KR102635591B1 - 부쉬형 dc 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법 - Google Patents
부쉬형 dc 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
열팽창계수 차이에 따른 DC 포트의 파손을 방지할 수 있는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법이 개시된다. 이는 ESC 사용시 노출되는 온도를 설정하고, 설정된 온도에서 정전척에 형성된 관통홀의 확장량을 예상하여 확장량보다 직경이 큰 DC 포트를 열박음 공정을 통해 장착함으로써 열팽창계수에 따른 마진을 확보할 수 있다. 또한, 정전척과 DC 포트의 열팽창계수 차이에 따른 마진을 확보함으로써 DC 포트의 파손을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열팽창계수 차이에 따른 DC 포트의 파손을 방지할 수 있는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리장치에서 처리대상물을 지지하기 위한 구조 요소로 정전척(Electrostatic Chuck, ESC)을 일반적으로 사용한다. 정전척은 반도체 또는 LCD 기판 제조 공정장치 등에 사용되는 것으로, 정전력을 이용해 웨이퍼 또는 처리대상물을 고정시키는 부품이다. 이러한 정전척은 화학기상증착, 식각, 스퍼터링 및 이온 주입 공정 등과 같은 다양한 공정에 널리 사용된다.
종래의 기계적 클램프(Mechanical Clamp), 진공 척(Vacuum Chuck) 등은 기판의 단순한 고정만을 위한 것이었으나, 최근에는 처리대상물을 밀착한 상태에서 균일한 열처리도 가능하고 불순물 파티클(Particle)의 발생도 최소화할 수 있는 정전척의 사용이 확대되고 있다.
이러한 정전척에는 정전척을 발생시키기 위해 높은 전압의 DC(High Voltage DC, HVDC)가 DC 포트를 통해 인가된다.
도 1은 종래의 정전척에 장착된 DC 포트를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 정전척에 따른 DC 포트 주위에 발생된 크렉을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 정전척(10)은 DC를 인가하기 위한 DC 포트(20)를 포함한다. DC 포트(20)는 정전척에 형성된 관통홀(11)에 삽입되는 형태를 가지되, 정전척(10) 상부에 형성된 코팅층(30)에 의해 상부가 매립되는 형태를 가질 수 있다.
DC 포트(20)를 정전척(10)의 관통홀(11)에 장착하기 위해서, 종래에는 관통홀(11)의 크기보다 DC 포트(20)의 크기를 작게 형성하고, 관통홀(11) 내벽에 접착제를 도포하여 DC 포트(20)를 관통홀(11)에 접착하는 접착 방식을 갖는다.
허나, 일반적으로 정전척(10)은 메탈 소재로 제작되는 반면, DC 포트(20)는 절연성이 우수한 세라믹 소재로 형성되기 때문에 두 소재간 열팽창계수 차이에 따른 스트레스(stress)가 발생되며, 도 2에서와 같이, 열팽창계수 차이에 의해 DC 포트(20) 상부에 크렉(crack)이 발생되어 DC 전류(DC Current)가 증가하거나, 크렉 발생 부위에 아킹이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정전척과 DC 포트의 열팽창계수 차이에 따른 DC 포트의 파손을 방지하기 위한 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척은 피처리 기판을 지지하고, 상기 피처리 기판의 온도를 일정하게 유지시키되, 내부에 관통홀이 형성된 정전척 전극, 상기 정전척 전극 상부면에 형성되고, 표면에 돌기 형태의 엠보스를 갖는 유전체층 및 상기 정전척 전극의 상기 관통홀 내에 배치되고, 원통 형상의 DC 포트를 포함하고, 상기 DC 포트의 외경은 상기 관통홀의 내경보다 더 큰 크기를 가지되, 상기 DC 포트는 열박음(shrinkage fitting) 공정에 의해 상기 관통홀 내에 삽입된다.
상기 DC 포트는, 원통형 형태를 갖는 몸체부 및 상기 몸체부 하부에 연장되어 형성되되, 상기 몸체부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 몸체부는, 상기 몸체부 상부에 배치된 가이드부 및 상기 가이드부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 포트부를 포함할 수 있다.
상기 몸체부는 상부 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 제조방법은 피처리 기판을 지지하고, 상기 피처리 기판의 온도를 일정하게 유지시키되, 내부에 관통홀이 형성된 정전척 전극을 준비하는 단계, 상기 관통홀의 내경보다 더 큰 크기의 직경을 갖는 DC 포트를 준비하는 단계 및 상기 DC 포트를 열박음(shrinkage fitting) 공정을 이용하여 상기 관통홀 내에 삽입하는 단계를 포함한다.
상기 DC 포트는, 원통형 형태를 갖는 몸체부 및 상기 몸체부 하부에 연장되어 형성되되, 상기 몸체부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 몸체부는, 상기 몸체부 상부에 배치되되, 상기 몸체부 상부 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 형태를 갖는 가이드부 및 상기 가이드부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 포트부를 포함할 수 있다.
상기 열박음 공정을 이용하는 단계는, 상기 정전척 전극에 열을 인가하여 상기 관통홀을 확장시키는 단계, 상기 정전척 전극에 인가된 열에 의해 확장된 상기 관통홀 내에 상기 가이드부를 이용하여 상기 DC 포트를 삽입하는 단계 및 상기 지지부에 의해 상기 DC 포트가 상기 관통홀 내에서 고정된 상태를 확인한 후에, 상기 정전척 전극을 냉각시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정전척 전극에 열을 인가하는 단계에서, 상기 정전척 전극에 인가되는 열의 온도는 정전척 동작시 상기 정전척 전극에 발생되는 온도보다 높은 온도의 열이 인가될 수 있다.
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상기 열박음 공정을 이용하는 단계는, 상기 DC 포트를 냉각시켜 상기 DC 포트를 수축시키는 단계, 상기 관통홀 내에 상기 냉각에 의해 수축된 상기 DC 포트를 상기 가이드부를 이용하여 삽입하는 단계 및 상기 지지부에 의해 상기 DC 포트가 상기 관통홀 내에서 고정된 상태를 확인한 후에, 상기 DC 포트에 열을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, ESC 사용시 노출되는 온도를 설정하고, 설정된 온도에서 정전척에 형성된 관통홀의 확장량을 예상하여 확장량보다 직경이 큰 DC 포트를 열박음 공정을 통해 장착함으로써 열팽창계수에 따른 마진을 확보할 수 있다.
또한, 정전척과 DC 포트의 열팽창계수 차이에 따른 마진을 확보함으로써 DC 포트의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 정전척에 장착된 DC 포트를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 정전척에 따른 DC 포트 주위에 발생된 크렉을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 다른 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 정전척에 따른 DC 포트 주위에 발생된 크렉을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 다른 제조방법을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 정전척은 정전척 전극(100), 유전체층(200) 및 DC 포트(300)를 포함할 수 있다.
정전척 전극(100)은 피처리 기판(101)을 지지하는 동시에 피처리 기판(101)을 고정하며, 피처리 기판(101)의 온도를 유지시킨다. 피처리 기판(101)은 정전척 전극(100)의 상부에 안착될 수 있다.
또한, 정전척 전극(100)은 DC 포트(300)가 삽입되는 관통홀(110)을 포함할 수 있다.
관통홀(110)의 단면은 원형일 수 있으며, 정전척 전극(100)의 상부면에서 하부면까지 연장된 홀 일 수 있다. 다만, 관통홀(110)은 정전척 전극(100)의 상부면에서 하부면까지 연장되어 형성되되, 정전척 전극(100)의 하부면에 근접한 부위는 관통홀(110)의 직경보다 큰 직경을 갖는 확장된 형태를 가질 수 있다.
정전척 전극(100)에는 DC 포트(300)가 삽입되는 관통홀(110) 외에, 헬륨가스를 이용하여 피처리 기판(101)의 열전달 효율을 높이고 온도 분포를 향상시킬 수 있는 다수의 헬륨 홀들이 형성될 수 있다. 헬륨 홀은 피처리 기판(101)을 향하여 헬륨 가스를 분사하며, 온도 분포를 높이기 위해 피처리 기판(101)에 균일하게 분사되도록 형성될 수 있다.
유전체층(200)은 정전척 전극(100)의 상부면에 형성될 수 있다. 일예로, 유전체층(200)은 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 유전체층(200)은 알루미늄 질화물 또는 붕소 질화물로부터 제조될 수 있다. 이런 부분적인 도전성 세라믹 재료는 고온 처리 동안에 존슨-라벡 효과를 향상시킨다. 또한, 다른 부분적인 도전성 세라믹은 티타늄 산화물 또는 크롬 산화물로 도핑된 알루미나와 같은 유용한 유전체층(200)의 재료로 사용될 수 있다. 피처리 기판(101)은 유전체층 상부면에 안착될 수 있다.
유전체층(200) 상에는 돌기 형태를 갖는 복수개의 엠보스(emboss)가 형성될 수 있다. 엠보스는 상술한 돌기를 가짐으로써 유전체층(200)의 표면을 요철면이 되도록 할 수 있다. 따라서, 피처리 기판(101)이 엠보스 상에 안착되면 피처리 기판(101)과 유전체층(200) 사이에 소정 공간이 형성될 수 있다. 여기서, 엠보스는 용사법을 사용하여 유전체층(200) 상에 증착될 수 있다.
DC 포트(300)는 부쉬 형태(bush type)를 가지되, 정전척 전극(100)의 관통홀(110) 내에 배치될 수 있다. 일반적으로, 플라즈마 처리장치는 높은 온도에 의해 피처리 기판(101)이 휘어지게 되며, 이를 방지하기 위해 기판의 전면적을 고정시키기 위한 정전척(Electrostatic Chuck, ESC)을 사용한다. 따라서, 정전척 전극(100)은 정전척을 발생시키기 위해 DC 포트(300)를 정전척 전극(100) 내에 장착하고, DC 제너레이터를 이용하여 높은 전압의 DC(HVDC)를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 부쉬형 DC 포트(300)는 몸체부(310) 및 지지부(320)를 포함한다.
몸체부(310)는 기둥 형태를 가지되, 정전척 전극(100)의 관통홀(110)과 동일한 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 일예로, 몸체부(310)는 단면이 원형으로 된 원기둥 형태일 수 있다. 또한, 몸체부(310)는 가이드부(311) 및 포트부(312)를 포함할 수 있다.
가이드부(311)는 몸체부(310) 상부에 형성될 수 있다. 가이드부(311)는 DC 포트(300)를 정전척 전극(100)에 삽입시, 신속한 삽입을 위한 가이드 기능을 수행할 수 있다. 일예로, 열박음(shrinkage fitting) 공정 등을 이용하여 DC 포트(300)를 정전척 전극(100)에 삽입시, 가이드부(311)를 통해 DC 포트(300)를 관통홀(110) 내에 신속히 장착할 수 있다.
포트부(312)는 가이드부(311) 하부에 배치되되, 가이드부(311)에 하부 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 몸체부(310)가 관통홀(110) 내에 신속히 장착되도록, 가이드부(311)의 직경은 포트부(312)의 직경보다 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.
지지부(320)는 몸체부(310) 하부에 배치되되, 몸체부(310) 하부 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 일예로, 지지부(320)는 몸체부(310)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 지지부(320)의 직경은 몸체부(310)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 바람직하게는, DC 포트(300)에서 하부에 위치한 지지부(320)의 직경이 가장 크고, 상부에 위치한 가이드부(311)의 직경이 가장 작을 수 있다. 일예로, 몸체부(310)와 지지부(320)는 정전척 전극(100)의 관통홀(110) 및 관통홀(110) 하부의 확장된 영역의 형태와 서로 대응되는 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, DC 포트(300)는 정전척 전극(100)의 하부에서 상부 방향으로 관통홀(110)에 삽입되어 장착될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 DC 포트(300)는 정전척 전극(100)에 장착시 열박음 공정을 이용하여 장착될 수 있다. 일예로, 관통홀(110)의 크기는 DC 포트(300)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 정전척 전극(100)에 열을 인가하여 관통홀(110)이 확장되도록 하고, 확장된 관통홀(110)에 DC 포트(300)를 삽입한 후, 냉각시킴으로써 DC 포트(300)가 정전척 전극(100)에 장착되어 고정되도록 할 수 있다. 지지부(320)는 냉각에 의한 관통홀(110) 수축시, DC 포트(300)가 정전척 전극(100)의 상부 방향으로 밀려 올라가는 것을 방지하도록 기능할 수 있다.
정전척 전극(100)에 인가되는 열의 온도는 관통홀(110)이 DC 포트(300)가 삽입 가능한 틈새를 형성할 수 있는 크기를 갖도록 하는 온도이거나, 또는 정전척 동작시, 정전척 전극(100)에서 발생되는 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다. 즉, 정전척 전극(100)에서 발생되는 온도보다 높은 온도를 이용하여 정전척 전극(100)을 가열함으로써, 정전척 동작시, 정전척 전극(100)의 열팽창에 의한 관통홀(110) 확장의 마진을 확보할 수 있다.
다른 실시예로써, 정전척 전극(100)은 상온을 유지한 상태에서, DC 포트(300)를 냉각시켜 DC 포트(300)가 수축되도록 하고, 수축된 DC 포트(300)를 상온의 정전척 전극(100)에 삽입하여 장착할 수 있다. 이때, DC 포트(300)를 냉각하기 위한 냉각 온도는 관통홀(110)이 DC 포트(300)가 삽입 가능한 틈새를 형성할 수 있는 크기를 갖는 온도를 가질 수 있다. 크기가 큰 정전척 전극(100)에 열을 인가하는 방식이 아닌, 상대적으로 크기가 작은 DC 포트(300)를 냉각하여 수축된 DC 포트(300)를 관통홀(110)에 삽입함으로써, 제조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 냉각에 의한 DC 포트(300)를 수축시키기 위해, DC 포트(300) 표면은 열팽창 계수가 높은 금속 또는 비금속 재료로 코팅될 수 있다.
도 4는 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 정전척에 장착된 부쉬형 DC 포트(300)의 다른 실시예는 DC 포트(300)가 몸체부(310) 및 지지부(320)를 포함하되, 몸체부(310)의 가이드부(311)가 상부 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 형태를 가질 수 있다. 즉, 가이드부(311)는 포트부(312) 및 지지부(320)보다 작은 직경을 가지되, 상부 방향으로 경사진 형태를 가질 수 있다. 가이드부(311)를 경사지게 형성함으로써, 인가된 열에 의해 확장된 관통홀(110)이 정전척 전극(100)의 열전도에 의해 냉각되어 수축하기 전에 빠르게 삽입되도록 할 수 있다. 따라서, 대형 사이즈의 정전척 전극(100) 전체를 가열하지 않고, 관통홀(110)이 형성된 일부 영역에만 열을 인가해도 DC 포트(300)가 빠르게 삽입되도록 할 수 있다. 이때, 관통홀(110)의 상단부도 가이드부(311)와 동일한 형태를 갖도록 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
DC 포트(300)는 열박음 공정을 이용하여 정전척 전극(100)에 삽입시 발생될 수 있는 팽창 또는 수축의 압축을 견딜 수 있는 소결된 세라믹 소재를 갖는 것이 바람직하다.
일반적으로, 정전척 전극(100)은 Al, SUS 또는 Ti 소재로 형성된다. 따라서, 세라믹 소재를 갖는 DC 포트(300)와는 아래의 표 1에서와 같이 열팽창계수 차이를 갖는다.
| Material | 열팽창계수(m/m℃) |
| Al2O3 | 8×10-6 |
| Al | 23.6×10-6 |
| SUS | 16.2×10-6 |
| Ti | 8.5×10-6 |
이러한 두 소재간 열팽창계수 차이에 의해 종래와 같이 DC 포트(20)를 정전척 전극(10)에 접착제를 이용하여 접착할 경우, DC 포트(20) 상부에 크렉(crack)이 발생되어 파손되거나, 크렉 발생 부위에 아킹이 유발되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 접착 방식이 아닌 열박음 방식을 이용하여 DC 포트(300)를 정전척 전극(100)에 장착한다.
즉, 본 발명에 따른 DC 포트(300)의 크기보다 정전척 전극(100)의 관통홀(110) 크기를 작게 형성하고, 정전척 전극(100)에 열을 가하여 관통홀(110)의 크기를 확장시키거나, 또는 DC 포트(300)를 냉각시켜 DC 포트(300)를 수축시킴으로써 DC 포트(300)를 정전척 전극(100)에 장착한다. 따라서, 정전척 전극(100)의 관통홀(110)에 DC 포트(300)가 장착된 후에도, 열에 의해 관통홀(110)이 확장되는 마진을 확보할 수 있기 때문에 정전척 전극(100)과 DC 포트(300)의 열팽창계수 차이에 따른 DC 포트(300)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, DC 포트(300) 상부에 가이드부(311)를 갖도록 형성하고, 하부에 지지부(320)를 갖도록 형성함으로써, 열박음 공정시 DC 포트(300)를 신속하게 삽입되도록 할 수 있고, 관통홀(110)의 수축에 의해 DC 포트(300)가 밀려 정전척 전극(100)의 상부면으로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 제조방법을 나타낸 도면이다.
우선, 도 5를 참조하면, 정전척 전극(100) 내에 관통홀(110)이 형성된다. 관통홀(110)은 정전척 전극(100)의 상부면에서 하부면으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(110)은 정전척 전극(100)의 하부면에서 확장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 관통홀(110)은 DC 포트(300)와 동일한 형태를 가지되, DC 포트(300)의 크기보다 작은 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 정전척 전극(100)에 열을 가하여 관통홀(110)을 확장시킨다. 이때, 정전척 전극(100)에 인가되는 열의 온도는 관통홀(110)이 DC 포트(300)가 삽입 가능한 틈새를 형성할 수 있는 크기를 갖도록 하는 온도이거나, 또는 정전척 동작시, 정전척 전극(100)에서 발생되는 온도보다 높은 온도를 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 확장된 관통홀(110)에 DC 포트(300)를 삽입한다. 이때, DC 포트(300)의 가이드부(311)에 의해, 정전척 전극(100)이 냉각되어 관통홀(110)이 다시 수축되기 전에 DC 포트(300)를 빠르게 삽입할 수 있다. 또한, 가이드부(311)에 의해 대형 사이즈의 정전척 전극(100) 전체를 가열하지 않고, 관통홀(110)이 형성된 일부 영역에만 열을 인가해도 DC 포트(300)가 빠르게 삽입되도록 할 수 있다. DC 포트(300)를 관통홀(110) 내에 삽입할 때는, DC 포트(300)의 지지부(320)가 관통홀(110) 하부의 확장된 영역에 밀착되어 고정될 때까지 삽입하는 것이 바람직하다.
DC 포트(300)를 관통홀(110)에 삽입 후에는 정전척 전극(100)을 냉각시켜, 관통홀(110)이 수축되도록 하여 DC 포트(300)를 정전척 전극(100) 내에 고정시킬 수 있다. 이때, DC 포트(300)의 지지부(320)에 의해 DC 포트(300)의 몸체부(310)가 정전척 전극(100)의 상부로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, DC 포트(300)가 장착된 정전척 전극(100) 상부면에 유전체층(200)이 형성된다. 유전체층(200)은 정전척 전극(100)의 상부면을 모두 덮도록 형성될 수 있으며, 유전체층(200)이 형성된 후에 엠보스를 형성하기 위한 증착 공정이 수행될 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 정전척에 따른 부쉬형 DC 포트를 장착하는 다른 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 정전척 전극(100)과 DC 포트(300)의 제조는 도 5에 도시된 정전척 전극(100)과 DC 포트(300)와 동일할 수 있다. 즉, 정전척 전극(100) 내에 관통홀(110)이 형성된다. 관통홀(110)은 정전척 전극(100)의 상부면에서 하부면으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(110)은 정전척 전극(100)의 하부면에서 확장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 관통홀(110)은 DC 포트(300)와 동일한 형태를 가지되, DC 포트(300)의 크기보다 작은 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 정전척 전극은 상온 상태를 유지하고, DC 포트(300)를 냉각시켜 DC 포트(300)가 수축되도록 한다. 이때, DC 포트(300)를 냉각하는 냉각 온도는 관통홀(110)의 틈새를 통해 DC 포트(300)가 삽입 가능한 크기를 갖는 온도가 바람직하다.
도 11을 참조하면, 관통홀(110)에 수축된 DC 포트(300)를 삽입한다. 이때, DC 포트(300)의 가이드부(311)에 의해, DC 포트(300)가 원래의 크기로 다시 회복되기 전에 DC 포트(300)를 관통홀(110)에 빠르게 삽입할 수 있다. DC 포트(300)를 관통홀(110) 내에 삽입할 때는, DC 포트(300)의 지지부(320)가 관통홀(110) 하부의 확장된 영역에 밀착되어 고정될 때까지 삽입하는 것이 바람직하다.
DC 포트(300)를 관통홀(110)에 삽입 후에는 DC 포트(300)에 열을 인가하여 DC 포트(300)를 원래의 크기로 회복시킴으로써, DC 포트(300)가 정전척 전극(100) 내에 고정되도록 한다. 이때, DC 포트(300)의 지지부(320)에 의해 DC 포트(300)의 몸체부(310)가 정전척 전극(100)의 상부로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, DC 포트(300)를 냉각시켜 수축된 DC 포트(300)를 정전척 전극(100)에 삽입되도록 함으로써, 대면적의 정전척 전극(100)에 열을 인가하는 방식에 비해, 제조시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 12를 참조하면, DC 포트(300)가 장착된 정전척 전극(100) 상부면에 유전체층(200)이 형성된다. 유전체층(200)은 정전척 전극(100)의 상부면을 모두 덮도록 형성될 수 있으며, 유전체층(200)이 형성된 후에 엠보스를 형성하기 위한 증착 공정이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전척은 ESC 사용시 노출되는 온도를 설정하고, 설정된 온도에서 정전척에 형성된 관통홀(110)의 확장량을 예상하여 확장량보다 직경이 큰 DC 포트(300)를 열박음 공정을 통해 장착함으로써 열팽창계수에 따른 마진을 확보할 수 있다. 또한, 정전척과 DC 포트(300)의 열팽창계수 차이에 따른 마진을 확보함으로써 DC 포트(300)의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 정전척 전극 110 : 관통홀
200 : 유전체층 300 : DC 포트
310 : 몸체부 311 : 가이드부
312 : 포트부 320 : 지지부
200 : 유전체층 300 : DC 포트
310 : 몸체부 311 : 가이드부
312 : 포트부 320 : 지지부
Claims (11)
- 피처리 기판을 지지하고, 상기 피처리 기판의 온도를 일정하게 유지시키되, 내부에 관통홀이 형성된 정전척 전극;
상기 정전척 전극 상부면에 형성되고, 표면에 돌기 형태의 엠보스를 갖는 유전체층; 및
상기 정전척 전극의 상기 관통홀 내에 배치되고, 원통 형상의 DC 포트를 포함하고,
상기 DC 포트의 외경은 상기 관통홀의 내경보다 더 큰 크기를 가지되, 상기 DC 포트는 열박음(shrinkage fitting) 공정에 의해 상기 관통홀 내에 삽입되며,
상기 DC 포트는,
원통형 형태를 갖는 몸체부; 및 상기 몸체부 하부에 연장되어 형성되되, 상기 몸체부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 지지부를 포함하고,
상기 몸체부는,
상기 몸체부 상부에 배치된 가이드부; 및 상기 가이드부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 포트부를 포함하는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 몸체부는 상부 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 형태를 갖는 것인 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척. - 피처리 기판을 지지하고, 상기 피처리 기판의 온도를 일정하게 유지시키되, 내부에 관통홀이 형성된 정전척 전극을 준비하는 단계;
상기 관통홀의 내경보다 더 큰 크기의 직경을 갖는 DC 포트를 준비하는 단계; 및
상기 DC 포트를 열박음(shrinkage fitting) 공정을 이용하여 상기 관통홀 내에 삽입하는 단계를 포함하고,
상기 DC 포트는,
원통형 형태를 갖는 몸체부; 및 상기 몸체부 하부에 연장되어 형성되되, 상기 몸체부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 지지부를 포함하고,
상기 몸체부는,
상기 몸체부 상부에 배치된 가이드부; 및 상기 가이드부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 가이드부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 포트부를 포함하는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 제5항에 있어서, 상기 열박음 공정을 이용하는 단계는,
상기 정전척 전극에 열을 인가하여 상기 관통홀을 확장시키는 단계;
상기 정전척 전극에 인가된 열에 의해 확장된 상기 관통홀 내에 상기 가이드부를 이용하여 상기 DC 포트를 삽입하는 단계; 및
상기 지지부에 의해 상기 DC 포트가 상기 관통홀 내에서 고정된 상태를 확인한 후에, 상기 정전척 전극을 냉각시키는 단계를 더 포함하는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 제조방법. - 제5항에 있어서, 상기 정전척 전극에 열을 인가하는 단계에서,
상기 정전척 전극에 인가되는 열의 온도는 정전척 동작시 상기 정전척 전극에 발생되는 온도보다 높은 온도의 열이 인가되는 것인 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 제조방법. - 삭제
- 제5항에 있어서, 상기 열박음 공정을 이용하는 단계는,
상기 DC 포트를 냉각시켜 상기 DC 포트를 수축시키는 단계;
상기 관통홀 내에 상기 냉각에 의해 수축된 상기 DC 포트를 상기 가이드부를 이용하여 삽입하는 단계; 및
상기 지지부에 의해 상기 DC 포트가 상기 관통홀 내에서 고정된 상태를 확인한 후에, 상기 DC 포트에 열을 인가하는 단계를 포함하는 부쉬형 DC 포트를 갖는 정전척 제조방법.
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