KR20060120812A - 정전척 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 제조장치에 관한 것으로서, 자세하게는 오링의 마모에 의한 냉각 가스의 리크를 방지할 수 있는 정전척에 관한 것이다. 공정 챔버 내에서 웨이퍼가 놓이는 본 발명에 의한 정전척은, 상기 정전척에 체결구에 의하여 부착되는 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이에 내수성과 탄성이 강한 칼레즈(Kalrez) 오링이 삽입되어 상기 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이를 밀봉하고 있음을 특징으로 한다.
정전척, 오링
Description
도 1은 종래 기술에 의한 정전척을 나타낸 도면
도 2는 오링의 모습을 나타낸 사진
도 3은 본 발명에 의한 정전척을 나타낸 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 정전척 30 : 헬륨가스 공급포트
50 : 절연체 봉 70 : 냉각 가스 가이드
90 : 중심 설정부 110 : 헬륨가스 유입통로
130 : 오링 150 : 가스 유입구 하단
본 발명은 반도체 소자 제조장치에 관한 것으로서, 자세하게는 오링의 마모에 의한 리크를 방지할 수 있는 정전척에 관한 것이다.
반도체 소자는 웨이퍼 상에 물질막을 증착하는 공정, 증착된 물질막을 필요한 형태로 패터닝하는 공정 및 웨이퍼상의 불필요한 잔류물들을 제거하는 세정공정 등 수 많은 공정을 거쳐서 가공이 된다. 이러한 공정들을 진행하기 위해서는 웨이퍼를 챔버 내부의 웨이퍼 지지대로 로딩(loading)시켜서 웨이퍼를 가공한 후 외부로 언로딩(unloading) 시키는 과정을 여러 번 반복하게 된다.
이와 같은 웨이퍼 가공공정을 성공적으로 수행하기 위해서는 챔버 내부에서 웨이퍼를 척킹하여 고정하는 것과, 웨이퍼 가공 공정이 끝난 후에 웨이퍼에 손상이 가지 않도록 웨이퍼를 디척킹하는 것이 상당히 중요하다.
웨이퍼 로딩단계에서 웨이퍼를 프로세스 챔버 내부의 웨이퍼 지지대에 고정시키는 방법은 클램프(clamp)와 같은 하드웨어적인 구조물을 이용하여 고정시키는 방법, 진공을 이용하여 웨이퍼 뒷면을 흡착하여 웨이퍼를 고정시키는 방법(진공 척, vacuum chuck), 중력을 이용하여 자연스런 상태로 웨이퍼 지지대에 고정시키는 방법 및 전기적인 압전효과를 이용하여 고정시키는 방법 등이 있다. 상술한 방법 중에서 전기적인 압전효과를 이용하여 고정시키는 방법이 최근 널리 사용되고 있다. 이 방법에서는 웨이퍼를 고정시키기 위하여 정전척(electro-static chuck)을 이용한다. 정전척은 하부전극에 놓여있고 정전척 위에는 웨이퍼가 놓여지는 형태를 취하고 있다. 또한 웨이퍼의 효과적인 냉각을 위해 척의 내부에는 온도제어수단으로서 반도체 웨이퍼의 배면 쪽의 정전척에 헬륨가스 등의 냉각가스를 냉각가스 공급원으로부터 공급한다.
도 1은 종래 기술에 의한 정전척을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 놓이는 정전척(1)의 헬륨가스 공급포트(3) 중앙에 절연체 봉(5)이 삽입된다. 상기 절연체 봉(5)은 정전척의 하단부에서 돌출 연장되어 형성되고, 이를 둘러싸는 냉각 가스 가이드(7)가 정전척의 하단부에 장착되어 (도시되지 않은) 헬륨가스 공급원과 연결된다. 상기 절연체 봉(5)의 최상단에는 방사상으로 연장된 복수개의 중심 설정부(9)가 마련되어 있다. 이때, 중심 설정부(9)는 헬륨가스 유입통로의 폭만큼 연장된다. 상기 중심 설정부(9)는 절연체 봉(5)이 정전척의 헬륨가스 공급포트(3) 내에서 중심에 위치하도록 하여, 즉, 헬륨가스 공급포트(3) 안에서 절연체 봉이 어느 한 방향으로 편심되지 않도록 하여 헬륨가스 유입통로의 폭을 일정하게 유지시킨다. 복수개의 중심 설정부(9)들과 헬륨가스 공급포트(3)의 내벽이 만드는 공간이 헬륨가스 유입통로(11)가 되어 이를 통해 냉각 가스의 균일한 유출을 할 수 있도록 한다.
상기 냉각 가스 가이드(7)는 절연체로 만들어지며 정전척(1) 내에 절연체 봉(5)이 조립된 다음 볼트 등과 같은 체결구로 정전척(1)의 하단부에 부착된다. 정전척(1)의 하단부와 냉각 가스 가이드(7) 사이는 밀봉을 위해서 오링(13)이 삽입된다. 헬륨가스 공급포트(11)를 (도시되지 않은) 헬륨가스 공급원과 연결시키기 위한 냉각 가스 가이드(7)의 가스 유입구 하단(15)은 헬륨가스가 충분히 공급될 수 있는 정도의 크기를 갖는 내경을 가져야 한다. 이러한 크기의 내경은 공정 시 인가되는 바이어스 전압에 의해 방전을 일으킬 수 있기 때문에 이러한 방전을 방지하기 위해 바이어스 전압과 헬륨가스 유입구 하단(15)은 어느 정도 적절한 거리가 유지되어야 한다. 이를 위해서 절연체 봉(5)이 냉각 가스 가이드(7) 방향으로 더 연장되어 있 어 이러한 방전의 가능성이 제거되고, 더욱이 충분한 양의 헬륨가스가 원활하게 공급될 수 있다.
도 2는 오링의 모습을 나타낸 사진이다.
이러한 상기 정전척에서 상기 오링(13)은 세라믹 재질로 탄성이 약하고 마모가 쉽게 일어나기 때문에, 정전척을 분해하거나 조립할 때 약간의 물리적인 힘에도 쉽게 끊어지고 그로 인하여 냉각 가스가 리크(leak)되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 그에 따른 공정 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 정전척에 체결되는 오링의 마모에 의한 문제점을 해결 할 수 있는 정전척을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 정전척에 체결되는 오링의 마모에 의해 발생하는 냉각 가스의 리크를 방지할 수 있는 정전척을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공정 챔버 내에서 웨이퍼가 놓이는 정전척은, 상기 정전척에 체결구에 의하여 부착되는 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이에 내수성과 탄성이 강한 칼레즈(Kalrez) 오링이 삽입되어 상기 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이를 밀봉하고 있음을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다. 다양한 실시예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도 없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 정전척을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 놓이는 정전척(10)의 헬륨가스 공급포트(30) 중앙에 절연체 봉(50)이 삽입된다. 상기 절연체 봉(50)은 정전척의 하단부에서 돌출 연장되어 형성되고, 이를 둘러싸는 냉각 가스 가이드(70)가 정전척의 하단부에 장착되어 (도시되지 않은) 헬륨가스 공급원과 연결된다. 상기 절연체 봉(50)의 최상단에는 방사상으로 연장된 복수개의 중심 설정부(90)가 마련되어 있다. 이때, 중심 설정부(90)는 헬륨가스 유입통로의 폭만큼 연장된다. 상기 중심 설정부(90)는 절연체 봉(50)이 정전척의 헬륨가스 공급포트 내에서 중심에 위치하도록 하여, 즉, 헬륨가스 공급포트(30) 안에서 절연체 봉이 어느 한 방향으로 편심되지 않도록 하여 헬륨가스 유입통로의 폭을 일정하게 유지시킨다. 복수개의 중심 설정부(90)들과 헬륨가스 공급포트(30)의 내벽이 만드는 공간이 헬륨가스 유입통로(110)가 되어 이를 통해 냉각 가스의 균일한 유출을 할 수 있도록 한다.
상기 냉각 가스 가이드(70)는 절연체로 만들어지며 정전척(10) 내에 절연체 봉(50)이 조립된 다음 볼트 등과 같은 체결구로 정전척(10)의 하단부에 부착된다. 정전척(10)의 하단부와 냉각 가스 가이드(70) 사이는 밀봉을 위해서 내수성과 탄성이 강한 칼레즈(Kalrez) 오링(130)이 삽입된다. 그리하여, 정전척을 분해하거나 조 립할 때 물리적인 힘이 가해진다고 해도 오링이 쉽게 끊어지지 않고 그로 인하여 냉각 가스가 리크(leak)되는 현상을 방지 할 수 있다. 따라서 그에 따른 공정 불량을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 정전척(electro-static chuck)은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전척에 의하면 정전척을 분해하거나 조립할 때 물리적인 힘이 가해진다고 해도 오링이 쉽게 마모되거나 끊어지지 않게 된다. 따라서 오링이 마모되거나 끊어져서 발생하였던 냉각 가스의 리크(leak) 현상을 방지 할 수 있는 효과가 있다.
Claims (5)
- 공정 챔버 내에서 웨이퍼가 놓이는 정전척에 있어서:상기 정전척에 체결구에 의하여 부착되는 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이에 내수성과 탄성이 강한 칼레즈(Kalrez) 오링이 삽입되어 상기 냉각 가스 가이드와 상기 정전척 사이를 밀봉하고 있음을 특징으로 하는 정전척
- 제1항에 있어서,상기 체결구는 볼트임을 특징으로 하는 정전척
- 제 1항에 있어서,상기 냉각 가스 가이드는 절연체로 만들어진 것임을 특징으로 하는 정전척
- 제 1항에 있어서,상기 냉각 가스는 헬륨가스임을 특징으로 하는 정전척
- 제 1항에 있어서,상기 공정 챔버는 화학기상증착을 하기 위한 챔버임을 특징으로 하는 정전척
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050042989A KR20060120812A (ko) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | 정전척 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050042989A KR20060120812A (ko) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | 정전척 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060120812A true KR20060120812A (ko) | 2006-11-28 |
Family
ID=37706796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050042989A KR20060120812A (ko) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | 정전척 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060120812A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113853672A (zh) * | 2019-05-24 | 2021-12-28 | 应用材料公司 | 具有改良的接合层保护的基板支撑载体 |
-
2005
- 2005-05-23 KR KR1020050042989A patent/KR20060120812A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113853672A (zh) * | 2019-05-24 | 2021-12-28 | 应用材料公司 | 具有改良的接合层保护的基板支撑载体 |
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