로 웨이퍼를 흡착하는 정전척이 개시되어 있다.As an example of the electrostatic chuck, U.S. Patent No. 6,134,096 (issued Yamada et al) discloses an electrostatic chuck comprising an insulating layer, an electrode layer, and a dielectric layer for adsorbing wafers using electrostatic force. U.S. Patent No. 6,141,203 issued Sherman, Discloses an electrostatic chuck for forming a capacitor plate having a plurality of structures and sucking a wafer by an electrostatic force.

상기 정전척은 일반적으로 세라믹 타입의 정전척이 사용되며, 상기 세라믹 타입의 정전척은 아노다이징(anodizing) 방식과 세라믹 용사 방식 및 세라믹 플레이트 방식 등으로 구분된다.The electrostatic chuck generally uses a ceramic type electrostatic chuck, and the ceramic type electrostatic chuck is divided into an anodizing method, a ceramic spraying method, and a ceramic plate method.

상기 세라믹 용사 방식의 정전척은 절연층이 형성되어 있는 알루미늄 본체에 전극층을 용사코팅하고, 전극층 위에 세라믹 분말을 용사코팅하여 유전층을 형성하는 방식으로 제조된다. The electrostatic chuck of the ceramic spraying method is manufactured by spray coating an electrode layer on an aluminum body having an insulating layer formed thereon, and spraying ceramic powder onto the electrode layer to form a dielectric layer.

이때, 세라믹 분말에 소정의 물질을 첨가하여 유전율 및 온도 계수를 향상시킬 수 있다. At this time, a predetermined material may be added to the ceramic powder to improve the dielectric constant and the temperature coefficient.

상기 세라믹 플레이트 방식의 정전척은 세라믹 분말을 플레이트 형태로 소결하여 알루미늄 본체에 부착하는 방식에 의해 제조된다. 이때, 전극은 세라믹 플레이트의 내부에 내장된다.The electrostatic chuck of the ceramic plate type is manufactured by a method in which a ceramic powder is sintered in a plate form and attached to an aluminum body. At this time, the electrode is embedded inside the ceramic plate.

구체적으로 상술한 정전척은 원반 형상을 갖고 알루미늄으로 이루어지는 몸체와, 몸체의 상부면에 부착되는 세라믹 재질의 플레이트로 이루어진 스테이지를 포함한다. Specifically, the above-described electrostatic chuck includes a stage having a disc-shaped body made of aluminum and a ceramic material plate attached to the upper surface of the body.

상기 플레이트의 내부에는 전원이 인가되는 전극이 구비된다. 상기 전원에 의해 발생되는 정전기력은 상기 스테이지 상에 놓여지는 반도체 기판을 정기적으로 흡착하여 고정시킨다. Inside the plate, an electrode to which power is applied is provided. The electrostatic force generated by the power source periodically attracts and fixes the semiconductor substrate placed on the stage.

상기 반도체 기판은 스테이지를 관통하는 리피트 핀에 의해 상기 스테이지 상면에 로딩 되거나, 상기 스테이지 상면으로부터 언로딩 된다.The semiconductor substrate is loaded on the upper surface of the stage by a repeat pin passing through the stage or unloaded from the upper surface of the stage.

상기와 같은 구조를 갖는 정전척으로부터 상기 반도체 기판을 언로딩시킬 경우 상기 반도체 기판에 존재하는 잔류 전하를 필수적으로 제거해야 한다. When the semiconductor substrate is unloaded from the electrostatic chuck having the above structure, the residual charge existing in the semiconductor substrate must be removed.

이는 상기 반도체 기판에 잔류 전하가 존재하는 상태로 상기 리프트 핀을 이용하여 상기 반도체 기판을 상승시킬 경우 상기 반도체 기판이 파손되는 문제점이 발생되기 때문이다.This is because when the semiconductor substrate is lifted using the lift pins in a state where residual charges are present on the semiconductor substrate, the semiconductor substrate may be damaged.

세라믹 플레이트 방식의 정전척에서는, 세라믹 플레이트 내부의 전극(Electrode)에 전압을 인가하여 웨이퍼(Wafer)와 전극 상부의 유전체 사이에 정전기력이 발생하여 유전체를 사이에 두고 서로를 잡아당기는 정전기력이 발생하게 되는 것을 이용하여 반도체 기판을 정기적으로 흡착하여 고정시키게 된다.In the electrostatic chuck of the ceramic plate type, a voltage is applied to an electrode in a ceramic plate to generate an electrostatic force between a wafer and a dielectric on the electrode, thereby generating an electrostatic force for pulling each other across the dielectric The semiconductor substrate is periodically adsorbed and fixed.

이때, 정전척의 세라믹 플레이트 또는 전극(Electrode)은 웨이퍼(Wafer)와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되므로 주기적인 수리(Repair)가 요구된다.At this time, the ceramic plate or electrode of the electrostatic chuck is required to be periodically repaired because of direct contact with the wafer and wear of the surface and edge portions due to plasma ions.

즉, 세라믹 플레이트 또는 전극(Electrode)의 수리(Repair)는 마모된 표면 및 에지(Edge) 부분을 재성형하거나 세라믹 플레이트의 전극(Electrode) 또는 유전체 부분을 교체하는 작업을 의미한다.That is, the repair of the ceramic plate or electrode means the operation of re-forming the worn surface and the edge portion or replacing the electrode or dielectric portion of the ceramic plate.

이때, 세라믹 Electrode의 유전체 교체를 제외한 Repair 횟수가 증가 할수록 표면 및 Edge부분은 가공되어 두께가 줄어들어 수명이 짧아지는 문제가 발생된다.At this time, as the number of repair times except for the dielectric replacement of the ceramic electrode increases, the surface and the edge portion are processed to reduce the thickness and shorten the life time.

또한, 유전체 교체로 인해 해당공정에 대한 물성, 온도, 부피 등 적합한 조건을 다시 맞추어야 하므로 유지관리에 효율이 떨어진다는 문제점도 발생된다.Also, due to the replacement of the dielectric, proper conditions such as physical properties, temperature, and volume of the process must be re-adjusted, resulting in a problem of inefficiency in maintenance.

따라서 전극(Electrode)의 수리(Repair)에 의해 수명이 짧아지고 유지 관리의 효율이 떨어지는 문제점을 해소하기 위한 해결방안이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need for a solution to overcome the problem that the life of the electrode is shortened due to repair of the electrode and the maintenance efficiency is inferior.

대한민국 특허청 등록번호 제10-1559913호Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1559913

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multi-layered ceramic electrode.

구체적으로 본 발명은, 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되어 세라믹 전극의 교체가 필요한 경우, 다층 구조에서 상층의 유전체와 전극(electrode)를 제거하고 표면만 다시 가공하여, 하층의 유전체와 전극을 바로 사용할 수 있는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다. More particularly, the present invention relates to a method for removing a dielectric and an electrode of an upper layer in a multilayer structure when the surface and an edge portion of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate are worn and the ceramic electrode needs to be replaced, It is an object of the present invention to provide a user with an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate by using a multilayered ceramic electrode capable of directly using a lower dielectric and electrodes.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 공정 시 반도체 기판의 위치를 고정하기 위해, 상기 반도체 기판을 로딩 또는 언로딩하는 스테이지를 포함하는 정전척에 있어서, 상기 스테이지는, 복수의 세라믹 레이어로 구성된 세라믹 플레이트; 및 상기 복수의 세라믹 레이어 사이에 적어도 하나 배치되는 복수의 전극;을 포함하고, 상기 복수의 세라믹 레이어 중 적어도 일부를 유전체로 이용하여 상기 반도체 기판과 상기 복수의 전극 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되며, 상기 복수의 세라믹 레이어 및 복수의 전극의 적어도 일부는 분리 및 제거 가능할 수 있다.An electrostatic chuck comprising a stage for loading or unloading a semiconductor substrate to fix a position of a semiconductor substrate in a process related to an embodiment of the present invention for realizing the above-described problems, characterized in that the stage comprises a plurality of ceramic layers ; And a plurality of electrodes disposed at least one between the plurality of ceramic layers, wherein at least a part of the plurality of ceramic layers is used as a dielectric, and through the electrostatic force generated between the semiconductor substrate and the plurality of electrodes, And at least a part of the plurality of ceramic layers and the plurality of electrodes can be separated and removed.

또한, 상기 스테이지의 표면이 마모되는 경우, 상기 복수의 세라믹 레이어 중 최상단에 위치한 제 1 레이어는 분리되고, 상기 복수의 전극 중 상기 제 1 레이어와 상기 제 1 레이어의 하단에 위치한 제 2 레이어 사이에 배치된 제 1 전극이 분리되며, 상기 분리된 제 1 레이어 및 제 2 전극은 제거될 수 있다.In addition, when the surface of the stage is worn, the first layer located at the uppermost one of the plurality of ceramic layers is separated, and between the first layer of the plurality of electrodes and the second layer positioned at the lower end of the first layer The disposed first electrode is separated, and the separated first layer and the second electrode can be removed.

또한, 상기 제 2 레이어가 상기 유전체로 이용되고, 상기 복수의 전극 중 상기 제 2 레이어와 상기 제 2 레이어의 하단에 위치한 제 3 레이어 사이에 배치된 제 2 전극과 상기 반도체 기판 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정될 수 있다.The second layer is used as the dielectric and the electrostatic force generated between the second electrode disposed between the second layer and the third layer located at the lower end of the second layer and the semiconductor substrate, The position of the semiconductor substrate can be fixed.

또한, 상기 세라믹 플레이트는, 상기 반도체 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 상기 반도체 기판의 하면에 제공하기 위한 복수의 가스 공급홀이 더 형성될 수 있다.The ceramic plate may further include a plurality of gas supply holes for supplying a gas for controlling the temperature of the semiconductor substrate to a lower surface of the semiconductor substrate.

또한, 상기 세라믹 플레이트가 부착되는 알루미늄 몸체;를 더 포함하고, 상기 복수의 가스 공급홀은 상기 알루미늄 몸체로부터 상기 스테이지의 표면을 관통하는 형태일 수 있다,Further, it is possible to further include an aluminum body to which the ceramic plate is attached, and the plurality of gas supply holes may be in the form of passing through the surface of the stage from the aluminum body.

또한, 상기 반도체 기판이 상기 스테이지 상에 로딩되는 경우, 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출하는 그라운딩 유닛;을 더 포함할 수 있다.The semiconductor substrate may further include a grounding unit for discharging charges remaining on the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is loaded on the stage.

또한, 상기 그라운딩 유닛은 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출시키는 그라운드 핀; 상기 그라운드 핀을 삽입 수용되는 공간을 갖고, 그 측면에 리세스가 형성된 부싱; 및 상기 그라운딩 홀에 삽입 체결되고, 상기 그라운딩 핀이 수용된 부싱이 삽입 고정되는 공간을 갖고, 상기 공간에 삽입된 부싱을 고정시키기 위해 상기 리세스와 끼움 방식으로 체결되는 고정핀을 포함하는 체결부;를 포함할 수 있다.The grounding unit may include: a ground pin for discharging charges remaining on the semiconductor substrate; A bushing having a space in which the ground pin is inserted and received, and a recess is formed on a side surface thereof; And a fixing pin inserted into the grounding hole and having a space into which the bushing accommodating the grounding pin is inserted and fixed and which is fixed to the recess in a fitting manner to fix the bushing inserted into the space, .

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 일예와 관련된 공정 시에 반도체 기판의 위치를 고정하기 위해, 상기 반도체 기판을 로딩 또는 언로딩하는 스테이지; 및 상기 반도체 기판이 상기 스테이지 상에 로딩되면 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출하는 그라운딩 유닛;을 포함하는 정전척을 관리하는 방법에 있어서, 상기 스테이지는, 복수의 세라믹 레이어로 구성된 세라믹 플레이트; 및 상기 복수의 세라믹 레이어 사이에 적어도 하나 배치되는 복수의 전극;을 포함하고, 상기 복수의 세라믹 레이어 중 적어도 일부를 유전체로 이용하여 상기 반도체 기판과 상기 복수의 전극 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되며, 상기 스테이지의 표면이 마모되는 제 1 단계; 상기 복수의 세라믹 레이어 중 최상단에 위치한 제 1 레이어가 분리되는 제 2 단계; 상기 복수의 전극 중 상기 제 1 레이어와 상기 제 1 레이어의 하단에 위치한 제 2 레이어 사이에 배치된 제 1 전극이 분리되는 제 3 단계; 및 상기 분리된 제 1 레이어 및 제 2 전극은 제거되는 제 4 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, a stage for loading or unloading the semiconductor substrate to fix the position of the semiconductor substrate in a process related to another embodiment of the present invention for realizing the above-mentioned problems; And a grounding unit for discharging charge remaining in the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is loaded on the stage. The method of claim 1, wherein the stage comprises: a ceramic plate composed of a plurality of ceramic layers; And a plurality of electrodes disposed at least one between the plurality of ceramic layers, wherein at least a part of the plurality of ceramic layers is used as a dielectric, and through the electrostatic force generated between the semiconductor substrate and the plurality of electrodes, And the surface of the stage is worn; A second step of separating a first layer located at the uppermost one of the plurality of ceramic layers; A third step of separating the first electrode disposed between the first layer and the second layer positioned at the lower end of the first layer among the plurality of electrodes; And removing the separated first layer and the second electrode.

또한, 상기 제 4 단계 이후에는, 상기 제 2 레이어가 상기 유전체로 이용되고, 상기 복수의 전극 중 상기 제 2 레이어와 상기 제 2 레이어의 하단에 위치한 제 3 레이어 사이에 배치된 제 2 전극과 상기 반도체 기판 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되는 제 5 단계;를 더 포함할 수 있다.A second electrode disposed between the second layer and a third layer positioned at a lower end of the second layer among the plurality of electrodes; And a fifth step of fixing the position of the semiconductor substrate through an electrostatic force generated between the semiconductor substrates.

또한, 상기 세라믹 플레이트는, 상기 반도체 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 상기 반도체 기판의 하면에 제공하기 위한 복수의 가스 공급홀이 더 형성되고, 상기 제 5 단계 이후에는, 상기 복수의 가스 공급홀 중 적어도 일부를 통해 공급된 가스에 의해 상기 반도체 기판의 온도가 조절되는 제 6 단계;를 더 포함할 수 있다.The ceramic plate may further include a plurality of gas supply holes for supplying a gas for controlling the temperature of the semiconductor substrate to a lower surface of the semiconductor substrate, and after the fifth step, the plurality of gas supply holes And adjusting the temperature of the semiconductor substrate by the gas supplied through at least a part of the first step.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multi-layered ceramic electrode.

구체적으로 본 발명은, 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되어 세라믹 전극의 교체가 필요한 경우, 다층 구조에서 상층의 유전체와 전극(electrode)를 제거하고 표면만 다시 가공하여, 하층의 유전체와 전극을 바로 사용할 수 있는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공할 수 있다.More particularly, the present invention relates to a method for removing a dielectric and an electrode of an upper layer in a multilayer structure when the surface and an edge portion of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate are worn and the ceramic electrode needs to be replaced, Thus, an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate can be provided to a user by using a multilayered ceramic electrode capable of directly using a lower dielectric and electrodes.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 고정하는 방법의 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 1b는 웨이퍼 고정장치에 적용되는 세라믹 전극의 구체적인 일례를 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명과 관련하여, 정전척이 구비된 반도체 제조 장치의 구체적인 일례를 도시한 것이고, 도 2b는 정전척을 설명하기 위한 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련하여, 정전척의 세라믹 플레이트 또는 전극이 웨이퍼와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되므로, 주기적인 수리(Repair)가 요구되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 수리(Repair) 횟수가 증가할수록 표면 및 Edge부분은 가공되어 두께가 줄어들어 수명이 짧아지는 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 제안하는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 구체적인 일례를 도시한 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate a preferred embodiment of the invention and, together with the description, serve to provide a further understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
FIG. 1A is a view for explaining a change in a method for fixing a wafer in a semiconductor manufacturing process, and FIG. 1B is a specific example of a ceramic electrode applied to a wafer holding apparatus.
FIG. 2A shows a specific example of a semiconductor manufacturing apparatus equipped with an electrostatic chuck in accordance with the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional perspective view for explaining an electrostatic chuck.
3 is a diagram illustrating a process in which periodic repair is required since the ceramic plate or electrode of the electrostatic chuck is in direct contact with the wafer and the surface and edge portions are worn due to plasma ions, to be.
4 is a view for explaining a problem in which the surface and the edge portions are processed to reduce the thickness and shorten the service life as the number of repair increases.
5 shows a specific example of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using the multi-layered ceramic electrode proposed by the present invention.

반도체나 LCD의 제조 장치에 있어서, 그 장치의 일부를 구성하고 있는 건식 ETCH, 이온 주입, 화학기상증착, 물리기상증착, 스퍼터링 등의 공정 대부분은 진공 또는 감압 분위기하에서 실행되는 것이 보통이다.In a semiconductor or LCD manufacturing apparatus, most of the processes such as dry ETCH, ion implantation, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, and sputtering, which form part of the apparatus, are usually performed in a vacuum or reduced-pressure atmosphere.

또한, 대부분이 액체상태의 케미칼을 사용하지 않고 기체상태의 가스를 사용하는 건식공정이며 건식처리에 있어서 회로의 고집적화나 미세가공을 지향한다는 관점에서 실리콘 웨이퍼나 유리판과 같은 대상물의 증착, 식각, 패터닝 등의 공정 시에 더 높은 밀도의 플라즈마가 집중화되는 열원이 필요하다.Most of them are dry processes using gases in a gaseous state without using a liquid state chemical. In view of high integration and fine processing of circuits in dry processing, deposition, etching, and patterning of objects such as silicon wafers and glass plates It is necessary to provide a heat source in which plasma of a higher density is concentrated.

상기의 방법은 대상물에 부정적인 작용을 하며 이러한 문제를 해결하기 위해, 공정되는 뒷면에 헬륨가스를 흘려서 냉각을 진행한다.The above-described method has a negative effect on the object, and in order to solve such a problem, the helium gas is flowed on the back surface to be processed and the cooling is performed.

동시에 헬륨가스 압력에 의해서 대상물의 위치가 정위치에서 이탈되는 문제를 방지하기 위해서 대상물 고정장치도 함께 적용된다.At the same time, the object fixing device is also applied to prevent the problem that the position of the object is deviated from the fixed position by the helium gas pressure.

이러한 고정 장치는 상기 언급된 바와 같이 회로의 고집적화나 미세가공을 지향한다는 관점에서 고도의 위치 결정 정밀도가 요구된다.Such a fixing device requires high positioning accuracy from the viewpoint of high integration and fine processing of the circuit as mentioned above.

도 1a는 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 고정하는 방법의 변화를 설명하기 위한 도면이다.1A is a diagram for explaining a change in a method of fixing a wafer in a semiconductor manufacturing process.

도 1a의 (a) 및 (b)에 도시된 것과 같이, 초창기 헬륨가스 냉각에는 대상물의 흡착고정 시 진공 석션홀더나 기계적인 링홀더를 이용해 왔다.As shown in FIGS. 1A and 1B, in the early stage of helium gas cooling, a vacuum suction holder or a mechanical ring holder has been used for adsorption and fixation of objects.

진공석션홀더는 진공 하에서 사용하게 되므로 압력차를 크게 할 수 없어 흡착력이 약하고, 비록 흡착할 수 있었다고 해도 흡착 과정에서 원치 않는 이물발생이나 대상물에 변형이 생긴다는 결점이 있었다.Vacuum suction holders are used under vacuum, so that the pressure difference can not be increased so that the adsorption force is weak. Even if adsorption is possible, there is a drawback that undesired foreign matters are generated or deformation occurs in the object.

또한, 기계적인 링홀더의 경우, 장치가 복잡하고, 진공석션홀더와 마찬가지로 원치 않는 이물이 발생하며, 공정상 불가피하게 발생되는 파우더 등의 이물에 대한 제거가 필요하다는 단점이 있었다.In addition, in the case of a mechanical ring holder, there is a disadvantage in that the apparatus is complicated, undesired foreign matter is generated like the vacuum suction holder, and foreign matter such as powder, which is inevitably generated in the process, is required to be removed.

이러한 점검 및 보수가 생산 수율에 지장을 초래할 만큼의 시간을 필요로 한다는 결점 때문에 도 1a의 (c)에 도시된 것과 같이, 기술의 결점을 보완하기 위하여 정전기력을 이용한 세라믹 Electrode가 개발되어 적용되었다.Due to the drawback that such a check and repair requires a long time to hinder the production yield, a ceramic electrode using electrostatic force has been developed and applied to compensate for the drawbacks of the technology, as shown in FIG. 1A.

도 1b는 웨이퍼 고정장치에 적용되는 세라믹 전극의 구체적인 일례를 도시한 것이다.Fig. 1B shows a specific example of a ceramic electrode applied to a wafer holding apparatus.

세라믹 Electrode의 기본적인 이론은 다음의 3가지 이론이 적용된다.The basic theory of ceramic Electrode applies the following three theories.

먼저, 로런츠 힘(Lorentz Force)으로서, 전하를 띤 물체가 전자기장 안에서 받는 힘의 원리가 적용된다.First, as a Lorentz Force, the principle of the force that a charged object receives in an electromagnetic field is applied.

다음으로, 쿨롱 법칙(Coulomb Force Law)으로서,　두 전하 사이에서 작용하는 힘은 두　전하 크기의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하는 법칙이 적용된다.Next, as the Coulomb Force Law, the force acting between two charges is proportional to the product of the two charge magnitudes and is inversely proportional to the square of the distance.

마지막으로 존센-라벡 효과(Johnsen-Rahbek Effect)로서, 슬레이트와 같은 반도체 판을 두 장의 금속 방전극으로 끼워서 20[V]의 전지 양단과 연결하면 접촉면은 갭이 극히 좁은 평판 콘덴서를 형성하므로 금속판은 슬레이트에 극히 큰 힘으로 밀착한다고 하는 현상을 이용하게 된다.Finally, as a Johnsen-Rahbek effect, when a semiconductor plate such as a slate is sandwiched between two metal discharge electrodes and connected to both ends of a battery of 20 [V], the contact surface forms a flat plate capacitor with a very narrow gap, A phenomenon in which it is brought into close contact with an extremely large force is used.

여기서 반도체와 전극에서는 각각 유전분극으로 인한 정전기력을 가지고 있으면서, 반도체와 전극 사이의 낮은 유전체저항으로 인해 표면전하들이 발생(이동)하여 이로 인해 높은 흡착력을 가지게 되는 것이다.Here, the semiconductor and the electrode have electrostatic forces due to dielectric polarization, respectively, and the surface charges are generated (moved) due to the low dielectric resistance between the semiconductor and the electrode, thereby having a high attraction force.

세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.An electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a ceramic electrode will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따는 반도체 기판 지지용 정전척은 반도체 기판을 로딩 및 언로딩 시키기 위한 리프트 핀이 승/하강하는 리프트 홀 및 그라운딩 홈이 형성된 스테이지 및 상기 그라운딩 홈에 체결되고, 상기 스테이지 상면에 상기 반도체 기판이 로딩될 경우 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출하기 위한 그라운딩 유닛을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate includes a lift hole for lifting and lowering a lift pin for loading and unloading a semiconductor substrate, and a stage having a grounding groove and a grounding groove, And a grounding unit for discharging charges remaining in the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is loaded.

또한, 정전척에서 그라운딩 유닛은 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출시키는 그라운드 핀을 포함할 수 있다.Further, in the electrostatic chuck, the grounding unit may include a ground pin for discharging the charge remaining in the semiconductor substrate.

또한, 그라운드 핀을 삽입 수용되는 공간을 갖고, 그 측면에 리세스가 형성된 부싱을 포함할 수 있다.Further, it may include a bushing having a space in which the ground pin is inserted and accommodated and a recess formed in the side surface thereof.

또한, 상기 그라운딩 홀에 삽입 체결되고, 상기 그라운딩 핀이 수용된 부싱이 삽입 고정되는 공간을 갖고, 상기 공간에 삽입된 부싱을 고정시키기 위해 상기 리세스와 끼움 방식으로 체결되는 고정핀을 포함하는 체결부를 포함할 수 있다.And a fastening portion including a fixing pin inserted into the grounding hole and having a space in which the bushing accommodating the grounding pin is inserted and fixed and fastened to the recess in a fitting manner to fix the bushing inserted into the space can do.

스테이지는 상기 반도체 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 상기 반도체 기판의 하면에 제공하기 위한 다수의 가스 공급홀이 형성된 세라믹 플레이트와, 세라믹 플레이트가 부착되기 위한 몸체를 포함할 수 있다.The stage may include a ceramic plate having a plurality of gas supply holes formed therein for providing a gas for controlling the temperature of the semiconductor substrate to the lower surface of the semiconductor substrate, and a body to which the ceramic plate is attached.

여기서 상기 스테이지는 상기 세라믹 플레이트에 내장되고, 상기 반도체 기판을 흡착하기 위한 정전기력을 발생시키는 전원이 인가되는 전극을 더 포함할 수 있다.The stage may further include an electrode that is embedded in the ceramic plate and to which a power source for generating an electrostatic force for attracting the semiconductor substrate is applied.

또한, 상기 그라운딩 유닛은 상기 스테이지 상면에 반도체 기판이 존재하지 않을 경우 상기 그라운드 핀의 상부를 상기 스테이지 상면으로부터 돌출시키는 스프링을 더 포함할 수 있다.The grounding unit may further include a spring for projecting an upper portion of the ground pin from the upper surface of the stage when the semiconductor substrate is not present on the upper surface of the stage.

이와 같이 구조를 가는 그라운딩 유닛을 포함하는 본 발명의 정전척은 상기 부싱이 상기 체결부로부터 돌출되는 현상이 발생되지 않기 때문에 상기 정전척과 반도체 기판 사이에는 틈이 발생하지 않는다. 따라서, 상기 반도체 기판 온도의 균일성을 유지할 수 있어 반도체 장치의 제조공정의 불량을 방지한다.In the electrostatic chuck of the present invention including the grounding unit having such a structure, no protrusion of the bushing from the coupling part occurs, and therefore no gap is formed between the electrostatic chuck and the semiconductor substrate. Therefore, uniformity of the temperature of the semiconductor substrate can be maintained, thereby preventing defects in the manufacturing process of the semiconductor device.

도 2a는 본 발명과 관련하여, 정전척이 구비된 반도체 제조 장치의 구체적인 일례를 도시한 것이고, 도 2b는 정전척을 설명하기 위한 단면 사시도이다.FIG. 2A shows a specific example of a semiconductor manufacturing apparatus equipped with an electrostatic chuck in accordance with the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional perspective view for explaining an electrostatic chuck.

도 2a을 참조하면, 도시된 반도체 기판 가공 장치(100)는 반도체 기판(W)의 가공 공정이 수행되는 챔버(102)와, 챔버(102) 내부에 구비되고 반도체 기판(W)을 지지하기 위한 정전척(200)과, 챔버(102)의 상측 부위에 구비되고 반도체 기판(W)을 가공하기 위한 가스를 챔버 내부로 제공하기 위한 다수개의 관통공이 형성되어 있으며 상기 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 RF(radio frequency) 전원이 인가되는 상부 전극(304)을 포함한다.2A, the illustrated semiconductor substrate processing apparatus 100 includes a chamber 102 in which a processing step of a semiconductor substrate W is performed, and a chamber 102 provided inside the chamber 102 for supporting the semiconductor substrate W A plurality of through holes are formed in the upper portion of the chamber 102 to provide a gas for processing the semiconductor substrate W into the chamber, And an upper electrode 304 to which an RF (radio frequency) power source is applied.

챔버(102)의 일측에는 챔버(102) 내부를 진공으로 형성하기 위한 진공 펌프(106)가 연결되어 있고, 챔버(102)와 진공 펌프(106)를 연결하는 진공 라인(108)에는 챔버(102) 내부의 진공도를 조절하기 위해 진공 라인(108)을 개폐시키는 드로틀 밸브(110) 및 게이트 밸브(112)가 설치되어 있다.A vacuum pump 106 for vacuum forming the inside of the chamber 102 is connected to one side of the chamber 102 and a vacuum line 108 for connecting the chamber 102 and the vacuum pump 106 is connected to the chamber 102 A throttle valve 110 and a gate valve 112 for opening and closing the vacuum line 108 are provided for controlling the degree of vacuum in the vacuum chamber.

또한, 챔버(102)의 일측에는 반도체 기판(W)이 이동되는 도어(114)가 구비되어 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 반도체 기판(W)은 이송 로봇에 의해 챔버(102) 내부로 이동된다.A door 114 on which the semiconductor substrate W is moved is provided on one side of the chamber 102. On the other hand, although not shown, the semiconductor substrate W is moved into the chamber 102 by the transfer robot.

정전척(200)에는 반도체 기판을 로딩 및 언로딩 시키기 위한 리프트 핀(미도시)이 구비된다. 또한, 반도체 기판(W)이 안착되는 정전척(200)의 가장자리에는 플라즈마를 반도체 기판(W)으로 안내하기 위한 실리콘 재질의 포커스 링(118)이 구비되어 있다. 상기 포커스 링(118)의 외측에는 절연을 위한 석영 재질의 커버 링(120)이 구비되어 있고, 상부 전극(104)의 하부면 가장자리에는 상기 플라즈마를 반도체 기판(W)으로 안내하기 위한 상부 링(upper ring, 122)이 구비되어 있다.The electrostatic chuck 200 is provided with a lift pin (not shown) for loading and unloading the semiconductor substrate. A focus ring 118 made of a silicon material for guiding the plasma to the semiconductor substrate W is provided at the edge of the electrostatic chuck 200 on which the semiconductor substrate W is placed. A cover ring 120 made of quartz for insulation is provided on the outer side of the focus ring 118. An upper ring 104 for guiding the plasma to the semiconductor substrate W is formed at the lower edge of the upper electrode 104 an upper ring 122 is provided.

상부 전극(104)은 챔버(102)의 상측 부위에 구비되며, 알루미늄 재질의 제1전극(104a)과 제2전극(104b) 및 실리콘 재질의 제3전극(104c)을 포함한다. 제1전극(104a)에는 RF 전원이 연결되어 있으며 가스 제공부(124)와 연결되는 제1 관통공(104d)이 형성되어 있다.The upper electrode 104 is provided on the upper portion of the chamber 102 and includes a first electrode 104a and a second electrode 104b made of aluminum and a third electrode 104c made of a silicon material. An RF power source is connected to the first electrode 104a, and a first through hole 104d is formed to be connected to the gas supplier 124. [

상기 제1 전극(104a)과 제2 전극(104b) 사이에는 반도체 기판(W)을 가공하기 위한 가스가 수납되는 공간(104e)이 형성되어 있으며, 제2전극(104b) 및 제3 전극(104c)에는 상기 가스를 챔버 내부로 균일하게 제공하기 위한 다수개의 제2 관통공(104f)이 형성되어 있다.A space 104e for accommodating the gas for processing the semiconductor substrate W is formed between the first electrode 104a and the second electrode 104b and the second electrode 104b and the third electrode 104c A plurality of second through holes 104f for uniformly supplying the gas into the chamber are formed.

이송암에 의해 반도체 기판(W)이 정전척(200) 상부로 이송되면, 상기 리프트 핀의 승강에 의해 반도체 기판(W)이 정전척(200)의 세라믹 플레이트(210) 상에 로딩(안착)된다. 상기 반도체 기판(W)은 정전척(200)의 정전기력에 의해 고정되고, 플라즈마 상태로 형성된 공정 가스에 의해 가공 공정이 진행된다.When the semiconductor substrate W is transferred to the upper portion of the electrostatic chuck 200 by the transfer arm, the semiconductor substrate W is loaded (put on) the ceramic plate 210 of the electrostatic chuck 200 by lifting / do. The semiconductor substrate W is fixed by an electrostatic force of the electrostatic chuck 200, and a processing process is performed by a process gas formed in a plasma state.

이때, 고온의 플라즈마에 의해 반도체 기판(W)의 온도가 상승하게 되며, 상승하는 반도체 기판(W)의 온도는 상기 정전척의 세라믹 플레이트(210)에 형성된 다수의 가스 공급홀(미도시)들을 상기 반도체 기판의 이면에 제공되는 헬륨 가스에 의해 제어된다. 또한, 반도체 기판(W)의 온도에 크게 영향을 주는 세라믹 플레이트(210)의 온도는 가스 공급홀들로 흐르는 헬륨 가스에 의해 효과적으로 제어된다.At this time, the temperature of the semiconductor substrate W rises by the high-temperature plasma, and the temperature of the semiconductor substrate W rises by the number of the gas supply holes (not shown) formed in the ceramic plate 210 of the electrostatic chuck, And is controlled by helium gas provided on the back surface of the semiconductor substrate. Further, the temperature of the ceramic plate 210, which greatly affects the temperature of the semiconductor substrate W, is effectively controlled by the helium gas flowing into the gas supply holes.

또한, 상기 정전척(200)에는 상기 반도체 제조 공정이 수행된 반도체 기판(W)을 상기 정전척(200)의 상면으로부터 언로딩시킬 경우 상기 반도체 기판(W)에 잔류하는 전하를 배출하는 그라운딩 유닛(250)이 구비된다. 상기 그라운드 유닛(250)은 그라운드 핀과, 그라운드 핀의 높이를 결정하는 스프링, 상기 그라운드 핀을 스테이지로부터 절연시키 위해 상기 그라운드 핀을 수용하는 부싱 및 그라운드 핀과 스프링을 수용하는 부싱을 상기 정전척의 스테이지(225)에 체결하기 위한 체결부를 포함하는 구조를 갖는다.The electrostatic chuck 200 may further include a grounding unit 210 for discharging charges remaining in the semiconductor substrate W when the semiconductor substrate W is subjected to the semiconductor manufacturing process and is unloaded from the upper surface of the electrostatic chuck 200, (Not shown). The ground unit 250 includes a ground pin, a spring for determining the height of the ground pin, a bushing for receiving the ground pin to insulate the ground pin from the stage, and a bushing for receiving the ground pin and the spring, And a fastening part for fastening the fastening part to the fastening part 225.

특히, 상기 그라운딩 유닛(250)의 체결부는 상기 부싱의 측면에 형성된 리세스와 억지 끼움 방식으로 체결되는 고정핀을 더 포함하고 있어 상기 반도체 기판의 로딩 및 언로딩의 반복 수행할 경우 그 체결이 느슨해짐으로 인해 상기 부싱의 상단부가 상기 스테테이지 상면으로부터 돌출되는 문제점을 방지할 수 있다.Particularly, the fastening portion of the grounding unit 250 further includes a fixing pin that is fastened with a recess formed on a side surface of the bushing in a forced fit manner, so that when the semiconductor substrate is repeatedly loaded and unloaded, the fastening is loosened It is possible to prevent the upper end portion of the bushing from protruding from the upper surface of the stage.

또한, 상기 스테이지에는 상기 스테이지를 관통하는 리프트 홀(232)이 형성되어 있다. 상기 리프트 홀(232)은 상기 스테이지 상면으로 반도체 기판을 로딩 및 언로딩 시키기 위해 리프트 핀(142)들이 수직 구동되는 통로이다. 상기 리프터 핀(142)은 상기 스테이지(225)의 하부에 존재하는 리프터들(162)에 의해 수직 방향으로 구동된다.Further, a lift hole 232 penetrating the stage is formed in the stage. The lift hole 232 is a passage through which the lift pins 142 are vertically driven to load and unload the semiconductor substrate to the upper surface of the stage. The lifter pin 142 is vertically driven by the lifters 162 located under the stage 225.

상기와 같은 구성을 갖는 정전척(200)을 포함하는 가공 장치(100)는 반도체 기판(W)의 식각 공정 또는 반도체 기판(W) 상에 막을 형성하는 증착 공정에 사용이 가능하다. 즉, 제공되는 가스 및 공정 변수들의 조절에 의해 반도체 기판(W) 상에 형성된 막을 식각할 수도 있고, 반도체 기판(W) 상에 막을 형성할 수도 있다.The processing apparatus 100 including the electrostatic chuck 200 having the above structure can be used in an etching process of a semiconductor substrate W or a deposition process of forming a film on a semiconductor substrate W. [ That is, the film formed on the semiconductor substrate W may be etched or the film formed on the semiconductor substrate W by adjusting the provided gas and process parameters.

한편, 도 2b를 참조하면, 상기 정전척(200)은 반도체 기판(W)이 놓여지는 스테이지(225)를 포함한다. 상기 스테이지(225)는 세라믹으로 이루어진 세라믹 플레이트(220)와 세라믹 플레이트(220)가 부착되는 알루미늄 재질의 몸체(210)를 포함한다.Referring to FIG. 2B, the electrostatic chuck 200 includes a stage 225 on which a semiconductor substrate W is placed. The stage 225 includes a ceramic plate 220 made of ceramic and an aluminum body 210 having a ceramic plate 220 attached thereto.

상기 스테이지(225)의 내부에는 반도체 기판(W)을 흡착하여 고정시키기 위한 정전기력을 발생시키는 전극(230)이 내장된다. 상기 전극(230)에는 상기 정전기력을 발생시키기 위한 전원이 인가되며, 이때, 전극(230)과 반도체 기판(W) 사이에 있는 스테이지(225)의 상측 부위는 유전체 역할을 하게 된다.An electrode 230 for generating an electrostatic force for attracting and fixing the semiconductor substrate W is built in the stage 225. A power source for generating the electrostatic force is applied to the electrode 230. An upper portion of the stage 225 between the electrode 230 and the semiconductor substrate W serves as a dielectric.

상기 스테이지(225)의 세라믹 플레이트(220)에는 반도체 기판(W)의 온도를 조절하기 위한 헬륨 가스가 제공되기 위한 유로인 다수개의 가스 공급홀(미도시)들이 형성되어 있다. 특히, 상기 다수의 가스 공급홀은 상기 스테이지의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 헬륨 가스의 균일한 공급을 위해 다수의 가스 공급홀은 대칭을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다. A plurality of gas supply holes (not shown) are formed in the ceramic plate 220 of the stage 225 to supply helium gas for controlling the temperature of the semiconductor substrate W. In particular, it is preferable that the plurality of gas supply holes are disposed radially with respect to the center of the stage, and the plurality of gas supply holes are arranged symmetrically for uniform supply of the helium gas.

또한, 다수의 가스 공급홀들은 동심원 형태로 배치될 수도 있다.Further, the plurality of gas supply holes may be arranged in concentric circles.

또한, 정전척(200)의 스테이지(225)에는 상기 스테이지(225)를 관통하는 리프트 홀(232)이 형성되어 있다. 상기 리프트 홀(232)은 상기 스테이지(225) 상면으로 반도체 기판을 로딩 및 언로딩 시키기 위해 도 2a에 도시된 리프트 핀(142)들이 수직 구동되는 통로이다. 상기 리프터 핀은 상기 스테이지(225)의 하부에 존재하는 리프터들(미도시)에 의해 수직 방향으로 구동된다.A lift hole 232 penetrating the stage 225 is formed on the stage 225 of the electrostatic chuck 200. The lift hole 232 is a passage through which the lift pins 142 shown in FIG. 2A are vertically driven to load and unload the semiconductor substrate to the upper surface of the stage 225. The lifter pin is driven in the vertical direction by lifters (not shown) existing under the stage 225.

또한, 상기 스테이지(225)의 상부에는 그라운딩 홈(미도시)이 형성되어 있다. 상기 그라운딩 홈에는 상기 반도체 제조 공정이 수행된 반도체 기판(W)을 상기 정전척(200)의 상면으로부터 언로딩 시킬 경우 상기 반도체 기판(W)에 잔류하는 전하를 배출하기 위한 그라운드 유닛(250)이 삽입 체결될 수 있다.In addition, a grounding groove (not shown) is formed on the upper part of the stage 225. A ground unit 250 for discharging charges remaining in the semiconductor substrate W when the semiconductor substrate W is subjected to the semiconductor fabrication process is unloaded from the upper surface of the electrostatic chuck 200 Can be inserted.

결국, 세라믹 플레이트 방식의 정전척에서는, 세라믹 플레이트 내부의 전극(Electrode)에 전압을 인가하여 웨이퍼(Wafer)와 전극 상부의 유전체 사이에 정전기력이 발생하여 유전체를 사이에 두고 서로를 잡아당기는 정전기력이 발생하게 되는 것을 이용하여 반도체 기판을 정기적으로 흡착하여 고정시키게 된다.As a result, in the electrostatic chuck of the ceramic plate type, a voltage is applied to an electrode in a ceramic plate to generate an electrostatic force between the wafer and the dielectric on the upper portion of the electrode, thereby generating an electrostatic force The semiconductor substrate is periodically adsorbed and fixed.

이때, 정전척의 세라믹 플레이트 또는 전극(Electrode)은 웨이퍼(Wafer)와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되므로 주기적인 수리(Repair)가 요구된다.At this time, the ceramic plate or electrode of the electrostatic chuck is required to be periodically repaired because of direct contact with the wafer and wear of the surface and edge portions due to plasma ions.

즉, 세라믹 플레이트 또는 전극(Electrode)의 수리(Repair)는 마모된 표면 및 에지(Edge) 부분을 재성형하거나 세라믹 플레이트의 전극(Electrode) 또는 유전체 부분을 교체하는 작업을 의미한다.That is, the repair of the ceramic plate or electrode means the operation of re-forming the worn surface and the edge portion or replacing the electrode or dielectric portion of the ceramic plate.

도 3은 본 발명과 관련하여, 정전척의 세라믹 플레이트 또는 전극이 웨이퍼와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되므로, 주기적인 수리(Repair)가 요구되는 과정을 설명하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a process in which periodic repair is required because the ceramic plate or electrode of the electrostatic chuck is in direct contact with the wafer and the surface and edge portions are worn due to plasma ions, to be.

여기서의 수리는 유전층의 두께에 따라서 수리가능 여부가 결정되고, 일반적으로 70~80% 이상은 2~3회 수리를 통해서 사용하게 된다. In this repair, repairability is determined according to the thickness of the dielectric layer, and generally, 70 to 80% or more is used through repairing 2 to 3 times.

수리 방법에 따라서 4단계로 구분될 수 있고, 세라믹소재 전체를 교체하는 수리는 세라믹만 볼 때는 신규제작과 유사하다고 볼 수 있다.It can be divided into four steps according to the repair method, and repairs for replacing the entire ceramic material can be regarded as similar to the new production when only the ceramic is viewed.

수리(Repair)는 Wafer Contact Area 표면수리, Wafer Contact Area 제거 및 Rebuild, 접합부 수리 및 세라믹 플레이트 신규교체 수리 단계로 구성될 수 있다.Repair can consist of wafer contact area surface repair, wafer contact area removal and rebuild, joint repair, and ceramic plate new replacement repair steps.

도 3의 (a)를 참조하면, 정전척(200)의 세라믹 플레이트(220) 또는 전극(Electrode, 230)의 표면(225)은 웨이퍼(Wafer)와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분(225)이 마모된다는 것을 확인할 수 있다.3 (a), the surface 225 of the ceramic plate 220 or the electrode 230 of the electrostatic chuck 200 is in direct contact with the wafer and the surface and the edge Edge portion 225 is worn away.

마모된 표면 및 에지(Edge) 부분(225)은 Wafer Contact Area 표면수리, Wafer Contact Area 제거 및 Rebuild, 접합부 수리 및 세라믹 플레이트 신규교체 수리 단계를 통해 도 3의 (b)에 도시된 것과 같이 수리(Repair)될 수 있다.The worn surface and the edge portion 225 are removed from the surface of the wafer as shown in Figure 3 (b) through the wafer contact area surface repair, wafer contact area removal and rebuild, Repair).

단, 세라믹 Electrode의 유전체 교체를 제외한 Repair 횟수가 증가 할수록 표면 및 Edge부분은 가공되어 두께가 줄어들어 수명이 짧아지는 문제가 발생되고, 유전체 교체로 인해 해당공정에 대한 물성, 온도, 부피 등 적합한 조건을 다시 맞추어야 하므로 유지관리에 효율이 떨어진다는 문제점도 발생된다.However, as the number of repair times increases, the thickness and thickness of the surface and edge parts are reduced as the number of repair times increases. In addition, due to the replacement of the dielectric, proper conditions such as physical properties, temperature, There is a problem that the efficiency of maintenance is deteriorated because it has to be adjusted again.

도 4는 본 발명과 관련하여, 수리(Repair) 횟수가 증가할수록 표면 및 Edge부분은 가공되어 두께가 줄어들어 수명이 짧아지는 문제를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a problem in which the surface and the edge portions are processed to reduce the thickness and shorten the service life as the number of repair increases.

도 4를 참조하면, 세라믹 Electrode의 유전체 교체를 제외한 Repair 횟수가 증가 할수록 표면 및 Edge부분(225)은 가공되고, 세라믹 플레이트(220)의 상단 유전체 부분이 점점 두께가 얇아지게 된다.Referring to FIG. 4, as the number of repair operations except for the dielectric replacement of the ceramic electrode increases, the surface and edge portions 225 are processed, and the upper dielectric portion of the ceramic plate 220 gradually becomes thinner.

그러나 현재 업계에서는 비용절감 차원에서 보통 5,000시간 사용 후 수리해서 사용하게 되고, 수리제품이라는 특수성으로 공정 마진(Margin) 내에서 특정 수리사양을 정해놓고 사용하고 있는 실정이다.However, in the current industry, after 5,000 hours of repair, it is usually used for repairing, and repairing products are used with specific repair specifications within the process margin.

이러한 세라믹 플레이트(220)의 상단 유전체 부분의 두께 감소는 결과적으로 정전척의 수명을 짧아지게 만든다.The reduction in thickness of the upper dielectric portion of the ceramic plate 220 results in a shortening of the life of the electrostatic chuck.

더 나아가 이러한 유전체 교체로 인해 수리(Repair) 공정에 대한 물성, 온도, 부피 등 적합한 조건을 다시 맞추어야 하므로 유지관리에 효율이 떨어진다는 문제점도 발생된다.Furthermore, due to the replacement of such dielectrics, proper conditions such as physical properties, temperature, and volume of the repair process must be re-adjusted, resulting in a problem of inefficiency in maintenance.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multi-layered ceramic electrode.

구체적으로 본 발명은, 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되어 세라믹 전극의 교체가 필요한 경우, 다층 구조에서 상층의 유전체와 전극(electrode)를 제거하고 표면만 다시 가공하여, 하층의 유전체와 전극을 바로 사용할 수 있는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다. More particularly, the present invention relates to a method for removing a dielectric and an electrode of an upper layer in a multilayer structure when the surface and an edge portion of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate are worn and the ceramic electrode needs to be replaced, It is an object of the present invention to provide a user with an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate by using a multilayered ceramic electrode capable of directly using a lower dielectric and electrodes.

도 5는 본 발명이 제안하는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 구체적인 일례를 도시한 것이다.5 shows a specific example of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using the multi-layered ceramic electrode proposed by the present invention.

도 5를 참조하면, 정전척(200)의 하단에 세라믹 플레이트(220)가 부착되는 알루미늄 재질의 몸체(210) 구비된다.Referring to FIG. 5, an aluminum body 210 having a ceramic plate 220 attached to the lower end of the electrostatic chuck 200 is provided.

알루미늄 재질의 몸체(210)는 도 5에서는 정전척(200)의 최하단에 배치되어 있으나 이것은 본 발명의 단순한 일례에 불과하고 다른 배치 구조를 가질 수도 있다.The aluminum body 210 is disposed at the lowermost end of the electrostatic chuck 200 in FIG. 5, but this is merely an example of the present invention and may have a different arrangement structure.

또한, 알루미늄 재질의 몸체(210) 상단에서부터 웨이퍼와 맞닿게 되는 정전척(200)의 스테이지(225)까지를 관동하는 복수의 가수 공급홀(240)이 형성된다.A plurality of water supply holes 240 are formed to extend from the upper end of the aluminum body 210 to the stage 225 of the electrostatic chuck 200 to be brought into contact with the wafer.

복수의 가수 공급홀(240)을 통해 헬륨가스가 흐르게 되고, 상승하는 반도체 기판(W)의 온도는 복수의 가수 공급홀(240)을 통해 유입된 헬륨가스에 의해 제어될 수 있다.The helium gas flows through the plurality of the water supply holes 240 and the temperature of the ascending semiconductor substrate W can be controlled by the helium gas introduced through the plurality of the water supply holes 240.

또한, 알루미늄 재질의 몸체(210) 상단에는 세라믹 플레이트(220)가 구비된다.In addition, a ceramic plate 220 is provided on the upper end of the aluminum body 210.

세라믹 플레이트(220)의 내부에는 반도체 기판(W)을 흡착하여 고정시키기 위한 정전기력을 발생시키는 전극(230)이 내장된다. An electrode 230 for generating an electrostatic force for attracting and fixing the semiconductor substrate W is built in the ceramic plate 220.

전극(230)에는 상기 정전기력을 발생시키기 위한 전원이 인가되며, 이때, 전극(230)과 반도체 기판(W) 사이에 있는 세라믹 플레이트(220)의 부위는 유전체 역학을 담당하게 된다.A power source for generating the electrostatic force is applied to the electrode 230. The portion of the ceramic plate 220 between the electrode 230 and the semiconductor substrate W is responsible for the dielectric dynamics.

본 발명에서는 유전체 역할을 담당하는 세라믹 플레이트(220)의 내부를 복수의 레이어로 분리하고, 분리된 레이어의 세라믹 플레이트(220) 사이에 별도의 전극(230)을 배치하는 구조를 제안한다.The present invention proposes a structure in which the interior of the ceramic plate 220 serving as a dielectric is divided into a plurality of layers and a separate electrode 230 is disposed between the ceramic plates 220 of the separated layers.

도 5를 참조하면 본 발명이 제안하는 세라믹 플레이트(220)는 제 1 세라믹 플레이트(220a), 제 2 세라믹 플레이트(220b) 및 제 3 세라믹 플레이트(220c)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the ceramic plate 220 proposed by the present invention includes a first ceramic plate 220a, a second ceramic plate 220b, and a third ceramic plate 220c.

또한, 제 1 세라믹 플레이트(220a)와 제 2 세라믹 플레이트(220b) 사이에는 제 1 전극(230a)이 배치되고, 제 2 세라믹 플레이트(220b)와 제 3 세라믹 플레이트(220c) 사이에는 제 2 전극(230b)가 배치된다.A first electrode 230a is disposed between the first ceramic plate 220a and the second ceramic plate 220b and a second electrode 230b is disposed between the second ceramic plate 220b and the third ceramic plate 220c. 230b.

단, 본 발명에 따른 제 1 세라믹 플레이트(220a), 제 2 세라믹 플레이트(220b) 및 제 3 세라믹 플레이트(220c)와 제 1 전극(230a) 및 제 2 전극(230b)의 구조는 단순한 일례에 불과하고 보다 많은 개수의 레이어 및 다른 개수의 전극이 적용되어 본 발명에 따른 정전척을 구성하는 것이 가능하다.The structures of the first ceramic plate 220a, the second ceramic plate 220b and the third ceramic plate 220c and the first and second electrodes 230a and 230b according to the present invention are merely examples A larger number of layers and a different number of electrodes are applied to constitute the electrostatic chuck according to the present invention.

정전척(200)의 제 1 세라믹 플레이트(220a) 또는 제 1 전극(230a)은 웨이퍼(Wafer)와 직접적인 접촉 그리고 플라즈마 이온으로 인해 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모된다.The first ceramic plate 220a or the first electrode 230a of the electrostatic chuck 200 is directly contacted with the wafer and the surface and the edge portion are worn due to the plasma ions.

기존에는 세라믹 플레이트 또는 전극(Electrode)의 수리(Repair)와 관련하여, 마모된 표면 및 에지(Edge) 부분을 재성형하거나 세라믹 플레이트의 전극(Electrode) 또는 유전체 부분을 교체함으로써, 세라믹 플레이트(220)의 상단 유전체 부분이 점점 두께가 얇아지게 되는 문제가 발생하였다.Conventionally, in connection with the repair of a ceramic plate or an electrode, a ceramic plate 220 is formed by re-forming a worn surface and an edge portion, or by replacing an electrode or a dielectric portion of a ceramic plate. A problem arises that the thickness of the upper dielectric portion of the dielectric layer gradually becomes thinner.

본 발명에서는 수리(Repair)에 있어, 제 1 세라믹 플레이트(220a) 및 제 1 전극(230a)을 제거하고, 제 2 세라믹 플레이트(220b) 및 제 2 전극(230b)을 이용하여 정전척(200)의 기능을 제공할 수 있다.The first ceramic plate 220a and the first electrode 230a are removed and the second ceramic plate 220b and the second electrode 230b are used to repair the electrostatic chuck 200. In this case, Can be provided.

기존의 수리(Repair)와 달리 새제품의 제 2 세라믹 플레이트(220b) 및 제 2 전극(230b)을 이용하여 정전척(200)의 기능을 제공하게 되므로, 유전체 부분의 두께가 얇아지는 문제 등을 효율적으로 해소 가능하다.The function of the electrostatic chuck 200 is provided by using the second ceramic plate 220b and the second electrode 230b of the new product unlike the existing repair, It is possible to solve efficiently.

또한, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 세라믹 플레이트(200)의 레이어가 3개인 것을 가정하여 설명하였으나 보다 많은 개수의 세라믹 플레이트(200) 및 전극(230)을 이용하여 수리(Repair)로 인한 유전체 부분의 두께가 얇아지는 문제점을 해소할 수 있다.Although the embodiment of the present invention has been described on the assumption that the number of layers of the ceramic plate 200 is three for convenience of explanation, It is possible to solve the problem that the thickness of the dielectric portion is reduced.

예를 들어, 제 1 전극(230a)과 제 2 전극(230b)은 제작할 당시부터 전원을 인가받기 위한 리드선을 외부에 설치해 놓고, 초반에는 제 1 세라믹 플레이트(220a) 및 제 1 전극(230a)을 이용하다가 제거 이후에는 제 2 전극(230b)에 따른 리드선을 통해 제 2 세라믹 플레이트(220b) 및 제 2 전극(230b)을 이용하여 정전척(200)의 기능을 제공할 수 있다.For example, the first electrode 230a and the second electrode 230b are provided with a lead wire for receiving power from the time of manufacture, and a first ceramic plate 220a and a first electrode 230a The second ceramic plate 220b and the second electrode 230b may be used to provide the function of the electrostatic chuck 200 through the lead wire corresponding to the second electrode 230b.

따라서 본 발명은 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a user with an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate using a multi-layered ceramic electrode.

구체적으로 본 발명은, 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척의 표면 및 에지(Edge) 부분이 마모되어 세라믹 전극의 교체가 필요한 경우, 다층 구조에서 상층의 유전체와 전극(electrode)를 제거하고 표면만 다시 가공하여, 하층의 유전체와 전극을 바로 사용할 수 있는 다층 구조 세라믹 전극을 이용하여 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척을 사용자에게 제공할 수 있다.More particularly, the present invention relates to a method for removing a dielectric and an electrode of an upper layer in a multilayer structure when the surface and an edge portion of an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate are worn and the ceramic electrode needs to be replaced, Thus, an electrostatic chuck for supporting a semiconductor substrate can be provided to a user by using a multilayered ceramic electrode capable of directly using a lower dielectric and electrodes.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It should be understood that the above-described apparatus and method are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified such that all or some of the embodiments are selectively combined .

Claims (10)

공정 시 반도체 기판의 위치를 고정하기 위해, 상기 반도체 기판을 로딩 또는 언로딩하는 스테이지를 포함하는 정전척에 있어서,
상기 스테이지는,
복수의 세라믹 레이어로 구성된 세라믹 플레이트; 및
상기 복수의 세라믹 레이어 사이에 적어도 하나 배치되는 복수의 전극;을 포함하고,
상기 복수의 세라믹 레이어 중 적어도 일부를 유전체로 이용하여 상기 반도체 기판과 상기 복수의 전극 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되며,
상기 복수의 세라믹 레이어 및 복수의 전극의 적어도 일부는 분리 및 제거 가능하고,
상기 스테이지의 표면이 마모되는 경우,
상기 복수의 세라믹 레이어 중 최상단에 위치한 제 1 레이어는 분리되고,
상기 복수의 전극 중 상기 제 1 레이어와 상기 제 1 레이어의 하단에 위치한 제 2 레이어 사이에 배치된 제 1 전극이 분리되며,
상기 분리된 제 1 레이어 및 제 1 전극은 제거되고,
상기 제 2 레이어가 상기 유전체로 이용되며,
상기 복수의 전극 중 상기 제 2 레이어와 상기 제 2 레이어의 하단에 위치한 제 3 레이어 사이에 배치된 제 2 전극과 상기 반도체 기판 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되고,
상기 세라믹 플레이트는,
상기 반도체 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 상기 반도체 기판의 하면에 제공하기 위한 복수의 가스 공급홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 정전척.
An electrostatic chuck comprising a stage for loading or unloading a semiconductor substrate to fix a position of the semiconductor substrate in a process,
The stage includes:
A ceramic plate composed of a plurality of ceramic layers; And
And a plurality of electrodes disposed at least one between the plurality of ceramic layers,
Wherein a position of the semiconductor substrate is fixed through an electrostatic force generated between the semiconductor substrate and the plurality of electrodes using at least a part of the plurality of ceramic layers as a dielectric,
Wherein at least a portion of the plurality of ceramic layers and the plurality of electrodes are separable and removable,
When the surface of the stage is worn,
The first layer positioned at the uppermost one of the plurality of ceramic layers is separated,
A first electrode disposed between the first layer and a second layer positioned at a lower end of the first layer is separated from the plurality of electrodes,
The separated first layer and the first electrode are removed,
The second layer is used as the dielectric,
The position of the semiconductor substrate is fixed through the electrostatic force generated between the second layer of the plurality of electrodes and the second electrode disposed between the second layer and the third layer located at the lower end of the second layer and the semiconductor substrate,
Wherein the ceramic plate has:
Further comprising a plurality of gas supply holes for supplying a gas for regulating the temperature of the semiconductor substrate to a lower surface of the semiconductor substrate.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 세라믹 플레이트가 부착되는 알루미늄 몸체;를 더 포함하고,
상기 복수의 가스 공급홀은 상기 알루미늄 몸체로부터 상기 스테이지의 표면을 관통하는 형태인 것을 특징으로 하는 정전척.
The method according to claim 1,
And an aluminum body to which the ceramic plate is attached,
Wherein the plurality of gas supply holes penetrate the surface of the stage from the aluminum body.
제 1항에 있어서,
상기 반도체 기판이 상기 스테이지 상에 로딩되는 경우,
상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출하는 그라운딩 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.The method according to claim 1,
When the semiconductor substrate is loaded on the stage,
And a grounding unit for discharging the charge remaining on the semiconductor substrate. 제 6항에 있어서,
상기 그라운딩 유닛은
상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출시키는 그라운드 핀;
상기 그라운드 핀을 삽입 수용되는 공간을 갖고, 그 측면에 리세스가 형성된 부싱; 및
상기 스테이지에 형성된 그라운딩 홀에 삽입 체결되고, 상기 그라운드 핀이 수용된 부싱이 삽입 고정되는 공간을 갖고, 상기 공간에 삽입된 부싱을 고정시키기 위해 상기 리세스와 끼움 방식으로 체결되는 고정핀을 포함하는 체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.
The method according to claim 6,
The grounding unit
A ground pin for discharging charges remaining on the semiconductor substrate;
A bushing having a space in which the ground pin is inserted and received, and a recess is formed on a side surface thereof; And
And a fixing pin inserted into a grounding hole formed in the stage and having a space into which the bushing accommodating the ground pin is inserted and fixed, and a fixing pin which is fitted in the recess to fix the bushing inserted into the space, And an electrostatic chuck.
공정 시에 반도체 기판의 위치를 고정하기 위해, 상기 반도체 기판을 로딩 또는 언로딩하는 스테이지; 및 상기 반도체 기판이 상기 스테이지 상에 로딩되면 상기 반도체 기판에 잔류하는 전하를 배출하는 그라운딩 유닛;을 포함하는 정전척을 관리하는 방법에 있어서,
상기 스테이지는, 복수의 세라믹 레이어로 구성된 세라믹 플레이트; 및 상기 복수의 세라믹 레이어 사이에 적어도 하나 배치되는 복수의 전극;을 포함하고,
상기 복수의 세라믹 레이어 중 적어도 일부를 유전체로 이용하여 상기 반도체 기판과 상기 복수의 전극 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되며,
상기 스테이지의 표면이 마모되는 제 1 단계;
상기 복수의 세라믹 레이어 중 최상단에 위치한 제 1 레이어가 분리되는 제 2 단계;
상기 복수의 전극 중 상기 제 1 레이어와 상기 제 1 레이어의 하단에 위치한 제 2 레이어 사이에 배치된 제 1 전극이 분리되는 제 3 단계;
상기 분리된 제 1 레이어 및 제 1 전극은 제거되는 제 4 단계; 및
상기 제 2 레이어가 상기 유전체로 이용되고, 상기 복수의 전극 중 상기 제 2 레이어와 상기 제 2 레이어의 하단에 위치한 제 3 레이어 사이에 배치된 제 2 전극과 상기 반도체 기판 간에 발생된 정전기력을 통해 상기 반도체 기판의 위치가 고정되는 제 5 단계;를 포함하고,
상기 세라믹 플레이트는, 상기 반도체 기판의 온도를 조절하기 위한 가스를 상기 반도체 기판의 하면에 제공하기 위한 복수의 가스 공급홀이 더 형성되며,
상기 제 5 단계 이후에는,
상기 복수의 가스 공급홀 중 적어도 일부를 통해 공급된 가스에 의해 상기 반도체 기판의 온도가 조절되는 제 6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 관리 방법.A stage for loading or unloading the semiconductor substrate to fix the position of the semiconductor substrate in the process; And a grounding unit for discharging charge remaining on the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is loaded on the stage, the method comprising:
The stage includes a ceramic plate composed of a plurality of ceramic layers; And a plurality of electrodes disposed at least one between the plurality of ceramic layers,
Wherein a position of the semiconductor substrate is fixed through an electrostatic force generated between the semiconductor substrate and the plurality of electrodes using at least a part of the plurality of ceramic layers as a dielectric,
A first stage in which the surface of the stage is worn;
A second step of separating a first layer located at the uppermost one of the plurality of ceramic layers;
A third step of separating the first electrode disposed between the first layer and the second layer positioned at the lower end of the first layer among the plurality of electrodes;
A fourth step of removing the separated first layer and the first electrode; And
Wherein the second layer is used as the dielectric and the electrostatic force generated between the second layer of the plurality of electrodes and the second electrode disposed between the third layer positioned at the lower end of the second layer and the semiconductor substrate, And a fifth step of fixing the position of the semiconductor substrate,
Wherein the ceramic plate further includes a plurality of gas supply holes for providing a gas for controlling the temperature of the semiconductor substrate to a lower surface of the semiconductor substrate,
After the fifth step,
And controlling the temperature of the semiconductor substrate by the gas supplied through at least a part of the plurality of gas supply holes. 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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