KR101758344B1 - 정전 척 및 리페어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척은 지정된 위치에 복수의 핀홀이 형성되며, 외주에 지정된 높이의 단차부를 구비하는 하부 플레이트 및 하부 플레이트 상면에 체결되고, 하부 플레이트의 상면과 대응하는 평판부와, 단차부에 결합되는 측면부 및, 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부를 구비하는 상부 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

정전 척 및 리페어 방법{Electrostatic Chuck and Repair Method Thereof}
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정전 척 리페어 방법에 관한 것이다.
반도체 소자나 평판 표시 장치를 제조하기 위해서는 진공 챔버 내의 기판 지지대 상에 기판을 흡착 지지한 상태에서 다양한 공정을 수행한다.
기판 지지대의 일 예로 정전 척(Electrostatic Chuck; ESC)을 들 수 있다. 정전 척은 정전기력을 이용하여 챔버 내의 하부전극에 기판을 지지해 주는 장치이다.
일반적으로, 정전 척은 베이스, 베이스 상에 고정 결합되는 플레이트 및 플레이트 내부에 마련되는 전극(하부전극)을 포함할 수 있다. 플레이트 상면에는 기판이 안착될 수 있다. 하부전극에서 정전기를 발생시켜 기판과 하부전극 간의 간격을 일정하게 유지하고, 기판을 수평 상태로 고정시켜 요구되는 공정이 수행될 수 있다.
플레이트는 상부 플레이트 및 하부 플레이트로 구분할 수 있다. 상부 플레이트 상에는 처리 대상물이 안착되며, 처리 대상물에 대한 공정이 반복됨에 따라, 상부 플레이트에는 예를 들어 고주파 플라즈마 등과 같은 외력이 지속적으로 가해져 손상될 수 있다. 또한 다양한 원인에 의해 상부 플레이트가 깎여 나가거나 크랙이 발생할 수 있다.
이에 따라 손상된 상부 플레이트를 일정 두께 연마하는 등의 방식으로 리페어를 진행할 수 있다. 하지만, 하부전극으로부터 상부 플레이트 표면까지의 두께는 규격에서 정의한 두께를 확보하여야 하므로, 리페어 횟수에 한계가 있다.
이와 같이, 정전 척은 사용 횟수가 증가함에 따라 크랙 등과 같은 결함이 발생할 수 있으며, 이러한 결함은 주로 플라즈마에 대한 노출이 심한 상부 플레이트 측에서 발생할 수 있다. 아울러, 상부 플레이트 측에 발생한 크랙을 통해 하부전극에도 플라즈마가 침투할 수 있다. 이러한 상태에서 공정을 진행하면 심각한 오류가 발생할 수 있으므로, 결함이 발생한 정전 척은 폐기 처리할 수 밖에 없다.
정전 척의 제조 단가는 매우 높은 편이나, 상술한 것과 같은 결함 발생 등에 의해 정전 척의 수명은 3~6개월 정도로 짧은 단점이 있다.
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정전 척에는 처리 대상물을 상부 플레이트 상에 승하강 시키기 위한 리프트 핀이 승하강되는 리프트 핀홀이 존재한다. 처리 대상물에 대한 공정이 반복됨에 따라 리프트 핀홀 또한 식각 손상될 수 있다. 나아가, 리프트 핀 홀 내부를 통해 노출되는 하부 플레이트와 상부 플레이트 간의 접착제가 플라즈마에 의해 손상되어 파티클(particle)로 형성되고, 이러한 파티클이 처리 대상물을 오염시켜 처리 대상물의 제조 수율을 감소시킬 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 결함이 발생한 정전 척을 리페어할 수 있는 기술이 제안된 바 있다.
본 출원인에 의해 2011년 12월 20일 대한민국 특허청에 출원되고, 2012년 10월 25일자에 등록된 대한민국 등록특허 제10-1196441호(선행기술 1)에는 정전 척의 리페어 방법이 개시되어 있다.
선행기술 1에 의하면 결함이 발생한 정전 척의 제 1 상판 플레이트 및 제 1 전극을 제거하고, 새로운 제 2 전극을 포함하는 새로운 제 2 상판 플레이트를 제조하고 하판 플레이트와 결합하여 정전 척을 리페어한다. 선행기술 1에서 제 2 전극은 제 2 상판 플레이트의 일면에 소성, 에칭, 도금, 스퍼터 등의 방식으로 형성된다. 그리고, 제 2 전극이 하판 플레이트를 대향하도록 하여 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트를 결합한다. 이 때 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트는 접착제에 의해 결합된다. 따라서, 리페어된 정전 척이 공정에 이용될 때, 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트의 접착 계면을 통해 플라즈마가 침투할 수 있고, 하부전극 또한 플라즈마 침투에 노출될 수 있는 문제를 여전히 갖고 있다.
나아가 리프트 핀홀의 식각 손상 문제가 여전히 존재한다. 아울러 리프트 핀 홀 내부를 통해 하부 플레이트와 상부 플레이트 간의 접착제가 노출되기 때문에 플라즈마 영향에 의한 접착제의 파티클화 및 이러한 파티클에 의해 처리 대상물이 오염되는 문제를 해결할 수 없다.
본 발명의 실시예는 외부 환경으로부터 안정적인 정전 척 및 리페어 방법을 제공할 수 있다.
다른 관점에서, 본 발명의 실시예는 결함을 복구할 수 있는 정전척 리페어 방법을 제공할 수 있다.
본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척은 지정된 위치에 복수의 핀홀이 형성되며, 외주에 지정된 높이의 단차부를 구비하는 하부 플레이트; 및 상기 하부 플레이트 상면에 체결되고, 상기 하부 플레이트의 상면과 대응하는 평판부와, 상기 단차부에 결합되는 측면부 및, 상기 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부를 구비하는 상부 플레이트;를 포함 포함할 수 있다.
본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척은 지정된 위치에 복수의 핀홀이 형성되는 하부 플레이트; 및 상기 하부 플레이트 상면에 체결되고, 상기 하부 플레이트의 상면과 대응하는 평판부와, 상기 하부 플레이트의 외주에 결합되는 측면부 및, 상기 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부를 구비하는 상부 플레이트;를 포함할 수 있다.
본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척 리페어 방법은 하부 플레이트, 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 상에 형성된 제 1 전극을 구비하며, 상기 하부 플레이트, 상기 제 1 전극 및 상기 상부 플레이트를 관통하여 복수의 핀홀이 형성된 리페어 대상 정전 척이 제공되는 단계; 상기 상부 플레이트 및 상기 제 1 전극을 제거하여 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계; 상기 핀홀의 구경을 확장하여 확장된 핀홀을 형성하는 단계; 상기 하부 플레이트 상면에 체결되는 평판부와, 상기 확장된 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부와, 상기 리페어용 하부 플레이트의 대향면에 설치되는 제 2 전극을 구비하는 리페어용 상부 플레이트를 제조하는 단계; 및 상기 핀홀 내에 상기 핀홀 보호부가 체결되도록 상기 리페어용 하부 플레이트와 상기 리페어용 상부 플레이트를 결합하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 기술에 의하면 고주파 플라즈마 등과 같은 외력으로부터 정전 척을 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 상부 플레이트나 리프트 핀홀에 결함이 발생한 경우 이를 복구할 수 있어 정전 척의 수명을 증가시킬 수 있어, 원자재의 불필요한 낭비를 방지할 수 있다.
도 1은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 분해 단면도이다.
도 2는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다.
도 3은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 상부 평면도이다.
도 4는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 저부 평면도이다.
도 5는 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 분해 단면도이다.
도 6은 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척 리페어 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 분해 단면도이고, 도 2는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다. 또한, 도 3은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 상부 평면도이고, 도 4는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 저부 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 의한 정전 척(10)은 하부 플레이트(110), 상부 플레이트(120) 및 전극(140)을 포함할 수 있다.
하부 플레이트(110) 상에 전극(140)이 내재되도록 상부 플레이트(120)를 결합한 플레이트 조립체는 베이스(미도시) 상에 결합될 수 있다. 베이스는 예를 들어 금속 재질로 형성할 수 있다.
하부 플레이트(110)의 지정된 위치에는 하부 플레이트(110)의 설치 방향에 대해 수직 방향으로 하부 플레이트(110)를 관통하도록 복수의 핀홀(130)이 형성될 수 있다. 핀홀(130)은 리프트핀(미도시)이 승강 이동할 수 있도록 구성된다. 리프트핀은 별도의 구동부재에 의해 승강됨은 물론이다. 정전 척(10)이 설치된 챔버 내로 처리 대상물이 인입되면 핀홀(130)을 통해 리프트핀이 상승하여 처리 대상물을 전달받는다. 그리고, 리프트핀이 하강하여 상부 플레이트(120) 상면에 처리 대상물이 안착되게 된다.
하부 플레이트(110)는 예를 들어 세라믹 재질로 형성할 수 있다. 아울러, 내부에 온도 조절부(150)를 구비할 수 있으며, 온도 조절부(150)는 히터 또는 냉각장치일 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 하부 플레이트(110)는 상면으로부터 지정된 높이를 갖도록 형성되는 단차부(112)를 구비할 수 있다.
상부 플레이트(120)는 하부 플레이트(110) 상에 고정 결합되며 평판 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상부 플레이트(120)는 세라믹 소재, 바람직하게는 무기재료를 포함하는 세라믹 소재를 이용하여 형성할 수 있으며, 예를 들어 Al2O3를 이용하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 상부 플레이트(120)는 평판부(122), 측면부(124) 및 핀홀 보호부(126)를 포함할 수 있다.
평판부(122)는 하부 플레이트(110)의 상면과 실질적으로 동일한 형상일 수 있다.
핀홀 보호부(126)는 핀홀(130) 대응 부위에서 평판부(122)로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 핀홀 보호부(126)는 상부 플레이트(120)와 하부 플레이트(110)의 계면을 커버할 수 있는 길이로 형성할 수 있다. 핀홀 보호부(126)의 외경은 핀홀(130)의 지름과 실질적으로 동일하게 형성하여, 하부 플레이트(110)에 상부 플레이트(120)를 체결하였을 때, 핀홀 보호부(126)에 의해 핀홀(130)의 내주면, 특히 상부 플레이트(120)와 하부 플레이트(110) 간의 계면이 차폐될 수 있도록 한다.
핀홀(130)을 통해 리프트 핀이 승하강할 수 있도록, 핀홀 보호부(126)의 상면 및 저면은 개방되어 있으며, 따라서 핀홀 보호부(126)는 내부가 비어 있는 실린더 형상일 수 있다.
측면부(124)는 평판부(122)의 외주로부터, 핀홀 보호부(126)의 연장 방향과 동일한 수직 방향으로 연장될 수 있다. 하부 플레이트(110)와 상부 플레이트(120)의 결합 후, 측면부(124)는 하부 플레이트(110)의 단차부(112)에 결합될 수 있다. 그러므로, 측면부(124) 및 단차부(112)는 상호 체결될 수 있도록 대응하는 높이 및 폭을 갖도록 설계될 수 있다.
본 실시예에 의한 정전 척(10)은 상부 플레이트(120)가 평판부(122) 및 측면부(124)를 포함하는 캡(cap) 형상을 가진다.
따라서 도 2에 도시한 것과 같이, 하부 플레이트(110) 상에 상부 플레이트(120)를 결합하였을 때, 측면부(124)에 의해 하부 플레이트(110)와 상부 플레이트(120) 간의 접합 부위 및 전극(140)이 차폐될 수 있다. 그러므로 처리 대상물에 대한 공정 중에 발생하는 플라즈마 등이 정전 척 내부로 침투하는 현상을 방지할 수 있다.
나아가, 상부 플레이트(120)로부터 연장 형성된 핀홀 보호부(126)가 하부 플레이트(110)의 핀홀(130) 내에 삽입되어 핀홀(130)의 내주면, 특히 하부 플레이트(110)와 상부 플레이트(120) 간의 경계면을 감싸도록 형성된다. 따라서 공정 중에 발생하는 플라즈마 등에 의해 발생되는 부산물, 예를 들어 하부 플레이트(110)와 상부 플레이트(120) 사이에서 용융되는 접착제로부터 핀홀(130) 및 리프트 핀의 오염을 방지할 수 있다.
한편, 전극(140)은 상부 플레이트(120)의 평판면(122) 내측 즉, 하부 플레이트(110)와 대향하는 면에 핀홀 보호부(126)를 회피하도록 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 각각 도 2에 도시한 정전 척(10)의 상부 및 저부 평면도로서, 하부 플레이트(110)의 단차부(124) 및 핀홀(130)이 상부 상부 플레이트(120)에 의해 차폐되는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 분해 단면도이고, 도 6은 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다.
본 실시예에 의한 정전 척(20)은 하부 플레이트(210), 상부 플레이트(220) 및 전극(240)을 포함할 수 있다. 하부 플레이트(210) 및 상부 플레이트(220)는 각각 세라믹 소재, 바람직하게는 무기재료를 포함하는 세라믹 소재를 이용하여 형성할 수 있다. 아울러, 상부 플레이트(220)는 예를 들어 Al2O3를 이용하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
하부 플레이트(210)는 지정된 위치에 형성되는 복수의 핀홀(230)을 구비하며, 외주면(212)이 단차 없이 형성되어 하부 플레이트(210)의 상단 및 하단 직경은 실질적으로 동일할 수 있다. 아울러, 하부 플레이트(210)는 내부에 온도 조절부(250)를 구비할 수 있으며, 온도 조절부(250)는 히터 또는 냉각장치일 수 있다.
상부 플레이트(220)는 평판부(222), 측면부(224) 및 핀홀 보호부(226)를 포함할 수 있다.
평판부(222)는 하부 플레이트(210)의 상면과 실질적으로 동일한 형상일 수 있다.
핀홀 보호부(226)는 핀홀(230) 대응 부위에서 평판부(222)로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 핀홀 보호부(126)는 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(210)의 계면을 커버할 수 있는 길이로 형성할 수 있다. 핀홀 보호부(226)의 외경은 핀홀(230)의 지름과 실질적으로 동일하게 형성하여, 하부 플레이트(210)에 상부 플레이트(220)를 체결하였을 때, 핀홀 보호부(226)에 의해 핀홀(230)의 내주면, 특히 상부 플레이트(220)와 하부 플레이트(210) 간의 계면이 차폐될 수 있도록 한다.
핀홀(230)을 통해 리프트 핀이 승하강할 수 있도록, 핀홀 보호부(226)의 상면 및 저면은 개방되어 있으며, 따라서 핀홀 보호부(226)는 내부가 비어 있는 실린더 형상일 수 있다.
측면부(224)는 평판부(222)의 외주로부터 핀홀 보호부(226)가 연장되는 방향과 동일한 수직 방향으로 연장될 수 있다. 상부 플레이트(220)가 하부 플레이트(210)의 외주면(212)을 완전히 커버할 수 있도록, 측면부(224)의 길이는 하부 플레이트(210)의 높이와 실질적으로 동일하게 설계할 수 있다.
본 실시예에 의한 정전 척(20)은 상부 플레이트(220)의 측면부(224)가 하부 플레이트(210)의 외주를 차폐할 수 있는 캡(cap) 형상을 가진다.
따라서 도 6에 도시한 것과 같이, 하부 플레이트(210) 상에 상부 플레이트(220)를 결합하였을 때, 측면부(224)에 의해 하부 플레이트(210)와 상부 플레이트(220) 간의 접합 부위 및 전극(240)을 포함하는 하부 플레이트(210)의 외주 전체가 차폐될 수 있다. 그러므로 처리 대상물에 대한 공정 중에 발생하는 플라즈마 등이 정전 척 내부로 침투하는 현상을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 상부 플레이트(220)로부터 연장 형성된 핀홀 보호부(226)가 하부 플레이트(210)의 핀홀(230) 내에 삽입되어 핀홀(230)의 내주면, 특히 하부 플레이트(110)와 상부 플레이트(120) 간의 경계면을 보호하므로, 공정 중에 발생하는 플라즈마 등에 의해 발생되는 부산물로부터 핀홀(230) 및 리프트 핀을 보호할 수 있다.
한편, 전극(240)은 상부 플레이트(220)의 평판면(222) 내측 즉, 하부 플레이트(210)와 대향하는 면에 핀홀 보호부(226)를 회피하도록 형성될 수 있다.
도 2 또는 도 6에 도시한 정전 척(10, 20)은 최초 제조시부터 도 2 또는 도 6에 도시한 형상을 갖도록 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 이미 제조된 정전 척을 도 2 또는 도 6과 같은 형상으로 리페어하는 것도 가능하다.
이하에서는 정전 척의 리페어 방법을 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 10은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척 리페어 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 리페어 대상 정전 척의 일 예를 나타내며, 상부 플레이트(320)에 크랙(A)이 발생한 상태를 나타낸다.
이러한 정전 척이 제공됨에 따라, 상부 플레이트(320) 및 전극(340)을 예를 들어 연마 공정 등에 의해 제거할 수 있다. 도시하지 않았지만, 리페어 대상 정전 척의 하부 플레이트(310)와 상부 플레이트(320)는 접착제에 의해 결합되어 있으며, 리페어를 위하여 접착제 또한 제거함은 물론이다. 도시하지 않았디만, 리페어 대상 정전 척은 하부 플레이트와 상부 플레이트가 그린 시트(Green sheet) 방식으로 제작된 정전 척이거나, 또는 하부 플레이트와 상부 플레이트를 핫 프레스(Hot press) 세라믹 소성 방식으로 압착하여 제작된 정전 척일 수 있다.
이후. 도 8에 도시한 것과 같이 하부 플레이트(310)의 에지 부분에 단차부(312)를 형성하는 한편, 핀홀(330)을 지정된 직경으로 확장하여 확장된 핀홀(330A)을 형성한다.
도 8에서 도면부호 314는 단차부(312) 생성에 의해 제거된 부위를 나타내고, 도면부호 332는 확장된 핀홀(330A) 생성에 의해 제거된 부위를 나타낸다.
도 8과 같이 변형된 리페어용 하부 플레이트(310A)에 상부 플레이트를 결합하기 위하여, 예를 들어 도 9와 같은 상부 플레이트(420)를 제조한다.
도 9를 참조하면, 상부 플레이트(420)는 세라믹을 포함하는 소재, 바람직하게는 무기재료를 포함하는 세라믹 소재를 이용하여 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 플레이트(420)는 Al2O3를 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상부 플레이트(420)는 평판부(422), 측면부(424) 및 핀홀 보호부(426)를 포함할 수 있다. 아울러, 상부 플레이트(420)의 내측 요부에는 전극(440)이 형성될 수 있다. 전극(440)은 저온 소성, 고온 소성, 에칭, 도금, 스퍼터 등 전극 패턴 형성 방법 중 어느 하나를 채택하여 형성할 수 있다.
평판부(422)는 하부 플레이트(310)의 상면과 실질적으로 동일한 형상일 수 있다. 아울러, 전극(440)으로부터 상부 플레이트(420) 상부 표면까지의 거리가 지정된 규격을 만족할 수 있도록 평판부(422)의 두께를 결정할 수 있다.
측면부(424)는 평판부(422)의 외주로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 하부 플레이트(310)와 리페어용 상부 플레이트(420)의 결합시 측면부(424)가 하부 플레이트(310)의 단차부(312)에 체결될 수 있도록, 측면부(424) 및 단차부(312)는 대응하는 높이 및 폭을 갖도록 설계될 수 있다.
핀홀 보호부(426)는 핀홀(330) 대응 부위에서 평판부(422)로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 핀홀 보호부(426)의 길이는 리페어용 상부 플레이트(420)와 하부 플레이트(310A) 사이의 경계면을 커버할 수 있는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 핀홀 보호부(426)의 외경은 핀홀(330)의 지름과 실질적으로 동일하게 형성하여, 하부 플레이트(310)에 리페어용 상부 플레이트(420)를 체결하였을 때, 핀홀 보호부(426)에 의해 핀홀(330)의 내주면, 특히 리페어용 상부 플레이트(420)와 하부 플레이트(310A) 간의 경계면이 차폐될 수 있도록 한다. 핀홀 보호부(426)의 상면 및 저면은 개방되어 있으며, 따라서 핀홀 보호부(426)는 내부가 비어 있는 실린더 형상일 수 있다.
도 10은 도 8에 도시한 리페어용 하부 플레이트(310A)와 도 9에 도시한 리페어용 상부 플레이트(420)를 결합한 정전 척(30)의 단면도를 나타낸다.
일 실시예에서, 리페어용 하부 플레이트(310A)과 리페어용 상부 플레이트(420)는 상호 체결되는 방식으로 결합되며, 접착제에 의해 압착 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 리페어용 하부 플레이트(310A)에 마련된 단차부(312)와 리페어용 상부 플레이트(420)에 마련된 측면부(424)가 상호 체결될 수 있도록, 단차부(312)와 측면부(424)의 높이 및 폭이 결정되어야 함은 물론이다.
리페어용 하부 플레이트(310A)와 리페어용 상부 플레이트(420)를 접합하기 위한 접착제는 열 경화성 실리콘, 에폭시, 접합용 글래스 중에서 채택할 수 있으며, 리페어용 하부 플레이트(310A)와 리페어용 상부 플레이트(420) 간의 압착 온도에 따라 압착 온도에 내성이 있는 접착제를 선택하여 사용할 수 있다. 일 예로, 열 경화성 실리콘은 300℃ 내외의 가공 온도에 적합하고, 에폭시는 500℃ 내외의 가공 온도에 적합하다. 아울러, 접합용 글래스는 150℃의 저온으로부터 1400℃의 고온에 이르기까지 가공 온도의 폭이 넓은 이점이 있다.
본 실시예에 의한 리페어용 상부 플레이트(420)는 도 9에 도시한 것과 같이 캡(cap) 형상을 가지며 핀홀 보호부(426)를 포함한다. 따라서, 공정 중 발생하는 플라즈마 등이 하부 플레이트(310)와 리페어용 상부 플레이트(420)의 접합면을 통해 정전 척(30) 내부로 침투하는 현상을 방지할 수 있어 정전 척(30)을 안전하게 보호할 수 있다.
도 7에는 도시하지 않았으나, 공정이 반복됨에 따라 핀홀(330)이 식각 손상되고, 이를 통해 리프트핀으로 부산물(particle)이 떨어져 내려 리프트핀을 오염시킬 수 있다.
하지만 도 8에 도시한 것과 같이 리페어용 하부 플레이트(310A)를 가공하고, 도 9에 도시한 것과 같이 리페어용 상부 플레이트(420)를 제조하여, 도 10과 같이 결합할 경우 결함이 발생된 상부 플레이트(320)를 새로운 리페어용 상부 플레이트(420)로 교체할 수 있을 뿐 아니라, 손상된 핀홀 또한 복구할 수 있다.
나아가, 핀홀 보호부(426)가 핀홀(330A)의 내주면, 특히 리페어용 하부 플레이트(310A)와 리페어용 상부 플레이트(420) 간의 경계면을 감싸도록 형성되므로, 공정 중에 발생하는 부산물로부터 핀홀(330A) 및 리프트핀을 보호할 수 있다.
뿐만 아니라, 전극(440)과 상부 플레이트(420) 표면 간의 거리가 지정된 규격을 만족할 수 있도록 평판부(422)의 두께를 결정함에 의해, 리페어된 정전 척(30)에 대한 신뢰성이 담보될 수 있다.
한편, 하부 플레이트(310)에는 온도 조절부(350)가 매설될 수 있다. 그리고, 정전 척에 결함이 발생한 경우, 온도 조절부(350)가 매설된 하부 플레이트(310)를 폐기 처분하지 않고 리페어용 하부 플레이트(310A)로 재사용할 수 있어 불필요한 자원 낭비를 방지할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 7에 도시한 하부 플레이트(330)는 예를 들어 도 5의 하부 플레이트(210)와 같은 형태로 가공될 수 있다. 이 경우 리페어용 상부 플레이트는 예를 들어 도 5의 상부 플레이트와 같은 형상으로 제작할 수 있다. 그리고, 가공된 하부 플레이트와 리페어용 상부 플레이트의 결합에 의해 정전 척을 리페어할 수 있다.
즉, 하부 플레이트(330)의 에지부분을 제거하고, 상부 플레이트의 측면부가 하부 플레이트의 외주 전체를 감싸도록 정전 척을 리페어할 수 있다.
이상에서는 하부 플레이트(110, 210, 310, 310A) 및 상부 플레이트(120, 220, 320, 420)가 원판 형상인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 장방형 등 처리 대상물의 형상에 상응하는 형상을 가질 수 있다. 또한, 처리 대상물은 웨이퍼, 평판 표시 장치용 기판 등 정전 척 상에서 가공이 이루어질 수 있는 다양한 대상물이 적용될 수 있다.
한편, 상술하였듯이 전극(440)은 저온 소성, 고온 소성, 에칭, 도금, 스퍼터 등 전극 패턴 형성 방법 중 어느 하나를 채택하여 형성할 수 있다.
도 11 및 도 12는 저온 또는 고온 소성 방식으로 상부 플레이트에 전극을 형성한 경우의 정전 척 리페어 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 상부 플레이트(420-1)는 저온 또는 고온 소성 방식에 의해 가둠 구조로 형성된 전극(440)을 구비할 수 있다.
그리고, 이와 같이 제조된 상부 플레이트(420-1)를 도 12에 도시한 것과 같이 하부 플레이트(310A)와 결합할 수 있다.
전극(440)을 상부 플레이트(420-1) 내에 가둠 구조로 형성함에 따라 전극(440)에 대한 플라즈마 침투를 원천 봉쇄할 수 있어, 플라즈마에 대상 내성이 우수한 정전 척을 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 20, 30 : 정전 척
110, 210, 310, 310A : 하부 플레이트
120, 220, 320, 420 : 상부 플레이트

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  8. 하부 플레이트, 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 형성된 제 1 전극을 구비하며, 상기 하부 플레이트, 상기 제 1 전극 및 상기 상부 플레이트를 관통하여 복수의 핀홀이 형성된 리페어 대상 정전 척이 제공되는 단계;
    상기 상부 플레이트 및 상기 제 1 전극을 제거하여 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계;
    상기 핀홀의 구경을 확장하여 확장된 핀홀을 형성하는 단계;
    상기 하부 플레이트 상면에 체결되는 평판부와, 상기 확장된 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부와, 상기 리페어용 하부 플레이트의 대향면에 설치되는 제 2 전극을 구비하는 리페어용 상부 플레이트를 제조하는 단계; 및
    상기 핀홀 내에 상기 핀홀 보호부가 체결되도록 상기 리페어용 하부 플레이트와 상기 리페어용 상부 플레이트를 결합하는 단계;
    를 포함하는 정전 척의 리페어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 외주에 지정된 높이의 단차부를 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 리페어용 상부 플레이트를 제조하는 단계는, 상기 평판부로부터 수직 연장되어 상기 단차부에 체결되는 측면부를 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척의 리페어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 핀홀 보호부는 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 간의 경계면을 커버할 수 있는 길이로 형성되는 정전 척의 리페어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 에지를 지정된 폭으로 제거하는 단계를 더 포함하고,
    상기 리페어용 상부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 외주 전체를 감싸도록 체결되는 측면부를 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척의 리페어 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 리페어용 상부 플레이트는 무기재료를 포함하는 세라믹 소재로 형성되는 정전 척의 리페어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 상기 리페어용 상부 플레이트 내에 저온 소성 또는 고온 소성 방식으로 형성되는 정전 척의 리페어 방법.
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