KR20170073055A - Electrostatic chuck - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전척에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 평판표시장치 제조를 위한 공정챔버 내에서 정전기적 흡착력으로 기판을 고정시키는 정전척에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 정전기척의 정전기력을 발생시키기 위한 제 1 및 제 2 척전극의 양단으로 각각 제 1 및 제 2 양극전원단자와 제 1 및 제 2 음극전원단자를 각각 구비하여, 기판을 척킹하지 않아도 되는 상황에서 제 1 척전극의 양단으로 각각 위치하는 제 1 음극전원단자와 제 2 양극전원단자로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하고, 또한 제 2 척전극의 양단으로 각각 위치하는 제 1 양극전원단자와 제 2 음극전원단자로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하여, 제 1 및 제 2 척전극에서는 열이 발생되도록 함으로써, 이를 통해, 정전척에 수분이 흡착 및 흡습되도록 하는 것을 방지하는 동시에 정전척으로 흡착 및 흡습된 수분을 제거하게 된다. The present invention relates to an electrostatic chuck, and more particularly, to an electrostatic chuck for fixing a substrate with an electrostatic attraction force in a process chamber for manufacturing a flat panel display.
The present invention is characterized in that first and second positive electrode power supply terminals and first and second negative electrode power supply terminals are respectively provided at both ends of first and second chuck electrodes for generating an electrostatic force of the electrostatic chuck, A direct current voltage between the positive and negative electrodes is applied to the first negative electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal respectively located at both ends of the first chuck electrode and the first positive electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal, The positive and negative dc voltages are respectively applied to the power terminal and the second negative electrode power terminal to generate heat in the first and second chuck electrodes to thereby prevent the moisture from being adsorbed and absorbed by the electrostatic chuck At the same time, the moisture adsorbed and absorbed by the electrostatic chuck are removed.
Description
본 발명은 정전척에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 평판표시장치 제조를 위한 공정챔버 내에서 정전기적 흡착력으로 기판을 고정시키는 정전척에 관한 것이다. The present invention relates to an electrostatic chuck, and more particularly, to an electrostatic chuck for fixing a substrate with an electrostatic attraction force in a process chamber for manufacturing a flat panel display.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판형 표시장치(flat display device)가 개발되어 각광받고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] In recent years, as the society has become a full-fledged information age, a display field for processing and displaying a large amount of information has rapidly developed, and a variety of flat display devices have been developed Be in the spotlight.
평판형 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판형 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.Specific examples of the flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED) Electroluminescence Display Device (ELD), and Organic Light Emitting Diode (OLED). These flat panel display devices have excellent performance in reducing thickness, weight, and power consumption. ).
이러한 평판형 표시장치는 기판 표면에 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo-lithography)공정, 박막의 노출된 부분을 제거해서 목적하는 형태로 패터닝(patterning) 하는 건식 또는 습식식각(etching) 공정이 수 차례 반복 포함되는데, 이중 박막증착공정을 비롯한 건식식각공정 등은 통상 밀폐된 공정챔버(process chamber) 내에서 진행되고, 각각의 공정챔버 내에는 기판을 고정시키기 위한 척(chuck)이 마련된다.Such a flat panel display device includes a thin film deposition process for forming a thin film of a predetermined material on a substrate surface, a photo-lithography process for exposing a selected portion of the thin film, a process for removing the exposed portion of the thin film, The dry etching process including the dual thin film deposition process and the like are carried out in a normally closed process chamber and the process chambers of the respective process chambers A chuck for fixing the substrate is provided.
여기서, 척(chuck)은 기판 고정원리에 따라 기계식, 진공식, 정전식으로 구분될 수 있지만, 정전기력에 의한 흡착원리를 이용해서 기판과의 물리적 접촉을 최소화하면서도 강하고 균일한 고정력을 발휘할 수 있는 정전척 (electrostatic chuck : ESC) 이 각광받고 있다.Here, the chuck can be classified into mechanical type, vacuum type, and electrostatic type according to the substrate fixing principle. However, by using the absorption principle by the electrostatic force, the chuck can minimize the physical contact with the substrate, Electrostatic chuck (ESC) is in the spotlight.
한편, 정전척 상부로 기판이 안착된 후 밀폐된 공정챔버 내에서 다수의 공정을 진행하고 난 후 기판이 또 다른 공정을 진행하기 위해 이동하게 되면, 정전척은 공정챔버 외부로 추출되어 다음 기판을 고정시키기 위해 이동하게 된다. When the substrate moves to another process after a plurality of processes are performed in a closed process chamber after the substrate is mounted on the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is extracted to the outside of the process chamber, So as to be fixed.
이때, 공정챔버의 외부에서 정전척이 이동하는 과정에서 정전척은 대기중에 노출되게 되는데, 대기중에 노출되는 과정에서 정전척으로는 대기 중의 수분 등이 흡착 및 흡습되게 된다. During the movement of the electrostatic chuck outside the process chamber, the electrostatic chuck is exposed to the atmosphere. In the process of being exposed to the atmosphere, the electrostatic chuck sucks and absorbs moisture in the air.
정전척으로 흡착 및 흡습된 수분은 정전척의 전원라인의 쇼트(short)를 발생시키거나, 정전척 자체의 수명을 단축시키게 된다.The moisture adsorbed and absorbed by the electrostatic chuck causes a short of the power supply line of the electrostatic chuck or shortens the life of the electrostatic chuck itself.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 추가 장치 및 공정 없이 정전척으로 흡착 및 흡습된 수분을 제거하는 것을 제 1 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has as its first object to remove water adsorbed and absorbed by an electrostatic chuck without any additional apparatus or process.
이를 통해, 공정의 효율성을 향상시키는 것을 제 2 목적으로 한다. The second object is to improve the efficiency of the process.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판처리장치에서 기판이 안착 및 고정되는 정전척에 있어서, 척베이스와; 상기 척베이스 상부로 고정되어, 상기 기판이 안착 및 고정되는 척바디와; 상기 척바디 내부에 구비되어, 양단으로 제 1 양극전원단자와 제 2 음극전원단자가 구비된 제 1 척전극과; 상기 척바디 내부에 구비되어, 상기 제 1 척전극과 서로 이격되어 배치되고, 양단으로 제 1 음극전원단자와 제 2 양극전원단자가 구비된 제 2 척전극을 포함하며, 상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 1 음극전원단자로 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극 사이로는 정전기력이 발생되며, 상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 2 음극전원단자로 동시에 전압이 인가되고, 상기 제 1 음극전원단자와 상기 제 2 양극전원단자로 동시에 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 발열되는 정전척을 제공한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an electrostatic chuck wherein a substrate is seated and fixed in a substrate processing apparatus, comprising: a chuck base; A chuck body fixed above the chuck base, on which the substrate is seated and fixed; A first chuck electrode provided in the chuck body and having first and second cathode power terminals at both ends; And a second chuck electrode disposed within the chuck body and spaced apart from the first chuck electrode and having a first cathode power terminal and a second cathode power terminal at both ends, The first and second chuck electrodes and the first and second chuck electrodes are electrically connected to each other, and when a voltage is applied to the first cathode power terminal, an electrostatic force is generated between the first and second chuck electrodes, The first and second chuck electrodes provide an electrostatic chuck that generates heat when voltage is applied to both the first negative electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal at the same time.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 정전척이 정전기력을 발생시키기 위한 제 1 및 제 2 척전극의 양단으로 각각 제 1 및 제 2 양극전원단자와 제 1 및 제 2 음극전원단자를 각각 구비하여, 기판을 척킹하지 않아도 되는 상황에서는 제 1 척전극의 양단으로 각각 위치하는 제 1 음극전원단자와 제 2 양극전원단자로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하고, 또한 제 2 척전극의 양단으로 각각 위치하는 제 1 양극전원단자와 제 2 음극전원단자로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하여, 제 1 및 제 2 척전극에서는 열이 발생되도록 한다. As described above, according to the present invention, the electrostatic chuck is provided with first and second positive electrode power supply terminals and first and second negative electrode power supply terminals respectively at both ends of first and second chuck electrodes for generating an electrostatic force In a situation in which the substrate is not required to be chucked, the direct-current voltages of the positive and negative electrodes are respectively applied to the first negative electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal respectively located at both ends of the first chuck electrode, The first and second chuck electrodes generate a heat by applying a DC voltage between the positive and negative electrodes to the first positive power supply terminal and the second negative power supply terminal, respectively.
이를 통해, 정전척에 수분이 흡착 및 흡습되도록 하는 것을 방지하는 효과가 있는 동시에 정전척으로 흡착 및 흡습된 수분을 제거하는 효과가 있다. As a result, there is an effect of preventing moisture from being adsorbed and absorbed by the electrostatic chuck, and at the same time, there is an effect of removing moisture adsorbed and absorbed by the electrostatic chuck.
따라서, 정전척으로 흡착 또는 흡습된 수분에 의해 정전척의 전원라인의 쇼트(short)가 발생되거나, 정전척 자체의 수명이 단축되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한, 정전척에 흡습 및 흡착된 수분을 제거하기 위한 별도의 공정을 필요로 하지 않음으로써, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent a short circuit of the power supply line of the electrostatic chuck by the moisture adsorbed or absorbed by the electrostatic chuck, or a problem that the lifetime of the electrostatic chuck itself is shortened. Further, It is possible to shorten the processing time and improve the efficiency of the process.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전척이 구비된 기판처리장치 내부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a는 도 1의 정전척의 상세 단면도.
도 2b는 도 1의 정전척의 제 1 및 제 2 척전극의 배치도를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 평판형 표시장치의 제조를 위한 클린룸 내부를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4a ~ 4b는 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 구동원리를 개략적으로 도시한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the inside of a substrate processing apparatus provided with an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 2a is a detailed cross-sectional view of the electrostatic chuck of Figure 1;
FIG. 2B is a plan view schematically showing the arrangement of the first and second chuck electrodes of the electrostatic chuck of FIG. 1; FIG.
3 is a plan view schematically showing the inside of a clean room for manufacturing a flat display device.
4A to 4B are cross-sectional views schematically showing a driving principle of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.
본원발명은 기판처리장치에서 기판이 안착 및 고정되는 정전척에 있어서, 상기 기판이 안착 및 고정되는 척바디와, 상기 척바디 내부에 구비되어, 양단으로 제 1 양극전원단자와 제 2 음극전원단자가 구비된 제 1 척전극과, 상기 척바디 내부에 구비되어, 상기 제 1 척전극과 서로 이격되어 배치되고, 양단으로 제 1 음극전원단자와 제 2 양극전원단자가 구비된 제 2 척전극을 포함하며, 상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 1 음극전원단자로 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극 사이로는 정전기력이 발생되며, 상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 2 음극전원단자로 동시에 전압이 인가되고, 상기 제 1 음극전원단자와 상기 제 2 양극전원단자로 동시에 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 발열되는 정전척을 제공한다. The present invention provides an electrostatic chuck wherein a substrate is seated and fixed in a substrate processing apparatus, the electrostatic chuck having a chuck body on which the substrate is seated and fixed and a chuck body provided on both sides of the chuck body, And a second chuck electrode disposed inside the chuck body and spaced apart from the first chuck electrode and having a first cathode power terminal and a second cathode power terminal at both ends of the first chuck electrode, An electrostatic force is generated between the first and second chuck electrodes when a voltage is applied between the first positive electrode power supply terminal and the first negative electrode power supply terminal, And the first and second chuck electrodes provide an electrostatic chuck that generates heat when voltage is applied to both the first negative electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal at the same time.
이때, 상기 정전기력에 의해 상기 척바디의 표면으로 상기 기판이 고정되며, 상기 제 1 척전극의 상기 제 1 양극전원단자로 전압이 인가되면 양극의 척킹력이 발생되며, 상기 제 2 척전극의 상기 제 1 음극전원단자로 전압이 인가되면 음극의 척킹력이 발생되며, 상기 정전기력은 상기 양극 및 음극의 척킹력에 의해 발생된다. In this case, the substrate is fixed to the surface of the chuck body by the electrostatic force. When a voltage is applied to the first anode power terminal of the first chuck electrode, a chucking force of the anode is generated, When a voltage is applied to the first negative electrode power terminal, a chucking force of the negative electrode is generated, and the electrostatic force is generated by the chucking force of the positive electrode and the negative electrode.
그리고, 상기 척바디 상에는 제 1 및 제 2 절연층을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 상기 제 1 및 제 2 절연층 사이로 개재되며, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 상기 척바디의 형상을 따라 상기 척바디의 가장자리로부터 중심부를 향해 나선형 구조를 갖는다. The first and second chuck electrodes are sandwiched between the first and second insulating layers. The first and second chuck electrodes are connected to the chuck body And has a spiral structure from the edge of the chuck body toward the center along the shape of the chuck body.
이때, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 바 형상(bar type), 링 형상(ring type), 원반 형상(disk type) 중 선택된 하나로 이루어지며, 상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 1 음극전원단자는 이격되어 나란하게 위치하고, 상기 제 2 음극전원단자와 상기 제 2 양극전원단자는 이격되어 나란하게 위치한다. The first and second chuck electrodes may be formed of one selected from the group consisting of a bar type, a ring type, and a disk type, And the second cathode power terminal and the second cathode power terminal are spaced apart from each other.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전척이 구비된 기판처리장치 내부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2a는 도 1의 정전척의 상세 단면도이며, 도 2b는 도 1의 정전척의 제 1 및 제 2 척전극의 배치도를 개략적으로 도시한 평면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the inside of a substrate processing apparatus provided with an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a detailed sectional view of the electrostatic chuck of FIG. 1, And a plan view schematically showing the arrangement of the second chuck electrodes.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판처리장치(100)는 기판(1)이 처리되는 공간을 제공하는 챔버(110)와, 챔버(110)의 하부에 구비되어 기판(1)이 안치되는 기판 안치유닛(120)과, 기판 안치유닛(120)의 상부에 구비되어 박막의 증착 또는 식각을 위한 공정가스가 분사되는 가스 분사유닛(130)이 구비된다. 1, the substrate processing apparatus 100 includes a chamber 110 provided with a space in which a substrate 1 is processed, a substrate holder 110 provided below the chamber 110,
이때 기판 안치유닛(20)은 정전기력을 사용해 기판(1)을 척킹(chucking) 또는 디척킹(dechucking)시키는 정전척으로 이루어진다. At this time, the substrate placing unit 20 is made of an electrostatic chuck which chucks or dechucks the substrate 1 using an electrostatic force.
기판처리장치(100)에서 기판(1)을 처리하는 공정을 진행하기 위해서는 기판(1)을 챔버(110) 내부의 기판 안치유닛(이하, 정전척이라 함)(120)에 척킹시켜서 기판(1)을 가공한 후, 다음 단계의 가공을 위해 디척킹하는 과정을 여러번 반복하게 된다.The substrate 1 is chucked to a substrate holding unit 120 (hereinafter referred to as an electrostatic chuck) 120 inside the chamber 110 to process the substrate 1 in the substrate processing apparatus 100, ), And then the process of dechucking for the next step is repeated several times.
여기서, 정전척(120)은 정전기력을 이용하여 기판(1)을 고정시키는 기판 지지대로서, 도 2a에 도시한 바와 같이 챔버(110)의 바닥으로부터 직립 설치된 지지프레임 역할의 척베이스(121) 및 이의 상부로 고정되어 직접적으로 기판(1)을 지지하면서 정전기에 의한 흡착력을 발휘하는 척바디(123)로 구분될 수 있다.Here, the
이중 척베이스(121)는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy)으로 이루어질 수 있고, 특히 챔버(110) 내의 진행공정이 플라즈마를 이용한 박막증착 내지는 건식식각일 경우에, 플라즈마 생성을 위해서 기판(1) 상부로 대면 배치되는 플라즈마전극과 전기적 작용을 하는 또 다른 전극역할을 겸할 수 있다. 이 경우 플라즈마전극으로는 RF 전압이 인가되고, 척베이스(121)에는 바이어스전압이 인가된다.The
그리고 이러한 척베이스(121) 상면에는 척바디(123)가 접착 및 고정된다.On the upper surface of the
척바디(123)는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 척바디(123)는 알루미나(Al2O3), 산화 이트륨(Y2O3), 알루미늄 나이트라이드(Aluminum Nitride) 등으로 이루어질 수 있다. 척바디(123)는 애노다이징(anodizing) 처리, 소결 처리 될 수 있다. The
이러한 척바디(123)는 기판(1)이 안착됨과 동시에 기판(1)을 고정시키기 위한 정전흡착력이 발휘되는 부분으로서, 제 1 절연층(125a)과, 이의 상부에 위치되는 전극부(200)와 전극부(200)를 덮으면서 그 상면으로 기판(1)이 안착되는 제 2 절연층(125b)을 포함한다. The
여기서, 전극부(200)는 서로 다른 두개의 극성을 갖는 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)을 포함하며, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)은 교대로 번갈아가며 배치된다. Here, the
즉, 제 1 척전극(210)으로는 양극의 직류전압이 인가되어 제 1 척전극(210)은 양극의 척킹력을 발생시키게 되며, 제 2 척전극(220)으로는 음극의 직류전압이 인가되어 제 2 척전극(220)은 음극의 척킹력이 발생된다. That is, the DC voltage of the anode is applied to the
따라서, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220) 사이로는 양극 및 음극 척킹력에 의한 정전기력이 발생하게 된다. Accordingly, an electrostatic force is generated between the first and
전극부(200)는 전도성 금속류로 이루어질 수 있는데, 바람직하게는 비저항이 적은 텅스텐(W)으로 제조되는 것이 바람직하다. The
여기서, 도 2b에 도시한 바와 같이 전극부(200)의 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)은 서로 일정간격 이격하여 대면된 상태로 척바디(123)의 형상을 따라 척바디(123)의 가장자리로부터 중심부를 향해 소라의 껍데기처럼 빙빙 돌아간 모양의 나선형 구조를 갖도록 형성된다. 2B, the first and
이러한 전극부(200)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 전극부(200)는 각각 바 형상(bar type), 링 형상(ring type), 원반 형상(disk type) 등 다양하게 형성될 수 있다. The
여기서, 정전척(120)의 척킹 및 디척킹에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 챔버(110)의 내부로 기판(1)을 로딩시킨 후, 정전척(120)에 내장된 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로 각각 양극 및 음극의 직류전압을 인가하면, 정전척(120)의 표면에 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 양극 및 음극 척킹력에 의한 정전기력이 발생되어 기판(1)을 견고히 고정하는 척킹 작업이 수행되는 것이다. Here, the chucking and dechucking of the
이 상태에서, 챔버(110)의 내부에서 공정이 완료되면, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로 공급된 양극 및 음극의 직류전압을 차단하고, 기판(1)을 정전척(120)에서 분리하는 디척킹 작업을 수행하게 된다. In this state, when the process is completed in the chamber 110, the DC voltage of the positive and negative electrodes supplied to the first and
한편, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 일단에는 양극 및 음극의 직류전압을 인가하기 위한 제 1 양극전원단자(211)와 제 1 음극전원단자(221)가 각각 구비되며, 특히 본 발명의 실시예에 따른 정전척(120)은 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 타단으로 제 2 음극전원단자(213)와 제 2 양극전원단자(223)가 구비된다. A first positive
즉, 제 1 척전극(210)의 일단에는 제 1 양극전원단자(211)가 구비되며 타단에는 제 2 음극전원단자(213)가 구비되며, 제 2 척전극(220)의 일단에는 제 1 음극전원단자(221)가 구비되며 타단에는 제 2 양극전원단자(223)가 구비되는 것이다. That is, the
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(120)은 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로 인가되는 양극 및 음극의 직류전압에 의해 발생되는 양극 및 음극 척킹력에 의한 정전기력을 통해 기판(1)을 척킹하게 되며, 기판(1)을 척킹하지 않을 때에는 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 양단으로 각각 공급되는 양극 및 음극의 직류전압을 통해 열을 발산하게 된다. Accordingly, the
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 정전척(120)을 통해 기판(1)을 척킹하기 위해서는 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 각 일단에 구비된 제 1 양극전원단자(211)와 제 1 음극전원단자(221)에 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하여, 제 1 척전극(210)에는 양극의 척킹력을 발생시키고, 제 2 척전극(220)으로는 음극의 척킹력을 발생시킨다. In order to chuck the substrate 1 through the
양극 및 음극의 척킹력에 의해 제 1 및 제 2 척전극(210, 220) 사이에서는 정전기력이 발생되어, 정전척(120)은 기판(1)을 척킹하게 된다. An electrostatic force is generated between the first and
그리고, 정전척(120)이 기판(1)을 척킹하지 않아도 되는 상황에서는, 제 1척전극(210)의 양단으로 각각 위치하는 제 1 양극전원단자(211)와 제 2 음극전원단자(213)로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하고, 또한 제 2 척전극(220)의 양단으로 각각 위치하는 제 1 음극전원단자(221)와 제 2 양극전원단자(223)로 각각 음극과 양극의 직류전압을 인가하는 것이다. When the
이를 통해, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)에서는 열이 발생되게 되어, 정전척(120)에 흡착 및 흡습된 수분을 제거하게 된다. As a result, heat is generated in the first and
따라서, 정전척(120)으로 흡착 또는 흡습된 수분에 의해 정전척(120)의 전원라인의 쇼트(short)가 발생되거나, 정전척(120) 자체의 수명이 단축되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 대해 도 3및 도 4를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. Therefore, it is possible to prevent a short circuit of the power supply line of the
도 3은 평판형 표시장치의 제조를 위한 클린룸 내부를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 4a ~ 4b는 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 구동원리를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a plan view schematically showing the inside of a clean room for manufacturing a flat display device, and FIGS. 4a to 4b are cross-sectional views schematically showing the driving principle of the electrostatic chuck according to the embodiment of the present invention.
여기서, 평판형 표시장치의 여러 제조공정은 온도, 습도, 조도, 기류, 공기압 등의 여러 가지 요인이 환경적으로 제어된 밀폐공간인 클린룸(clean room : 300)에서 진행되는데, 이러한 클린룸(300)의 천정과 바닥에는 각각 팬(pan) 필터장치가 설치되며, 이들을 통해 내부온도와 습도의 조절은 물론 클린룸(300) 내에서의 공기를 순환시킴과 동시에 높은 청정도를 유지한다. Here, various manufacturing processes of the flat panel display device are performed in a
도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 클린룸(300) 내부에는 동일 또는 연관된 기능을 수행하는 여러 공정챔버(310)가 하나의 그룹을 이뤄 배치된다. As shown in FIG. 3, in the
여기서, 클린룸(300) 내부는 여러 공정챔버(310)가 위치하는 진공부(320)와, 대기부(330)로 나뉘어 정의될 수 있는데, 진공부(320)에서는 도면상에 정의된 A라인을 따라 정전척(120)에 의해 기판(1)이 척킹된 상태로 다수의 공정챔버(310) 내에서 공정을 진행하게 된다.The inside of the
공정이 완료된 기판(1)이 또 다른 공정을 진행하기 위해 다른 클린룸 내부로 이동되면, 정전척(120)은 클린룸(100) 내부의 대기부(330)에서 B라인 따라 A 라인의 시작점으로 이동하게 된다.When the processed substrate 1 is moved to another clean room to proceed to another process, the
이때, 클린룸(100) 내부의 대기부(330)를 통해 이동되는 정전척(120)으로는 대기중의 수분 등이 흡착 및 흡습되게 되는데, 이와 같이 정전척(120)으로 수분이 흡착 및 흡습되면 정전척(120)의 전원라인의 쇼트(short)를 발생시키거나, 정전척(120) 자체의 수명을 단축시키게 된다. At this time, moisture or the like in the air is adsorbed and absorbed by the
따라서, 정전척(120)에 흡착 및 흡습된 수분을 제거하기 위한 별도의 공정을 필요로 하는데, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(120)은 정전기력을 발생시키기 위한 척바디(123)의 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 각 양단으로 각각 양극 및 음극의 직류전압을 인가하여, 정전척(120)이 대기부(330)에서 B라인을 따라 이동하는 과정에서 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로부터 열이 발생되도록 하여, 정전척(120)에 흡습 및 흡착된 수분을 제거되도록 하는 것이다. Therefore, the
즉, 정전척(120)이 클린룸(300) 내부의 진공부(320)에서 A라인을 따라 이동하는 과정에서는, 도 4a에 도시한 바와 같이 제 1 척전극(210)의 일단에 구비된 제 1 양극전원단자(211)와 제 2 척전극(220)의 일단에 구비된 제 1 음극전원단자(221)로 각각 양극 및 음극의 직류전압을 인가하게 된다. 4A, when the
따라서, 제 1 척전극(210)의 양극의 척킹력과 제 2 척전극(220)의 음극의 척킹력에 의해 발생하는 정전기력을 통해 정전척(120)은 기판(1)을 척킹한 상태로, 클린룸(300) 내부의 진공부(320)에서 A라인을 따라 이동하게 된다. Therefore, the
그리고, 정전척(120) 상에 척킹된 기판(1)의 공정이 완료되면, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로 공급된 양극 및 음극의 직류전압을 차단하고, 기판(1)을 정전척(120)에서 분리하는 디척킹 한 후, 기판(1)을 다른 클린룸 내부로 이동시키게 된다. When the substrate 1 is chucked on the
이때, 정전척(120)은 클린룸(300) 내부의 대기부(330)에서 B라인을 따라 A라인의 시작점으로 이동하게 되는데, 이때 정전척(120)에는 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 척전극(210)의 일단에 구비된 제 1 양극전원단자(211)로 양극의 전압을 인가하게 되고, 제 1 척전극(210)의 타단에 구비된 제 2 음극전원단자(213)로 음극의 전압을 인가하게 된다. At this time, the
또한, 제 2 척전극(220)의 일단에 구비된 제 1 음극전원단자(221)로 음극의 전압을 인가하게 되고, 제 2 척전극(220)의 타단에 구비된 제 2 양극전원단자(223)로 양극의 전압을 인가하게 된다. The voltage of the negative electrode is applied to the first negative electrode
이를 통해, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로부터 열이 발생하게 되고, 정전척(120)은 클린룸(300) 내부의 대기부(330)에서 B라인을 따라 이동하는 과정에서, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)으로부터 발생되는 열에 의해 대기중의 수분이 정전척(120)에 흡착 및 흡습되는 것을 방지하게 되며, 또한 정전척(120)에 흡착 및 흡습된 수분 또한 제거하게 된다. As a result, heat is generated from the first and
이를 통해, 정전척(120)에 흡습 및 흡착된 수분을 제거할 수 있어, 정전척(120)으로 흡착 또는 흡습된 수분에 의해 정전척(120)의 전원라인의 쇼트(short)가 발생되거나, 정전척(120) 자체의 수명이 단축되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다. As a result, the moisture absorbed and adsorbed by the
또한, 정전척(120)에 흡습 및 흡착된 수분을 제거하기 위한 별도의 공정을 필요로 하지 않음으로써, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. In addition, since the
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(120)은 정전기력을 발생시키기 위한 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 양단으로 각각 제 1 및 제 2 양극전원단자(211, 223)와 제 1 및 제 2 음극전원단자(221, 213)가 각각 구비되어, 기판(1)을 척킹하고자 할 경우에는 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)의 각 제 1 양극전원단자(211)와 제 1 음극전원단자(221)로 양극 및 음극의 직류전압을 인가하여 기판(1)을 척킹하게 되고, 기판(1)을 척킹하지 않아도 되는 상황에서는 제 1 척전극(210)의 양단으로 각각 위치하는 제 1 양극전원단자(211)와 제 2 음극전원단자(213)로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하고, 또한 제 2 척전극(220)의 양단으로 각각 위치하는 제 1 음극전원단자(221)와 제 2 양극전원단자(223)로 각각 양극과 음극의 직류전압을 인가하여, 제 1 및 제 2 척전극(210, 220)에서는 열이 발생되도록 한다. As described above, the
이를 통해, 정전척(120)에 수분이 흡착 및 흡습되도록 하는 것을 방지하는 동시에 정전척(120)으로 흡착 및 흡습된 수분을 제거하게 된다. This prevents water from being adsorbed and absorbed by the
따라서, 정전척(120)으로 흡착 또는 흡습된 수분에 의해 정전척(120)의 전원라인의 쇼트(short)가 발생되거나, 정전척(120) 자체의 수명이 단축되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 정전척(120)에 흡습 및 흡착된 수분을 제거하기 위한 별도의 공정을 필요로 하지 않음으로써, 공정시간을 단축할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. Therefore, it is possible to prevent a short circuit of the power supply line of the
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
215 : 척바디
210, 220 : 제 1 및 제 2 척전극
211 : 제 1 양극전원단자
213 : 제 2 음극전원단자
221 : 제 1 음극전원단자
223 : 제 2 양극전원단자215: Chuck body
210 and 220: first and second chuck electrodes
211: First anode power terminal
213: Second negative electrode power terminal
221: First negative electrode power supply terminal
223: Second anode power terminal
Claims (7)
상기 기판이 안착 및 고정되는 척바디와;
상기 척바디 내부에 구비되어, 양단으로 제 1 양극전원단자와 제 2 음극전원단자가 구비된 제 1 척전극과;
상기 척바디 내부에 구비되어, 상기 제 1 척전극과 서로 이격되어 배치되고, 양단으로 제 1 음극전원단자와 제 2 양극전원단자가 구비된 제 2 척전극
을 포함하며,
상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 1 음극전원단자로 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극 사이로는 정전기력이 발생되며,
상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 2 음극전원단자로 동시에 전압이 인가되고, 상기 제 1 음극전원단자와 상기 제 2 양극전원단자로 동시에 전압이 인가되면, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 발열되는 정전척.
An electrostatic chuck wherein a substrate is seated and fixed in a substrate processing apparatus,
A chuck body on which the substrate is seated and fixed;
A first chuck electrode provided in the chuck body and having first and second cathode power terminals at both ends;
A second chuck electrode provided in the chuck body and spaced apart from the first chuck electrode and having first and second cathode power terminals at both ends,
/ RTI >
When a voltage is applied to the first positive electrode power supply terminal and the first negative electrode power supply terminal, an electrostatic force is generated between the first and second chuck electrodes,
When a voltage is simultaneously applied to the first positive electrode power supply terminal and the second negative electrode power supply terminal and the voltage is simultaneously applied to the first negative electrode power supply terminal and the second positive electrode power supply terminal, Electrostatic chuck.
상기 정전기력에 의해 상기 척바디의 표면으로 상기 기판이 고정되는 정전척.
The method according to claim 1,
And the substrate is fixed to the surface of the chuck body by the electrostatic force.
상기 제 1 척전극의 상기 제 1 양극전원단자로 전압이 인가되면 양극의 척킹력이 발생되며, 상기 제 2 척전극의 상기 제 1 음극전원단자로 전압이 인가되면 음극의 척킹력이 발생되며, 상기 정전기력은 상기 양극 및 음극의 척킹력에 의해 발생되는 정전척.
The method according to claim 1,
A chucking force of an anode is generated when a voltage is applied to the first cathode power terminal of the first chuck electrode and a chucking force of the cathode is generated when a voltage is applied to the first cathode power terminal of the second chuck electrode, Wherein the electrostatic force is generated by a chucking force of the positive electrode and the negative electrode.
상기 척바디 상에는 제 1 및 제 2 절연층을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 척전극은 상기 제 1 및 제 2 절연층 사이로 개재되는 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the chuck body includes first and second insulating layers, and the first and second chuck electrodes are interposed between the first and second insulating layers.
상기 제 1 및 제 2 척전극은 상기 척바디의 형상을 따라 상기 척바디의 가장자리로부터 중심부를 향해 나선형 구조를 갖는 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second chuck electrodes have a spiral structure from the edge of the chuck body toward the center along the shape of the chuck body.
상기 제 1 및 제 2 척전극은 바 형상(bar type), 링 형상(ring type), 원반 형상(disk type) 중 선택된 하나로 이루어지는 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the first and second chuck electrodes are formed of one selected from a bar type, a ring type, and a disk type.
상기 제 1 양극전원단자와 상기 제 1 음극전원단자는 이격되어 나란하게 위치하고, 상기 제 2 음극전원단자와 상기 제 2 양극전원단자는 이격되어 나란하게 위치하는 정전척.
The method according to claim 1,
Wherein the first anode power terminal and the first anode power terminal are spaced apart from each other and the second cathode power terminal and the second anode power terminal are spaced apart from each other.
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KR20200092241A (en) | 2019-01-24 | 2020-08-03 | 김순훈 | Electrostatic chuck |
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- 2015-12-18 KR KR1020150181450A patent/KR102496166B1/en active IP Right Grant
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