KR20190053714A - Electrostatic chuck mnufacturing method the electrostatic chuck - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses an electrostatic chuck and a manufacturing method thereof, which are proper to corresponding to a large area substrate and is easy to be manufactured. A first dielectric layer (10′) and a second dielectric layer (20′) are formed on an electrostatic chuck base (1), and the electrostatic chuck base has a structure having an electrode pattern (40) provided between the dielectric layers (10′, 20′). The dielectric layers (10′, 20′) are a hardening layer of liquefied resins. An insulating film or a foam material sheet (50) can be attached onto the second dielectric layer (20′) supporting the substrate.

Description

정전척 제조방법 및 정전척{Electrostatic chuck mnufacturing method the electrostatic chuck}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrostatic chuck manufacturing method and an electrostatic chuck,

본 발명은 정전척(ESC), 특히는 디스플레이 공정에서 기판의 척킹에 사용되는 정전척 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic chuck (ESC), and more particularly to an electrostatic chuck used for chucking a substrate in a display process and a method of manufacturing the same.

정전척은 유리, 웨이퍼 등의 피처리 대상 기판을 홀딩하기 위해 사용되는 부품으로, 기판 오염의 가능성이 적고 기판에 물리적인 힘을 가하지 않으면서도 위치 및 온도 제어를 정확히 할 수 있어, 반도체나 LED, 디스플레이 제조공정 등에서 광범위하게 사용된다.The electrostatic chuck is a part used for holding a substrate to be processed such as glass, wafer, etc., and it is possible to precisely control the position and the temperature without applying a physical force to the substrate, Display manufacturing process, and the like.

반도체나 디스플레이 산업 모두에서 기판의 대면적화가 추구되고 있다. 디스플레이 8세대 공정의 경우 기판의 짧은 변 길이가 대략 2200mm에 이르며, 10세대의 경우 2900mm에 이른다. 이와 같은 대면적 기판의 정밀한 핸들링을 위해서는 정전척의 역할이 중요하다.A larger area of the substrate is sought in both the semiconductor and display industries. In the 8th generation display process, the short side length of the substrate is approximately 2200 mm, and in the 10th generation, 2900 mm. The role of electrostatic chuck is important for precise handling of such large-area substrates.

정전척의 대표적인 예로는 세라믹 타입의 정전척이 있다. 세라믹 정전척은 전극 패턴이 인쇄된 제1 그린 시트에 제2 그린 시트를 적층 후 공소결(co-firing)함에 의해 제조될 수 있는데, 고온의 공소결 과정에 전극 재료와 세라믹 재료 간의 열팽창계수 차이로 인해 내부응력이 축적되고 이로 인해 정전척이 변형되는 등의 문제가 발생한다. 세라믹 정전척은 상대적으로 대면적화에 적합하지 않는 측면이 있다.A representative example of the electrostatic chuck is a ceramic type electrostatic chuck. The ceramic electrostatic chuck can be manufactured by laminating a second green sheet on a first green sheet having an electrode pattern printed thereon and then co-firing the ceramic green sheet. In the hot sintering process, the thermal expansion coefficient difference between the electrode material and the ceramic material The internal stress accumulates due to the stress, which causes deformation of the electrostatic chuck. The ceramic electrostatic chuck has a side that is not suitable for relatively large size.

디스플레이 공정에서 주로 사용되는 정전척으로 폴리이미드(polyimide) 타입의 정전척이 있다. 이 정전척은 척킹 전극의 절연을 위한 유전체로 폴리이디드 필름이 사용된 것인데, 대면적화에 적합하지만 연질인 폴리이미드 필름의 약한 내구성과 그로 인한 정전척의 짧은 수명이 문제된다. 이 문제에 관해서 한국특허공개 제2005-0064336호가 참조될 수 있다.An electrostatic chuck mainly used in a display process is a polyimide type electrostatic chuck. This electrostatic chuck uses a polyimide film as a dielectric material for insulation of the chucking electrode. Although it is suitable for large-sized, it is problematic in that the soft durability of the polyimide film and thus the short life of the electrostatic chuck are caused. Korean Patent Publication No. 2005-0064336 can be referred to regarding this problem.

폴리이미드 정전척은 제작과정에 필름의 적층 및 가압 부착이 필요한데, 여러 장의 필름을 순차적으로 부착해야 하고 그 과정에 정밀도와 시간이 요구된다. 적층 필름들이 서로 정확히 매칭되어야 하며, 이들 사이에 기포가 존재하거나 필름에 주름이 발생되어서는 안된다.The polyimide electrostatic chuck is required to laminate and pressurize the film during the manufacturing process. It is necessary to attach a plurality of films sequentially and precision and time are required in the process. The laminated films must be precisely matched to one another and there should be no bubbles or wrinkles between them.

디스플레이 공정에서 상하 혹은 좌우로 대향 배치된 2개의 기판을 서로 마주하고 공정을 수행해야 하는 경우가 있다. LCD 공정에서 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 합착하는 경우, OLED 봉지공정에서 TFT 기판에 커버 유리를 씌우는 경우 등의 경우가 그러하다. 이 경우들에 있어 양 기판 간의 거리가 매우 짧은데, 폴리이미드 정전척의 경우 절연 파괴로 인해 아킹이 발생하는 문제가 생길 수 있다.There may be a case where the two substrates facing each other in the vertical direction or the horizontal direction in the display process face each other and perform the process. In the case of attaching the TFT substrate and the color filter substrate to each other in the LCD process, the case of covering the TFT substrate with the cover glass in the OLED encapsulation process is the case. In this case, the distance between both substrates is very short. In case of polyimide electrostatic chuck, arcing may occur due to insulation breakdown.

이상 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것으로, 설명된 사항들이 반드시 이 기술분야에서 이미 공공연히 알려져 있다거나 일반적인 지식에 해당한다고 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.It should be understood that the above description is for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and should not be construed as an admission that the items described are necessarily public knowledge or public knowledge in the art.

본 발명은 위와 같은 종래기술에 대한 인식에 기초한 것으로, 대면적 기판의 대응에 적합하며 또한 제조가 용이한 정전척 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck suitable for large-area substrates and easy to manufacture and a method of manufacturing the electrostatic chuck.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 반드시 여기서 언급된 사항에 국한되지 않으며, 미처 언급되지 않은 또 다른 과제들은 이하 기재되는 사항에 의해서도 이해될 수 있을 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not necessarily limited to those described herein, and other matters not mentioned in the present invention may be understood by the following description.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전척은 폴리머로 이루어진 제1 및 제2 유전층의 사이에 기판 처킹을 위한 전극 패턴이 배치된 구조를 갖는다. 이들 유전층은 절연층으로도 불릴 수 있으며, 정전기력의 발생을 위해 요구되는 적정한 유전율을 갖는다. 예로서 유전층들은 표면 절연저항 값이 109~1014Ωcm인 폴리머 소재일 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrostatic chuck having a structure in which an electrode pattern for chucking a substrate is disposed between first and second dielectric layers made of a polymer. These dielectric layers may also be referred to as insulating layers and have appropriate dielectric constants required for the generation of electrostatic forces. For example, the dielectric layers may be polymeric materials having a surface insulation resistance value of 10 9 to 10 14 Ωcm.

본 발명에 의하면 위 유전층들은 액상의 수지를 경화시킴에 의해 형성된다. 만일 이들 유전층을 기 제조된 폴리머 플레이트를 접합하는 방식으로 제조하는 경우, 플레이트들 간 접합층이 플라즈마 환경에서 쉽게 침식될 수 있고 이의 방지를 위해서는 또 다른 대책이 마련되어야 한다. 이는 정전척의 설계를 제약하고, 제작 상의 불편과 정전척의 수명 단축을 야기할 수 있다.According to the present invention, the above dielectric layers are formed by curing a liquid resin. If these dielectric layers are manufactured by joining the prepared polymer plates, the bonding layer between the plates can easily be eroded in a plasma environment and another countermeasure must be taken in order to prevent this. This restricts the design of the electrostatic chuck and may cause inconvenience to manufacture and shorten the life of the electrostatic chuck.

본 발명에서와 같이 액상 수지를 경화시켜 척킹 전극의 절연을 위한 유전체로 사용한 예는 종래에는 없었다. 종래에는 고내식성 및 안정적인 절연특성의 확보를 위해 세라믹 소결체나 잘 제조된 폴리머 필름 제품을 이용해왔고, 이것이 이 업계에서의 상식이었다. 본 발명은 이러한 기존 관념에서 벗어나 새로운 접근 방식을 제안하는 것이다.As in the present invention, there has heretofore been no example in which a liquid resin is cured to form a dielectric for insulation of a chucking electrode. Conventionally, ceramics sintered bodies or well-made polymer film products have been used for securing high corrosion resistance and stable insulation characteristics, and this is common sense in the industry. The present invention is to propose a new approach that departs from this existing concept.

본 발명에 따르면 정전척 제조방법은 a) 베이스의 상부면 가장자리를 따라 제1 댐을 설치하는 단계, 제1 댐에 의해 둘러싸인 베이스의 상부는 제1 영역으로 규정됨; b) 제1 영역에 제1 액상 수지를 주입하고 이를 경화시키는 단계; c) 경화된 제1 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 제1 유전층을 마련하는 단계; d) 제1 유전층 상에 전극 패턴을 형성하는 단계; e) 제1 유전층의 가장자리를 따라 제2 댐을 설치하는 단계, 제2 댐에 의해 둘러싸인 제1 유전층 상부는 제2 영역으로 규정됨; f) 제2 영역에 제2 액상 수지를 주입하고 이를 경화시키는 단계; 및 g) 경화된 제2 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 제2 유전층을 마련하는 단계;를 포함할 수 있다.According to the invention, an electrostatic chuck manufacturing method comprises the steps of: a) installing a first dam along a top edge of a base, the top of the base surrounded by the first dam defining a first area; b) injecting a first liquid resin into the first region and curing the first liquid resin; c) flattening the upper surface of the cured first liquid resin to form a first dielectric layer; d) forming an electrode pattern on the first dielectric layer; e) installing a second dam along an edge of the first dielectric layer, the upper portion of the first dielectric layer surrounded by the second dam defining a second region; f) injecting a second liquid resin into the second region and curing the second liquid resin; And g) planarizing the upper surface of the cured second liquid resin to form a second dielectric layer.

종래 폴리이미드 정전척은 그 제작과정에 정밀도와 시간이 요구되는데, 위와 같이 액상 수지를 도포 후 경화시키는 방식은 단순하여 공정시간을 획기적으로 단축하고 수율을 안정적으로 확보할 수 있도록 한다.Conventionally, the polyimide electrostatic chuck requires precision and time in its manufacturing process. The method of applying and curing the liquid resin as described above is simple, so that the processing time can be shortened remarkably and the yield can be stably secured.

한편 본 발명에 의하면 기판을 지지하는 제2 유전층 상에는 절연성의 필름 또는 폼재 시트(foam sheet)가 부착될 수 있다. 이 필름이나 시트는 절연성의 확보를 위해 적어도 전극 패턴이 형성된 영역, 혹은 제2 유전층 전체를 덮도록 하는 것이 좋다. 이 경우 전극 패턴은 외부 노출이 안되도록 가장자리 영역을 제외하고는 되도록 제2 유전층 전체에 형성된다.According to the present invention, an insulating film or a foam sheet may be attached on the second dielectric layer supporting the substrate. It is preferable that the film or the sheet covers at least the region where the electrode pattern is formed or the entire second dielectric layer in order to secure the insulating property. In this case, the electrode pattern is formed over the entire second dielectric layer except for the edge region so as to prevent external exposure.

절연성 필름으로는 폴리이미드 필름이 사용될 수 있다. 이 절연성 필름은 제2 유전층에 추가적인 절연성을 제공하여 기판들 간 합착 공정에서 제2 유전층의 절연 파괴로 인해 정전척들 간에 아킹이 발생하는 것을 방지한다.As the insulating film, a polyimide film may be used. This insulating film provides additional insulation to the second dielectric layer to prevent arcing between the electrostatic chucks due to dielectric breakdown of the second dielectric layer during the laminating process between the substrates.

폼재 시트 또한 절연성을 갖는다. 다만 폼재 시트는 제2 유전층에 절연성을 추가하기보다는 쿠션 역할을 위한 것이다. 합착 공정에서 커버 유리의 에지부가 곡률을 갖는 경우, 제2 유전층이 폴리머로 이루어져 있다하더라도 곡률을 갖는 에지부는 적절히 가압될 수는 없었다. 폼재 시트는 기판 에지부의 곡률을 흡수하여 에지부에 적절한 하중이 가해질 수 있도록 한다.The foam sheet also has insulating properties. However, the foam sheet is intended to serve as a cushion rather than add insulation to the second dielectric layer. In the case where the edge portion of the cover glass has a curvature in the laminating process, the edge portion having a curvature can not be appropriately pressed even though the second dielectric layer is made of a polymer. The foam material sheet absorbs the curvature of the edge portion of the substrate so that an appropriate load can be applied to the edge portion.

위 절연성의 필름이나 시트는 마모 또는 손상이 된 경우, 교체될 수 있다.The above insulating film or sheet may be replaced if it is worn or damaged.

한편 본 발명에 따른 정전척 제조방법은 a) 세라믹 재질의 베이스 상부면에 전극 패턴을 형성하는 단계; b) 전극 패턴이 형성된 베이스의 상부면 가장자리를 따라 댐을 설치하는 단계; c) 댐에 의해 둘러싸인 베이스 상에 액상 수지를 도포하고 이를 경화시키는 단계; 및 d) 경화된 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 유전층을 마련하는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, an electrostatic chuck manufacturing method according to the present invention includes the steps of: a) forming an electrode pattern on a base upper surface of a ceramic material; b) installing a dam along the top edge of the base on which the electrode pattern is formed; c) applying liquid resin onto the base surrounded by the dam and curing it; And d) planarizing the upper surface of the cured liquid resin to form a dielectric layer.

본 발명에 의하면 정전척은 존슨 라백(Johnsen-Rahbek) 타입 또는 쿨롱 타입일 수 있으며, 바이폴라 타입 또는 유니폴라 타입으로 제작될 수 있다. 존슨 라벡 효과를 이용하는 효과를 이용하는 정전척은 낮은 인가 전압으로도 큰 정전력을 낼 수 있어 기판을 효과적으로 척킹할 수 있고, 따라서 특히 큰 직경의 기판 핸들링에 유용하다.According to the present invention, the electrostatic chuck may be a Johnsen-Rahbek type or a coulomb type, and may be a bipolar type or a unipolar type. Electrostatic chucks using the Johnson-Labeck effect can generate large electrostatic forces even at low applied voltages, effectively chucking the substrate, and are therefore particularly useful for large diameter substrate handling.

본 발명에 의하면 정전척의 구조가 매우 단순하며, 제조공정이 간편해지며 제조시간의 획기적인 단축이 가능하다.According to the present invention, the structure of the electrostatic chuck is very simple, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing time can be drastically shortened.

또한 본 발명에 의하면 기판 크기에 따라 정전척을 적절하게 사이즈업할 수 있어, 대면적 기판 대응에 적합하다.Further, according to the present invention, the size of the electrostatic chuck can be suitably increased according to the size of the substrate, which is suitable for large area substrates.

또한 본 발명에 의하면 정전척은 제1 및 제2 유전층이 접착제에 의해 서로 부착된 것이 아닌 거의 단일체로 형성되므로, 전극 패턴이 외부로 노출되지 않으며 따라서 전극 패턴의 보호를 위한 부가적인 장치들이 요구되지 않는다.In addition, according to the present invention, since the first and second dielectric layers are formed substantially in a single body, not the first and second dielectric layers being adhered to each other by the adhesive, the electrode pattern is not exposed to the outside and thus additional devices for protecting the electrode pattern are not required Do not.

또한 본 발명에 의하면 에지부 등 기판이 형상을 갖는다고 하더라도 그 형상을 흡수하여 기판을 지지 또는 가압할 수 있다.Further, according to the present invention, even if a substrate such as an edge portion has a shape, the substrate can be supported or pressed by absorbing the shape.

또한 본 발명에 의하면 기판을 지지하는 제2 유전층 상에 절연성의 필름이나 폼재 시트가 부착되어 있어, 기판들이 매우 가깝게 근접 배치되어 작업이 이루어지는 합착 공정에서 절연 파괴로 인한 정전척 간의 아킹이 방지될 수 있다. 또한 하나의 정전척으로 다양한 크기의 기판을 처리할 수 있다. 이와 관해서는 실시예를 통해 상세하게 설명될 것이다.According to the present invention, since the insulating film or the foam material sheet is attached to the second dielectric layer for supporting the substrate, arcing between the electrostatic chucks due to the insulation breakdown can be prevented in the cohesive process in which the substrates are closely arranged close to each other have. In addition, substrates of various sizes can be processed with one electrostatic chuck. This will be described in detail by way of examples.

확실히 본 발명에 의하면 정척척의 제조가 용이하며, 대면적화 및 다종화, 그리고 형상이 부여되는 등의 최신의 기판에 대한 대응 및 이의 핸들링에 적합한 솔루션을 제공한다.The present invention certainly provides a solution suitable for the handling and handling of the latest substrates such as large-scale, multi-dimensional, and shape-imparted substrates.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 따른 정전척 제조공정을 개략적으로 순서대로 보인 도면,
도 10a 및 도 10b는 제2 유전층 상에 절연성 필름을 부착하는 이유를 설명하기 위한 도면들이다.FIGS. 1 to 9 are views schematically showing an electrostatic chuck manufacturing process according to the present invention in order;
10A and 10B are views for explaining the reason for attaching the insulating film on the second dielectric layer.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 도면들에서 동일한 구성요소 또는 부품들은 설명의 편의를 위해 가능한 한 동일한 참조부호로 표시되며, 도면들은 본 발명의 특징에 대한 명확한 이해와 설명을 위해 과장되게 그리고 개략적으로 도시될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals as much as possible for convenience of description, and the drawings may be exaggeratedly and schematically illustrated for a clear understanding and explanation of the features of the present invention.

도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정전척 제조방법을 살펴본다.A method of manufacturing an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.

베이스의 준비Preparation of base

도 1에는 정전척의 베이스(1)가 개략적으로 도시되어 있다. 베이스(1)는 알루미늄과 같은 금속재질이거나 혹은 세라믹 재질일 수 있다. 베이스(1)가 금속 재질인 경우, 절연을 위해 그 표면은 미리 세라믹 용사코팅되거나 아노다이징 처리될 수 있다.Fig. 1 schematically shows the base 1 of the electrostatic chuck. The base 1 may be made of a metal such as aluminum or a ceramic material. In the case where the base 1 is made of a metal, its surface may be coated by ceramic spraying or anodized in advance for insulation.

베이스(1) 위에 박막인 유전층(10,20)이나 전극 패턴(40)을 적절하고 균일한 두께로 형성하기 위해서는 베이스(1) 상부면은 어느 정도 평탄 가공될 필요가 있다. 예로서 베이스(1) 상부면은 평탄도 5~30㎛ 이내로 가공될 수 있다. 5㎛ 미만의 평탄 가공은 비용이나 가공 시간 대비 성능 면에서 효율이 떨어지며, 30㎛ 초과하는 경우 균질의 안정적인 척킹력 제공에 문제가 있을 수 있다.In order to form the thin dielectric layers 10 and 20 and the electrode pattern 40 on the base 1 with a proper and uniform thickness, the upper surface of the base 1 needs to be flattened to some extent. For example, the upper surface of the base 1 may be processed to have a flatness of 5 to 30 占 퐉 or less. Flatness of less than 5 탆 may be inefficient in terms of cost and performance in terms of processing time, and may be problematic in providing homogeneous stable chucking force when it exceeds 30 탆.

베이스(1) 위에 제1 유전층(10') 형성하기 전에 전극 패턴(40)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급홀(2)이 마련될 수 있다. 베이스(1)가 금속재질인 경우 전원 공급홀(2)은 절연 처리될 수 있다.A power supply hole 2 for supplying power to the electrode pattern 40 before forming the first dielectric layer 10 'on the base 1 may be provided. When the base 1 is made of a metal material, the power supply hole 2 can be insulated.

도 2를 참조하면, 베이스(1)에 형성된 전원 공급홀(2) 내에 전도성, 예로서 금속 재질의 커넥터(30)가 설치된다. 커넥터(30)는 후에 형성된 전극 패턴(40)과 접촉될 수 있도록 베이스(1)의 상부면 위로 돌출 배치된다.2, a conductive, e.g. metallic, connector 30 is installed in the power supply hole 2 formed in the base 1. [ The connector 30 is protruded above the upper surface of the base 1 so as to be able to contact the electrode pattern 40 formed later.

제1 유전층의 형성Formation of the first dielectric layer

도 2를 참조하면, 베이스(1)의 상부면 가장자리를 따라 제1 댐(D1)이 설치된다. 제1 댐(D1)은 베이스(1) 상부면을 둘러싸는 형태로 설치된다. 제1 댐(D1)에 의해 둘러싸인 베이스(1)의 상부, 달리 표현하면 제1 댐(D1)과 베이스(1) 상부면에 의해 규정되는 영역을 제1 영역(S1)으로 지칭된다. 커넥터(30)의 상단은 제1 영역(S1)에 노출된다.Referring to FIG. 2, a first dam D1 is installed along the upper surface edge of the base 1. The first dam (D1) is installed so as to surround the upper surface of the base (1). An area defined by the upper part of the base 1 surrounded by the first dam D1, or in other words, the upper surface of the first dam D1 and the base 1, is referred to as a first area S1. The upper end of the connector 30 is exposed in the first region S1.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 영역(S1)에 제1 액상 수지(10)가 주입된다. 제1 액상 수지(10)로는 열경화성의 폴리머가 사용될 수 있다. 예로서 에폭시 수지, 우레탄 수지 또는 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다. 제1 액상 수지(10)를 경화시킨 제1 유전층(10')의 표면 절연저항 값은 109~1014Ωcm일 수 있다. 수지(10)에는 필요에 따라 세라믹과 같은 비도전성 물질 등의 첨가물이 첨가될 수 있다.2 and 3, the first liquid resin 10 is injected into the first region S1. As the first liquid resin 10, a thermosetting polymer may be used. For example, an epoxy resin, a urethane resin, a silicone resin, or the like can be used. The surface insulation resistance of the first dielectric layer 10 'cured by the first liquid resin 10 may be 10 9 to 10 14 Ωcm. Additives such as non-conductive materials such as ceramics may be added to the resin 10 as needed.

제1 액상 수지(10)는 베이스(1)의 상부면에 단순히 주입하는 방식으로 도포될 수 있다. 제1 액상 수지(10)는 어느 정도 이상의 흐름성과 젖음성이 필요할 수 있다. 제1 액상 수지(10)의 경화 후 제1 댐(D1)은 제거된다.The first liquid resin 10 may be applied by simply injecting into the upper surface of the base 1. [ The first liquid resin 10 may require flowability and wettability to some extent. After the curing of the first liquid resin 10, the first dam D1 is removed.

도 4를 참조하면, 베이스(1)의 상부면에 도포된 제1 액상 수지(10)는 건조 및 경화된 후, 가공툴(T)을 이용하여 미리 설정된 두께로 평탄 가공된다. 평탄 가공된 제1 유전층(10')의 표면과 커넥터(30)는 동일 평면 상에 놓이며, 커넥터(30) 상단은 외부로 노출된다. 평탄 가공 시 제1 유전층(10')과 함께 커넥터(30)도 일부 절삭될 수 있을 것이다.Referring to Fig. 4, the first liquid resin 10 applied to the upper surface of the base 1 is dried and cured, and then is flattened to a predetermined thickness using the processing tool T. The surface of the flattened first dielectric layer 10 'and the connector 30 are placed on the same plane, and the upper end of the connector 30 is exposed to the outside. The connector 30 may be cut along with the first dielectric layer 10 'during planarization.

전극 패턴의 형성Formation of electrode pattern

도 5를 참조하면, 평탄 가공된 제1 유전층(10') 상에 전극 패턴(40)이 형성된다. 전극 패턴(40)은 프린팅될 수 있다. 프린팅 재료로는 은이나 구리, 백금 등의 메탈 페이스트가 사용될 수 있다. 제1 유전층(10') 상에 형성된 전극 패턴(40)은 커넥터(30)와 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 5, an electrode pattern 40 is formed on the flattened first dielectric layer 10 '. The electrode pattern 40 can be printed. As the printing material, metal paste such as silver, copper, and platinum may be used. The electrode pattern 40 formed on the first dielectric layer 10 'is electrically connected to the connector 30.

제2 유전층의 형성Formation of the second dielectric layer

도 6을 참조하면, 전극 패턴(40)이 형성된 제1 유전층(10')의 가장자리를 따라 제2 댐(D2)이 설치된다. 제2 댐(D2)은 제1 유전층(10')의 둘레를 둘러싸는 형태로 설치된다. 제2 댐(D2)에 의해 둘러싸인 제1 유전층(10')의 상부, 달리 표현하면 제2 댐(D2)과 제1 유전층(10') 상부면에 의해 규정되는 영역은 제2 영역(S2)으로 지칭된다.Referring to FIG. 6, a second dam D2 is provided along the edge of the first dielectric layer 10 'where the electrode pattern 40 is formed. The second dam D2 is installed so as to surround the periphery of the first dielectric layer 10 '. The region defined by the upper surface of the first dielectric layer 10 'surrounded by the second dam D2, in other words the upper surface of the second dam D2 and the first dielectric layer 10' .

도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 영역(S2)에 제2 액상 수지(20)가 주입된다. 제2 액상 수지(20)가 적절한 흐름성과 젖음성을 가질 수 있으며, 제1 유전층(10') 상에 균일하게 넓게 퍼진 액상의 제2 수지(20)는 경화되어 제1 유전층(10')과 단일체를 형성한다.6 and 7, the second liquid resin 20 is injected into the second region S2. The second liquid resin 20 may have proper flow and wettability and the liquid second resin 20 spreading uniformly over the first dielectric layer 10 'may be cured to form the first dielectric layer 10' .

제2 액상 수지(20)로는 제1 액상 수지(10)와 동일한 폴리머가 사용될 수 있다. 물론 제1 액상 수지(10)와는 다른 수지, 예로서 제1 액상 수지(10)로 경질의 수지가 사용되었다면, 제2 액상 수지(20)로는 탄성이 좋은 러버 계열의 수지가 사용될 수 있다. 기판을 지지하는 제2 유전층으로 우레탄, 실리콘과 같은 탄성체가 사용되는 경우, 기판에 손상이나 무리를 주지 않고 균일하게 안정적으로 지지 및 가압할 수 있다. 필요에 따라 제2 액상 수지(20)에도 첨가물이 첨가될 수 있다.As the second liquid resin 20, the same polymer as the first liquid resin 10 may be used. Of course, if a hard resin is used as the resin other than the first liquid resin 10, for example, the first liquid resin 10, a rubber-based resin having good elasticity may be used as the second liquid resin 20. When an elastic body such as urethane or silicon is used as the second dielectric layer for supporting the substrate, the substrate can be uniformly and stably supported and pressed without damaging the substrate. The additives may also be added to the second liquid resin 20 as required.

도 8을 참조하면, 베이스(1)의 상부면에 도포된 제2 액상 수지(20)는 건조 및 경화된 후, 가공툴(T)을 이용하여 미리 설정된 두께로 평탄 가공된다. 제2 유전층(20')의 표면 절연저항 값은 109~1014Ωcm일 수 있다.8, the second liquid resin 20 applied to the upper surface of the base 1 is dried and cured, and then is flattened to a predetermined thickness using the processing tool T. The surface insulation resistance value of the second dielectric layer 20 'may be 10 9 to 10 14 Ωcm.

절연성 필름 등의 부착Attachment of insulating film

도 9를 참조하면, 제2 유전층(20') 상에는 절연성의 필름 또는 폼재 시트(foam sheet)(50)가 부착될 수 있다. 절연성 필름(50)으로는 제2 유전층(20')과 동일한 절연저항 값을 갖는 필름, 예로서 폴리이미드 필름이 사용될 수 있다. 필름은 치밀한 조직을 갖는 완성된 형태의 제품, 즉 완전체이므로 절연 특성 및 신뢰도가 높다. 하나의 예로서, 전극 패턴(40) 상부의 유전층에 대해 요구되는 두께가 0.3mm인 경우, 전체 두께 0.3mm에서 제2 유전층(20')은 절연성 필름(50)을 제외한 두께 만큼 형성될 수 있으며, 제2 유전층(20') 위에 절연성 필름(50)을 부착함으로써 절연 성능 및 신뢰도 향상이 가능하다.Referring to FIG. 9, an insulating film or a foam sheet 50 may be attached on the second dielectric layer 20 '. As the insulating film 50, a film having the same insulation resistance value as the second dielectric layer 20 ', for example, a polyimide film may be used. Since the film is a finished product, that is, a complete body having a dense structure, it has a high insulation characteristic and high reliability. As an example, when the thickness required for the dielectric layer above the electrode pattern 40 is 0.3 mm, the second dielectric layer 20 'may be formed to a thickness excluding the insulating film 50 at a total thickness of 0.3 mm , And by attaching the insulating film 50 on the second dielectric layer 20 ', it is possible to improve the insulation performance and reliability.

필름이나 시트는 마모 또는 손상 시 교체될 수 있다. 액상 수지의 경화층에 부착된 것이므로 박리 및 제2 유전층(20')의 표면 연마 후, 필름이나 시트(50)를 재시공하여 정전척을 재생할 수 있다.The film or sheet may be replaced upon wear or tear. The film or sheet 50 can be reused after peeling and polishing of the surface of the second dielectric layer 20 'to regenerate the electrostatic chuck.

제2 유전층(20') 상에 폼재 시트(50)가 부착된 경우, 그 위에 놓인 기판에 형상이 있는 경우 해당 형상을 흡수하여 기판들의 합착 시 기판 전체를 균일하게 가압할 수 있다.In the case where the foam sheet 50 is attached on the second dielectric layer 20 ', if the substrate placed on the second dielectric layer 20' has a shape, the entire shape of the substrate can be uniformly pressed during the adhesion of the substrates by absorbing the shape.

도 10a 및 도 10b에는 기판을 지지하는 유전층 상에 절연성 필름(50) 등을 부착할 경우의 다른 잇점을 설명하기 위한 도면이 매우 개략적으로 도시되어 있다. 도 10a 및 도 10b은 정전척을 위에서 바라본 개략도이다. 도면부호 1은 베이스, 부호 3은 기판, 40은 기판 척킹을 위한 전극 패턴을 지칭한다. 설명의 편의를 위해 전극 패턴(40)을 덮는 제2 유전층(20') 등 다른 구성은 생략되어 있다.FIGS. 10A and 10B schematically illustrate another advantage of attaching the insulating film 50 or the like on the dielectric layer for supporting the substrate. 10A and 10B are schematic views of the electrostatic chuck viewed from above. Reference numeral 1 denotes a base, reference numeral 3 denotes a substrate, and reference numeral 40 denotes an electrode pattern for substrate chucking. For convenience of explanation, other constitutions such as the second dielectric layer 20 'covering the electrode pattern 40 are omitted.

도 10a를 참조하면, 종래의 경우 어느 정전척은 거의 어느 특정한 기판에 대해서만 적용 가능했다. 즉 정전척의 전극 패턴(40)은 처리 대상의 기판(3) 크기에 부합되는 크기로만 형성되었다.Referring to FIG. 10A, in the conventional case, an electrostatic chuck was applicable to almost any specific substrate. That is, the electrode pattern 40 of the electrostatic chuck is formed only in a size corresponding to the size of the substrate 3 to be processed.

도 10b를 참조하면, 만일 전극 패턴(40)이 기판(3)보다 크게 형성되는 경우, 기판 간의 합착 공정에서 기판(3) 영역을 넘어 바깥에 형성된 부위의 전극 패턴(40)은 상대 정전척의 전극 패턴과 매우 근접하게 위치되는데, 전극 패턴(40) 상부의 유전층에 손상이나 결함 등이 있다면 상대 정전척과의 아킹이 발생할 수 있다. 아킹은 기판에 치명적인 문제를 일으킬 수 있다.10B, if the electrode pattern 40 is formed to be larger than the substrate 3, the electrode pattern 40 located outside the region of the substrate 3 in the process of attaching the substrates to each other, Pattern. If there is damage or defects in the dielectric layer on the electrode pattern 40, arcing with the counter electrostatic chuck may occur. Arcing can cause fatal problems on the substrate.

그러나 실시예에 따라 제2 유전층(20') 상에 절연성의 필름 등(50)이 부착될 경우 절연 성능 및 신뢰도의 향상이 가능하며, 따라서 기판(3) 영역을 넘어 그 바깥에까지 전극 패턴(40)이 형성되더라도 근접 정전척 간에 아킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 실시예에 의하면, 도 10b에서와 같이 전극 패턴(40)이 유전층의 가장자리를 제외하고 거의 전체적으로 형성된 정전척을 구성할 수 있고, 이러한 정전척을 이용하면 하나의 정전척으로 다양한 크기의 기판을 핸들링할 수 있다. 하나의 정전척으로 이종 크기의 기판을 동시에 핸들링할 수도 있을 것이다.However, according to the embodiment, when an insulating film or the like 50 is attached on the second dielectric layer 20 ', it is possible to improve the insulation performance and reliability, and thus the electrode pattern 40 It is possible to prevent occurrence of arcing between the adjacent electrostatic chucks. 10B, the electrode pattern 40 may form an electrostatic chuck having almost the entirety except for the edge of the dielectric layer. By using such an electrostatic chuck, a substrate of various sizes can be handled with one electrostatic chuck can do. One electrostatic chuck may be used to simultaneously handle substrates of different sizes.

도 9에 도시된 정전척은 간단한 하나의 예가 도시된 것으로서, 정전척은 언급된 구성 이외에 다른 구성을 포함할 수 있으며, 제조공정 또한 언급된 것 이외의 다른 단계를 더 포함할 수 있다.The electrostatic chuck shown in Fig. 9 is shown as one simple example, and the electrostatic chuck may include other configurations other than the above-mentioned configuration, and the manufacturing process may further include other steps than those mentioned above.

한편, 다른 실시예로서 정전척은 세라믹 재질의 베이스 상에 전극 패턴이 형성되고, 그 위에 유전층으로서 액상 수지 경화층이 마련된 구조를 가질 수 있다. 제조방식은 앞서 언급된 제조방식이 채용될 수 있을 것이다.On the other hand, as another embodiment, the electrostatic chuck may have a structure in which an electrode pattern is formed on a ceramic base and a liquid resin cured layer is provided thereon as a dielectric layer. The manufacturing method described above may be employed.

이상 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 또는 변형될 수 있다는 것이 이해될 필요가 있다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention as set forth in the following claims.

1: 베이스 10': 제1 유전층
20': 제2 유전층 30: 금속 커넥터
40: 전극 패턴 50: 필름
D1,D2: 댐 S1,S2: 영역
T: 가공툴1: Base 10 ': First dielectric layer
20 ': second dielectric layer 30: metal connector
40: electrode pattern 50: film
D1, D2: Dam S1, S2: Area
T: Processing tool

Claims (6)

a) 베이스의 상부면 가장자리를 따라 제1 댐을 설치하는 단계, 제1 댐에 의해 둘러싸인 베이스의 상부는 제1 영역으로 규정됨;
b) 제1 영역에 제1 액상 수지를 공급하여 베이스 상에 제1 액상 수지를 도포하고 이를 경화시키는 단계;
c) 경화된 제1 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 제1 유전층을 마련하는 단계;
d) 제1 유전층 상에 전극 패턴을 형성하는 단계;
e) 제1 유전층의 가장자리를 따라 제2 댐을 설치하는 단계, 제2 댐에 의해 둘러싸인 제1 유전층 상부는 제2 영역으로 규정됨;
f) 제2 영역에 제2 액상 수지를 공급하여 제1 유전층 상에 제2 액상 수지를 도포하고 이를 경화시키는 단계; 및
g) 경화된 제2 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 제2 유전층을 마련하는 단계;를 포함하는 정전척 제조방법.a) installing a first dam along the top edge of the base, the top of the base surrounded by the first dam defining a first area;
b) applying a first liquid resin to the first region to apply a first liquid resin on the base and curing the first liquid resin;
c) flattening the upper surface of the cured first liquid resin to form a first dielectric layer;
d) forming an electrode pattern on the first dielectric layer;
e) installing a second dam along an edge of the first dielectric layer, the upper portion of the first dielectric layer surrounded by the second dam defining a second region;
f) applying a second liquid resin to the second region to apply a second liquid resin on the first dielectric layer and curing the second liquid resin; And
g) planarizing the upper surface of the cured second liquid resin to form a second dielectric layer. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계 전에 베이스에 형성된 홀을 통해 금속 커넥터가 베이스 상부면 위로 돌출 배치되며, d) 단계에서 이 금속 커넥터가 전극 패턴과 연결되도록 하는 정전척 제조방법.The method of claim 1, wherein the metal connector is disposed above the upper surface of the base through a hole formed in the base before step b), and the metal connector is connected to the electrode pattern in step d). 청구항 1에 있어서, 상기 제2 유전층 상에 절연성의 필름 또는 폼재 시트(foam sheet)를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 제조방법.The method of claim 1, further comprising attaching an insulating film or a foam sheet onto the second dielectric layer. a) 세라믹 재질의 베이스 상부면에 전극 패턴을 형성하는 단계;
b) 전극 패턴이 형성된 베이스의 상부면 가장자리를 따라 댐을 설치하는 단계;
c) 댐에 의해 둘러싸인 베이스 상에 액상 수지를 도포하고 이를 경화시키는 단계; 및
d) 경화된 액상 수지의 상부면을 평탄 가공하여 유전층을 마련하는 단계;를 포함하는 정전척 제조방법.a) forming an electrode pattern on a top surface of a ceramic material base;
b) installing a dam along the top edge of the base on which the electrode pattern is formed;
c) applying liquid resin onto the base surrounded by the dam and curing it; And
d) planarizing the upper surface of the cured liquid resin to provide a dielectric layer. 청구항 4에 있어서, 상기 유전층 상에 절연성의 필름 또는 폼재 시트(foam sheet)를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척 제조방법.5. The method of claim 4, further comprising the step of attaching an insulating film or a foam sheet onto the dielectric layer. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 정전척.An electrostatic chuck produced according to the method of any one of claims 1 to 5.
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