KR20030024363A - 정전척 및 정전척의 헬륨 순환시스템 - Google Patents

정전척 및 정전척의 헬륨 순환시스템 Download PDF

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KR20030024363A
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electrostatic chuck
wafer
valve
circulation system
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김정식
고부진
한순석
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

본 발명은 챔버의 내부에 장착되어, 웨이퍼의 지지 및 온도를 제어하는 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환 시스템에 관한 것으로, 챔버의 내부에 장착되어 그 상면에 안착되는 웨이퍼를 정전력으로 파지하는 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템으로서, 헬륨이 유입되는 다수의 유입포트와, 상기 다수의 유입포트를 통하여 유입된 헬륨이 유출되는 다수의 유출포트와, 상기 다수의 유입포트와 다수의 유출포트를 각각 연결하는 다수의 그루브(groove) 패턴이 상면에 형성되고, 상기 다수의 유입포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 1 내부유로와, 상기 다수의 유출포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 2 내부유로를 그 내부에 포함하는 정전척과; 헬륨 저장장치와; 상기 헬륨 저장장치와 제 1 내부유로의 말단을 연결하는 제 1 헬륨유관과; 상기 챔버의 내부의 기체물질을 외부로 뽑아내는 배출펌프와; 상기 배출펌프와 상기 제 2 내부유로의 말단을 연결하는 제 2 헬륨유관을 포함하는 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템을 제공한다.

Description

정전척 및 정전척의 헬륨 순환시스템{electrostatic chuck and He circulation system for electrostatic chuck}
본 발명은 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 반도체 제조 공정이 진행되는 챔버의 내부에 설치되어, 웨이퍼의 지지와 이의 온도를 제어하는 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 과학이 발달함에 따라 새로운 물질의 개발 및 처리를 가능하게 하는 신소재 분야가 급속도로 발전하였고, 이러한 신소재 분야의 개발 성과물은 반도체 산업의 비약적인 발전 원동력이 되고 있다.
반도체 소자란 웨이퍼의 상면에 수 차례에 걸친 박막의 증착 및 이의 패터닝 등의 처리공정을 통해 구현되는 고밀도 집적회로(LSI: Large Scale Integration)로서, 이러한 박막의 증착 및 패터닝 등의 공정은 통상 밀폐된 반응 용기인 챔버의 내부에서 진행된다. 이때 이러한 챔버의 내부에는 낱장으로 공급되는 웨이퍼를 고정하는 장치인 척(chuck)이 설치되어 원활한 공정진행을 가능하게 하는데, 이러한 척은 그 중심부에서 진공을 웨이퍼에 가해 고정하는 배큠척(vacuum chuck) 또는 직류전압을 통하여 정전장을 형성하고, 상기 정전장과 웨이퍼와의 정전상호 작용으로 웨이퍼를 고정하는 정전척(electrostatic chuck)등이 활용되고 있다.
이 중 정전척은, 특히 다른 여타의 척에 비해 우수한 특징을 가지고 있어 현재 에칭장치 또는 화학적 기상증착장치 등에 널리 사용되고 있는데, 한편 전술한 챔버 내에서 진행되는 반도체 제조공정에 있어서, 처리대상물인 웨이퍼의 온도제어는 완성소자의 특성 즉, 반도체 소자의 균일도(Uniformity), 선폭(critical), 프로파일(profile) 및 재현성(repeatability)등에 중요한 영향을 미치게 된다.
따라서 일반적인 정전척에는, 정전척과 이의 상면에 안착되는 웨이퍼 사이에 헬륨(He)가스를 공급하여 웨이퍼를 냉각하는 헬륨 순환시스템이 부설되어, 공정 중에 발생할 수 있는 고온반응에 의한 웨이퍼의 과열 손상을 방지하는 바, 이러한 헬륨 순환시스템이 부설되는 정전척의 구조를 도 1에 도시하였다.
도 1은 전술한 일반적인 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템을 설명하기 위한 도면으로, 그 내부에서 웨이퍼의 직접적인 처리 및 가공공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(20)와, 여기에 장착된 정전척(32) 및 이의 상면에 안착된 웨이퍼(1)와, 상기 정전척(32)에 부설되는 헬륨 순환시스템(10)을 도시하고 있다.
이때 전술한 정전척(32)은, 챔버(20)의 일면에 장착된 블록(38)의 상단에 결합되어 웨이퍼 테이블(30)을 구성하게 되는데, 이러한 블록(38)의 내부에는 챔버(20)내에서 이루어지는 처리 및 가공공정의 원활한 진행을 위한 다수의 장치, 일례로 리프트핀 구동시스템(미도시)등을 포함하고 있다.
또한 상기 정전척(32)에 헬륨 가스를 인입하여 순환시키는 헬륨순환시스템(10)은, 헬륨저장장치(T)와, 상기 헬륨저장장치(T)에 저장된 헬륨의 유량을 조절하는 유량조절장치(40)와, 상기 유량조절장치(40)를 통하여 그 유량이 제어된 헬륨이 공급되는 하나의 헬륨유관(50)과, 상기 헬륨유관(50)에 장착된 제 1 밸브(52a)와, 상기 제 1 밸브(52a)를 거쳐 분지되는 제 1 서브 헬륨유관(51a) 및 제 2 서브 헬륨유관(51b)과, 상기 제 2 서브 헬륨유관(51b)에 장착된 제 2 밸브(50b)를 포함하고 있다.
이를 좀더 자세히 설명하면, 헬륨유관(50)은 여기에 장착된 제 1 밸브(valve)(50a)를 지나면서 각각 제 1 및 제 2 서브 헬륨유관(51a, 51b)으로 나뉘어지고, 이때 분지된 제 1 서브 헬륨유관(51a)은 정화필터(54)와 챔버(20) 내부의 블럭(38)을 경유하여 웨이퍼(1)의 하측으로 연결되고, 다른 하나의 분지된 제 2 서브 헬륨유관(51b)은 제 2 밸브(50b)를 경유하여, 챔버(20)에 연결된 펌프(P)에 도달하게 되는데, 상기 펌프(P)는 챔버(20) 내에서 이루어지는 웨이퍼(1)의 가공 및 처리공정에 사용된 기체물질을 뽑아내는 역할을 한다.
이때 특히 전술한 제 1 서브 헬륨유관(51a)은, 정전척(32)의 내부로 인입됨으로써 이의 상면에 형성된 그루브(groove) 패턴에 헬륨가스가 순환할 수 있도록 하는 바, 이러한 일반적인 정전척(32)을 도 2a와, 도 2a의 II-II선을 따라 절단한 단면을 도시한 도 2b를 참조하여 설명한다.
먼저 정전척(32)의 상면에는 다수개의 헬륨가스 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)와, 이러한 다수의 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)를 하나로 연결하도록 소정의 깊이로 설치된 그루브 패턴(34)을 가지고 있으며, 이들 다수의 인입포트(36a, 36b,36c, 36d)는 정전척(32)의 내부에 설치된 내부유로(36)를 통해, 이의 저면으로 연결된 제 1 서브 헬륨유관(51a)으로 합쳐지게 된다.
따라서 제 1 서브 헬륨유관(51a)을 통해 공급된 헬륨가스는, 정전척(32) 내부에서 분기되는 다수개의 통로를 가지는 내부유로(36)를 경유하여 각각 다수개의 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)로 공급되는 바, 이러한 헬륨가스는 정전척(32)의 상면에 형성된 그루브 패턴(34)을 따라 순환하게 되는 것이다.
이러한 구성을 가지는 일반적인 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템의 작용을 설명하면, 먼저 챔버(20)의 내부에 설치된 정전척(32)의 상면에 웨이퍼(1)가 안착되면, 정전척(32)에 직류전원을 인가하여 발생되는 정전력을 통해 웨이퍼(1)를 정전척(32)의 상면에 밀착시켜 고정하게 된다. 이후 이와 같이 웨이퍼(1)가 정전척(32)에 고정된 상태에서 챔버(20)의 내부로 공정가스가 공급되어 반응이 진행되는데, 이때 웨이퍼(1)의 온도가 지나치게 고온 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여, 공정의 진행과 동시에 정전척(32)의 헬륨 순환시스템을 구동하여 헬륨을 정전척(32)과 웨이퍼(1) 배면의 사이로 공급하게 된다.
즉, 이러한 헬륨의 공급은 먼저 제 1 밸브(50a)를 열고 제 2 밸브(50b)를 닫는 것에 의해 이루어지게 되는데, 이 경우에 헬륨가스는 제 1 밸브(50a)를 통해 필터(54)로 인입되어 정화된 후, 챔버(20) 내부의 블록(38)을 경유하여 정전척(32)의 내부유로(36)를 통해 다수의 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)로 분할되어 각각 그루브 패턴(34)를 따라 순환됨으로써 웨이퍼(1)의 배면을 냉각하게 된다.
이와 같은 과정을 통하여 하나의 웨이퍼에 대한 공정이 완료되면, 제 1밸브(50a)를 닫고 제 2 밸브(50b)를 개방하게 되는데, 이때 챔버(20) 내의 처리공정에 사용된 공정가스를 뽑아내기 위하여 펌프(p)가 지속적으로 작동을 하게 되므로, 이를 통하여 웨이퍼(1)의 냉각을 위한 정전척(32) 내의 잔류 헬륨 가스 및 제 1 서브 헬륨유관(51a) 내의 잔존 헬륨이 방출되는 바, 이러한 과정을 반복하여 웨이퍼의 처리가공을 진행하게 된다.
그러나 전술한 바와 같은 일반적인 정전척의 헬륨 순환 시스템은 몇 가지 사용상의 치명적인 문제점을 보이고 있는데, 이는 원칙적으로 헬륨이 공급되는 동안은 공급된 헬륨의 출구가 제공되지 않아, 정전척(32)의 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)를 통해 공급되어 그루브 패턴(34)를 순환하는 헬륨의 흐름이 원활하지 못한 문제점을 가지고 있다.
즉, 그루브 패턴(34) 내를 순환하는 헬륨가스는, 그 출구가 제공되지 못한 상태에서 다수개의 인입포트(36a, 36b, 36c, 36d)를 통하여 계속 공급되므로 대류현상에 의한 흐름 만을 하게 되는데, 이러한 대류현상에 의한 흐름은 원활히 진행되기가 어려운 관계로 웨이퍼(1)의 과열을 충분한 정도로 냉각하기 어려운 단점을 가지고 있다. 또한 웨이퍼(1)를 보다 충분히 냉각하기 위해 많은 양의 헬륨을 공급하는 경우에는, 정전척(32)의 정전기적 파지력이 부족하여 적지 않은 양의 헬륨이 웨이퍼(1)와 정전척(32)의 틈새를 통해 챔버(20)의 내부로 누설되는 현상이 빈번하게 관찰되고, 이러한 누설 헬륨가스는 공정가스와 혼합되어 공정에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.
따라서 이를 방지하기 위하여, 고전압을 정전척(32)에 공급함으로써 보다 큰정전력을 얻고자 하는 시도도 있었으나, 이는 결국 정전척(32)의 수명을 단축시킴과 동시에 비용의 증가라는 부차적인 문제의 원인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그루브 패턴을 통해 순환되는 헬륨가스의 흐름을 보다 원활하게 하는 것이 가능하고, 특히 헬륨 가스의 챔버 내로의 누설을 효과적으로 방지할 수 있는 보다 개선된 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 챔버의 일부와, 상기 챔버의 내부에 장착된 일반적인 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템을 도시한 개략구조도
도 2a는 일반적인 정전척을 도시한 평면도
도 2b는 도 2a의 II-II선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도
도 3은 챔버의 일부와, 상기 챔버의 내부에 장착된 본 발명에 따른 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템을 도시한 개략구조도
도 4a는 본 발명에 따른 정전척을 도시한 평면도
도 4b는 도 4a의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 웨이퍼100 : 헬륨순환시스템
120 : 챔버130 : 웨이퍼테이블
132 : 척138 : 블록
140 : 유량조절장치
150, 151 : 제 1 및 제 2 헬륨유관
152a : 152b : 제 1 및 제 2 밸브
154 : 필터P : 펌프
T : 헬륨저장장치
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 챔버의 내부에 장착되어 그 상면에 안착되는 웨이퍼를 정전력으로 파지하는 정전척 및 헬륨 순환시스템으로서, 헬륨이 유입되는 다수의 유입포트와, 상기 다수의 유입포트를 통하여 유입된 헬륨이 유출되는 다수의 유출포트와, 상기 다수의 유입포트와 다수의 유출포트를 각각 연결하는 다수의 그루브(groove) 패턴이 상면에 형성되고, 상기 다수의 유입포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 1 내부유로와, 상기 다수의 유출포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 2 내부유로를 그 내부에 포함하는 정전척과; 헬륨 저장장치와; 상기 헬륨저장장치내의 헬륨의 유량을 제어하여 공급하는 유량제어장치와; 상기 유량제어장치와 제 1 내부유로의 말단을 연결하는 제 1 헬륨유관과; 상기 제 1 헬륨유관에 각각 설치되는 제 1 밸브 및 펠터와;상기 챔버의 내부의 기체물질을 외부로 뽑아내는 배출펌프와; 상기 배출펌프와 상기 제 2 내부유로의 말단을 연결하는 제 2 헬륨유관과; 상기 제 2 헬륨유관에 설치되는 제 2 밸브를 포함하는 정전척 및 헬륨 순환시스템을 제공한다.
이때 특히 본 발명은 상기 제 1 밸브는 니들밸브이며, 상기 다수의 유입포트와, 상기 다수의 유출포트는 각각 네 개이고, 상기 각각의 유입포트와 유출포트를 연결하는 그루브 패턴은 상기 정전척의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 그 폭이 넓어지는 지그재그 형상인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 대한 올바른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 헬륨 순환시스템은 각각 헬륨을 정전척 내로 유입하는 부분과, 상기 정전척의 내부 그루브 패턴을 통과한 헬륨을 외부로 유출하는 부분으로 구분되는 것을 특징으로 하는 바, 이러한 본 발명에 따른 헬륨 순환시스템을 도 3에 도시하였다.
이때 도 3은 본 발명에 따른 헬륨 순환시스템을 설명하기 위한 도면으로, 그 내부에서 웨이퍼(1)의 직접적인 처리 및 가공 공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(120)의 일부와, 이러한 챔버(120)의 내부에 장착된 본 발명에 따른 정전척(132) 및 이의 상면에 안착된 웨이퍼(1)와, 상기 정전척(132)에 부설되는 본 발명에 따른 헬륨 유로시스템(100)을 도시하고 있다.
이때 정전척(132)은 챔버(120)의 일면에 설치된 블록(138)의 상단에 결합되어 웨이퍼 테이블(130)을 구성하게 되는데, 이러한 블록(138)의 내부에는 바람직하게는 챔버(120) 내에서 이루어지는 웨이퍼(1)의 처리 및 가공공정의 원활한 진행을 위한 다수의 장치, 일례로 리프트핀 구동시스템 (미도시)등이 포함될 수 있다.
또한 이러한 정전척(132)에 헬륨을 순환시키는 본 발명에 따른 헬륨 순환시스템(100)은, 헬륨저장장치(T)와, 상기 헬륨저장장치(T)에 저장된 헬륨의 유량을 조절하는 유량조절장치(140)와, 상기 유량조절장치(140)에 일단이 연결되고 타단은 상기 챔버(120)의 내부에 위치하는 블록(138)을 경유하여 정전척(132)의 하단에 연결되는 제 1 헬륨유관(150)과, 상기 제 1 헬륨유관(150)에 각각 장착된 제 1 밸브 및 필터(152a, 154)를 포함하는 구성을 가지고 있어 상기 정전척(132)으로 헬륨을 공급하는 부분과, 상기 챔버(120)의 내부의 공기를 외부를 배출하는 펌프(P)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 정전척(132)의 하단에 연결되는 제 2 헬륨유관(151)과, 상기 제 2 헬륨유관(151)에 장작된 제 2 밸브(152b)를 포함하고 있어, 정전척(132)을 경유한 헬륨가스를 외부로 유출하는 부분으로 구별된다.
즉, 본 발명에 따른 헬륨 순환시스템(100)은, 헬륨저장장치(T)에 저장된 헬륨을 유량조절장치(140)를 통하여 제 1 헬륨유관(150)에 공급한 후, 각각 제 1 밸브(152a)와 필터(154)를 경유하여 정전척(132)으로 인입하는 헬륨의 공급부분과, 펌프(P)에 의하여 정전척(132) 내부의 헬륨가스를 외부로 배출하는 헬륨의 배출부분이 서로 연동하는 것을 특징으로 하는데, 이러한 본 발명에 따른 헬륨 순환시스템(100)이 적용되는, 본 발명에 따른 정전척(132)을 도 4a 및 도 4b에 각각 도시하였다.
이때 도 4a는 본 발명에 따른 정전척(132)의 평면도이고, 도 4b는 도 4a의IV-IV 선을 따라 절단한 단면을 도시한 도면으로, 본 발명에 따른 정전척(132)은 그 상면에 각각 다수의 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d) 및 다수의 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)를 가지고 있으며, 이러한 각각의 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d) 및 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)는 각각 소정의 깊이로 설치된 다수의 그루브 패턴(138)에 의하여 연결된다.
이때 바람직하게는, 다수의 그루브 패턴(138)은 각각 여기에 흐르는 헬륨가스와 웨이퍼 와의 접촉면적을 최대화하기 위하여, 도시한 바와 같이 일단에서 타단으로 갈수록 폭이 넓어지는 지그재그 형상을 가지는 패턴을 다수 개 동일간격으로 배치할 수 있으며, 이들 각각의 일단에는 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d)가, 타단에는 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)를 위치하게 하는 것이 바람직하다.
또한 이러한 다수개의 유입포트 및 유출포트(136a, 136b, 136c, 136d, 137a, 137b, 137c, 137d)는 각각 정전척(132)의 내부에 형성된 제 1 및 제 2 내부유로(136, 137)에 의하여 제 1 및 제 2 헬륨유관(150, 151)으로 합쳐져 연결되는데, 즉 이러한 정전척(132)의 내부에는 다수의 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d)에 타단이 각각 연결된 상태에서 일단은 하나로 합쳐져 상기 제 1 헬륨유관(150)의 타단에 연결되는 제 1 내부유로(136)와, 다수의 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)에 타단이 각각 연결된 상태에서 일단이 하나로 합쳐져 상기 제 2 헬륨유관(151)의 타단에 연결되는 제 2 내부유로(137)가 설치되어 있다.
따라서 제 1 헬륨유관(150)을 통하여 인입된 헬륨은 각각의 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d)로 분배되어 인가되고, 이러한 헬륨가스는 각각의 그루브패턴(138)을 따라 출력포트(137a, 137b, 137c, 137d)로 배출되어 다시 제 2 내부유로(137)에 의해 하나로 합쳐져 제 2 헬륨유관(151)으로 배출되는 것이다.
이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 정전척 및 여기에 부설되는 헬륨 순환시스템의 동작을 설명하면, 먼저 챔버(120)의 내부에 설치된 정전척(132)의 상면에 웨이퍼(1)가 안착되면, 정전척(132)에 직류전원을 인가하여 정전장을 형성함으로써 웨이퍼(1)를 정전척(132)의 상면에 밀착시켜 파지하게 된다. 이후 챔버(120)의 내부로 공정가스를 공급하여 반응을 진행하게 되는데, 이때 웨이퍼(1)의 온도가 지나치게 고온 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위해서 공정의 진행과 동시에, 정전척(132)에 부설되는 헬륨 순환 시스템(100)을 작동시켜 헬륨을 정전척(132)과 웨이퍼(1) 배면의 사이로 공급하게 된다.
즉, 이는 제 1 밸브(152a)를 열어 제 1 헬륨유관(150)을 통하여 정전척(132) 내로 헬륨가스가 인입되도록 함으로써, 헬륨저장장치(T) 내에 저장된 헬륨가스를 유량조절장치(140)와, 제 1 밸브(152a)와, 필터(154)에 차례로 경유시켜 제 1 헬륨유관(150)을 따라 정전척(132)의 내부로 인입시키게 되는데, 이와 같이 정전척(132)의 내부로 인입된 헬륨가스는 제 1 내부유로(136)에 의해 각각 다수의 유입포트(136a, 136b, 136c, 136d)로 분배된 후 각 그루부 패턴(138)을 따라 흐르면서 그 상면의 웨이퍼를 냉각하게 된다.
이때 특히 본 발명은, 제 1 밸브(152a)와 동시 또는 약간의 시간차를 두고 제 2 밸브(152b)를 개방하게 되는데, 한편 이의 일단에 연결된 펌프(P)가 공정 중에 지속적으로 구동하고 있으므로, 이와 같이 제 2 밸브(152)를 개방할 경우에 제2 헬륨유관(151) 내의 압력은 상대적으로 낮아지게 된다.
따라서 정전척(132)의 제 2 내부유로(137) 타단에 형성된 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)의 압력도 이에 따라 하강하게 되므로, 각 그루브 패턴(138) 내를 흐르던 헬륨가스는 각각의 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)를 통하여 빨려 들어오게 되어 제 2 헬륨유관(151)을 통하여 외부로 배출되게 된다.
이에 각각의 그루브 패턴(138)을 따라 흐르는 헬륨가스의 유속은 일반적인 경우와 비교해 상대적으로 빠르게 되는데, 따라서 웨이퍼(1)의 냉각을 보다 용이하게 할 수 있음과 동시에 웨이퍼(1)의 하면의 압력을 낮게 하므로 웨이퍼(1)는 보다 긴밀하게 정전척(132)에 파지되는 것이다.
이때 특히 제 2 밸브(152b)로서 니들밸브(needle valve)를 사용함으로써 보다 개선된 효과를 얻을 수 있는데, 즉 여기에 흐르는 유체의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 니들밸브를 채용함으로써, 다수의 유출포트(137a, 137b, 137c, 137d)에 부여되는 압력을 조절할 수 있고, 이에 따라 각각의 그루브 패턴(138)을 따라 흐르는 헬륨가스의 양을 조절 할 수 있게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같이 정전척의 내부로 헬륨가스를 공급하는 부분과, 정전척의 내부에 유입된 헬륨가스를 유출하는 부분을 구분하여 이들을 연동시킴으로써, 정전척의 상면에 형성된 그류브 패턴을 따라 흐르는 헬륨에 보다 원활한 흐름을 부여할 수 있는 잇점을 가지고 있다.
따라서 이의 상면에 안착되는 웨이퍼를 보다 효과적으로 냉각할 수 있으며, 일반적인 경우의 정전척에서 흔히 발생되는 헬륨의 챔버 내로의 누설을 미연에 방지하는 것이 가능하다. 또한 헬륨의 유속을 빠르게 하여 웨이퍼의 파지력을 더욱 증가시킬 수 있으므로 보다 안정적인 공정을 가능하게 하고 또한 정전척에 인가되는 직류전압의 크기를 일정정도 감소시키는 것이 가능한 잇점을 가지고 있다.
이러한 웨이퍼의 효과적인 냉각은 결국 완성소자의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 특히 에칭장비에 본 발명에 적용될 경우에 포토레지스트 패턴의 버닝(burning) 현상의 제어와, 옥사이드 박막의 식각 속도를 향상시킬수 잇는 잇점을 가지고 있다.

Claims (3)

  1. 챔버의 내부에 장착되어 그 상면에 안착되는 웨이퍼를 정전력으로 파지하는 정전척 및 헬륨 순환시스템으로서,
    헬륨이 유입되는 다수의 유입포트와, 상기 다수의 유입포트를 통하여 유입된 헬륨이 유출되는 다수의 유출포트와, 상기 다수의 유입포트와 다수의 유출포트를 각각 연결하는 다수의 그루브(groove) 패턴이 상면에 형성되고, 상기 다수의 유입포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 1 내부유로와, 상기 다수의 유출포트를 하나로 합쳐 상기 정전척의 저면으로 인출하는 제 2 내부유로를 그 내부에 포함하는 정전척과;
    헬륨 저장장치와;
    상기 헬륨저장장치내의 헬륨의 유량을 제어하여 공급하는 유량제어장치와;
    상기 유량제어장치와 제 1 내부유로의 말단을 연결하는 제 1 헬륨유관과;
    상기 제 1 헬륨유관에 각각 설치되는 제 1 밸브 및 펠터와;
    상기 챔버의 내부의 기체물질을 외부로 뽑아내는 배출펌프와;
    상기 배출펌프와 상기 제 2 내부유로의 말단을 연결하는 제 2 헬륨유관과;
    상기 제 2 헬륨유관에 설치되는 제 2 밸브
    를 포함하는 정전척 및 헬륨 순환시스템을 제공한다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 니들밸브인 정전척 및 헬륨 순환시스템
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 유입포트와, 상기 다수의 유출포트는 각각 네 개이고,
    상기 각각의 유입포트와 유출포트를 연결하는 그루브 패턴은 상기 정전척의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 그 폭이 넓어지는 지그재그 형상인 정전척 및 헬륨 순환시스템
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