KR20190123108A - 정전기 척 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 정전기 척은 증착 또는 식각 공정을 수행하기 위한 플라즈마 챔버 내부에 기판을 고정하기 위한 정전기 척으로서, 소정의 두께를 가지고 내부에 양전극과 음전극이 매립된 척 몸체와, 상기 척 몸체를 관통하여 형성되고, 기판의 분리를 위한 리프트 핀이 통과하는 공간을 제공하는 리프트 핀 홀과, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성된 지지 돌기와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 기판 냉각을 위한 기체의 이동 통로를 제공하는 그루브와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 플라즈마에 의하여 기판에 대전된 음전하량을 측정하는 전하감지 단자를 포함하고, 상기 전하감지 단자는 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

정전기 척{Electrostatic chuck}
본 발명은 정전기 척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증착 또는 식각 공정을 수행하기 위한 플라즈마 챔버 내부에 기판을 고정하기 위한 정전기 척에 관한 것이다.
반도체 또는 디스플레이 소자의 제조공정에는 포토, 증착, 식각 등의 공정이 이용되고, 상기 증착, 식각 공정에는 진공챔버에서 플라즈마를 형성하는 방식이 널리 이용되고 있다. 상기 증착, 식각 공정에서는 진공챔버의 내부에 반도체용 웨이퍼나 디스플레이 소자용 기판을 고정하는 장치가 필요하다.
진공챔버의 내부에 기판을 고정하는 방식은 크게 기계적 고정 방식과 정전기를 이용한 방식으로 나누어진다. 이 중 정전기를 이용한 방식은 기판의 엣지 부위 등을 고정하는 물리적 추가 구성이 포함되지 않으므로 공정 진행 중에 발생하는 파티클의 생성을 억제할 수 있으므로 상대적으로 선호된다.
정전기를 이용한 기판 고정에는 정전기 척이라고 불리는 장치가 이용된다. 정전기 척은 서로 다른 전위를 가지는 두 물체 간에 작용하는 정전기 힘을 이용하여 기판을 척에 고정하는 방식인데, 이 때 정전기 힘은 콘덴서 역할을 하는 양 물체의 정전용량과 가해지는 전압의 세기에 비례한다.
정전기 척은 소정의 두께를 가지는 유전체 물질로 이루어진 척 몸체, 상기 척 몸체의 내부에 매립 형성된 전극을 포함하고, 척 몸체의 내부에 매립된 전극의 개수에 따라 모노폴라 타입과 바이폴라 타입으로 구분된다.
모노폴라 타입의 정전기 척은 전도성 물질로 이루어진 전극 및 상기 전극 위에 코팅된 유전층으로 이루어지고, 전극판의 역할을 하는 기판과 함께 평판형 축전지와 동일한 형태를 가지게 된다. 정전기 척에서 콘덴서 유사 회로가 완성되기 위해서는 기판으로의 전기적인 연결이 이루어져야 하기 때문에 플라즈마가 먼저 생성된 후에 기판의 뒷면으로 헬륨과 같은 냉각 기체가 투입된다.
바이폴라 타입의 정전기 척은 복수개의 전극이 절연층에 의하여 기판과 분리된 형태로써 전압이 복수개의 전극에 분리되어 인가되고, 정전기 인력은 각 극에서 기판과 전극 사이에 형성된다.
도 1은 바이폴라 타입 정전기 척의 구성을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 정전기 척(200)의 내부에는 양전극(210)과 음전극(220)이 형성되어 있고, 상기 양전극과 음전극에 인가된 전압(양전극에는 양전압, 음전극에는 음전압)에 의하여 기판(100)에 반대 성질의 전하가 대전되면서 정전기적 힘에 의하여 기판이 고정된다.
바이폴라 정전기 척의 특징은 기판이 회로의 구성요소가 아니기 때문에 플라즈마를 전기적 연결의 매개체로 사용하지 않는다는 것이다. 따라서 기판에 순전하(net charge)가 0으로 유지되기 때문에 모노폴라 정전기 척에서 발생하는 전자축적의 문제점이 발생하지 않는다. 다만, 바이폴라 정전기 척에서는 플라즈마의 셀프 바이어스에 의하여 기판의 표면에 음전하가 축적되어 생기는 문제가 추가적으로 있다.
도 2는 바이폴라 타입의 정전기 척에서 플라즈마에 의하여 기판에 음전하가 형성되는 과정을 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 진공챔버 내부에 플라즈마가 형성되면, 플라즈마 내부의 이온과 전자의 이동도 차이에 의하여 기판(100)에는 음전하가 축적된다. 이때, 기판에 형성된 음전하량에 의하여 정전기 척(200)의 양전극(210)과 음전극(220)에 의하여 형성된 전계가 변화되므로, 양전극과 음전극의 전위차를 동일하게 콘트롤하는 것이 필요하다.
바이폴라 타입 정전기 척에 관한 선행문헌으로는 한국공개특허 제2001-0013472호가 있다. 상기 선행문헌은 반도체 웨이퍼 처리용 시스템에서 반도체 웨이퍼를 클램핑하는 장치로서, 어떤 표면을 가지는 웨이퍼 지지대와, 상기 웨이퍼 지지대의 표면 아래에 매립되고 다수의 척킹 존을 한정하도록 배열되는 다수의 전극을 포함하며, 상기 다수의 척킹 존의 각각의 전극은 서로 다른 DC 전압에 의해 에너자이징되어 각각의 척킹 존에 서로 다른 척킹력을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치에 관하여 개시하고 있다. 다만, 상기 선행문헌에서는 플라즈마에 의하여 형성된 셀프 바이어스에 관한 인자를 고려하고 있지 않은 상태에서 양전극과 음전극에 인가되는 전압에 대한 구성만을 개시하고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플라즈마의 셀프 바이어스에 의한 기판 음전하량을 고려하여 바이폴라 타입 정전기 척의 전극을 구동하고, 기판 음전하량을 측정하기 위한 전하감지 전극이 부분적으로 마모된 경우에도 기판의 슬립이 발생하지 않도록 하는 정전기 척을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 증착 또는 식각 공정을 수행하기 위한 플라즈마 챔버 내부에 기판을 고정하기 위한 정전기 척으로서, 소정의 두께를 가지고 내부에 양전극과 음전극이 매립된 척 몸체와, 상기 척 몸체를 관통하여 형성되고, 기판의 분리를 위한 리프트 핀이 통과하는 공간을 제공하는 리프트 핀 홀과, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성된 지지 돌기와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 기판 냉각을 위한 기체의 이동 통로를 제공하는 그루브와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 플라즈마에 의하여 기판에 대전된 음전하량을 측정하는 전하감지 단자를 포함하고, 상기 전하감지 단자는 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 척을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 전하감지 단자는 척 몸체의 중앙부에 추가로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자는 전기적으로 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자는, 상기 척 몸체의 내부를 관통하여 외부로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자를 상기 척 몸체의 내부를 관통하여 외부로 전기적으로 연결시키기 위한 연결 부위가, 상기 척 몸체에 형성된 그루브 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 정전기 척은 아래의 효과를 가진다.
1. 정전기 척의 표면에 형성된 전하감지 전극에 의하여 플라즈마로 기판에 형성된 음전하량을 측정할 수 있고, 이를 근거로 양전극과 음전극에 인가되는 전압을 조절하므로 기판과 정전기 척 간의 정전기적 인력을 보다 견고하게 유지할 수 있다.
2. 전하감지 전극이 정전기 척의 중앙부와 주변부에 모두 형성되어 있으므로, 상대적으로 전하감지 전극의 마모가 많은 중앙부의 전하감지 전극이 마모되어 전하감지를 위한 접촉이 불량한 경우에도 주변부의 전하감지 전극에 의하여 기판의 로딩 또는 플라즈마의 형성을 오류없이 감지할 수 있다.
3. 중앙부의 전하감지 전극과 주변부의 전하감지 전극이 전기적으로 서로 연결되어 있어 중앙부 또는 주변부의 기판을 동시에 인식할 수 있다.
4. 전하감지 전극을 정전기 척의 외부로 연결하기 위한 연결부가 척 몸체의 그루브 영역에 형성되어 있으므로 전하감지 전극이 마모된 경우에도 상기 연결부위에는 마모가 발생하지 않는다.
5. 서로 다른 영역에 형성된 전하감지 전극을 서로 연결하는 연결부에서는 기판과의 마모가 일어나지 않아서 마모되지 않으므로 서로 다른 영역에 형성된 전하감지 전극 중 어느 하나에서라도 오류가 발생하지 않는다면 기판의 로딩 상태 또는 플라즈마의 형성을 오류없이 감지할 수 있다.
도 1은 바이폴라 타입의 정전기 척의 단면 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 바이폴라 타입의 정전기 척에서 플라즈마에 의하여 기판에 음전하가 형성되는 과정을 나타낸 것이다.
도 3 ~ 도 4는 종래 기술에 따른 바이폴라 타입 정전기 척의 구성을 나타낸 것이다.
도 5 ~ 도 8은 본 발명에 따른 바이폴라 타입 정전기 척의 구성을 나타낸 것이다.
본 발명의 정전기 척은 증착 또는 식각 공정을 수행하기 위한 플라즈마 챔버 내부에 기판을 고정하기 위한 정전기 척으로서, 소정의 두께를 가지고 내부에 양전극과 음전극이 매립된 척 몸체와, 상기 척 몸체를 관통하여 형성되고, 기판의 분리를 위한 리프트 핀이 통과하는 공간을 제공하는 리프트 핀 홀과, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성된 지지 돌기와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 기판 냉각을 위한 기체의 이동 통로를 제공하는 그루브와, 상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 플라즈마에 의하여 기판에 대전된 음전하량을 측정하는 전하감지 단자를 포함하고, 상기 전하감지 단자는 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전기 척은 바이폴라 방식의 정전기 척에 관한 것이다.
진공챔버 내부에 설치된 정전기 척에 기판이 로딩되고, 진공챔버 내부에 플라즈마가 발생하면 플라즈마 내부의 이온과 전자의 이동속도 차이에 의하여 기판 표면에 음전하가 축적된다. 이때 정전기 척에 형성된 전하감지 단자가 상기 기판의 음전하량을 읽어 바이폴라 정전기 척의 양전극과 음전극에 인가되는 전압을 조절하게 된다.
정전기 척은 사용의 횟수가 증가하면서 표면에 마모가 일어나게 된다. 표면의 마모는 주로 척 몸체의 표면에 형성된 지지 돌기와 전하감지 단자에서 일어나게 되는데, 지지 돌기가 심하게 마모되면 지지 돌기의 마찰량 감소에 의한 기판의 슬립 등이 발생할 수 있고, 전하감지 단자의 마모가 심해지면 기판과 전하감지 단자의 접촉이 불량하여 기판의 전하량을 측정하는데 오유가 발생하면서 결과적으로 기판의 슬립이 발생할 수 있다.
본 발명의 정전기 척은 이러한 전하감지 단자의 마모에도 불구하고 기판의 슬립을 효과적으로 방지하기 위한 것이다. 본 발명은 이를 위한 여러 가지 특징적인 구성을 포함한다.
첫 번째 특징적인 구성은 척 몸체의 표면에 플라즈마에 의하여 기판에 축적되는 전하량을 감지하기 위한 전하감지 단자이다. 전하감지 단자는 척 몸체의 표면에 돌출되어 형성되며, 지지 돌기와 함께 기판에 접촉된다. 전하감지 단자는 척 몸체의 내부 공간을 통하여 외부로 전기적으로 연결되며, 전압 측정 수단 또는 전류 측정 수단과 연결되어 기판의 전하량을 측정할 수 있다.
두 번째 특징적인 구성은 상기 전하감지 단자가 정전기 척의 중앙부뿐만 아니라 주변부에도 형성되어 있는 것이다. 정전기 척의 중앙부는 기판과의 마찰에 의한 마모가 상대적으로 많이 이루어지는 영역이므로, 중앙부에 형성된 전하감지 단자가 마모되어 전하감지에 오류가 발생하는 경우에도 상대적으로 마모가 덜 일어난 주변부의 전하감지 수단에 의하여 전하감지가 이루어질 수 있다.
세 번째 특징적인 구성은 중앙부의 전하감지 단자와 주변부의 전하감지 단자가 전기적으로 연결되어 있는 것이다. 중앙부의 전하감지 단자와 주변부의 전하감지 단자는 서로 전기적으로 연결되므로, 전하감지 단자는 하나의 전기적 통로를 통하여 정전기 척 몸체의 외부로 신호를 전달 할 수 있고, 이와 같이 척 몸체에 하나의 전하감지 단자 전극을 매립 형성하므로 정전기 척의 구성을 간소화할 수 있고, 제조비용을 감소시킬 수 있다.
상기 세 번째 특징적인 구성은 정전기 척의 리페어 과정에서 매우 유리한 효과를 가진다. 정전기 척의 리페어 과정은 주로 표면에서 마모된 지지 돌기, 전하감지 단자를 제거하고 새로운 지지 돌기, 전하감지 단자를 스퍼터링 등을 통하여 새롭게 증착하는 과정을 포함한다. 따라서 리페어 과정에서 새롭게 주변부로 추가적인 전하감지 단자 패턴을 형성하고 상기 추가적인 전하감지 단자 패턴을 기존의 중앙부 전하감지 수단과 전기적으로 연결시키기만 하면, 중앙부에만 전하감지 단자가 형성된 기존의 정전기 척을 이용하여 주변부의 전하감지 단자를 작동시킬 수 있다. 만약 세 번째 특징적인 구성을 포함하지 않는다면 새롭게 형성된 주변부 전하감지 단자에서 척 외부로 신호를 이끌어내기 위하여 척 몸체 내부에 추가적인 홀 형성, 전기적 연결수단의 형성 등이 필요하게 된다.
네 번째 특징은 중앙부와 주변부의 전하감지 단자를 연결하는 연결부를 척 몸체 표면의 그루브 내부에 형성하는 것이다. 이러한 구성에 의하여 상기 연결부는 마모가 일어나지 않고, 연결부와 기판의 접촉에 의한 변수를 제거할 수 있다. 또한 전하감지 단자의 신호를 척 외부로 끌어내기 위한 전극과 전하감지 단자의 연결부위를 그루브 영역 내에 형성하여 상기 연결부의 마모를 방지할 수 있다.
아래에서 도면을 이용하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3 ~ 도 4는 종래 기술에 따른 바이폴라 타입 정전기 척의 구성을 나타낸 것이다. 도 3 ~ 도 4를 참조하면, 정전기 척(200)은 척 몸체(201), 상기 척 몸체의 표면에 형성된 그루브(220), 지지 돌기(203), 리프트 핀 홀(204), 가스 주입홀(205), 전하감지 단자(206)을 포함한다. 척 몸체(201)는 알루미나와 같은 세라믹 재료로 이루어질 수 있고, 소정의 두께를 가지며 내부에 척킹을 위한 복수개의 양전극과 음전극이 매립되어 있다. 그루브(202)는 척 몸체(201)의 표면에 소정의 깊이를 가지는 패턴으로 형성될 수 있고, 냉각을 위한 가스 주입홀(205)과 연결되며, 기판과 척 몸체 사이에 냉각 가스가 통과할 수 있는 공간을 제공한다. 그루브(202)는 중앙부에서 주변부로 방사상으로 이어지는 제1통로와 동심원 형태의 제2통로를 포함할 수 있다. 지지 돌기(203)는 기판과 척 몸체 사이의 간격을 유지하여 기판과 접촉하면서 기판을 지지하는 기능을 하며, 기판과 척 몸체와의 접촉 면적을 감소시켜 마찰에 의한 파티클 생성을 억제한다. 지지 돌기(203)는 금속, 금속산화물, 금속질화물, 세라믹 등의 재료로 이루어질 수 있고, 내마모성이 우수한 티타늄질화물, 다이아몬드 라이크 카본 등의 재료로 이루어질 수 있다. 리프트 핀 홀(204)은 척 몸체(201)를 수직방향으로 관통하는 홀이며, 리프트 핀이 통과하면서 기판을 들어올려 기판을 척에서 분리할 수 있도록 한다. 가스 주입홀(205)은 헬륨과 같은 냉각 가스가 그루브로 공급될 수 있도록 할 수 있도록 하는 연결통로이다. 전하감지 단자(206)는 척 몸체의 중앙부에 형성되며, 지지 돌기(203)와 같은 재질로 이루어질 수 있고, 지지 돌기가 티타늄질화물로 이루어진 경우에 동일한 공정(스퍼터링 등)을 이용하여 형성할 수 있다. 전하감지 단자(206)는 기판과 접촉하여 플라즈마에 의하여 형성된 기판의 전하량을 간지한다. 도면에는 나타내지 않았지만, 전하감지 단자(206)는 척 몸체의 외부로 연결되고, 이를 위하여 척 몸체의 내부를 관통하여 전하감지 단자와 연결되는 전극부(척 몸체에 형성된 전기 통로를 제공함)가 형성되어 있고, 상기 전극부와 전하감지 단자의 연결부위는 전하감지 단자와 그루브의 연결부위에 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 정전기 척의 주변부에 전하감지 단자가 추가로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 정전기 척(300)은 척 몸체(301), 상기 척 몸체의 표면에 형성된 그루브(320), 지지 돌기(303), 리프트 핀 홀(304), 가스 주입홀(305), 중앙부 전하감지 단자(306a)에 관한 구성은 종래의 구성과 유사하다. 추가된 구성은 척 몸체의 주변부에 형성된 주변부 전하감지 단자(306b, 306c, 306d)이다. 주변부 전하감지 단자(306b, 306c, 306d)는 중앙부 전하감지 단자(306a)와 함께 기판에 형성된 전하의 양을 감지하는 기능을 한다. 다만, 도 5에 도시된 구성에서는 주변부 전하감지 단자(306b, 306c, 306d)의 신호를 외부로 끌어내기 위한 전기통로가 척 몸체(301)의 내부 공간을 따라 추가로 형성되어야 한다.
도 6은 본 발명에 따라 정전기 척의 주변부에 전하감지 단자가 추가로 형성되고, 중앙부 전하감지 단자와 주변부 전하감지 단자를 전기적으로 연결시킨 경우를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 중앙부 전하감지 단자(306a)와 주변부 전하감지 단자(306b, 306c, 306d)가 전하감지 단자 연결부(307)에 의하여 전기적으로 연결된다. 이러한 구성은 중앙부에만 전하감지 단자가 형성된 정전기 척을 리페어하는 과정에서 주변부에 전하감지 단자를 추가로 형성하는 경우에 매우 유리한 효과를 가진다. 중앙부에만 전하감지 단자가 형성된 정전기 척의 경우에는 전하감지 단자의 전기신호를 외부로 끌어내기 위한 전기 통로가 중앙부에만 형성되어 있으므로, 리페어 하는 과정에서 주변부에 추가적인 전하감지 단자를 형성하고, 상기 중앙부 전하감지 단자와 주변부 전하감지 단자를 전기적으로 연결시키면 리페어 전에 척 몸체에 형성되어 있던 전기 통로(전하감지 단자를 외부로 연결하는 전극선)를 이용하여 주변부 전하감지 단자를 구동할 수 있다. 이때, 단자 연결부(307)는 그루브 영역에 형성될 수 있고, 단자 연결부는 척 몸체를 관통하여 형성되는 전극부(전하감지 단자의 신호를 척 몸체 외부로 끌어내는 전기 통로)로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 정전기 척에서 전하감지 단자, 단자 연결부의 단면구조를 나타낸 것이다. 도 7을 참조하면, 전하감지 단자(306b)는 척 몸체의 표면에서 돌출되어 형성되며 지지 돌기와 동일한 높이로 형성될 수 있다. 단자 연결부(307)은 그루브(302)의 하부에 형성될 수 있고, 그루브 내부에 형성된 단자 연결부에서 척 몸체 하부로 관통하여 형성된 전극부로 연결될 수 있다.
도 8은 사용 횟수가 증가하여 중앙부의 전하감지 단자가 마모된 경우의 정전기 척을 나타낸 것이다. 도 8을 참조하면, 정전기 척의 사용 횟수가 증가하면 상대적으로 마모가 크게 일어나는 중앙부의 전하감지 단자(306a)가 마모되어 높이가 낮아질 수 있다. 이러한 경우에 중앙부 전하감지 단자(306a)와 기판의 접촉이 불량할 수 있는데, 이러한 경우에는 주변부 전하감지 단자(306b, 206c, 306d) 중 어느 하나가 남아서 기판과 정상적인 접촉을 유지하면 기판의 전하량을 정상적으로 측정할 수 있으므로 전하량 특정 오류에 의한 기판의 슬립 발생을 억제할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현 예를 이용하여 설명한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 기판 200: 정전기 척
201: 척 몸체 202: 그루브
203: 지지 돌기 204: 리프트 핀 홀
205: 가스 주입홀 206: 전하감지 단자
210: 양전극 220: 음전극
300: 정전기 척 301: 척 몸체
302: 그루브 303:지지 돌기
304: 리프트 핀 홀 305: 가스 주입홀
306a: 중앙부 전하감지 단자 306b~306d: 주변부 전하감지 단자
307: 전하감지 단자 연결부

Claims (5)

  1. 증착 또는 식각 공정을 수행하기 위한 플라즈마 챔버 내부에 기판을 고정하기 위한 정전기 척에 있어서,
    소정의 두께를 가지고 내부에 양전극과 음전극이 매립된 척 몸체;
    상기 척 몸체를 관통하여 형성되고, 기판의 분리를 위한 리프트 핀이 통과하는 공간을 제공하는 리프트 핀 홀;
    상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성된 지지 돌기;
    상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 기판 냉각을 위한 기체의 이동 통로를 제공하는 그루브;
    상기 기판과 대향한 방향의 척 몸체 표면에 형성되고, 플라즈마에 의하여 기판에 대전된 음전하량을 측정하는 전하감지 단자;를 포함하고,
    상기 전하감지 단자는 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 척.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전하감지 단자는 척 몸체의 중앙부에 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 척.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자는 전기적으로 서로 연결된 것을 특징으로 하는 정전기 척.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자는, 상기 척 몸체의 내부를 관통하여 외부로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 정전기 척.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 척 몸체의 주변부에 복수개로 형성된 전하감지 단자와 척 몸체의 중앙부에 형성된 전하감지 단자를 상기 척 몸체의 내부를 관통하여 외부로 전기적으로 연결시키기 위한 연결 부위가, 상기 척 몸체에 형성된 그루브 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 척.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114227739A (zh) * 2021-12-29 2022-03-25 吉林大学 一种耦合吸盘

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014175637A (ja) * 2013-03-13 2014-09-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
KR20170093955A (ko) * 2014-12-11 2017-08-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고온 rf 애플리케이션들을 위한 정전 척
JP2017191949A (ja) * 2014-09-30 2017-10-19 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
KR20170124620A (ko) * 2013-08-05 2017-11-10 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 인-시츄 제거 가능한 정전 척

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014175637A (ja) * 2013-03-13 2014-09-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 熱処理装置および熱処理方法
KR20170124620A (ko) * 2013-08-05 2017-11-10 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 인-시츄 제거 가능한 정전 척
JP2017191949A (ja) * 2014-09-30 2017-10-19 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
KR20170093955A (ko) * 2014-12-11 2017-08-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고온 rf 애플리케이션들을 위한 정전 척

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114227739A (zh) * 2021-12-29 2022-03-25 吉林大学 一种耦合吸盘
CN114227739B (zh) * 2021-12-29 2023-12-19 吉林大学 一种耦合吸盘

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