KR102635658B1 - Electrostatic chuck with improved arcing protection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 관한 것이다. 개시되는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척이 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 베이스 부재와, 절연층과, 유전층 및 다공성 필터 부재를 포함하고, 상기 다공성 필터 부재가 다공성 필터 몸체와 측면 막음부를 포함함에 따라, 상기 다공성 필터 부재를 상기 베이스 부재, 상기 절연층 및 상기 유전층에 접착시키는 필터용 접착제의 파티클 등 상기 다공성 필터 부재의 외부에 있던 이물질이 상기 다공성 필터 몸체 내부로 유입되는 것을 차단시키게 되고, 그에 따라 상기 웨이퍼를 냉각시키는 가스가 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 내부로부터 상단까지 원활하게 유동될 수 있음과 함께, 상기 이물질에 의해 상기 다공성 필터 부재 내에서 아킹이 발생되는 현상이 방지될 수 있게 되는 장점이 있다.The present invention relates to an electrostatic chuck with improved anti-arcing function. An electrostatic chuck with an improved anti-arcing function is disclosed, which fixes a wafer by electrostatic force, and includes a base member, an insulating layer, a dielectric layer, and a porous filter member, wherein the porous filter member includes a porous filter body and a side plug. As a result, foreign substances on the outside of the porous filter member, such as particles of the filter adhesive that adheres the porous filter member to the base member, the insulating layer, and the dielectric layer, are blocked from flowing into the porous filter body, Accordingly, the gas that cools the wafer can flow smoothly from the inside of the electrostatic chuck with improved anti-arcing function to the top, and the phenomenon of arcing occurring within the porous filter member due to the foreign matter can be prevented. There is an advantage to this.
Description
본 발명은 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic chuck with improved anti-arcing function.
정전척은 반도체 소자의 제조 공정에 적용되어 정전기의 힘인 정전기력으로 웨이퍼를 고정시켜 주는 것으로, 이러한 정전척의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것들이다.Electrostatic chucks are applied to the manufacturing process of semiconductor devices and fix wafers with electrostatic force, which is the force of electrostatic electricity. Examples of such electrostatic chucks are those in the patent documents presented below.
일반적으로 상기 정전척에는 상기 웨이퍼의 냉각을 위해 상기 정전척의 상부까지 질소, 헬륨 등의 냉각을 위한 가스가 유동되는 가스 공급 유동로가 형성되는데, 이러한 상기 정전척이 플라즈마 공정이 수행되는 플라즈마 장치의 챔버 내부에 설치될 경우, 상기 플라즈마가 상기 가스 공급 유동로로 유입되어 아킹 현상이 발생됨으로 인해 상기 정전척이 손상되는 문제가 있었다.In general, the electrostatic chuck is formed with a gas supply flow path through which a gas for cooling, such as nitrogen or helium, flows to the top of the electrostatic chuck to cool the wafer. This electrostatic chuck is used in the plasma device where the plasma process is performed. When installed inside a chamber, there was a problem that the electrostatic chuck was damaged due to the plasma flowing into the gas supply flow path and an arcing phenomenon occurring.
이러한 아킹 현상에 의한 정전척의 손상을 방지하기 위해 상기 가스 공급 유동로 상에 다공성 필터( porous filter)를 설치하게 된다.To prevent damage to the electrostatic chuck due to this arcing phenomenon, a porous filter is installed on the gas supply flow path.
상기 다공성 필터는 그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성되는 것으로, 상기 정전척 상으로 가스는 유동되도록 하고, 상기 정전척 상에서 상기 정전척의 내부로 플라즈마의 유입은 차단시키게 된다.The porous filter has a plurality of holes formed therein, allowing gas to flow onto the electrostatic chuck, and blocking the inflow of plasma from the electrostatic chuck into the interior of the electrostatic chuck.
그러나, 종래의 다공성 필터가 장착된 정전척에 의하면, 상기 정전척의 내부에 상기 다공성 필터를 접착시키기 위해 사용되는 실리콘 재질의 접착제에서 발생되는 파티클(particle) 등의 이물질이 상기 다공성 필터의 구멍으로 유입됨으로 인해 상기 가스의 유동을 방해하거나, 상기 다공성 필터에 플라즈마 유입 시 상기 이물질에 의해 아킹 현상이 발생되는 문제가 있었다. However, according to an electrostatic chuck equipped with a conventional porous filter, foreign substances such as particles generated from the silicone adhesive used to adhere the porous filter to the inside of the electrostatic chuck flow into the holes of the porous filter. As a result, there was a problem that the flow of the gas was obstructed or an arcing phenomenon occurred due to the foreign matter when plasma was introduced into the porous filter.
본 발명은 다공성 필터 부재의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단시켜 가스가 원활하게 유동되도록 함과 함께, 상기 이물질에 의한 아킹 현상이 방지되도록 하는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function that blocks foreign substances from entering the inside of the porous filter member to allow gas to flow smoothly and prevents arcing caused by the foreign substances. do.
본 발명의 일 측면에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척은 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 그 내부에 가스가 유동되는 가스 공급 유로가 형성된 베이스 부재; 상기 베이스 부재 상에 절연을 위해 형성되는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되어 그 상측에 상기 웨이퍼가 흡착되고, 상기 가스 공급 유로로부터 공급된 상기 가스가 배출되도록 상기 가스 공급 유로와 연통되는 가스 배출 유로가 형성된 유전층; 및 상기 베이스 부재의 내부에 배치되면서 상기 절연층을 관통하게 형성되고, 상기 가스 공급 유로 및 상기 가스 배출 유로와 연결되는 다공성 필터(porous filter) 부재;를 포함하고, 상기 가스 공급 유로에서 공급된 상기 가스가 상기 다공성 필터 부재를 경유한 후 상기 가스 배출 유로를 통해 배출됨으로써 상기 유전층의 상부에 안착된 상기 웨이퍼가 냉각될 수 있고, 상기 다공성 필터 부재는 동일한 단면 형태를 가지면서 상하 방향을 따라 소정 길이로 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지면서 테이퍼진 형태로 형성되고, 상기 다공성 필터 부재는 그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성되고, 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지도록 그 외측면이 경사지게 형성되는 다공성 필터 몸체와, 상기 다공성 필터 몸체의 측면에 배치되어 상기 다공성 필터 몸체에 형성된 상기 구멍들 중 측면부에 형성된 것인 측면공을 막아 주고, 상기 다공성 필터 몸체의 외측 표면에 코팅액을 분사함으로써 형성되는 측면 막음부와, 상기 다공성 필터 몸체의 상측 말단부에 형성되고, 상기 측면 막음부의 형성을 위해 상기 다공성 필터 몸체의 외측 표면에 상기 코팅액이 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체의 상면에 대한 분사가 방지되도록 하는 상면 코팅 방지 부재를 포함하고, 상기 측면 막음부의 형성을 위해 분사되는 상기 코팅액은 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나를 포함하는 성분으로 이루어지고, 상기 상면 코팅 방지 부재는 상기 다공성 필터 몸체의 측면 말단부에서 소정 깊이로 함몰되는 함몰홈과, 상기 함몰홈의 측면 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 제 1 상면 코팅 방지부와, 상기 함몰홈의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지부가 형성된 측면과 대면되는 측면에 형성되고, 상기 제 1 상면 코팅 방지부에 비해 상대적으로 낮게 위치되는 제 2 상면 코팅 방지부를 포함하고, 상기 제 1 상면 코팅 방지부는 상기 함몰홈 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 제 1 상면 코팅 방지 몸체와, 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체의 상측 말단에서 외측으로 확장되는 제 1 몸체측 확장체와, 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 1 하방 돌출체와, 상기 제 1 하방 돌출체의 말단에서 상기 제 1 몸체측 확장체와 평행하게 외측으로 연장되는 제 1 하방 돌출 연장체와, 상기 제 1 하방 돌출체와 상기 제 1 하방 돌출 연장체가 만나는 부분에서 관통 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 상기 함몰홈의 바닥면과 근접되도록 경사지게 형성되는 제 1 관통홀을 포함하고, 상기 제 2 상면 코팅 방지부는 상기 함몰홈의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체가 형성된 측면과 대면되는 측면에서 상기 함몰홈의 내부 공간 쪽으로 소정 곡률을 가지면서 돌출되는 제 2 상면 코팅 방지 몸체와, 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 2 하방 돌출체와, 상기 제 2 하방 돌출체의 말단에서 상기 제 1 하방 돌출 연장체와 평행하게 상기 제 1 하방 돌출 연장체와 근접되도록 연장되는 제 2 하방 돌출 연장체를 포함하고, 상기 측면 막음부가 형성되도록 상기 코팅액이 상기 다공성 필터 몸체의 측면에 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체의 외곽으로 확장 형성된 상기 제 1 몸체측 확장체에 의해 상기 다공성 필터 몸체의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 1차적으로 방지될 수 있고, 상기 다공성 필터 몸체의 외측면에 분사되는 상기 코팅액 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 근접된 곳에 분사된 것은 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체 및 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체 사이의 공간을 통해 상기 함몰홈의 내부 공간에 수용됨으로써 상기 다공설 필터 몸체의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 2차적으로 방지될 수 있고, 상기 함몰홈의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액은 상기 제 1 하방 돌출 연장체 및 상기 제 2 하방 돌출 연장체에 의해 상기 함몰홈의 내부 공간에 수용된 상태로 유지될 수 있는 것을 특징으로 한다.An electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to an aspect of the present invention fixes a wafer by electrostatic force, and includes a base member formed in the shape of a plate of a predetermined area and having a gas supply passage through which gas flows; an insulating layer formed on the base member for insulation; a dielectric layer formed on the insulating layer, on which the wafer is adsorbed, and having a gas discharge passage communicating with the gas supply passage to discharge the gas supplied from the gas supply passage; and a porous filter member disposed inside the base member, formed to penetrate the insulating layer, and connected to the gas supply passage and the gas discharge passage. The wafer placed on the top of the dielectric layer can be cooled by gas passing through the porous filter member and then being discharged through the gas discharge passage, and the porous filter member has the same cross-sectional shape and a predetermined length along the vertical direction. It is formed in a tapered shape, gradually expanding from the top to the bottom, and the porous filter member has a plurality of holes formed therein, and its outer surface is inclined to gradually expand from the top to the bottom. It is formed by forming a porous filter body, disposed on the side of the porous filter body, blocking the side hole formed in the side part of the holes formed in the porous filter body, and spraying a coating solution on the outer surface of the porous filter body. and a side blocking portion, which is formed at the upper end of the porous filter body, and when the coating liquid is sprayed on the outer surface of the porous filter body to form the side blocking portion, spraying on the upper surface of the porous filter body is prevented. It includes an upper surface coating prevention member to prevent coating, and the coating liquid sprayed to form the side blocking portion includes at least one of alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ). It is made of a component, and the upper surface coating prevention member has a recessed groove recessed to a predetermined depth at the side end of the porous filter body, and a first formed on a side connected to the upper surface of the porous filter body among the sides of the recessed groove. It includes a top coating prevention portion and a second top coating prevention portion formed on a side of the depression groove facing the side on which the first top coating prevention portion is formed, and positioned relatively lower than the first top coating prevention portion. And, the first upper surface anti-coating part includes a first upper anti-coating body formed on a side of the recessed groove connected to the upper surface of the porous filter body, and a first upper anti-coating body extending outward from the upper end of the first upper anti-coating body. 1 body-side extension, a first downward protrusion obliquely protruding downward from the lower end of the first upper coating prevention body, and an outer side parallel to the first body-side extension at the end of the first lower protrusion. A first downward protruding extension extending to, and a first downward protruding extension formed through a portion where the first downward protruding body and the first downward protruding extension meet, and inclined to approach the bottom surface of the recessed groove from the upper to the lower side. It includes one through hole, and the second upper surface anti-coating part protrudes with a predetermined curvature toward the inner space of the recessed groove from a side of the recessed groove facing the side on which the first upper anti-coating body is formed. 2 an upper anti-coating body, a second downward protruding body obliquely protruding downward from a lower end of the second upper anti-coating body, and a second downward protruding body parallel to the first downward protruding extension at the distal end of the second lower protruding body. 1. The first downwardly protruding extension includes a second downwardly protruding extension extending close to the downwardly protruding extension, and extends to the outside of the porous filter body when the coating liquid is sprayed on the side of the porous filter body so that the side blocking portion is formed. Spraying of the coating liquid on the upper surface of the porous filter body can be primarily prevented by the body-side extension, and among the coating liquid sprayed on the outer surface of the porous filter body, a portion close to the upper surface of the porous filter body The sprayed product is received in the inner space of the recessed groove through the space between the first upper coating prevention body and the second upper coating prevention body, thereby secondarily preventing spraying of the coating liquid on the upper surface of the porous filter body. The coating liquid accommodated in the inner space of the recessed groove may be maintained in a state accommodated in the inner space of the recessed groove by the first downward protruding extension and the second downward protruding extension.
본 발명의 일 측면에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 의하면, 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 베이스 부재와, 절연층과, 유전층 및 다공성 필터 부재를 포함하고, 상기 다공성 필터 부재가 다공성 필터 몸체와 측면 막음부를 포함함에 따라, 상기 다공성 필터 부재를 상기 베이스 부재, 상기 절연층 및 상기 유전층에 접착시키는 필터용 접착제의 파티클 등 상기 다공성 필터 부재의 외부에 있던 이물질이 상기 다공성 필터 몸체 내부로 유입되는 것을 차단시키게 되고, 그에 따라 상기 웨이퍼를 냉각시키는 가스가 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 내부로부터 상단까지 원활하게 유동될 수 있음과 함께, 상기 이물질에 의해 상기 다공성 필터 부재 내에서 아킹이 발생되는 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.According to an electrostatic chuck with improved arcing prevention function according to an aspect of the present invention, which fixes a wafer by electrostatic force, includes a base member, an insulating layer, a dielectric layer, and a porous filter member, and the porous filter member is porous. As it includes a filter body and a side blocking portion, foreign substances on the outside of the porous filter member, such as particles of the filter adhesive that adheres the porous filter member to the base member, the insulating layer, and the dielectric layer, are transferred to the inside of the porous filter body. Inflow is blocked, and as a result, the gas that cools the wafer can flow smoothly from the inside of the electrostatic chuck with improved arcing prevention function to the top, and the foreign matter causes arcing within the porous filter member. There is an effect that can prevent this phenomenon.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 일부를 확대한 확대도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 구성하는 다공성 필터 부재를 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도.1 is a vertical cross-sectional view of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of a portion of the electrostatic chuck with improved anti-arcing function shown in Figure 1.
Figure 3 is an enlarged view of a portion of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a second embodiment of the present invention after cutting it vertically.
Figure 4 is an enlarged view of a portion of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a third embodiment of the present invention after cutting it vertically.
Figure 5 is an enlarged view of a portion of a porous filter member constituting an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a fourth embodiment of the present invention after cutting it vertically.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 대하여 설명한다.Hereinafter, an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 일부를 확대한 확대도이다.FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the electrostatic chuck with an improved anti-arcing function shown in FIG. 1. .
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)은 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 베이스 부재(110)와, 절연층(120)과, 유전층(130) 및 다공성 필터 부재(140)(porous filter)를 포함하고, 상기 베이스 부재(110)에 형성된 가스 공급 유로(111)에서 공급된 가스가 상기 다공성 필터 부재(140)를 경유한 후 상기 유전층(130)에 형성된 가스 배출 유로를 통해 배출됨으로써 상기 유전층(130)의 상부에 안착된 상기 웨이퍼가 냉각될 수 있게 된다.Referring to FIGS. 1 and 2 together, the electrostatic chuck 100 with an improved anti-arcing function according to this embodiment fixes the wafer by electrostatic force, and includes a base member 110, an insulating layer 120, and It includes a dielectric layer 130 and a porous filter member 140, and the gas supplied from the gas supply passage 111 formed in the base member 110 passes through the porous filter member 140. By being discharged through the gas discharge channel formed in the dielectric layer 130, the wafer placed on the top of the dielectric layer 130 can be cooled.
상기 웨이퍼를 냉각시키는 가스는 비활성 기체로서, 질소, 헬륨 등이 그 예로 제시될 수 있다.The gas that cools the wafer is an inert gas, examples of which include nitrogen and helium.
상기 베이스 부재(110)는 소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 그 내부에 가스가 유동되는 가스 공급 유로(111)가 형성된 것으로, 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)의 하부를 이루게 된다.The base member 110 is formed in the shape of a plate with a predetermined area and has a gas supply passage 111 through which gas flows, forming the lower part of the electrostatic chuck 100 with an improved anti-arcing function.
본 실시예에서 상기 베이스 부재(110)는 원판 형태로 형성되나, 사각판 등의 다각형 형태로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the base member 110 is formed in a disk shape, but may also be formed in a polygonal shape such as a square plate.
상기 절연층(120)은 상기 베이스 부재(110) 상에 절연을 위해 형성되는 것이다.The insulating layer 120 is formed on the base member 110 for insulation.
상기 유전층(130)은 상기 절연층(120) 상에 형성되어 그 상측에 상기 웨이퍼가 흡착되고, 상기 공급 유로로부터 공급된 상기 가스가 배출되도록 상기 공급 유로와 연통되는 상기 가스 배출 유로가 형성된 것이다.The dielectric layer 130 is formed on the insulating layer 120, on which the wafer is adsorbed, and the gas discharge passage communicating with the supply passage is formed so that the gas supplied from the supply passage is discharged.
외부로부터 유입된 상기 가스는 상기 가스 공급 유로(111) 및 상기 배출 유로를 통해 상기 유전층(130)의 상부로 분사되어 상기 웨이퍼를 냉각시킬 수 있게 된다.The gas introduced from the outside is sprayed onto the upper part of the dielectric layer 130 through the gas supply passage 111 and the discharge passage to cool the wafer.
도면 번호 135는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 가스 및 상기 유전층(130) 중 적어도 하나의 온도를 제어하는 히터부이고, 도면 번호 136은 상기 베이스 부재(110)와 상기 절연층(120)을 관통하여 외부 전원(미도시)과 상기 히터부(135)를 통전시키는 히터 통전부이다.Drawing number 135 is a heater unit that generates heat by power supplied from the outside to control the temperature of at least one of the gas and the dielectric layer 130, and drawing number 136 is the base member 110 and the insulating layer ( It is a heater energizing part that passes through 120 to energize an external power source (not shown) and the heater part 135.
상기 히터부(135)는 정해진 패턴 형태를 가지면서 형성되는 것이 바람직하다.The heater unit 135 is preferably formed in a predetermined pattern shape.
상기 다공성 필터 부재(140)는 상기 베이스 부재(110)의 내부에 배치되면서 상기 절연층(120)을 관통하게 형성되고, 상기 공급 유로 및 상기 배출 유로와 연결되는 것으로, 상기 플라즈마에 대한 상기 공급 유로의 유입을 차단시켜 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)의 내부에서의 아킹 현상이 방지되도록 하는 것이다.The porous filter member 140 is disposed inside the base member 110 and is formed to penetrate the insulating layer 120, and is connected to the supply passage and the discharge passage, and is connected to the supply passage for the plasma. By blocking the inflow of , arcing phenomenon inside the electrostatic chuck 100 with improved anti-arcing function is prevented.
상기 다공성 필터 부재(140)는 절연성 내마모성, 내플라즈마성이 우수하도록 제작된다.The porous filter member 140 is manufactured to have excellent insulation, wear resistance, and plasma resistance.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 다공성 필터 부재(140)는 상하 방향을 따라 소정 길이를 가진 실린더 형태로 형성되고, 그 하측 말단부는 상기 베이스 부재(110)의 내부에 삽입되고, 그 중앙부는 상기 절연층(120)을 관통하고, 그 상측 말단부는 상기 유전층(130)의 내부에 삽입되는 형태로 배치된다.As shown in FIG. 1, the porous filter member 140 is formed in the shape of a cylinder with a predetermined length along the vertical direction, its lower end portion is inserted into the interior of the base member 110, and its central portion is insulated. It penetrates the layer 120, and its upper end portion is disposed to be inserted into the interior of the dielectric layer 130.
상기 다공성 필터 부재(140)는 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)의 전체 면적에 대한 아킹 현상이 방지되도록 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)의 내부에서 복수 개가 소정 간격 이격되어 배치된다.The porous filter member 140 is arranged at a predetermined distance apart from each other inside the electrostatic chuck 100 with an improved anti-arcing function to prevent arcing over the entire area of the electrostatic chuck 100 with an improved anti-arcing function. do.
상세히, 상기 각 다공성 필터 부재(140)는 다공성 필터 몸체(141)와, 측면 막음부(142)를 포함한다.In detail, each porous filter member 140 includes a porous filter body 141 and a side blocking portion 142.
상기 다공성 필터 몸체(141)는 세라믹 재질로 이루어지고, 그 내부를 통해 상기 가스가 통과할 수 있도록 그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성된 것이다.The porous filter body 141 is made of a ceramic material, and has a plurality of holes formed therein to allow the gas to pass through it.
상기 다공성 필터 몸체(141)는 소정 길이로 형성될 수도 있고, 원형의 실린더 형태로 형성될 수도 있다.The porous filter body 141 may be formed to a predetermined length or may be formed in a circular cylinder shape.
상기 다공성 필터 몸체(141)가 소정 길이로 형성되는 경우, 상기 측면 막음부(142)는 상기 다공성 필터 몸체(141)의 양 측면에 형성되고, 상기 다공성 필터 몸체(141)가 원형의 실린더 형태로 형성될 경우, 상기 측면 막음부(142)는 상기 다공성 필터 몸체(141)의 외측면을 둘러싸는 형태로 형성된다.When the porous filter body 141 is formed to have a predetermined length, the side blocking portions 142 are formed on both sides of the porous filter body 141, and the porous filter body 141 has a circular cylinder shape. When formed, the side blocking portion 142 is formed to surround the outer surface of the porous filter body 141.
상기 측면 막음부(142)는 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면에 형성되고, 상기 다공성 필터 몸체(141)에 형성된 상기 구멍들 중 측면부에 형성된 것인 측면공을 막아 주는 것이다.The side blocking portion 142 is formed on the side of the porous filter body 141 and blocks the side hole formed in the side portion among the holes formed in the porous filter body 141.
상기 측면 막음부(142)의 외측면에는 필터 접착제(미도시)가 도포되고, 상기 다공성 필터 부재(140)는 상기 필터 접착제에 의해 상기 베이스 부재(110)의 내부, 상기 절연층(120) 및 상기 유전층(130)에 접착된다.A filter adhesive (not shown) is applied to the outer surface of the side blocking portion 142, and the porous filter member 140 is bonded to the inside of the base member 110, the insulating layer 120, and the inside of the base member 110 by the filter adhesive. It is adhered to the dielectric layer 130.
여기서, 상기 측면공을 막아준다는 것은 상기 측면 막음부(142)에 관통되는 구멍이 형성되지 아니하여 상기 측면공을 막아주는 것과 함께, 상기 측면 막음부(142)에 관통 구멍이 형성되되, 상기 측면공으로 상기 필터 접착제의 파티클의 유입이 방지되도록 상기 측면공의 직경에 비해 상대적으로 작은 크기로 형성되는 것도 포함할 수 있다. Here, blocking the side hole means blocking the side hole because a hole penetrating the side blocking portion 142 is not formed, and a through hole is formed in the side blocking portion 142. It may also include a hole formed in a relatively small size compared to the diameter of the side hole to prevent particles of the filter adhesive from entering the hole.
상기 다공성 필터 몸체(141) 및 상기 측면 막음부(142)는 여러 방법으로 결합될 수 있다. The porous filter body 141 and the side blocking portion 142 may be combined in various ways.
하나의 실시예로, 상기 다공성 필터 몸체(141) 및 상기 측면 막음부(142)가 함께 소결되어 형성되는 것이다.In one embodiment, the porous filter body 141 and the side blocking portion 142 are formed by sintering together.
상기 측면 막음부(142)는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3) 중 적어도 하나의 성분으로 이루어진다.The side blocking portion 142 is made of at least one of alumina (AL 2 O 3 ) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ).
상세히, 상기 측면 막음부(142)는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 측면 막음부(142)가 상기 다공성 필터 몸체(141)의 각 측면을 감싼 상태에서 상기 다공성 필터 몸체(141)와 상기 측면 막음부(142)가 함께 소결됨으로써, 상기 다공성 필터 몸체(141) 및 상기 측면 막음부(142)가 결하된 상기 다공설 필터 부재가 형성될 수 있다.In detail, the side blocking part 142 includes at least one of alumina (AL 2 O 3 ) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and the side blocking part 142 is formed at each side of the porous filter body 141. The porous filter body 141 and the side blocking portion 142 are sintered together in a state where the side is wrapped, thereby forming the porous filter member in which the porous filter body 141 and the side blocking portion 142 are joined. It can be.
이 때, 상기 측면 막음부(142)는 99% 이상의 고순도 및 HV 2000 이상의 고경도로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the side blocking portion 142 is preferably formed with high purity of 99% or more and high hardness of HV 2000 or more.
상기 측면 막음부(142)는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3) 중 적어도 하나의 성분으로 이루어지고 얇은 박막의 시트 형태로 형성된다.The side blocking portion 142 is made of at least one component of alumina (AL 2 O 3 ) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and is formed in the form of a thin film sheet.
상기 측면 막음부(142)는 상기 측면 막음부(142)를 이루고, 파우더 형태로 형성되는 측면 막음부(142) 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 알루미나(AL2O3) 및 상기 이트륨 옥사이드(Y2O3) 중 적어도 하나가 90 내지 99 중량부 포함되고, 첨가제가 1 내지 2 중량부 포함된다.The side blocking portion 142 forms the side blocking portion 142, and is composed of the alumina (AL 2 O 3 ) and the yttrium oxide (Y) based on 100 parts by weight of the side blocking portion 142 mixture formed in powder form. At least one of 2 O 3 ) is included in an amount of 90 to 99 parts by weight, and an additive is included in an amount of 1 to 2 parts by weight.
상기 첨가제는 실리게이트(SiO2) 등이 그 예로 제시될 수 있다.The additive may include silicate (SiO 2 ) as an example.
본 실시예에서 상기 측면 막음부(142)는 상기 다공성 필터 몸체(141)와 별도로 제조된 후 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면부를 감싼 상태에서 상기 다공성 필터 몸체(141) 및 소결되는 상기 측면 막음부(142)를 함께 소결시킴으로써 소결 공정에 의해 결합된 상기 다공성 필터 부재(140)의 형성이 이루어지게 된다.In this embodiment, the side blocking portion 142 is manufactured separately from the porous filter body 141 and then sintered with the porous filter body 141 while wrapping the side portion of the porous filter body 141. Sintering the portions 142 together results in the formation of the porous filter element 140 joined by a sintering process.
다른 실시예로는, 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면에 상기 측면 막음부(142)가 코팅되는 것이다.In another embodiment, the side blocking portion 142 is coated on the side of the porous filter body 141.
즉, 상기 측면 막음부(142)는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 측면 막음부(142)가 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면에 코팅됨으로써 상기 다공성 필터 부재(140)가 형성된다.That is, the side blocking portion 142 includes at least one of alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ), and the side blocking portion 142 contains the porous The porous filter member 140 is formed by coating the side surface of the filter body 141.
상기 측면 막음부(142)는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나의 성분과 함께 접착 성분을 더 포함한다.The side blocking portion 142 further includes an adhesive component along with at least one component selected from alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ).
상세히, 상기 측면 막음부(142)는 상기 측면 막음부(142)를 이루고 액체 형태로 형성되는 측면 막음부(142) 코팅액 혼합물 100 중량부를 기준으로 상기 알루미나(AL2O3), 상기 이트륨 옥사이드(Y2O3), 상기 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나는 60 내지 70 중량부 포함되고, 상기 접착 성분은 30 내지 40 중량부 포함된다.In detail, the side blocking portion 142 forms the side blocking portion 142 and is formed of the alumina (AL 2 O 3 ), the yttrium oxide ( Y 2 O 3 ), at least one of the silicates (SiO 2 ) is included in an amount of 60 to 70 parts by weight, and the adhesive component is included in an amount of 30 to 40 parts by weight.
상기 접착 성분은 실리콘, 에폭시, 아크릴 중 적어도 하나가 된다.The adhesive component may be at least one of silicone, epoxy, and acrylic.
본 실시예에서 상기 측면 막음부(142)는 상기 다공성 필터 몸체(141)가 제조된 이후 대기 플라스마 용사법(atmospheric plasma spray, APS), 서스펜션 플라스마 용사법(suspension plasma spray, SPS), 물리적 기상증착법(PVD), 화학적 기상증착법(CVD) 등의 방식으로 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면에 코팅된다.In this embodiment, the side blocking portion 142 is formed by atmospheric plasma spray (APS), suspension plasma spray (SPS), or physical vapor deposition (PVD) method after the porous filter body 141 is manufactured. ), is coated on the side of the porous filter body 141 by a method such as chemical vapor deposition (CVD).
상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)에는 상기 다공성 필터 부재(140)가 소정 간격 이격되면서 복수 개 설치되고, 상기 각 다공성 필터 부재(140)는 상기 가스 공급 유로(111) 및 상기 가스 배출 유로와 연통된다.In the electrostatic chuck 100 with improved anti-arcing function, a plurality of porous filter members 140 are installed at a predetermined interval, and each porous filter member 140 is connected to the gas supply passage 111 and the gas discharge passage. communicates with
또한, 상기 각 다공성 필터 부재(140)와 연통되는 상기 가스 공급 유로(111) 및 상기 가스 배출 유로는 단수 개로 형성될 수도 있고, 복수 개의 상기 가스 공급 유로(111) 및 상기 가스 배출 유로가 상기 각 다공성 필터 부재(140)에 함께 연통되는 형태로 형성될 수도 있다.In addition, the gas supply flow path 111 and the gas discharge flow path communicating with each of the porous filter members 140 may be formed in a single number, and a plurality of the gas supply flow path 111 and the gas discharge flow path may be formed in each of the porous filter members 140. It may also be formed in a form that communicates with the porous filter member 140.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)의 제작 방법에 대하여 간략히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the electrostatic chuck 100 with an improved anti-arcing function according to this embodiment will be briefly described with reference to the drawings.
먼저, 세라믹 재질을 이용하여 상기 다공성 필터 몸체(141)를 제작한다.First, the porous filter body 141 is manufactured using a ceramic material.
그런 다음, 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면에 상기 측면 막음부(142)를 배치함으로써 상기 다공성 필터 부재(140)를 형성한다.Then, the porous filter member 140 is formed by placing the side blocking portion 142 on the side of the porous filter body 141.
이 때, 상기 다공성 필터 부재(140)는 시트 형태로 형성된 상기 측면 막음부(142)를 별도로 제작된 후 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면을 감싼 상태에서 상기 다공성 필터 몸체(141)와 함께 소결시킴으로써 형성될 수도 있고, 상기 다공성 필터 몸체(141)의 제작 후 상기 측면 막음부(142)로 상기 다공성 필터 몸체(141)의 측면을 코팅함으로써 형성될 수도 있다.At this time, the porous filter member 140 is manufactured separately with the side blocking portion 142 formed in the form of a sheet, and then sintered together with the porous filter body 141 while wrapping the side surface of the porous filter body 141. It may be formed by coating the side of the porous filter body 141 with the side blocking portion 142 after manufacturing the porous filter body 141.
그런 다음, 상기 다공성 필터 부재(140)를 상기 베이스 부재(110)의 내부에 삽입한다.Then, the porous filter member 140 is inserted into the base member 110.
이 때, 상기 다공성 필터 부재(140)의 하측 말단부는 상기 베이스 부재(110)의 내부에 삽입되고, 그 중앙부는 상기 절연층(120)을 관통하고, 그 상측 말단부는 상기 유전층(130)의 내부에 삽입되는 형태로 배치된다.At this time, the lower end portion of the porous filter member 140 is inserted into the interior of the base member 110, the central portion penetrates the insulating layer 120, and the upper end portion penetrates the interior of the dielectric layer 130. It is placed in the form of being inserted into.
상기 다공성 필터 부재(140)는 실리콘 재질로 이루어지고 상기 측면 막음부(142)의 외측 표면에 도포되는 필터용 접착제에 의해 상기 베이스 부재(110)의 내부에 고정된다.The porous filter member 140 is made of a silicone material and is fixed to the inside of the base member 110 by a filter adhesive applied to the outer surface of the side blocking portion 142.
상기 필터용 접착제는 종래의 다공성 필터 부재(140)의 고정에도 일반적으로 사용되는 것이므로, 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.Since the filter adhesive is generally used to fix the conventional porous filter member 140, detailed description is omitted in this embodiment.
상기와 같이, 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100)이 상기 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서 상기 베이스 부재(110)와, 상기 절연층(120)과, 상기 유전층(130) 및 상기 다공성 필터 부재(140)를 포함하고, 상기 다공성 필터 부재(140)가 상기 다공성 필터 몸체(141)와 상기 측면 막음부(142)를 포함함에 따라, 상기 다공성 필터 부재(140)를 상기 베이스 부재(110), 상기 절연층(120) 및 상기 유전층(130)에 접착시키는 상기 필터용 접착제의 파티클 등 상기 다공성 필터 부재(140)의 외부에 있던 이물질이 상기 다공성 필터 몸체(141)의 내부로 유입되는 것을 차단시키게 되고, 그에 따라 상기 웨이퍼를 냉각시키는 상기 가스가 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척(100) 내부로부터 상단까지 원활하게 유동될 수 있음과 함께, 상기 이물질에 의해 상기 다공성 필터 부재(140) 내에서 아킹이 발생되는 현상이 방지될 수 있게 된다.As described above, the electrostatic chuck 100 with improved anti-arcing function fixes the wafer by electrostatic force and includes the base member 110, the insulating layer 120, the dielectric layer 130, and the porous It includes a filter member 140, and as the porous filter member 140 includes the porous filter body 141 and the side blocking portion 142, the porous filter member 140 is connected to the base member 110. ), preventing foreign substances on the outside of the porous filter member 140, such as particles of the filter adhesive bonded to the insulating layer 120 and the dielectric layer 130, from flowing into the inside of the porous filter body 141. This blocks the wafer, and as a result, the gas that cools the wafer can flow smoothly from the inside of the electrostatic chuck 100 with improved anti-arcing function to the top, and the foreign matter inside the porous filter member 140 Arcing can be prevented.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 대하여 설명한다. Hereinafter, an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.In carrying out this description, descriptions that overlap with those already described in the above-described first embodiment of the present invention will be replaced and omitted here.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도.Figure 3 is an enlarged view of a portion of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a second embodiment of the present invention after cutting it vertically.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척이 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 베이스 부재(210)와, 절연층(220)과, 유전층(230) 및 다공성 필터 부재(240)를 포함한다.Referring to FIG. 3, in this embodiment, an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function fixes the wafer by electrostatic force, and includes a base member 210, an insulating layer 220, a dielectric layer 230, and a porous filter member. Includes (240).
상기 베이스 부재(210)는 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 하부가 되고, 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척 상에 놓여지는 상기 웨이퍼를 냉각시키기 위한 가스가 유동되는 가스 공급 유로(211)가 그 내부에 형성되는 것이다.The base member 210 is a lower part of the electrostatic chuck with an improved anti-arcing function, and has a gas supply passage 211 therein, through which gas flows for cooling the wafer placed on the electrostatic chuck with an improved anti-arcing function. It is formed in
상기 절연층(220)은 상기 베이스 부재(210) 상에 절연을 위해 형성되는 것이다.The insulating layer 220 is formed on the base member 210 for insulation.
상기 유전층(230)은 상기 절연층(220) 상에 형성되어 그 상측에 상기 웨이퍼가 흡착되고, 상기 가스 공급 유로(211)로부터 공급된 상기 가스가 배출되도록 상기 가스 공급 유로(211)와 연통되는 가스 배출 유로(231)가 형성된 것이다.The dielectric layer 230 is formed on the insulating layer 220 to adsorb the wafer on its upper side, and communicates with the gas supply passage 211 so that the gas supplied from the gas supply passage 211 is discharged. A gas discharge passage 231 is formed.
상기 다공성 필터 부재(240)는 상기 베이스 부재(210)의 내부에 배치되면서 상기 절연층(220)을 관통하게 형성되고, 상기 가스 공급 유로(211) 및 상기 가스 배출 유로(231)와 연결되는 것이다.The porous filter member 240 is disposed inside the base member 210 and is formed to penetrate the insulating layer 220, and is connected to the gas supply passage 211 and the gas discharge passage 231. .
상기 다공성 필터 부재(240)는 다공성 필터 몸체(241)와, 측면 막음부(242)를 포함한다.The porous filter member 240 includes a porous filter body 241 and a side blocking portion 242.
상기 다공성 필터 부재(240)는 동일한 단면 형태를 가지면서 소정 길이로 형성되되, 상기 다공성 필터 부재는 동일한 단면 형태를 가지면서 소정 길이로 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지면서 테이퍼진 형태로 형성된다. The porous filter member 240 is formed to have the same cross-sectional shape and a predetermined length. The porous filter member 240 is formed to have the same cross-sectional shape and a predetermined length, but has a tapered shape that gradually spreads from the upper side to the lower side. is formed by
상세히, 상기 다공성 필터 몸체(241)의 단면은 상측에서 하측으로 갈수록 단면적이 점진적으로 커지는 형태로 형성되고, 상기 측면 막음부(242)는 하방으로 가면서 점진적으로 벌어지는 상기 다공성 필터 몸체(241)의 양측 경사면을 따라 형성된다.In detail, the cross-section of the porous filter body 241 is formed in a shape where the cross-sectional area gradually increases from the top to the bottom, and the side blocking portion 242 is formed on both sides of the porous filter body 241 that gradually opens downward. It is formed along slopes.
이 때, 상기 베이스 부재(210) 및 상기 유전층(230)에는 상기 다공성 필터 부재(240)의 외측과 대응되도록 테이퍼지게 형성되는 삽입홈이 각각 형성되고, 상기 절연층(220)에는 상기 다공성 필터 부재(240)의 외측과 대응되도록 테이퍼지게 형성되는 관통홀이 형성된다.At this time, an insertion groove that is tapered to correspond to the outside of the porous filter member 240 is formed in the base member 210 and the dielectric layer 230, and the insulating layer 220 is formed with the porous filter member. A through hole is formed to be tapered to correspond to the outer side of (240).
상기와 같이 형성되면, 상기 다공성 필터 부재(240)가 상기 베이스 부재(210), 상기 절연층(220) 및 상기 유전층(230)의 내부에 삽입될 때, 그 위치가 가이드되면서 삽입되어 상기 베이스 부재(210), 상기 절연층(220) 및 상기 유전층(230)에 대한 상기 다공성 필터 부재(240)의 위치 정렬이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 상기 베이스 부재(210), 상기 절연층(220) 및 상기 유전층(230) 중 상기 다공성 필터 부재(240)가 삽입되는 부분의 각 내측면에 대한 상기 측면 막음부(242)의 밀착성이 향상될 수 있게 된다.When formed as above, when the porous filter member 240 is inserted into the interior of the base member 210, the insulating layer 220, and the dielectric layer 230, its position is guided and inserted into the base member. (210), not only can the position of the porous filter member 240 be aligned with respect to the insulating layer 220 and the dielectric layer 230, but also the base member 210, the insulating layer 220, and the Adhesion of the side blocking portion 242 to each inner surface of the portion of the dielectric layer 230 into which the porous filter member 240 is inserted can be improved.
또한, 아킹 현상을 유발하기 위한 조건이 파워와 공간(Gap)이 되는데, 상기 다공성 필터 부재(240)가 하측으로 갈수록 벌어지는 형태로 테이퍼지게 형성됨에 따라, 상기 다공성 필터 부재(240)가 상기 베이스 부재(210), 상기 절연층(220) 및 상기 유전층(230)의 내부에 삽입될 때, 상기 베이스 부재(210)의 삽입홈, 상기 유전층(230)의 삽입홈 및 상기 절연층(220)의 관통홀의 각 내측면과 상기 다공성 필터 부재(240)의 외측면이 서로 밀착되어 공간 발생이 방지됨으로써 상기 다공설 필터 부재(240)의 아킹 방지 기능이 더 향상될 수 있게 된다.In addition, the conditions for causing the arcing phenomenon are power and space (gap). As the porous filter member 240 is formed to taper in a shape that spreads downward, the porous filter member 240 is connected to the base member. (210), when inserted into the interior of the insulating layer 220 and the dielectric layer 230, penetrates the insertion groove of the base member 210, the insertion groove of the dielectric layer 230, and the insulating layer 220. Each inner surface of the hole and the outer surface of the porous filter member 240 are in close contact with each other to prevent space generation, thereby further improving the anti-arcing function of the porous filter member 240.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도이다.Figure 4 is an enlarged view of a portion of an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to the third embodiment of the present invention after cutting it vertically.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척이 웨이퍼를 정전기력에 의해 고정시켜 주는 것으로서, 베이스 부재(310)와, 절연층(320)과, 유전층(330) 및 다공성 필터 부재(340)를 포함한다.Referring to FIG. 4, in this embodiment, an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function fixes the wafer by electrostatic force, and includes a base member 310, an insulating layer 320, a dielectric layer 330, and a porous filter member. Includes (340).
상기 다공성 필터 부재(340)는 다공성 필터 몸체(341)와, 다공성 필터측 연장체(343)와, 측면 막음부(342)와, 측면 막음측 연장체(344)를 포함한다.The porous filter member 340 includes a porous filter body 341, a porous filter side extension 343, a side blocking portion 342, and a side blocking side extension 344.
상기 다공성 필터 몸체(341)는 원형 실린더 형태로 형성되고, 그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성된 것이다.The porous filter body 341 is formed in the shape of a circular cylinder, and a plurality of holes are formed therein.
상기 다공성 필터측 연장체(343)는 상기 다공성 필터 몸체(341)의 상측에서 상방으로 연장되되, 상측으로 갈수록 점진적으로 좁아지도록 테이퍼진 형태로 형성되는 것이다.The porous filter side extension 343 extends upward from the upper side of the porous filter body 341 and is formed in a tapered shape to gradually become narrower toward the upper side.
상기 다공성 필터 몸체(341) 및 상기 다공성 필터측 연장체(343)는 세라믹 재질로 이루어지고, 일체형으로 형성된다.The porous filter body 341 and the porous filter side extension 343 are made of ceramic material and are formed as one piece.
상기 측면 막음부(342)는 상기 다공성 필터 몸체(341)의 측면에 형성되고, 상기 다공성 필터 몸체(341)에 형성된 상기 구멍들 중 측면부에 형성된 것인 측면공을 막아 주는 것이다.The side blocking portion 342 is formed on the side of the porous filter body 341 and blocks the side hole formed in the side portion among the holes formed in the porous filter body 341.
상기 측면 막음측 연장체(344)는 상기 측면 막음부(342)의 상측에서 상방으로 연장되고, 상기 다공성 필터측 연장체(343)의 경사진 측면을 둘러싸는 것이다.The side blocking side extension 344 extends upward from the upper side of the side blocking part 342 and surrounds the inclined side of the porous filter side extending body 343.
상기 측면 막음부(342) 및 상기 측면 막음측 연장체(344)는 일체형으로 형성된다.The side blocking portion 342 and the side blocking side extension 344 are formed as one piece.
상기 베이스 부재(310)의 내부에는 상기 측면 막음부(342)의 외경과 대응되는 소정 깊이의 홈이 형성되고, 상기 절연층(320)에는 상기 측면 막음부(342)의 외경과 대응되는 직경의 관통홀이 형성되고, 상기 유전층(330)의 내부에는 상기 측면 막음측 연장체(344)의 외측과 대응되는 형태의 홈이 형성된다.A groove having a predetermined depth corresponding to the outer diameter of the side blocking portion 342 is formed inside the base member 310, and the insulating layer 320 has a diameter corresponding to the outer diameter of the side blocking portion 342. A through hole is formed, and a groove having a shape corresponding to the outside of the side blocking side extension 344 is formed inside the dielectric layer 330.
상기와 같이 형성되면, 상기 다공성 필터 몸체(341)에 구멍들이 상대적으로 많이 형성될 수 있어 상기 다공성 필터 부재(340)를 경유하는 가스의 유동량이 상대적으로 커질 뿐 아니라, 상기 다공성 필터 부재(340)가 상기 베이스 부재(310), 상기 절연층(320) 및 상기 유전층(330)에 관통 삽입될 때 상기 유전층(330)의 삽입 홈에 상기 다공성 필터측 연장체(343) 및 상기 측면 막음측 연장체(344)가 가이드되면서 삽입될 수 있어 상기 베이스 부재(310), 상기 절연층(320) 및 상기 유전층(330)에 대한 상기 다공성 필터 부재(340)의 위치 정렬이 이루어질 수 있게 된다.When formed as above, a relatively large number of holes can be formed in the porous filter body 341, so that not only the flow amount of gas passing through the porous filter member 340 becomes relatively large, but also the porous filter member 340 When inserted through the base member 310, the insulating layer 320, and the dielectric layer 330, the porous filter side extension 343 and the side blocking side extension 344 are inserted into the insertion groove of the dielectric layer 330. ) can be inserted while being guided, so that the position of the porous filter member 340 with respect to the base member 310, the insulating layer 320, and the dielectric layer 330 can be aligned.
또한, 상기와 같이 형성되면, 상기 다공성 필터 부재(340)가 상기 유전층(330)에 삽입될 때, 상기 유전층(330)의 삽입 홈에 경사지게 형성된 상기 다공성 필터측 연장체(343) 및 상기 측면 막음측 연장체(344)가 상기 유전층(330)의 삽입 홈에 삽입되어 상기 다공성 필터측 연장체(343) 및 상기 측면 막음측 연장체(344)의 각 외측면과 상기 유전층(330)의 삽입 홈의 내측면 사이에 대한 공간 발생이 방지됨으로써 상기 다공성 필터 부재(340)의 아킹 방지 기능도 향상될 수 있게 된다.In addition, when formed as described above, when the porous filter member 340 is inserted into the dielectric layer 330, the porous filter side extension 343 and the side blocking side are inclinedly formed in the insertion groove of the dielectric layer 330. The extension 344 is inserted into the insertion groove of the dielectric layer 330 between each outer surface of the porous filter side extension 343 and the side blocking side extension 344 and the inner surface of the insertion groove of the dielectric layer 330. By preventing the creation of space, the anti-arcing function of the porous filter member 340 can also be improved.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 대하여 설명한다. Hereinafter, an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.In carrying out this description, descriptions that overlap with those already described in the above-described first embodiment of the present invention will be replaced and omitted here.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척을 구성하는 다공성 필터 부재를 수직으로 절단한 후 그 일부를 확대한 확대도이다.Figure 5 is an enlarged view of a portion of a porous filter member constituting an electrostatic chuck with an improved anti-arcing function according to a fourth embodiment of the present invention after cutting it vertically.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 상기 다공성 필터 부재는 동일한 단면 형태를 가지면서 상하 방향을 따라 소정 길이로 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지면서 테이퍼진 형태로 형성된다.Referring to FIG. 5, in this embodiment, the porous filter member has the same cross-sectional shape and is formed to have a predetermined length along the vertical direction, but is formed in a tapered form that gradually spreads from the upper side to the lower side.
상세히, 상기 다공성 필터 부재는 그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성되고, 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지도록 그 외측면(445)이 경사지게 형성되는 다공성 필터 몸체(441)와, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 측면에 배치되어 상기 다공성 필터 몸체(441)에 형성된 상기 구멍들 중 측면부에 형성된 것인 측면공을 막아 주고, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 외측 표면에 코팅액을 분사함으로써 형성되는 측면 막음부와, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상측 말단부에 형성되고, 상기 측면 막음부의 형성을 위해 상기 다공성 필터 몸체(441)의 외측 표면에 상기 코팅액이 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면에 대한 분사가 방지되도록 하는 상면 코팅 방지 부재(450)를 포함한다.In detail, the porous filter member includes a porous filter body 441 in which a plurality of holes are formed and the outer surface 445 of the porous filter member is inclined so as to gradually expand from the top to the bottom, and the porous filter body 441 ) is disposed on the side of the porous filter body 441 to block the side hole formed in the side portion of the holes formed in the porous filter body 441, and is formed by spraying a coating liquid on the outer surface of the porous filter body 441. It is formed at the upper end of the porous filter body 441, and when the coating liquid is sprayed on the outer surface of the porous filter body 441 to form the side blocking portion, the upper surface of the porous filter body 441 It includes a top coating prevention member 450 that prevents spraying.
상기 측면 막음부의 형성을 위해 분사되는 상기 코팅액은 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나를 포함하는 성분으로 이루어진다. The coating liquid sprayed to form the side blocking portion consists of a component containing at least one of alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ).
상기 측면 막음부는 상기 다공성 필터 몸체(441)의 구멍들을 막는 것이므로 상기 코팅액에 의해 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면이 막히게 되면, 가스의 유동에 저항이 발생하게 되는데, 상기 상면 코팅 방지 부재(450)에 의해 분사되는 상기 코팅액이 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면에 분사되는 것이 방지됨으로써 상기 다공성 필터 몸체(441)의 하측에서 상측으로의 가스 유동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.Since the side blocking portion blocks the holes of the porous filter body 441, when the upper surface of the porous filter body 441 is blocked by the coating liquid, resistance to the flow of gas occurs, and the upper surface coating prevention member 450 ) is prevented from spraying the coating liquid on the upper surface of the porous filter body 441, thereby allowing smooth gas flow from the lower side to the upper side of the porous filter body 441.
상세히, 상기 상면 코팅 방지 부재(450)는 함몰홈(451)과, 제 1 상면 코팅 방지부(452)와, 제 2 상면 코팅 방지부(458)를 포함한다.In detail, the top coating prevention member 450 includes a recessed groove 451, a first top coating prevention portion 452, and a second top coating prevention portion 458.
상기 함몰홈(451)은 상기 다공성 필터 몸체(441)의 측면 말단부에서 소정 깊이로 함몰되는 것으로, 상기 제 1 상면 코팅 방지부(452)와 상기 제 2 상면 코팅 방지부(458)가 그 내부에 형성된다.The depressed groove 451 is recessed to a predetermined depth at the side end of the porous filter body 441, and the first upper surface anti-coating part 452 and the second upper surface anti-coating part 458 are located therein. is formed
상기 제 1 상면 코팅 방지부(452)는 상기 함몰홈(451)의 측면 중 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 것이다.The first upper surface coating prevention portion 452 is formed on a side of the recessed groove 451 connected to the upper surface of the porous filter body 441.
상세히, 상기 제 1 상면 코팅 방지부(452)는 상기 함몰홈(451) 중 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453)와, 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453)의 상측 말단에서 외측으로 확장되는 제 1 몸체측 확장체(454)와, 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453)의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 1 하방 돌출체(455)와, 상기 제 1 하방 돌출체(455)의 말단에서 상기 제 1 몸체측 확장체(454)와 평행하게 외측으로 연장되는 제 1 하방 돌출 연장체(456)와, 상기 제 1 하방 돌출체(455)와 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456)가 만나는 부분에서 관통 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 상기 함몰홈(451)의 바닥면과 근접되도록 경사지게 형성되는 제 1 관통홀(457)을 포함한다.In detail, the first upper surface anti-coating portion 452 includes a first upper anti-coating body 453 formed on a side of the recessed groove 451 connected to the upper surface of the porous filter body 441, and the first anti-coating body 453. A first body-side extension 454 extending outward from the upper end of the upper anti-coating body 453, and a first lower protrusion obliquely protruding downward from the lower end of the first upper anti-coating body 453. (455) and a first downward protruding extension 456 extending outward in parallel with the first body-side extension 454 from the end of the first downward protruding body 455, and the first downward protruding body A first through hole 457 is formed through a portion where 455 and the first downward protruding extension 456 meet, and is inclined to approach the bottom surface of the recessed groove 451 from the upper side to the lower side. Includes.
상기 제 1 몸체측 확장체(454)는 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면에서 외측으로 확장되는 형태로 형성된다.The first body-side extension 454 is formed to extend outward from the upper surface of the porous filter body 441.
상기 제 1 관통홀(457)이 경사지게 형성되면, 분사되는 상기 코팅액 중 상기 제 1 상면 코팅 방지부(452) 및 상기 제 2 상면 코팅 방지부(458) 사이로 분사된 것은 상기 제 1 관통홀(457)의 경사진 내측면을 따라 가이드되면서 상기 함몰홈(451)의 내부 공간으로 유동된다.When the first through hole 457 is formed to be inclined, among the coating liquid sprayed, the one sprayed between the first upper surface coating prevention part 452 and the second upper surface coating prevention part 458 is the first through hole 457. ) is guided along the inclined inner surface and flows into the inner space of the depressed groove 451.
상기 제 2 상면 코팅 방지부(458)는 상기 함몰홈(451)의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지부(452)가 형성된 측면과 대면되는 측면에 형성되고, 상기 제 1 상면 코팅 방지부(452)에 비해 상대적으로 낮게 위치되는 것이다.The second top coating prevention portion 458 is formed on a side of the depression 451 that faces the side on which the first top coating prevention portion 452 is formed, and the first top coating prevention portion 452 ) is located relatively low compared to .
상기 제 2 상면 코팅 방지부(458)는 상기 함몰홈(451)의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453)가 형성된 측면과 대면되는 측면에서 상기 함몰홈(451)의 내부 공간 쪽으로 소정 곡률을 가지면서 돌출되는 제 2 상면 코팅 방지 몸체(459)와, 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체(459)의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 2 하방 돌출체(460)와, 상기 제 2 하방 돌출체(460)의 말단에서 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456)와 평행하게 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456)와 근접되도록 연장되는 제 2 하방 돌출 연장체(461)를 포함한다.The second upper surface anti-coating portion 458 has a predetermined curvature toward the inner space of the recessed groove 451 on the side of the recessed groove 451 facing the side where the first upper anti-coating body 453 is formed. A second upper anti-coating body 459 that protrudes while having a second upper anti-coating body 459, a second lower protrusion 460 obliquely protruding downward from the lower end of the second upper anti-coating body 459, and the second downward protrusion At the end of the sieve 460, it includes a second downwardly protruding extension 461 that extends parallel to the first downwardly protruding extension 456 and close to the first downwardly protruding extension 456.
상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체(459)는 소정 곡률로 굽혀지되, 상기 함몰홈(451)의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453)가 형성된 측면과 대면되는 측면에서 멀어질수록 점진적으로 뾰족한 형태로 형성된다.The second upper anti-coating body 459 is bent to a predetermined curvature, and becomes gradually sharper as it moves away from the side of the recessed groove 451 facing the side on which the first upper anti-coating body 453 is formed. is formed in the form
상기 상면 코팅 방지 부재(450)가 상기와 같이 형성됨에 따라, 상기 측면 막음부가 형성되도록 상기 코팅액이 상기 다공성 필터 몸체(441)의 측면에 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 외곽으로 확장 형성된 상기 제 1 몸체측 확장체(454)에 의해 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 1차적으로 방지될 수 있다.As the top coating prevention member 450 is formed as described above, when the coating liquid is sprayed on the side of the porous filter body 441 to form the side blocking portion, it extends to the outside of the porous filter body 441. Spraying of the coating liquid onto the upper surface of the porous filter body 441 can be primarily prevented by the formed first body-side extension 454.
또한, 상기 다공성 필터 몸체(441)의 외측면(445)에 분사되는 상기 코팅액 중 상기 다공성 필터 몸체(441)의 상면과 근접된 곳에 분사된 것은 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체(453) 및 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체(459) 사이의 공간을 통해 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용됨으로써 상기 다공설 필터 몸체의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 2차적으로 방지될 수 있게 된다.In addition, among the coating liquids sprayed on the outer surface 445 of the porous filter body 441, those sprayed close to the upper surface of the porous filter body 441 are the first upper surface anti-coating body 453 and the second coating liquid. 2 By being accommodated in the inner space of the recessed groove 451 through the space between the upper surface coating prevention bodies 459, spraying of the coating liquid on the upper surface of the porous filter body can be secondarily prevented.
상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액은 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456) 및 상기 제 2 하방 돌출 연장체(461)에 의해 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용된 상태로 유지될 수 있다.The coating liquid accommodated in the inner space of the recessed groove 451 will be maintained in a state accommodated in the inner space of the recessed groove 451 by the first downward protruding extension 456 and the second downward protruding extension 461. You can.
한편, 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 상기 코팅액이 수용된 상태에서 상기 다공성 필터 몸체(441)를 이동시키는 등의 작업이 수행될 경우, 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액 중 적어도 일부가 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456) 및 상기 제 2 하방 돌출 연장체(461)에 막히지 아니하고 상기 제 1 하방 돌출 연장체(456)의 상측으로 올라올 수 있게 되는데, 이러한 경우라도 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액 중 적어도 일부는 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체(459)의 내측 곡면에 부딪힌 후 상기 제 1 관통홀(457)을 통해 상기 함몰홈(451)의 바닥면 쪽으로 재유입되고, 그에 따라 상기 함몰홈(451)의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액의 상기 함몰홈(451) 외부로의 토출이 방지될 수 있게 된다.Meanwhile, when an operation such as moving the porous filter body 441 is performed while the coating liquid is accommodated in the inner space of the recessed groove 451, some of the coating fluid accommodated in the inner space of the recessed groove 451 At least a part of it can be raised to the upper side of the first downward protruding extension 456 without being blocked by the first downward protruding extension 456 and the second downward protruding extension 461. Even in this case, the recessed groove 451 ), at least some of the coating liquid accommodated in the inner space of the second upper coating prevention body 459 hits the inner curved surface and then reflows toward the bottom of the recessed groove 451 through the first through hole 457. Accordingly, discharge of the coating liquid contained in the inner space of the depressed groove 451 to the outside of the depressed groove 451 can be prevented.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.Although the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments in the above, those skilled in the art can modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will see that it can be changed. However, we would like to make it clear that all such modifications and modified structures are included within the scope of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따른 아킹 방지 기능이 향상된 정전척에 의하면, 웨이퍼를 냉각시키는 가스가 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 내부로부터 상단까지 원활하게 유동될 수 있음과 함께, 상기 아킹 방지 기능이 향상된 정전척의 내부에서 아킹이 발생되는 현상이 방지될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to an electrostatic chuck with an improved arcing prevention function according to an aspect of the present invention, the gas that cools the wafer can flow smoothly from the inside of the electrostatic chuck with an improved arcing prevention function to the top, and the arcing prevention function is improved. Since arcing can be prevented inside the electrostatic chuck, its industrial applicability is high.
100 : 아킹 방지 기능이 향상된 정전척
110 : 베이스 부재
111 : 가스 공급 유로
120 : 절연층
130 : 유전층
131 : 가스 배출 유로
140 : 다공성 필터 부재
141 : 다공성 필터 몸체
142 : 측면 막음부100: Electrostatic chuck with improved anti-arcing function
110: Base member
111: Gas supply flow path
120: insulation layer
130: dielectric layer
131: Gas discharge flow path
140: Porous filter member
141: porous filter body
142: side blocking part
Claims (5)
소정 면적의 플레이트 형태로 형성되고, 그 내부에 가스가 유동되는 가스 공급 유로가 형성된 베이스 부재;
상기 베이스 부재 상에 절연을 위해 형성되는 절연층;
상기 절연층 상에 형성되어 그 상측에 상기 웨이퍼가 흡착되고, 상기 가스 공급 유로로부터 공급된 상기 가스가 배출되도록 상기 가스 공급 유로와 연통되는 가스 배출 유로가 형성된 유전층; 및
상기 베이스 부재의 내부에 배치되면서 상기 절연층을 관통하게 형성되고, 상기 가스 공급 유로 및 상기 가스 배출 유로와 연결되는 다공성 필터(porous filter) 부재;를 포함하고,
상기 가스 공급 유로에서 공급된 상기 가스가 상기 다공성 필터 부재를 경유한 후 상기 가스 배출 유로를 통해 배출됨으로써 상기 유전층의 상부에 안착된 상기 웨이퍼가 냉각될 수 있고,
상기 다공성 필터 부재는 동일한 단면 형태를 가지면서 상하 방향을 따라 소정 길이로 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지면서 테이퍼진 형태로 형성되고,
상기 다공성 필터 부재는
그 내부에 복수 개의 구멍들이 형성되고, 상측에서 하측으로 갈수록 점진적으로 벌어지도록 그 외측면이 경사지게 형성되는 다공성 필터 몸체와,
상기 다공성 필터 몸체의 측면에 배치되어 상기 다공성 필터 몸체에 형성된 상기 구멍들 중 측면부에 형성된 것인 측면공을 막아 주고, 상기 다공성 필터 몸체의 외측 표면에 코팅액을 분사함으로써 형성되는 측면 막음부와,
상기 다공성 필터 몸체의 상측 말단부에 형성되고, 상기 측면 막음부의 형성을 위해 상기 다공성 필터 몸체의 외측 표면에 상기 코팅액이 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체의 상면에 대한 분사가 방지되도록 하는 상면 코팅 방지 부재를 포함하고,
상기 측면 막음부의 형성을 위해 분사되는 상기 코팅액은 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나를 포함하는 성분으로 이루어지고,
상기 상면 코팅 방지 부재는
상기 다공성 필터 몸체의 측면 말단부에서 소정 깊이로 함몰되는 함몰홈과,
상기 함몰홈의 측면 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 제 1 상면 코팅 방지부와,
상기 함몰홈의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지부가 형성된 측면과 대면되는 측면에 형성되고, 상기 제 1 상면 코팅 방지부에 비해 상대적으로 낮게 위치되는 제 2 상면 코팅 방지부를 포함하고,
상기 제 1 상면 코팅 방지부는
상기 함몰홈 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 연결되는 측면에 형성되는 제 1 상면 코팅 방지 몸체와,
상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체의 상측 말단에서 외측으로 확장되는 제 1 몸체측 확장체와,
상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 1 하방 돌출체와,
상기 제 1 하방 돌출체의 말단에서 상기 제 1 몸체측 확장체와 평행하게 외측으로 연장되는 제 1 하방 돌출 연장체와,
상기 제 1 하방 돌출체와 상기 제 1 하방 돌출 연장체가 만나는 부분에서 관통 형성되되, 그 상측에서 하측으로 갈수록 상기 함몰홈의 바닥면과 근접되도록 경사지게 형성되는 제 1 관통홀을 포함하고,
상기 제 2 상면 코팅 방지부는
상기 함몰홈의 측면 중 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체가 형성된 측면과 대면되는 측면에서 상기 함몰홈의 내부 공간 쪽으로 소정 곡률을 가지면서 돌출되는 제 2 상면 코팅 방지 몸체와,
상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체의 하측 말단에서 하방으로 경사지게 돌출되는 제 2 하방 돌출체와,
상기 제 2 하방 돌출체의 말단에서 상기 제 1 하방 돌출 연장체와 평행하게 상기 제 1 하방 돌출 연장체와 근접되도록 연장되는 제 2 하방 돌출 연장체를 포함하고,
상기 측면 막음부가 형성되도록 상기 코팅액이 상기 다공성 필터 몸체의 측면에 분사될 때, 상기 다공성 필터 몸체의 외곽으로 확장 형성된 상기 제 1 몸체측 확장체에 의해 상기 다공성 필터 몸체의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 1차적으로 방지될 수 있고,
상기 다공성 필터 몸체의 외측면에 분사되는 상기 코팅액 중 상기 다공성 필터 몸체의 상면과 근접된 곳에 분사된 것은 상기 제 1 상면 코팅 방지 몸체 및 상기 제 2 상면 코팅 방지 몸체 사이의 공간을 통해 상기 함몰홈의 내부 공간에 수용됨으로써 상기 다공성 필터 몸체의 상면에 대한 상기 코팅액의 분사가 2차적으로 방지될 수 있고,
상기 함몰홈의 내부 공간에 수용된 상기 코팅액은 상기 제 1 하방 돌출 연장체 및 상기 제 2 하방 돌출 연장체에 의해 상기 함몰홈의 내부 공간에 수용된 상태로 유지될 수 있는 것을 특징으로 하는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척.
By fixing the wafer by electrostatic force,
A base member formed in the shape of a plate of a predetermined area and having a gas supply passage through which gas flows therein;
an insulating layer formed on the base member for insulation;
a dielectric layer formed on the insulating layer, on which the wafer is adsorbed, and having a gas discharge passage communicating with the gas supply passage to discharge the gas supplied from the gas supply passage; and
A porous filter member disposed inside the base member and formed to penetrate the insulating layer and connected to the gas supply passage and the gas discharge passage,
The gas supplied from the gas supply passage passes through the porous filter member and is then discharged through the gas discharge passage, so that the wafer placed on the upper part of the dielectric layer can be cooled,
The porous filter member has the same cross-sectional shape and is formed to have a predetermined length along the vertical direction, but is formed in a tapered shape that gradually spreads from the upper side to the lower side,
The porous filter member is
A porous filter body with a plurality of holes formed therein and an outer surface inclined so as to gradually widen from the top to the bottom;
A side blocking portion disposed on a side of the porous filter body to block a side hole formed in a side portion of the holes formed in the porous filter body and formed by spraying a coating liquid on the outer surface of the porous filter body;
An upper coating prevention member formed at the upper end of the porous filter body and preventing spraying on the upper surface of the porous filter body when the coating liquid is sprayed on the outer surface of the porous filter body to form the side blocking portion. Including,
The coating liquid sprayed to form the side blocking portion is composed of a component containing at least one of alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ),
The top coating prevention member is
a recessed groove recessed to a predetermined depth at a side end portion of the porous filter body;
A first upper surface coating prevention portion formed on a side of the depressed groove connected to the upper surface of the porous filter body;
A second top coating prevention portion is formed on a side of the depression groove facing the side on which the first top coating prevention portion is formed, and is positioned relatively lower than the first top coating prevention portion,
The first upper surface coating prevention unit
A first upper surface anti-coating body formed on a side of the recessed groove connected to the upper surface of the porous filter body;
a first body-side extension extending outward from an upper end of the first upper coating prevention body;
a first downward protrusion that protrudes obliquely downward from the lower end of the first upper coating prevention body;
a first downward protruding extension extending outward in parallel with the first body-side extension from an end of the first downward protruding body;
A first through hole is formed through a portion where the first downward protruding body and the first downward protruding extension meet, and is inclined to approach the bottom of the recessed groove from the upper side to the lower side,
The second upper surface coating prevention unit is
a second upper anti-coating body that protrudes with a predetermined curvature toward the inner space of the recessed groove on a side of the recessed groove facing the side on which the first upper anti-coating body is formed;
a second downward protrusion that protrudes obliquely downward from a lower end of the second upper coating prevention body;
A second downward protruding extension extending from an end of the second downward protruding body in parallel with the first downward protruding extension and close to the first downward protruding extension,
When the coating liquid is sprayed on the side of the porous filter body to form the side blocking portion, the coating liquid is sprayed on the upper surface of the porous filter body by the first body-side extension formed to extend to the outside of the porous filter body. can be primarily prevented,
Among the coating liquids sprayed on the outer surface of the porous filter body, those sprayed close to the upper surface of the porous filter body are in the depressed groove through the space between the first upper anti-coating body and the second upper anti-coating body. By being accommodated in the internal space, spraying of the coating liquid on the upper surface of the porous filter body can be secondaryly prevented,
The coating liquid accommodated in the inner space of the recessed groove can be maintained in a state accommodated in the inner space of the recessed groove by the first downward protruding extension and the second downward protruding extension. Electrostatic discharge with improved anti-arcing function, characterized in that chuck.
상기 측면 막음부는 알루미나(AL2O3), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 실리게이트(SiO2) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 다공성 필터 부재는 상기 측면 막음부가 상기 다공성 필터 몸체의 측면 부분에 코팅됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 아킹 방지 기능이 향상된 정전척.According to claim 1,
The side blocking portion includes at least one of alumina (AL 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and silicate (SiO 2 ),
An electrostatic chuck with an improved anti-arcing function, wherein the porous filter member is formed by coating the side blocking portion on a side portion of the porous filter body.
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|---|---|---|---|
| KR1020230106237A KR102635658B1 (en) | 2023-08-14 | 2023-08-14 | Electrostatic chuck with improved arcing protection |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230106237A KR102635658B1 (en) | 2023-08-14 | 2023-08-14 | Electrostatic chuck with improved arcing protection |
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|---|---|
| KR102635658B1 true KR102635658B1 (en) | 2024-02-13 |
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| KR1020230106237A KR102635658B1 (en) | 2023-08-14 | 2023-08-14 | Electrostatic chuck with improved arcing protection |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101132632B1 (en) | 2004-12-07 | 2012-04-02 | 주성엔지니어링(주) | Electrostatic chuck |
| KR20150096492A (en) * | 2013-03-29 | 2015-08-24 | 토토 가부시키가이샤 | Electrostatic chuck |
| US20170243726A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Lam Research Corporation | 3d printed plasma arrestor for an electrostatic chuck |
| JP2018101773A (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-28 | 日本特殊陶業株式会社 | Retainer |
| KR20210047257A (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-29 | 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드. 차이나 | Electrostatic chuck, method of manufacturing electrostatic chuck, and plasma processing apparatus |
-
2023
- 2023-08-14 KR KR1020230106237A patent/KR102635658B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101132632B1 (en) | 2004-12-07 | 2012-04-02 | 주성엔지니어링(주) | Electrostatic chuck |
| KR20150096492A (en) * | 2013-03-29 | 2015-08-24 | 토토 가부시키가이샤 | Electrostatic chuck |
| US20170243726A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | Lam Research Corporation | 3d printed plasma arrestor for an electrostatic chuck |
| JP2018101773A (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-28 | 日本特殊陶業株式会社 | Retainer |
| KR20210047257A (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-29 | 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드. 차이나 | Electrostatic chuck, method of manufacturing electrostatic chuck, and plasma processing apparatus |
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