KR20060100028A - System for monitering an electrostatic chunk - Google Patents

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KR20060100028A KR1020050021641A KR20050021641A KR20060100028A KR 20060100028 A KR20060100028 A KR 20060100028A KR 1020050021641 A KR1020050021641 A KR 1020050021641A KR 20050021641 A KR20050021641 A KR 20050021641A KR 20060100028 A KR20060100028 A KR 20060100028A
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Abstract

정전척 모니터링 시스템에 있어서, 정전척은 기판을 정전기적으로 고정한다. 가열부는 상기 정전척 내부에 배치되며, 상기 정전척 상에 고정된 기판을 가열한다. 제1전원 공급부는 상기 기판을 고정시키는 정전기력을 발생시키기 위하여 상기 정전척의 전극에 전원을 인가한다. 제1신호 측정부는 상기 제1전원 공급부로부터 상기 정전척으로 실질적으로 인가되는 제1전기 신호를 측정한다. 제2전원 공급부는 상기 기판을 가열하기 위한 상기 가열부에 전원을 인가한다. 제2신호 측정부는 상기 제2전원 공급부로부터 상기 가열부로 실질적으로 인가되는 제2전기 신호를 측정한다. 이에 따라, 제1 및 제2신호 측정부를 이용하여 정전척 및 가열부의 동작 상태를 용이하게 확인할 수 있다.In an electrostatic chuck monitoring system, the electrostatic chuck electrostatically holds the substrate. A heating unit is disposed inside the electrostatic chuck and heats the substrate fixed on the electrostatic chuck. The first power supply unit applies power to the electrodes of the electrostatic chuck to generate an electrostatic force that fixes the substrate. The first signal measurer measures a first electrical signal that is substantially applied from the first power supply to the electrostatic chuck. The second power supply unit applies power to the heating unit for heating the substrate. The second signal measuring unit measures a second electric signal that is substantially applied from the second power supply to the heating unit. Accordingly, the operating states of the electrostatic chuck and the heating unit can be easily checked by using the first and second signal measuring units.

Description

정전척 모니터링 시스템{System for monitering an electrostatic chunk}Electrostatic chuck monitoring system {System for monitering an electrostatic chunk}

도 1은 종래의 정전척을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a conventional electrostatic chuck.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram illustrating an electrostatic chuck monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 정전척 모니터링 시스템을 갖는 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a sputtering apparatus having the electrostatic chuck monitoring system of FIG. 2.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 정전척 모니터링 시스템 110 : 정전척100: electrostatic chuck monitoring system 110: electrostatic chuck

110a : 지지부 110b : 가열부110a: support 110b: heating

111 : 유전층 112 : 전극111 dielectric layer 112 electrode

114 : 제1단자 116 : 히터114: first terminal 116: heater

118 : 제2단자 130 : 공정 챔버118: second terminal 130: process chamber

140 : 제1전원 공급부 142 : 제1케이블140: first power supply unit 142: first cable

144 : 제1전압계 146 : 제1전류계144: first voltmeter 146: first ammeter

150 : 제2전원 공급부 152 : 제2케이블150: second power supply unit 152: second cable

154 : 제2전압계 156 : 제2전류계154: second voltmeter 156: second ammeter

160 : 제어부 170 : 디스플레이160: control unit 170: display

본 발명은 모니터링 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판을 지지하는 정전척의 동작 상태를 확인하기 위한 정전척 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system. More specifically, the present invention relates to an electrostatic chuck monitoring system for confirming an operating state of an electrostatic chuck supporting a semiconductor substrate.

최근, 반도체 장치의 미세화 및 대용량화에 따른 반도체 가공 기술은 가공 반도체 웨이퍼의 대구경화 및 반도체 가공 장치의 매엽화가 진행됨에 따라 챔버 내에서 웨이퍼를 고정하는 방법도 크게 변하였다.In recent years, in the semiconductor processing technology in accordance with the miniaturization and capacity of the semiconductor device, the method of fixing the wafer in the chamber has changed greatly as the diameter of the processed semiconductor wafer is increased and the sheeting of the semiconductor processing device is progressed.

상기 웨이퍼를 고정시키기 위한 장치는 기계적인 특성을 이용하여 웨이퍼를 고정시키는 진공척(vacuum chuck)과 전기적인 특성을 이용하여 웨이퍼를 고정시키는 정전척(electrostatic chuck; ESC) 등이 널리 사용되고 있다.As a device for fixing the wafer, a vacuum chuck for fixing the wafer using mechanical properties and an electrostatic chuck (ESC) for fixing the wafer using electrical properties are widely used.

상기 진공척은 상기 단위 공정이 진공 조건 하에서 수행될 경우에 상기 진공척과 외부 진공간에 압력 차이가 발생하지 않기 때문에 사용에 한계가 있다. 또한, 국부적 흡입 작용에 의해 웨이퍼를 고정하는 방식을 채용하기 때문에 웨이퍼를 정밀하게 고정하는 것이 불가능한 결점이 있다.The vacuum chuck has a limitation in use because no pressure difference occurs between the vacuum chuck and the external vacuum when the unit process is performed under vacuum conditions. In addition, there is a drawback that it is impossible to fix the wafer precisely because the method of fixing the wafer by the local suction action is adopted.

이와는 다르게, 정전척은 전위차에 의해 발생하는 유전 분극 현상과 정전기력 원리를 이용하여 웨이퍼 등과 같은 흡착물을 고정한다. 이와 같이, 정전척은 압력의 영향을 받지 않고, 웨이퍼를 정밀하게 고정시킬 수 있기 때문에 미세 가공을 수행하기에 적합하다.In contrast, an electrostatic chuck fixes an adsorbate such as a wafer by using the dielectric polarization phenomenon caused by the potential difference and the electrostatic force principle. As such, the electrostatic chuck is suitable for performing micromachining because the wafer can be precisely fixed without being affected by pressure.

근래에는 반도체 웨이퍼를 정전기적으로 고정시키고, 웨이퍼의 온도를 균일하게 유지시키기 위하여 척 내부에 가열부가 구비되어 있는 정전척이 적용되고 있다. 또한, 정전척의 사용 범위는 식각 공정에서 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정, 이온 주입(ion implantation) 공정 등으로 확대되어 반도체 웨이퍼 가공 장치의 다양한 분야에 적용되고 있다.In recent years, in order to statically fix a semiconductor wafer and to maintain the temperature of a wafer uniformly, the electrostatic chuck which has a heating part in the chuck is applied. In addition, the use range of the electrostatic chuck has been extended to the chemical vapor deposition process, sputtering process, ion implantation process, etc. in the etching process has been applied to various fields of the semiconductor wafer processing apparatus.

상기 정전척의 일 예로서, 미합중국 등록특허 제6,134,096호(Yamada, et al)에는 가열 수단을 구비하고, 정전기를 이용하여 반도체 기판을 흡착시키기 위한 정전척이 개시되어 있다.As an example of the electrostatic chuck, US 6,134,096 (Yamada, et al) discloses an electrostatic chuck having a heating means and adsorbing a semiconductor substrate using static electricity.

도 1은 종래의 정전척을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a conventional electrostatic chuck.

도 1을 참조하면, 도시된 정전척(10)은 지지부(12), 전극부(14) 및 가열부(16)를 포함한다. 상기 전극부(14)는 상기 정전척(10)에 정전기력을 제공하기 위한 제1전원 공급부(30)와 제1케이블(32)에 의해 연결되어 있다. 또한, 상기 가열부(16)는 반도체 기판(W)을 가열하기 위한 제2전원 공급부(40)와 제2케이블(42)에 의해 연결된다.Referring to FIG. 1, the electrostatic chuck 10 shown includes a support 12, an electrode 14, and a heating 16. The electrode unit 14 is connected by a first power supply unit 30 and a first cable 32 to provide an electrostatic force to the electrostatic chuck 10. In addition, the heating unit 16 is connected by the second power supply unit 40 and the second cable 42 for heating the semiconductor substrate (W).

상기 정전척(10)은 금속 배선을 형성하기 위한 스퍼터링 장치에 사용될 수 있다. 일 예로, 알루미늄(Al) 배선 형성을 위한 리플로우(reflow)공정은 500℃ 이상의 고온 상태에서 수행된다. 이 때, 상기 제1 및 제2전원 공급부(30, 40)는 제어부(50)에 의해 제어된다. 즉, 상기 제어부(50)가 상기 전극(14) 및 가열부(16)에 인가되는 전압 또는 전류를 조절함으로써 상기 기판(W)을 상기 지지부(12) 상에 정확하게 고정시키고, 상기 기판(W)을 소정의 온도로 상승시킨다.The electrostatic chuck 10 may be used in a sputtering apparatus for forming a metal wiring. For example, a reflow process for forming aluminum (Al) wiring is performed at a high temperature of 500 ° C. or higher. In this case, the first and second power supply units 30 and 40 are controlled by the controller 50. That is, the controller 50 accurately fixes the substrate W on the support part 12 by adjusting the voltage or current applied to the electrode 14 and the heating part 16, and the substrate W Is raised to a predetermined temperature.

그런데, 상기 전극(14)과 연결되는 제1케이블(32)의 단자 부위(A) 또는 상기 가열부(16)와 연결되는 제2케이블(42)의 단자 부위(B)에서 고온 등의 외부 환경으로 인한 단락이 발생할 수 있다. 그러나, 상기 제어부(50)에는 상기 제1 및 제2전원 공급부(30, 40)로부터 제공되는 전압 또는 전류 신호만 표시되므로, 상기 정전척(10)으로 인가되는 실질적인 전압 및 전류를 파악할 수 없다.However, the external environment such as high temperature at the terminal portion A of the first cable 32 connected to the electrode 14 or the terminal portion B of the second cable 42 connected to the heating part 16. Short circuits may occur. However, since only the voltage or current signals provided from the first and second power supply units 30 and 40 are displayed on the controller 50, it is not possible to determine the actual voltage and current applied to the electrostatic chuck 10.

상기와 같은 문제점으로 인해 반도체 기판(W)이 정확하게 고정되지 못하거나 또는 제1케이블(32) 또는 제2케이블(42)이 단락된 상태에서 상기 리플로우 공정이 진행될 수 있다. 이는 반도체 장치의 신뢰도와 직접적으로 영향을 미치는 금속 배선 불량을 발생시키는 원인이 되고 있다.Due to the above problem, the reflow process may be performed while the semiconductor substrate W is not fixed correctly or the first cable 32 or the second cable 42 is shorted. This causes a metal wiring defect that directly affects the reliability of the semiconductor device.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 정전척으로 실질적으로 인가되는 전기 신호를 모니터링할 수 있는 정전척 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an electrostatic chuck monitoring system that can monitor the electrical signal applied to the electrostatic chuck substantially.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 정전척 모니터링 시스템은 기판을 정전기적으로 고정하기 위한 정전기력을 발생시키기는 전극을 포함하는 정전척과,상기 정전척 내부에 배치되며 상기 정전척 상에 고정된 기판을 가열하기 위한 가열부와, 상기 기판을 고정하기 위한 정전기력을 발생시키기 위하여 상기 전극에 전원을 인가하기 위한 전원 공급부와, 상기 전극과 상기 전원 공급부 사이에 배치되며 상기 전원 공급부로부터 상기 전극으로 실질적으로 인가되는 전기 신호를 측정하기 위한 신호 측정부를 포함한다.An electrostatic chuck monitoring system according to an aspect of the present invention for achieving the above object and an electrostatic chuck including an electrode for generating an electrostatic force for electrostatically fixing the substrate, and disposed inside the electrostatic chuck and the electrostatic chuck A heating unit for heating the substrate fixed on the substrate, a power supply unit for applying power to the electrode to generate an electrostatic force for fixing the substrate, and disposed between the electrode and the power supply unit, It includes a signal measuring unit for measuring the electrical signal applied to the electrode substantially.

상기 신호 측정부 및 상기 전원 공급부와 연결되며, 상기 전기 신호가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 전극으로 인가되는 전원을 차단하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호 측정부에서 측정된 상기 전기 신호를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함할 수도 있다.The control unit may further include a control unit connected to the signal measuring unit and the power supply unit to cut off the power applied to the electrode when the electrical signal is out of a preset range. The display apparatus may further include a display for displaying the electrical signal measured by the signal measuring unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가열부가 일정한 온도를 유지하도록 상기 가열부에 제2전원을 인가하는 제2전원 공급부와, 상기 제2전원 공급부로부터 상기 가열부로 실질적으로 인가되는 제2전기 신호를 측정하기 위한 제2신호 측정부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a second power supply for applying a second power to the heating unit to maintain a constant temperature of the heating unit, and a second electrical signal that is substantially applied from the second power supply to the heating unit It may further include a second signal measuring unit for measuring the.

여기서, 상기 신호 측정부는 전압계 또는 전류계이다.Here, the signal measuring unit is a voltmeter or an ammeter.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 정전척의 전극 및 히터로 인가되는 실질적인 전기 신호가 신호 측정부에 의해 측정되고, 상기 측정된 전기 신호는 디스플레이에 표시되므로 상기 정전척의 동작 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.According to the present invention as described above, since a substantial electrical signal applied to the electrode and the heater of the electrostatic chuck is measured by the signal measuring unit, the measured electrical signal is displayed on the display, it is possible to monitor the operating state of the electrostatic chuck in real time. have.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram illustrating an electrostatic chuck monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 정전척 모니터링 시스템(100)은 정전척(110), 전원 공급부(140, 150), 신호 측정부(144, 146, 154, 156), 제어부(160), 모니터(170)를 포함한다.2, the electrostatic chuck monitoring system 100 includes an electrostatic chuck 110, a power supply unit 140, 150, a signal measuring unit 144, 146, 154, 156, a controller 160, a monitor 170. It includes.

상기 정전척(110)은 공정 챔버(130) 내부에 배치되며, 반도체 기판과 같은 대상물(120)을 지지하며 동시에 이를 고정시키기 위한 지지부(110a)와 상기 대상물(120)을 일정 온도로 유지시키기 위한 가열부(110b)를 포함한다.The electrostatic chuck 110 is disposed in the process chamber 130, and supports the object 120, such as a semiconductor substrate, and simultaneously maintains the support 110a and the object 120 at a predetermined temperature to fix the same. It includes a heating unit (110b).

여기서, 상기 지지부(110a) 및 가열부(110b)는 정전척(110)의 기능에 따라 임의로 구분하여 지칭한 것으로서, 구조적으로 또는 형상적으로 지지부(110a) 및 가열부(110b)로 구분되는 것은 아니다.Here, the support 110a and the heating unit 110b are arbitrarily divided and referred to according to the function of the electrostatic chuck 110, and are not structurally or geometrically divided into the support 110a and the heating unit 110b. .

상기 지지부(110a)에는 정전기력을 발생시키기 위한 전극(112)이 구비된다. 상기 가열부(110b)에는 상기 대상물(120)의 온도를 일정 온도로 유지시키기 위한 히터(116)가 구비된다. 여기서, 상기 전극(112) 및 히터(116)는 각각 제1 및 제2전원 공급부(140, 150)로부터 전원을 인가받는다.The support part 110a is provided with an electrode 112 for generating an electrostatic force. The heater 110b is provided with a heater 116 for maintaining the temperature of the object 120 at a constant temperature. In this case, the electrode 112 and the heater 116 receive power from the first and second power supply units 140 and 150, respectively.

구체적으로, 상기 전극(112)과 지지부(110a)의 상부면 사이에는 정전기력을 저장하기 위한 유전층(111)이 형성되어 있다. 상기 전극(112)과 연결되는 제1단자(terminal, 114)는 상기 정전척(110)의 하부면을 통해 노출된다. 상기 제1단자(114)는 제1케이블(142)을 통해 정전기력을 인가하기 위한 제1전원 공급부(140)의 양극과 연결되며, 상기 제1전원 공급부(140)의 음극은 상기 지지부(110a) 상의 대상물(120)과 연결된다.Specifically, a dielectric layer 111 for storing electrostatic force is formed between the electrode 112 and the upper surface of the support 110a. A first terminal 114 connected to the electrode 112 is exposed through the bottom surface of the electrostatic chuck 110. The first terminal 114 is connected to the positive electrode of the first power supply unit 140 for applying electrostatic force through the first cable 142, the negative electrode of the first power supply unit 140 is the support portion (110a) It is connected to the object 120 of the image.

상기 히터(116)는 저항성 히터로서, 상기 히터(116)와 연결되는 제2단자(118)는 제2케이블(152)에 의해 제2전원 공급부(150)와 연결되어 가열에 필요한 전원을 공급한다.The heater 116 is a resistive heater, and the second terminal 118 connected to the heater 116 is connected to the second power supply unit 150 by the second cable 152 to supply power for heating. .

여기서, 상기 히터(116) 및 전극(112)에 인가되는 전압 및 전류를 측정하기 위한 신호 측정부(144, 146, 154, 156)가 구비된다. 구체적으로, 상기 전압 및 전류를 측정하기 위한 전압계들(144, 154) 및 전류계들(146, 156)이 구비된다.Here, signal measuring units 144, 146, 154, and 156 for measuring the voltage and current applied to the heater 116 and the electrode 112 are provided. Specifically, voltmeters 144 and 154 and ammeters 146 and 156 for measuring the voltage and current are provided.

제1전압계(144)는 상기 제1전원 공급부(140)와 병렬로 연결되어 상기 전극(112)에 인가되는 전압을 측정하고, 제1전류계(146)는 상기 제1전원 공급부(140)와 직렬로 연결되어 상기 전극(112)에 인가되는 전류를 측정한다. 또한, 상기 히터(116)에 인가되는 전압을 측정하기 위한 제2전압계(154)가 상기 제2전원 공급부(150)와 병렬로 연결되고, 상기 히터(116)에 인가되는 전류를 측정하기 위한 제2전류계(156)가 상기 제2전원 공급부(150)와 직렬로 연결된다.The first voltmeter 144 is connected in parallel with the first power supply unit 140 to measure the voltage applied to the electrode 112, and the first ammeter 146 is in series with the first power supply unit 140. Connected to to measure the current applied to the electrode (112). In addition, a second voltmeter 154 for measuring the voltage applied to the heater 116 is connected in parallel with the second power supply 150, a second for measuring the current applied to the heater 116 The two ammeter 156 is connected in series with the second power supply 150.

여기서, 상기 신호 측정부(144, 146, 154, 156)에 의해 측정된 상기 정전척(110)의 전기 신호는 상기 제어부(160)와 연결된 디스플레이(170)에 의해 실시간으로 표시될 수 있다. 따라서, 작업자는 상기 디스플레이(170)를 이용하여 상기 정전척(110)의 동작 상태를 용이하게 확인할 수 있다.Here, the electrical signal of the electrostatic chuck 110 measured by the signal measuring unit 144, 146, 154, 156 may be displayed in real time by the display 170 connected to the control unit 160. Therefore, the operator can easily check the operation state of the electrostatic chuck 110 using the display 170.

또한, 상기 신호 측정부(144, 146, 154, 156)에 의해 측정된 정전척(110)의 전기 신호는 제어부(160)로 전달된다. 구체적으로, 상기 제어부(160)는 제1제어부(162)와 제2제어부(164)를 포함한다. 상기 제1전압계(144) 및 제1전류계(146)의 측정값은 상기 제1제어부(162)로 전달되고, 상기 제2전압계(154) 및 제2전류계(156)의 측정값은 상기 제2제어부(164)로 전달된다.In addition, the electrical signal of the electrostatic chuck 110 measured by the signal measuring unit 144, 146, 154, 156 is transmitted to the controller 160. In detail, the controller 160 includes a first controller 162 and a second controller 164. The measured values of the first voltmeter 144 and the first ammeter 146 are transmitted to the first control unit 162, and the measured values of the second voltmeter 154 and the second ammeter 156 are measured in the second voltage meter. It is transmitted to the control unit 164.

상기 제어부(160)는 상기 신호 측정부(144, 156, 154, 156)에 의해 측정된 전기 신호가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 정전척(110)의 전극(112) 또는 히터(116)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다.When the electrical signal measured by the signal measuring units 144, 156, 154, and 156 is out of a preset range, the controller 160 passes through the electrode 112 or the heater 116 of the electrostatic chuck 110. The applied power can be cut off.

일 예로, 공정 챔버(130) 내부의 고온으로 인하여 제1케이블(142)의 단락되면, 전극(112)에 의한 정전기력이 발생되지 않아 반도체 기판과 같은 대상물(120)이 정전척(110) 상에 정확하게 고정되지 않는다. 또는, 제2케이블(152)이 단락되면, 히터(116)가 작동하지 않아 대상물(120)의 온도가 상승되지 않는다. 상술한 정전척 모니터링 시스템(100)은 상기와 같은 문제가 발생된 상태에서 가공 공정이 진행되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.For example, when the first cable 142 is shorted due to the high temperature inside the process chamber 130, the electrostatic force generated by the electrode 112 is not generated, such that an object 120 such as a semiconductor substrate is placed on the electrostatic chuck 110. It is not fixed correctly. Alternatively, when the second cable 152 is short-circuited, the heater 116 does not operate and the temperature of the object 120 does not increase. The above-described electrostatic chuck monitoring system 100 can easily prevent the machining process from proceeding in a state in which such a problem occurs.

도 3은 도 2의 정전척 모니터링 시스템을 갖는 스퍼터링 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a sputtering apparatus having the electrostatic chuck monitoring system of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 스터터링 공정이 수행되는 챔버(200) 하부에는 반도체 기판(220)이 놓여지는 정전척(210)이 구비되고, 상기 챔버(200) 상부에는 반도체 기판(220) 상에 적층될 물질로 형성되는 타겟(206)과 상기 타겟(206)을 지지하는 백킹 플레이트(backing plate, 208)가 상기 정전척(210a)과 마주보도록 배치된다.Referring to FIG. 3, an electrostatic chuck 210 on which a semiconductor substrate 220 is placed is provided below a chamber 200 in which a stuttering process is performed, and is stacked on a semiconductor substrate 220 above the chamber 200. A target 206 formed of a material to be formed and a backing plate 208 supporting the target 206 are disposed to face the electrostatic chuck 210a.

상기 정전척(210)은 반도체 기판(220)을 지지하고 고정시키기 위한 지지부(210a), 스퍼터 입자의 증착에 적절한 온도로 반도체 기판(220)을 가열하기 위한 가열부(210b)를 포함한다. 또한 상기 정전척(210)의 동작 상태를 확인하기 위한 정전척 모니터링 시스템은 상기 정전척(210), 전원 공급부(240, 250), 신호 측정부(244, 246, 254, 246), 제어부(260) 및 디스플레이(270)를 포함한다.The electrostatic chuck 210 includes a support 210a for supporting and fixing the semiconductor substrate 220, and a heater 210b for heating the semiconductor substrate 220 at a temperature suitable for deposition of sputter particles. In addition, the electrostatic chuck monitoring system for checking the operation state of the electrostatic chuck 210 is the electrostatic chuck 210, the power supply unit 240, 250, the signal measuring unit 244, 246, 254, 246, the control unit 260 ) And display 270.

상기 정전척(210)은 지지부(210a) 및 가열부(210b)를 포함하고, 제1전원 공급부(240)는 상기 지지부(210a)의 전극(212)에 전원을 공급하고, 제2전원 공급부(250)는 상기 가열부(210b)의 히터(216)에 전원을 공급한다. 상기 제1전원 공급부(240)와 상기 전극(212) 사이에는 제1전압계(242) 및 제1전류계(246)이 구비되고, 상기 제2전원 공급부(250)와 상기 히터(216) 사이에는 제2전압계(252) 및 제2전류계(256)가 구비된다.The electrostatic chuck 210 includes a support 210a and a heating 210b, and the first power supply 240 supplies power to the electrode 212 of the support 210a, and the second power supply unit ( 250 supplies power to the heater 216 of the heating unit 210b. A first voltmeter 242 and a first ammeter 246 are provided between the first power supply 240 and the electrode 212, and between the second power supply 250 and the heater 216. A two voltmeter 252 and a second ammeter 256 are provided.

상기와 같은 요소들은 도 2를 참조하여 기 설명된 부분들과 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 추가적인 상세 설명은 생략하기로 한다.Since the above elements have the same configuration as those described above with reference to FIG. 2, further detailed description thereof will be omitted.

스퍼터링 가스로는 아르곤(Ar) 가스가 사용되고, 상기 타겟(206)은 적층하고자 하는 막의 종류에 따라 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성된다. 그리고, 상기 챔버(200)의 상부에는 돔 형상을 갖는 석영창(202)이 구비되고, 상기 석영창(202)의 주변에는 유도 코일(204)을 내장하는 하우징이 구비된다. 이 때, 상기 유도 코일(204)은 하우징(205)의 내측벽에 고정되어 상기 석영창(202)을 둘러싸도록 구비된다.Argon (Ar) gas is used as the sputtering gas, and the target 206 is formed of aluminum (Al), titanium (Ti), or the like according to the type of film to be laminated. In addition, a quartz window 202 having a dome shape is provided at an upper portion of the chamber 200, and a housing in which the induction coil 204 is embedded is provided around the quartz window 202. At this time, the induction coil 204 is fixed to the inner wall of the housing 205 is provided to surround the quartz window 202.

상기 챔버(200)의 일측에 구비되는 배기구(234)에 연결된 진공 펌프(미도시)의 동작에 의해 상기 챔버(200) 내부가 진공으로 형성되고, 가스 공급관(232)을 통해 스퍼터링 가스가 챔버(200) 내부로 제공되면, 상기 유도 코일(204)에는 상기 스퍼터링 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 RF 전력이 인가된다. 상기 유도 코일(204)에 RF 전력이 인가되면, 상기 유도 코일(204)은 전기장을 형성하고, 상기 전기장에 의해 스퍼터링 가스가 전리되어 플라즈마 상태로 형성된다.By the operation of a vacuum pump (not shown) connected to an exhaust port 234 provided at one side of the chamber 200, the inside of the chamber 200 is formed in a vacuum, and a sputtering gas is formed through the gas supply pipe 232. 200, the RF power is applied to the induction coil 204 to form the sputtering gas into a plasma state. When RF power is applied to the induction coil 204, the induction coil 204 forms an electric field, and sputtering gas is ionized by the electric field to form a plasma state.

상기 RF 전력에 의해 플라즈마 상태로 형성된 스퍼터링 가스의 양성 이온 입자들은 상기 백킹 플레이트(208)에 인가되는 음전압에 의해 상기 타겟(206)의 전면에 충돌하고, 이에 따라 상기 타겟(206)의 전면으로부터 스퍼터링되는 스퍼터 입자 들이 반도체 기판(220) 상에 적층된다.Positive ion particles of the sputtering gas formed in the plasma state by the RF power impinge on the front surface of the target 206 by a negative voltage applied to the backing plate 208, and thus from the front surface of the target 206. Sputtered particles are sputtered on the semiconductor substrate 220.

이 때, 양성 이온 입자들만 선택적으로 상기 타겟(206)으로 유도하기 위해 상기 챔버(200)에는 양전압이 인가된다. 그리고, 상기 석영창(202)은 상기 챔버(200) 내부와 상기 유도 코일(204)이 구비되는 영역을 분할하여 상기 유도 코일(204)이 상기 플라즈마에 노출되지 않도록 한다.At this time, a positive voltage is applied to the chamber 200 to selectively induce only positive ion particles to the target 206. The quartz window 202 divides the inside of the chamber 200 and the region where the induction coil 204 is provided so that the induction coil 204 is not exposed to the plasma.

상기와 같은 스퍼터링 장치를 사용하여 다수매의 반도체 기판(220)에 대한 스퍼터링 공정을 반복적으로 수행하는 경우를 설명하면, 먼저 반도체 기판(220)이 챔버(200) 내부로 로딩되어 정전척 상에 안착되면, 제어부는 챔버(200) 내부 압력을 적절하게 조절하고, 전원 공급기를 통해 히터에 전원을 인가시켜 반도체 기판(220)의 온도를 적절하게 유지시킨다. Referring to the case where the sputtering process for a plurality of semiconductor substrates 220 is repeatedly performed using the sputtering apparatus as described above, first, the semiconductor substrate 220 is loaded into the chamber 200 and seated on the electrostatic chuck. If so, the controller properly adjusts the pressure inside the chamber 200 and applies power to the heater through a power supply to maintain the temperature of the semiconductor substrate 220 properly.

이이서, 챔버(200) 내부로 스퍼터링 가스가 제공되고, 상기 스퍼터링 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 RF 전력이 유도 코일(204)에 인가된다. 플라즈마 상태로 형성된 스퍼터링 가스의 양성 이온 입자들은 백킹 플레이트(208)에 인가된 음전압에 의해 타겟(206)의 전면에 충돌하고, 이에 따라 스퍼터 입자들이 타겟(206)의 전면으로부터 스퍼터링되어 반도체 기판(220) 상에 막을 형성한다.Next, a sputtering gas is provided into the chamber 200, and RF power for forming the sputtering gas into a plasma state is applied to the induction coil 204. The positive ion particles of the sputtering gas formed in the plasma state impinge on the front surface of the target 206 by the negative voltage applied to the backing plate 208, so that the sputter particles are sputtered from the front surface of the target 206 to form a semiconductor substrate ( To form a film.

마지막으로, 상기와 같이 막을 형성하는 스퍼터링 공정이 종료되면, 스퍼터링 가스의 제공이 중단되고 RF 전력 공급이 중단된다. 그리고, 챔버(200) 내부의 반응 부산물 등이 배기구(234)를 통해 배출되고, 스퍼터링 공정 처리가 종료된 반도체 기판(220)이 챔버(200)로부터 언로딩된다.Finally, when the sputtering process of forming the film as described above is finished, the provision of the sputtering gas is stopped and the RF power supply is stopped. In addition, reaction by-products and the like in the chamber 200 are discharged through the exhaust port 234, and the semiconductor substrate 220 after the sputtering process is completed is unloaded from the chamber 200.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 신호 측정부가 정전척과 연결된 단자로 전기 신호를 전달하는 케이블 상에 구비되어 상기 단자가 단락될 경우 이를 용이하게 모니터링할 수 있다.According to the present invention as described above, the signal measuring unit is provided on the cable for transmitting the electrical signal to the terminal connected to the electrostatic chuck can be easily monitored when the terminal is short-circuited.

따라서, 상기 단자 또는 케이블의 단락으로 인하여 발생하는 공정 불량을 미연에 방지하여 반도체 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to prevent process defects caused by the short circuit of the terminal or cable in advance, thereby improving reliability of the semiconductor device.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (8)

기판을 정전기적으로 고정하기 위한 정전기력을 발생시키기는 전극을 포함하는 정전척;An electrostatic chuck comprising an electrode for generating an electrostatic force for electrostatically fixing the substrate; 상기 정전척 내부에 배치되며, 상기 정전척 상에 고정된 기판을 가열하기 위한 가열부;A heating unit disposed inside the electrostatic chuck and configured to heat a substrate fixed on the electrostatic chuck; 상기 기판을 고정하기 위한 정전기력을 발생시키기 위하여 상기 전극에 전원을 인가하기 위한 전원 공급부; 및A power supply unit for applying power to the electrode to generate an electrostatic force for fixing the substrate; And 상기 전극과 상기 전원 공급부 사이에 배치되며, 상기 전원 공급부로부터 상기 전극으로 실질적으로 인가되는 전기 신호를 측정하기 위한 신호 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.And a signal measurer disposed between the electrode and the power supply, for measuring an electrical signal substantially applied from the power supply to the electrode. 제1항에 있어서, 상기 신호 측정부 및 상기 전원 공급부 사이에 구비되며, 상기 전기 신호가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 전극으로 인가되는 전원을 차단하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.The blackout device of claim 1, further comprising a control unit provided between the signal measuring unit and the power supply unit, and configured to cut off power applied to the electrode when the electric signal is out of a predetermined range. Chuck monitoring system. 제1항에 있어서, 상기 신호 측정부와 연결되어, 상기 신호 측정부에서 측정된 상기 전기 신호를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.The electrostatic chuck monitoring system of claim 1, further comprising a display connected to the signal measuring unit to display the electrical signal measured by the signal measuring unit. 제1항에 있어서, 상기 신호 측정부는 전압계 또는 전류계인 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.The electrostatic chuck monitoring system according to claim 1, wherein the signal measuring unit is a voltmeter or an ammeter. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 일정한 온도를 유지하도록 상기 가열부에 제2전원을 인가하는 제2전원 공급부; 및The apparatus of claim 1, further comprising: a second power supply unit configured to apply a second power source to the heating unit such that the heating unit maintains a constant temperature; And 상기 제2전원 공급부로부터 상기 가열부로 실질적으로 인가되는 제2전기 신호를 측정하기 위한 제2신호 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.And a second signal measuring unit for measuring a second electrical signal substantially applied from the second power supply unit to the heating unit. 제5항에 있어서, 상기 제2신호 측정부 및 상기 제2전원 공급부와 연결되며, 상기 제2전기 신호가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 가열부로 인가되는 제2전원을 차단하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.The control apparatus of claim 5, further comprising: a control unit connected to the second signal measuring unit and the second power supply unit and for blocking the second power applied to the heating unit when the second electric signal is out of a preset range. Electrostatic chuck monitoring system comprising a. 제5항에 있어서, 상기 제2신호 측정부에 의해 측정된 상기 제2전기 신호를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 모니터링 시스템.6. The electrostatic chuck monitoring system of claim 5, further comprising a display for displaying the second electrical signal measured by the second signal measuring unit. 제5항에 있어서, 상기 제2신호 측정부는 전압계 또는 전류계인 것을 특징으 로 하는 정전척 모니터링 시스템.The electrostatic chuck monitoring system according to claim 5, wherein the second signal measuring unit is a voltmeter or an ammeter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10281520B2 (en) 2016-08-30 2019-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Diagnosing an abnormal state of a substrate-processing apparatus
CN111381194A (en) * 2018-12-28 2020-07-07 东京毅力科创株式会社 Measuring method and measuring jig
KR20220163150A (en) 2021-06-02 2022-12-09 주식회사 위트코퍼레이션 Wafer type monitoring apparatus and monitoring system using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10281520B2 (en) 2016-08-30 2019-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Diagnosing an abnormal state of a substrate-processing apparatus
CN111381194A (en) * 2018-12-28 2020-07-07 东京毅力科创株式会社 Measuring method and measuring jig
US11456199B2 (en) * 2018-12-28 2022-09-27 Tokyo Electron Limited Measurement method and measuring jig
CN111381194B (en) * 2018-12-28 2024-06-25 东京毅力科创株式会社 Measuring method and measuring jig
KR20220163150A (en) 2021-06-02 2022-12-09 주식회사 위트코퍼레이션 Wafer type monitoring apparatus and monitoring system using the same

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