KR20090097229A - 반도체 및 lcd 제조용 정전척 - Google Patents

반도체 및 lcd 제조용 정전척 Download PDF

Info

Publication number
KR20090097229A
KR20090097229A KR1020080022246A KR20080022246A KR20090097229A KR 20090097229 A KR20090097229 A KR 20090097229A KR 1020080022246 A KR1020080022246 A KR 1020080022246A KR 20080022246 A KR20080022246 A KR 20080022246A KR 20090097229 A KR20090097229 A KR 20090097229A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling gas
electrostatic chuck
filter member
flow path
bushing
Prior art date
Application number
KR1020080022246A
Other languages
English (en)
Inventor
전영재
Original Assignee
전영재
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전영재 filed Critical 전영재
Priority to KR1020080022246A priority Critical patent/KR20090097229A/ko
Publication of KR20090097229A publication Critical patent/KR20090097229A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833Details of electrostatic chucks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133322Mechanical guidance or alignment of LCD panel support components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 및 LCD 제조용 정전척에 관한 것으로서, 정전척의 바디부에 형성된 냉각가스유로의 출구쪽 부분, 예컨대 바디부의 분배유로로부터 분기되어 형성된 각 상부분기유로의 내벽에 플라즈마가 냉각가스유로 내벽의 도전체 부분(도전막 및 바디부 등)에 부딪치는 것을 차단하는 절연재질의 부싱을 설치하고, 상기 부싱의 안쪽으로는 냉각가스를 기판쪽으로 배출하면서 플라즈마의 유입은 차단하는 다공성 필터 부재를 설치함으로써, 냉각가스유로에 플라즈마가 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 냉각가스의 분배유로 등에서 플라즈마에 의한 아크 발생과 이 아크 발생으로 인한 정전척의 손상 등을 미연에 방지할 수 있는 반도체 및 LCD 제조용 정전척에 관한 것이다.
반도체, LCD, 정전척, 냉각가스, 헬륨, 세라믹, 필터, 부싱, 절연, 플라즈마, 아크

Description

반도체 및 LCD 제조용 정전척{Electro-Static Chuck for processing wafer}
본 발명은 반도체 및 LCD 제조용 정전척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 및 LCD의 제조공정에서 전원 인가시에 발생된 정전기력에 의해 기판(웨이퍼)을 정위치에 고정시키는 반도체 및 LCD 제조용 정전척에 관한 것이다.
통상적으로 반도체 및 LCD의 제조공정 중에 증착공정과 식각공정을 위한 장비에는 챔버 내에서 웨이퍼를 정위치에 고정시키기 위한 정전척(Electro-Static Chuck)이 포함되어 있다.
상기 정전척에 웨이퍼를 정위치로 고정시키는 이유는 웨이퍼에 대한 증착 및 식각공정을 진행하기 위함으로써, 상기 증착공정은 반도체 공정 중 CVD(Chemical Vaporized Deposit)공정으로 진공 중의 챔버에 화학증착을 통하여 웨이퍼에 금속(Metal), 폴리(Poly), 옥사이드(Oxide) 등의 막을 형성시키는 공정을 말하고, 상기 식각공정은 웨이퍼에 도포된 금속, 폴리, 옥사이드 등의 막을 플라즈마와 가스 또는 에칭액 등을 이용하여 파내는(etching) 공정을 말한다.
상기 정전척에는 공정 중에 기판(웨이퍼)의 온도 조절 및 균일한 온도 유지, 기판의 냉각을 위해 정전척 상면과 기판 배면 사이에 헬륨과 같은 냉각가스를 공급하는 구조가 구비되어 있다.
첨부한 도 1은 종래의 반도체 및 LCD 제조용 정전척을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정전척 내부 구조를 나타내는 단면도로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
종래의 정전척 구조를 살펴보면, 알루미늄 재질의 바디부(11)를 베이스로 하여 그 위에 절연막(12)이 형성되고, 이 절연막(12)의 상면에 고전압이 인가되는 부분으로서 도전막(13)이 적층 형성되며, 이 도전막(13)의 상면에는 웨이퍼 등 기판(1)이 안착되는 부분으로서 유전막(14)이 형성된 구조로 되어 있다.
또한 정전척(10)의 바디부(11) 내에는 기판(1)의 배면을 냉각시키는 냉각가스를 공급하기 위한 냉각가스유로(15)가 형성되고, 이 냉각가스유로(15)는 유전막(14)의 상면까지 관통하여 형성된다.
정전척(10)에 형성되는 냉각가스유로(15)의 구조는 다양하게 적용되고 있지만, 그 일 예로서, 도 1 및 도 2에 예시한 냉각가스유로는, 가스공급원으로부터 냉각가스가 공급되는 입구부(16)와, 상기 입구부(16)에서 분기된 하부분기유로(17)와, 상기 하부분기유로(17)를 통해 공급된 냉각가스가 모아진 뒤 분배되는 분배유로(18)와, 상기 분배유로(18)에서 분기되고 유전막(14) 상면에 각각의 출구(19a)를 구비하여 상기 분배유로(18)로부터 분배된 냉각가스를 상기 출구(19a)를 통해 유전 막(14) 상면으로 배출하는 상부분기유로(19)로 구성된다.
이에 따라 바디부(11) 하단의 냉각가스유로 입구부(16)를 통해 공급되는 냉각가스는 하부분기유로(17)를 통해 바디부 내 상부에 형성된 분배유로(18)로 유입된 뒤, 이어 분배유로(18)에서 상부분기유로(19)로 분배되어 각각의 출구(19a)를 통해 유전막(14)의 상면으로 최종 배출되게 된다.
이때 유전막(14)의 상면에서 냉각가스유로(15)를 통해 유입된 냉각가스가 기판(1)의 배면에서 균일하게 확산할 수 있도록, 즉 냉각가스의 균일한 분포를 위해 각 상부분기유로(19)는 분배유로(18)의 적절한 위치에서 각각의 출구(19a)가 유전막(14)의 상면에 고르게 분포될 수 있도록 형성된다.
그리고 반도체 및 LCD 제조용 정전척에서 냉각가스로는 주로 헬륨 또는 아르곤을 사용한다.
또한 유전막(14)에는 DC 전극(21)이 내장되어 정전기를 발생시키기 위한 DC 전원이 공급되는데, 이때 발생하는 정전기에 의해 유전막(14)에 안착된 기판(1)은 견고하게 고정(chucking)된 상태가 되며, 이어서 기판에 대한 증착 및 식각공정이 진행된다.
그런데 증착 및 식각공정 등을 거치는 동안 기판의 온도가 상승하고, 기판(1)의 배면이 유전막(14)의 상면과 접촉된 상태이므로 유전막의 온도 또한 상승하므로, 이때 기판의 품질을 그대로 유지시키기 위해서는 기판에 대한 냉각이 이루어져야 하는 것이다.
따라서 냉각가스, 예컨대 헬륨을 공급하는 헬륨공급원으로부터 소정의 압력 으로 헬륨이 공급되어 바디부(11)의 냉각가스유로(15)를 따라 흐르게 하고, 결국 유전막(14)에 안착된 기판(1)에 헬륨이 직접 접촉되도록 하여 고온상태의 유전막과 기판에 대한 냉각 작용이 이루어지게 한다.
그러나 냉각을 목적으로 하는 헬륨이 공정 중에 계속해서 공급되더라도 유전막(14)의 온도가 어느 정도 상승하게 되면 그 저항치가 낮아져 고전압에 의한 아크 현상(arching 불꽃 튐 현상)이 발생하고, 이 아크 현상으로 인해 유전막이 깨지는 등 손상을 입게 되는 문제점이 있었다.
또한 정전척(10)에서 아크의 발생은 냉각가스유로(15)에서 미세한 균열이 있거나 도전체인 바디부(11)의 재질이 노출될 경우에 주로 발생하며, 냉각가스유로의 가스 흐름이 전기선 역할을 하여 플라즈마가 냉각가스유로를 통해 유입되면 바디부와의 절연상태가 깨지면서 아크가 발생한다.
특히 냉각가스유로(15)를 통해 유입되는 플라즈마가 유로 내벽에 부딪쳐 도전막(13)이나 바디부(11) 재질에 직접 접촉하게 되면 아크가 발생한다. 도시된 예에서 정전막의 상면, 즉 유전막(14)의 상면에서 분배유로(18)까지의 상하 거리가 멀수록, 그리고 상부분기유로(19)의 내경이 좁을수록 아크 발생이 줄어드는 등 유리해진다.
결국 플라즈마가 냉각가스유로(15)를 통해 유입되면 아크가 발생하고 이로 인해 유전막(14) 등 정전척(10)의 손상(정전척의 기능 상실 초래) 및 수명 단축이 초래되는 바, 이에 전류가 누설되어 기판(1)의 손상이 발생하는 것은 물론 기판의 위치가 틀어지는 등의 심각한 문제가 발생한다(기판의 위치 이탈로 인한 공정 정 지).
이러한 문제점을 해결하기 위해 냉각가스유로(15)의 내벽을 절연시키는 것이 필요한데, 종래에는 상부분기유로(19)의 내벽에 절연을 위한 아노다이징 코팅층(22)을 형성하거나, 별도 절연재질의 부싱을 상부분기유로 내벽에 삽입하여 설치하였다.
그러나 단순히 상부분기유로(19) 내벽에 아노다이징 코팅층(22)을 형성하거나 부싱을 설치하는 것으로는, 플라즈마가 분배유로(18)라든지 이에 연결된 하부분기유로(17)까지 유입될 수 있기 때문에, 플라즈마 유입에 따른 정전척 손상 방지를 효과적으로 방지할 수 없다.
이에 정전척의 빈번한 기능 상실이 초래될 수 있기 때문에 자주 정전척을 보수하거나 고가인 정전척을 주기적으로 척을 교체해야 하고, 또한 보수 또는 교체시에 분해작업 등에 소요되는 작업시간이 과다하여 경제적 손실이 큰 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 냉각가스유로에 플라즈마가 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 냉각가스의 분배유로 등에서 플라즈마에 의한 아크 발생과 이 아크 발생으로 인한 정전척의 손상 등을 미연에 방지할 수 있는 반도체 및 LCD 제조용 정전척을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 반도체 및 LCD 제조공정에서 기판(1)을 정위치에 고정하기 위한 정전척(10)에 있어서,
상기 기판(1)쪽으로 냉각가스가 공급될 수 있도록 정전척(10)의 바디부(11)를 관통하여 형성된 냉각가스유로(15)의 각 출구쪽 내벽에 절연재질의 부싱(23)이 삽입되어 설치되고, 상기 부싱(23)의 내부에 플라즈마 유입을 방지하면서 기공부분이 기판(1)쪽으로 통과하는 냉각가스의 유로를 형성하는 절연재질의 다공성 필터 부재(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척을 제공한다.
바람직한 구현예에서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 다공성 플라스틱으로 이루어진 다공성 플라스틱 필터이거나 다공성 세라믹으로 이루어진 다공성 세라믹 필터인 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 다공성 필터 부재(24)는 1 ~ 100 ㎛의 기공 크기를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다공성 필터 부재(24)는 10 ~ 50 ㎛의 기공 크기를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다공성 필터 부재(24)는 30% ~ 70%의 기공률을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다공성 필터 부재(24)는 냉각가스유로를 따라 5 ~ 30 mm의 길이로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 부싱(23)은 절연재질의 플라스틱 또는 세라믹으로 제작된 것을 특징으로 한다.
이에 따라 상기한 바와 같은 본 발명의 정전척에 의하면, 바디부에 형성된 냉각가스유로의 출구쪽 부분, 예컨대 바디부의 분배유로로부터 분기되어 형성된 각 상부분기유로의 내벽에 플라즈마가 냉각가스유로 내벽의 도전체 부분(도전막 및 바디부 등)에 부딪치는 것을 차단하는 절연재질의 부싱을 설치하고, 상기 부싱의 안쪽으로는 냉각가스를 기판쪽으로 배출하면서 플라즈마의 유입은 차단하는 다공성 필터 부재를 설치함으로써, 냉각가스유로에 플라즈마가 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 냉각가스의 분배유로 등에서 플라즈마에 의한 아크 발생과 이 아크 발생으로 인한 정전척의 손상 등을 미연에 방지할 수 있으며, 정전척의 수명을 연장할 수 있게 된다.
특히 부싱과 다공성 필터 부재의 조합에 의해, 다공성 필터가 플라즈마의 유입을 차단하면서, 다공성 필터 부재 내부로 들어온 플라즈마가 냉각가스유로 내벽의 도전체 부분에 부딪치는 것을 부싱이 차단함으로써, 냉각가스유로에서 플라즈마에 의한 아크 발생을 더욱 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
첨부한 도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 정전척의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 정전척의 요부 단면도이다.
본 발명에 따른 정전척(10)은 바디부(11)를 관통하여 형성된 냉각가스유로(15)에서 각 출구쪽의 상단부(가스 흐름 방향을 기준으로는 후단부가 됨) 내벽, 예컨대 상부분기유로(19)의 내벽에 절연을 위한 부싱(23)을 삽입하여 설치하고 상기 부싱(23)의 내부에 플라즈마의 유입을 방지하기 위한 절연재질의 다공성 필터 부재(24)를 설치하는 것에 주된 특징이 있는 것이다.
여기서 부싱(23)은 절연성 소재로 제작된 것을 사용하며, 바람직한 구현예로서 내열성의 엔지니어링 플라스틱 소재 또는 세라믹 소재로 제작된 부싱을 냉각가 스유로에 끼워 사용할 수 있다.
바람직하게는 세라믹 소재로 제작된 세라믹 부싱이 사용될 수 있는데, 이때 세라믹 부싱(23)은 냉각가스유로(15)의 단면 형상에 따라 그에 매칭되는 형상으로 제작하여, 세라믹 부싱(23)의 외벽이 냉각가스유로(15)의 내벽에 접합된 상태로 끼워져야 한다(이는 플라스틱 부싱도 마찬가지임).
상기 세라믹 부싱(23)은 냉각가스유로(15)의 단면 형상에 따라 다양한 단면 형상을 가지는 것이 사용될 수 있는데, 예컨대 원형 단면이나 삼각형, 사각형 등 다각형 단면 형상을 가지는 통 형상으로 제작된 것을 사용한다.
그리고 본 발명에 따른 정전척(10)에서는 냉각가스유로(15)를 따라 공급된 냉각가스(헬륨 등)는 기판쪽으로 배출하면서도 플라즈마의 유입은 차단하는 다공성 필터 부재(24)가 상기 부싱(23)의 내부에 설치되는데, 상기 다공성 필터 부재(14)의 내부에서는 개구된 기공부분이 냉각가스를 안내하여 배출하는 미세 유로를 형성하며, 이 기공부분을 통해 다공성 필터 부재(24)가 냉각가스를 공급하게 된다.
상기 다공성 필터 부재(24)는 절연을 유지하기 위해 절연성 소재로 제작된 것을 사용하며, 바람직한 구현예로서 내열성의 다공성 엔지니어링 플라스틱 소재(porous plastic)를 사용한 필터를 사용하거나, 다공성 세라믹 소재(porous ceramic)를 사용한 필터, 즉 다공성 세라믹 필터가 사용될 수 있다.
여기서 다공성 세라믹 필터의 소재는 정수기 필터재나 내화재에 이미 적용되고 있는 것으로서, 이러한 다공성 필터 부재(24)는 개구된 기공부분이 냉각가스가 통과할 수 있는 미세 유로를 형성하지만, 필터 내부에서 냉각가스의 경로가 상방 직선 형태의 경로가 아닌 구불구불한 불특정 경로가 되며, 이러한 구불구불한 불특정 경로, 즉 필터의 기공부분을 따라 냉각가스가 통과하여 배출되므로 냉각가스의 경로가 종래에 비해 상대적으로 길어진다(이는 다공성 플라스틱 필터도 마찬가지임).
또한 미세 기공부분을 통해 냉각가스가 투입되면서도 미세 기공의 경로를 통해 흐르는 냉각가스 흐름이 종래와 같이 전기선 역할을 하는 것은 최대한 방지할 수 있고, 결국 플라즈마가 가스 흐름을 타고 필터 내부 및 냉각가스유로 내부로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
만약 냉각가스유로(15)의 내벽에 부싱(23)만이 설치된 경우라면, 플라즈마가 냉각가스유로(15)의 내부, 특히 상부분기유로(19)를 타고 분배유로(18)나 하부분기유로(17) 등으로 깊숙하게 유입될 수 있으며, 결국 그곳에서 아크 발생 및 그로 인한 척의 손상, 척의 기능 상실, 기판의 손상 등 심각한 문제가 발생하고, 이에 대비하기 위해 척의 주기적인 교체가 요구된다.
또한 본 발명의 정전척(10)에서 냉각가스유로(15)의 내부에 다공성 필터 부재(24)만 설치하는 경우에는 아크 발생 차단, 척 손상 방지 등 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 없다.
즉, 필터 부재(24)의 미세 기공부분을 통해 플라즈마가 유입된다면, 필터 부재(24)의 내부에서 플라즈마가 기공부분을 통해 측방으로 유동하여 냉각가스유로(15)의 내벽, 즉 상부분기유로(19)의 내벽에 부딪칠 수 있는 바, 플라즈마가 전원이 인가된 도전막(13)이나 도전재질인 바디부(11)에 직접 접촉하게 되고, 이에 아크가 발생할 수 있는 것이다.
결국 그로 인한 척의 손상, 척의 기능 상실, 기판의 손상 등 심각한 문제가 발생하고, 이에 대비하기 위해 척의 주기적인 교체가 요구된다.
이와 같이 플라즈마가 필터 부재(24)의 내부에서 유로 내벽쪽으로 향하는 경로(기공부분에 의해 형성되는 것임)를 통해 이동하여 냉각가스유로(15)의 내벽에 직접적으로 부딪치는 것을 방지하고, 그로 인한 아크 발생을 확실히 방지하기 위해서, 본 발명에서는 절연체인 부싱(23)을 냉각가스유로(15)의 각 출구쪽 부분에 삽입하고 상기 부싱(23)의 내부에 다공성 필터 부재(24)를 삽입하는 것이며, 필터 부재(24) 내부의 경로를 통해 유로 내벽쪽으로 이동한 플라즈마를 절연체인 부싱(23)이 완벽히 차단하도록 하여 도전막(13)이나 바디부(11) 재질에 직접 접촉하는 것을 완전히 방지한다.
물론 기본적으로는 다공성 필터 부재(24)가 설치됨에 의해 플라즈마가 냉각가스유로(15)의 분배유로(18) 등으로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 냉각가스의 유로를 형성하면서도 플라즈마의 유입은 차단할 수 있는 다공성 필터 부재(24)와 함께 그 외측에서 플라즈마의 접촉을 차단하는 절연체 역할을 하는 부싱(23)이 반드시 설치되어야 하며, 아크 발생을 효과적으로 방지하기 위해서 부싱(23)과 다공성 필터 부재(24)가 함께 조합된 구성으로 설치되어야만 하는 분명한 이유가 있는 것이다.
이와 같이 본 발명의 정전척(10)에서는 부싱(23)과 다공성 필터 부재(14)의 조합으로 플라즈마의 유로 유입 차단 더불어 전원이 인가되는 도전체측과의 완전한 절연을 이루게 된다.
본 발명에서 다공성 필터 부재(24)는 외측의 부싱(23)과 함께 조합되는 구성부이고, 또한 부싱(23)이 다공성 필터 부재(24)의 외측에서 플라즈마를 차단하는 절연 요소이므로, 상기 다공성 필터 부재(24)는 부싱(23)의 단면 형상과 매칭되게 원형 단면이나 사각형, 삼각형 등 다각형 단면 형상을 가지는 형상으로 제작되며, 부싱(23)의 내측면과 다공성 필터 부재(24)의 외측면은 전체가 서로 접합된 상태가 되도록 조립하는 것이 바람직하다.
이때 다공성 필터 부재(24)는 부싱(23)의 내측면에 접착제를 사용하여 고정하며, 세라믹 필터인 경우 세라믹 접착제가 사용될 수 있고, 플라스틱으로 제작된 필터인 경우 그에 적절한 접착제를 선정하여 사용한다.
또한 본 발명에서 다공성 필터 부재(24)는 1 ~ 100 ㎛의 기공 크기를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직한데, 기공 크기가 1 ㎛ 미만인 경우라면 냉각가스, 즉 헬륨의 공급이 원활히 이루어지지 못하는 문제가 있고, 헬륨공급원에서 헬륨의 공급압을 크게 높여주어야 하는 문제가 있다. 또한 기공 크기가 100 ㎛를 초과하는 경우라면 플라즈마 유입을 차단하는 효과가 미흡해지는 문제가 있다. 더욱 바람직하게는 10 ~ 50 ㎛의 기공 크기를 가지는 다공성 필터 부재를 사용하는 것이 좋다.
아울러 다공성 필터 부재의 기공률(개구율)은 30% ~ 70%로 하는 것이 바람직하며, 30% 미만으로 하는 경우 냉각가스의 흐름이 원활하지 못하는 문제가 있고, 70%를 초과하는 경우 플라즈마 유입을 차단하는 효과가 미흡해지는 문제가 있다.
그리고 냉각가스유로를 따라 설치되는 다공성 필터 부재의 길이를 5 ~ 30 mm로 하는 것이 바람직한데, 길이를 너무 짧게 하는 경우 플라즈마 유입을 차단하는 효과가 미흡해지며, 너무 길게 하는 경우 헬륨의 공급이 원활하지 못하는 문제가 있게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 정전척에서는 냉각가스유로의 출구쪽 부분, 예컨대 바디부의 분배유로로부터 분기되어 형성된 각 상부분기유로의 내벽에 플라즈마가 냉각가스유로 내벽의 도전체 부분(도전막 및 바디부 등)에 부딪치는 것을 차단하는 절연재질의 부싱을 설치하고, 상기 부싱의 안쪽으로는 냉각가스를 기판쪽으로 배출하면서 플라즈마의 유입은 차단하는 다공성 필터 부재를 설치함으로써, 냉각가스유로에 플라즈마가 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 냉각가스의 분배유로 등에서 플라즈마에 의한 아크 발생과 이 아크 발생으로 인한 정전척의 손상 등을 미연에 방지할 수 있으며, 정전척의 수명을 연장할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 구현예에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 구현예로 한정되는 것은 아니며, 상술한 구현예가 본 발명의 원리를 응용한 다양한 구현예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않음을 이해하여야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 반도체 및 LCD 제조용 정전척을 도시한 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 정전척 내부 구조를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 정전척의 내부 구조를 도시한 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 정전척의 요부 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 정전척 11 : 바디부
15 : 냉각가스유로 18 : 분배유로
19 : 상부분기유로 19a : 출구
23 : 부싱 24 : 다공성 필터 부재

Claims (7)

  1. 반도체 및 LCD 제조공정에서 기판(1)을 정위치에 고정하기 위한 정전척(10)에 있어서,
    상기 기판(1)쪽으로 냉각가스가 공급될 수 있도록 정전척(10)의 바디부(11)를 관통하여 형성된 냉각가스유로(15)의 각 출구쪽 내벽에 절연재질의 부싱(23)이 삽입되어 설치되고, 상기 부싱(23)의 내부에 플라즈마 유입을 방지하면서 기공부분이 기판(1)쪽으로 통과하는 냉각가스의 유로를 형성하는 절연재질의 다공성 필터 부재(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 다공성 플라스틱으로 이루어진 다공성 플라스틱 필터이거나 다공성 세라믹으로 이루어진 다공성 세라믹 필터인 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 1 ~ 100 ㎛의 기공 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 10 ~ 50 ㎛의 기공 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 30% ~ 70%의 기공률을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 다공성 필터 부재(24)는 냉각가스유로를 따라 5 ~ 30 mm의 길이로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 부싱(23)은 절연재질의 플라스틱 또는 세라믹으로 제작된 것을 특징으로 하는 반도체 및 LCD 제조용 정전척.
KR1020080022246A 2008-03-11 2008-03-11 반도체 및 lcd 제조용 정전척 KR20090097229A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080022246A KR20090097229A (ko) 2008-03-11 2008-03-11 반도체 및 lcd 제조용 정전척

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080022246A KR20090097229A (ko) 2008-03-11 2008-03-11 반도체 및 lcd 제조용 정전척

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090097229A true KR20090097229A (ko) 2009-09-16

Family

ID=41356608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080022246A KR20090097229A (ko) 2008-03-11 2008-03-11 반도체 및 lcd 제조용 정전척

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090097229A (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130129842A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤 정전 척 및 정전 척의 제조 방법
KR20140000265A (ko) * 2010-12-09 2014-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 로드록 장치
KR20150096492A (ko) * 2013-03-29 2015-08-24 토토 가부시키가이샤 정전척
KR20170106659A (ko) * 2012-12-11 2017-09-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 금속 본딩된 보호 층을 갖는 기판 지지 조립체
KR102000501B1 (ko) * 2018-03-14 2019-07-16 토토 가부시키가이샤 정전 척
US10679885B2 (en) 2015-11-17 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features
KR20200106830A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척
KR20200106827A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20200106828A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20200106829A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20210063499A (ko) 2019-11-22 2021-06-02 (주)보부하이테크 정전 척
KR20230107114A (ko) * 2022-01-07 2023-07-14 엔지케이 인슐레이터 엘티디 반도체 제조 장치용 부재

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140000265A (ko) * 2010-12-09 2014-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 로드록 장치
KR20130129842A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤 정전 척 및 정전 척의 제조 방법
KR20170106659A (ko) * 2012-12-11 2017-09-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 금속 본딩된 보호 층을 갖는 기판 지지 조립체
KR20150096492A (ko) * 2013-03-29 2015-08-24 토토 가부시키가이샤 정전척
US11476146B2 (en) 2015-11-17 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features
US10679885B2 (en) 2015-11-17 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with deposited surface features
US11769683B2 (en) 2015-11-17 2023-09-26 Applied Materials, Inc. Chamber component with protective ceramic coating containing yttrium, aluminum and oxygen
KR102000501B1 (ko) * 2018-03-14 2019-07-16 토토 가부시키가이샤 정전 척
KR20200106830A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척
KR20200106829A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20200106828A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20200106827A (ko) * 2019-03-05 2020-09-15 토토 가부시키가이샤 정전척 및 처리 장치
KR20210063499A (ko) 2019-11-22 2021-06-02 (주)보부하이테크 정전 척
KR20230107114A (ko) * 2022-01-07 2023-07-14 엔지케이 인슐레이터 엘티디 반도체 제조 장치용 부재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090097229A (ko) 반도체 및 lcd 제조용 정전척
CN108962715B (zh) 用于多前体流的半导体处理腔室
JP5766313B2 (ja) 膨張熱プラズマ装置
US20060288934A1 (en) Electrode assembly and plasma processing apparatus
CN107546095B (zh) 支撑组件、用于处理基底的装置和方法
TW201119522A (en) Plasma processing apparatus and electrode for same
KR20190048114A (ko) 지지 유닛 및 그를 포함하는 기판 처리 장치
TW201634761A (zh) 具有適用於凹槽的接觸環密封及竊流電極的電鍍設備
KR20200133465A (ko) 정전척 및 그 제조방법
KR20110006932A (ko) 기판 고정 장치
KR101040697B1 (ko) 정전척
KR101132632B1 (ko) 정전척
KR101970981B1 (ko) 지지 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101949406B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20220069341A (ko) 정전척 및 그 제조방법
KR101430745B1 (ko) 정전 척 및 기판 처리 장치
US11837492B2 (en) Electrostatic chuck having a gas flow feature, and related methods
KR100495711B1 (ko) 샤워헤드가 구비되는 평판표시소자 제조장치의 공정챔버
KR102286522B1 (ko) 정전 척
KR20140144770A (ko) 캐필러리부가 구비된 하나의 회전전극을 이용한 롤투롤 플라즈마 처리 시스템
KR20050005344A (ko) 표면에 냉각 유로를 구비한 정전척
KR101909453B1 (ko) 상부 전극 및 이를 구비한 공정챔버 및 공정챔버에 의해 제조되는 기판
KR101191543B1 (ko) 기판 도금 장치
KR20100020126A (ko) 라이너 어셈블리 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치
WO2019244520A1 (ja) チャック部材及び基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application