KR20240008104A - 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치 - Google Patents

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문태식
김장현
박상준
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Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 제조를 위하여 반도체 웨이퍼를 고정시키고 제조 공정을 수행하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 정전기력에 의하여 웨이퍼가 부착 또는 해제되는 정전척; 상기 정전척을 지지하는 지지부; 상기 지지부를 관통하여 상기 정전척에 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함하는 가스 공급부; 및 상기 가스 공급 라인에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부를 포함할 수 있다.

Description

반도체 제조를 위한 기판 처리 장치 {Apparatus for processing wafer for semiconductor manufacture}
본 발명은 반도체 제조를 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 제조를 위하여 반도체 웨이퍼를 고정시키고 제조 공정을 수행하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치는 웨이퍼 상에 반도체 박막을 증착하거나, 반도체 기판 상에 증착된 막을 식각하여 반도체 디바이스를 제조하는 장치들을 지칭한다. 이와 같은 기판 처리 장치를 통해 박막을 형성하고 식각하여 반도체 소자, 평판 표시 패널, 광학 소자 및 솔라셀 등을 제조할 수 있다.
이러한 기판 처리 장치를 이용하여 웨이퍼 상에 박막을 증착하는 경우에는, 웨이퍼가 처리되는 공간을 제공하는 챔버의 내부에 웨이퍼를 안착시킨 다음 화학기상증착, 스퍼터링, 포토리소그라피, 에칭, 이온주입 등 단위 공정들을 순차적 또는 반복적으로 수행하고 가공하는 방법을 통해 웨이퍼 표면에 소정의 박막을 형성할 수 있다.
기판 처리 장치에서 웨이퍼를 처리하는 공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼를 챔버 내부의 기판 안착유닛(이하, 예를 들어 이하 "정전척"이라 함)에 부착시켜서 웨이퍼를 가공한 후, 다음 단계의 가공을 위해 부착을 해제하는 과정을 여러번 반복하게 된다.
한편, 웨이퍼에 막을 증착하거나, 증착된 막을 식각하는 경우에 웨이퍼의 온도제어는 매우 중요하다. 그래서, 웨이퍼의 효과적인 냉각을 위하여 정전척의 내부에는 온도 제어수단으로서 웨이퍼의 배면 쪽의 정전척에 헬륨가스 등의 냉각가스를 냉각가스 공급원으로부터 공급할 수 있다.
그러나 냉각을 목적으로 공급되는 헬륨이 공정 중에 계속해서 공급되더라도 정전척을 이루는 유전체의 온도가 어느 정도 상승하게 되는데, 그러면 그 저항치가 낮아져 고전압에 의한 이상방전(arching) 현상(아킹 현상)이 발생할 수 있다. 이러한 이상방전 현상으로 인해 유전체가 깨지는 등 손상을 입게 되는 문제점이 있었다.
이러한 아킹 현상은 정전척을 이루는 유전체뿐만 아니라 정전척을 받치고 있는 세라믹 플레이트 및 웨이퍼 이송 장치에서도 발생할 수 있다. 일례로, 헬륨가스는 분리부(isolator plate)로 작용하는 세라믹이나 웨이퍼를 상하 방향으로 이송하는 장치와 그 사이를 잇는 부분(이를 가스 공급부라 칭할 수 있다)에 걸쳐서 공급될 수 있다. 이러한 가스 공급부를 통하여 헬륨가스와 접촉하는 부분에도 아킹 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판 처리 장치에 냉각 가스를 공급하는 가스 공급 유로에서 이상방전이 발생하는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 기판 처리 장치에 냉각 가스를 공급하는 가스 공급 유로에서 냉각 가스의 유동 형태를 비정형적으로 형성할 수 있는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 기판 처리 장치에 냉각 가스를 공급하는 가스 공급 유로에서 냉각 가스가 유동되는 유로가 매우 미세하게 형성됨에 따라 냉각 가스는 유동시키지만 이상방전 발생은 억제할 수 있는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 기판 처리 장치에 냉각 가스를 공급하는 가스 공급 유로에서 냉각 가스의 유동 길이를 증가시켜 이상방전이 발생될 수 있는 전기장의 세기를 감소시켜주는 역할을 할 수 있는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제1 관점으로서, 본 발명은, 정전기력에 의하여 웨이퍼가 부착 또는 해제되는 정전척; 상기 정전척을 지지하는 지지부; 상기 지지부를 관통하여 상기 정전척에 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함하는 가스 공급부; 및 상기 가스 공급 라인에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 정전척을 향한 상기 가스의 확산을 저하시킬 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 다공성 세라믹 필터를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 다공성 세라믹 필터는 상기 가스 공급 라인의 유로를 미세화할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 원통형 저항체를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 원통형 저항체는 상기 가스 공급 라인에서 상기 가스의 유동 길이를 증가시킬 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 원통형 저항체는, 상기 기공을 형성하는 바디; 상기 바디의 길이방향 제1단부에 형성된 제1홀; 및 상기 길이방향의 제2단부에 형성된 제2홀을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 바디의 내부에는 상기 제1홀 및 제2홀과 연결되는 내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 적어도 일부에는 다수의 세라믹 볼이 채워질 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 지지부는, 상기 정전척을 전기적으로 분리하는 분리부; 및 상기 웨이퍼를 상하 방향으로 이송하는 이송부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 가스공급부는 상기 분리부 및 상기 이송부를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제2 관점으로서, 본 발명은, 정전기력에 의하여 웨이퍼가 부착 또는 해제되는 정전척; 상기 정전척을 전기적으로 분리하는 분리부; 상기 웨이퍼를 상하 방향으로 이송하는 이송부; 상기 분리부 및 상기 이송부를 관통하여 상기 정전척에 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함하는 가스 공급부; 및 상기 가스 공급 라인에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하여 상기 가스의 확산을 저하시키는 이상방전 방지부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 원통형 저항체를 포함하고, 상기 원통형 저항체는, 원통형의 바디; 상기 바디의 길이방향 제1단부에 형성된 제1홀; 상기 길이방향의 제2단부에 형성된 제2홀; 상기 바디 내부에 적어도 일부분에 채워지는 다수의 세라믹 볼을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 세라믹은 Al2O3 소재 또는 Al2O3 계열의 복합소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부에 의하면, 기판 처리 장치에 냉각 가스를 공급하는 가스 공급 유로에서 이상방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부에 의하면, 냉각 가스의 유동 형태를 비정형적으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부에 의하면, 냉각 가스가 유동되는 유로가 매우 미세하게 형성됨에 따라 냉각 가스는 유동시키지만 이상방전 발생은 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부에 의하면, 냉각 가스의 유동 길이를 증가시켜 이상방전이 발생될 수 있는 전기장의 세기를 감소시켜주는 역할도 할 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 여기에서 언급하지 않은 추가적인 기술적 효과들도 있다. 당업자는 명세서 및 도면의 전취지를 통해 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기판 처리 장치의 정전척을 포함하는 구성을 나타내는 단면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 구체적인 형상을 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 단순화된 형상을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
나아가, 설명의 편의를 위해 각각의 도면에 대해 설명하고 있으나, 당업자가 적어도 2개 이상의 도면을 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 단면 개략도이다.
기판 처리 장치는 웨이퍼(W)가 처리되는 공간을 제공하는 챔버(10)와, 이 챔버(10)의 하부에 구비되어 웨이퍼(W)가 안착되는 정전척(20)과, 이 정전척(20)의 상부에 위치하여 박막의 증착 또는 식각을 위한 공정가스가 분사되는 가스 분사부(30)를 포함할 수 있다.
이때, 정전척(20)은 정전기력(electrostatic force)을 사용해 웨이퍼(W)를 부착시키거나 부착을 해제할 수 있다.
기판 처리 장치에서 웨이퍼(W)를 처리하는 공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼(W)를 챔버(10) 내부의 정전척(20)에 부착시켜서 웨이퍼(W)를 가공한 후, 다음 단계의 가공을 위해 부착을 해제하는 과정을 여러번 반복할 수 있다.
정전척(electrostatic chuck(ESC); 20)은 젠센-라벡효과(A. Jehnson & K. Rahbek's Force)에 의한 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키는 웨이퍼 지지대로서, 건식가공 공정이 일반화되어가는 최근의 반도체 소자 제조기술의 추세에 부응하여 진공척이나 기계식 척을 대체하여 반도체 소자 제조공정 전반에 걸쳐 사용되고 있는 장치이다.
이러한 정전척(20)은 플라즈마를 이용하는 드라이 에칭공정에서는, 챔버 상부에 설치되는 RF 상부전극에 대한 하부전극의 역할을 할 수 있다. 또한, 정전척(20)은 고온(약 150∼200℃)에서 가공되는 웨이퍼(W)의 배면 측에 불활성 가스를 공급하거나 별도의 수냉부재가 설치되어 웨이퍼(W)의 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
챔버(10)의 내부로 웨이퍼(W)를 로딩시킨 후 정전척(20)에 내장된 전극(21)에 전원을 인가하면, 정전척(20)의 표면에 정전기가 발생되어 웨이퍼(W)가 견고히 고정될 수 있다(chucking). 이 상태에서 챔버(10)의 내부에서 웨이퍼(W)의 표면을 가공할 수 있다.
이후, 가공이 완료된 후 전극(21)에 공급된 전원을 차단하고 웨이퍼(W)를 정전척(20)으로부터 고정된 상태에서 해제시킬 수 있다(de-chucking).
한편, 웨이퍼(W)에 막을 증착하거나, 증착된 막을 식각하는 경우에 웨이퍼(W) 효과적인 온도 제어는 중요한 요소일 수 있다. 그래서, 웨이퍼(W)의 효과적인 냉각을 위하여 정전척(20)의 내부에는 온도 제어수단으로서 웨이퍼의 배면 쪽의 정전척(20)에 헬륨(He) 가스 등의 냉각 가스를 냉각 가스 공급원으로부터 공급할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기판 처리 장치의 정전척을 포함하는 구성을 나타내는 단면 개략도이다.
도 2를 참조하면, 정전척(20)은 알루미늄 소재로 이루어지는 베이스 바디(20a)와, 본딩층(20c)을 매개로 베이스 바디(20a)의 상면에 접합되는 유전체(20b)를 포함할 수 있다.
이때 유전체(20b)에는 전극(21) 및 히터(22)가 내장될 수 있다. 또한, 베이스 바디(20a)에는 냉각수 유동홀(23) 형성될 수 있다. 그리고, 헬륨(He)과 같은 냉각 가스를 웨이퍼(W)의 배면으로 공급하기 위하여 가스 공급홀(24)이 형성될 수 있다. 예를 들어 가스 공급홀(24)로는 베이스 바디(20a)에는 제 1 가스 공급홀(24a)이 형성되고, 유전체(20b)에는 상기 제 1 가스 공급홀(24a)에 연통되는 제 2 가스 공급홀(24b)이 형성될 수 있다.
따라서, 냉각 가스, 예를 들어 헬륨(He)을 공급하는 공급원으로부터 소정의 압력으로 헬륨(He)이 공급되어 베이스 바디(20a)의 제 1 가스 공급홀(24a) 및 유전체(20b)의 제 2 가스 공급홀(24b)을 따라 유동되고, 결국 유전체(20b)에 안착된 웨이퍼(W)에 헬륨이 직접 접촉되도록 하여 고온 상태의 유전체(20b)와 웨이퍼(W)에 대한 냉각 작용이 이루어질 수 있다.
정전척(20)의 하측에는 이 정전척(20)을 지지하는 지지부(30)가 위치할 수 있다. 이러한 지지부(30)는 정전척(20)을 전기적으로 분리하는 분리부 및 웨이퍼(W)를 상하 방향으로 이송하는 이송부를 포함할 수 있다. 또한, 이송부를 지지하는 받침부를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.
냉각 가스의 일례로서 사용될 수 있는 헬륨(He) 가스는 이러한 지지부(30)를 통하여 정전척(20)에 공급될 수 있다. 따라서, 지지부(30)에는 가스 공급홀(24)과 연결되는 가스 공급 라인(31)이 형성될 수 있다.
그러나 냉각을 목적으로 공급되는 헬륨이 공정 중에 계속해서 공급되더라도 유전체(20b)의 온도가 어느 정도 상승할 수 있다. 또한, 정전척(20)을 지지하는 지지부(30)의 온도 또한 상승할 수 있다. 그러면 유전체(20b) 또는 지지부(30)의 저항치가 낮아져 고전압에 의한 이상방전 현상(arching, 불꽃 튐 현상)이 발생할 수 있다. 이러한 이상방전 현상으로 인해 유전체(20b)나 지지부(30)를 이루는 세라믹이 깨지는 등의 손상이 발생할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 구체적인 형상을 나타내는 측면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 단순화된 형상을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치는 정전기력에 의하여 웨이퍼(100)가 부착 또는 해제되는 정전척(200), 정전척(200)을 지지하는 지지부(300, 400 또는 410), 지지부(300, 400 또는 410)를 관통하여 정전척(200)에 가스를 공급하는 가스 공급 라인(510)을 포함하는 가스 공급부(500) 및 가스 공급 라인(510)에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부(520)를 포함할 수 있다.
정전척(200)은 웨이퍼(100)를 정전기력에 의하여 부착시키는 유전체 바디(201)를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 도 2에서 도시하는 바와 같은 베이스 바디가 구비될 수도 있다.
이때, 유전체 바디(201)에는 전극(210) 및 히터(220)가 내장될 수 있다. 또한, 유전체 바디(201)에 바디 헬륨(He)과 같은 냉각 가스를 웨이퍼(100)의 배면으로 공급하기 위하여 가스 공급홀(230)이 형성될 수 있다.
따라서, 냉각 가스, 예를 들어 헬륨(He)을 공급하는 공급원으로부터 소정의 압력으로 헬륨(He)이 공급되어 가스 공급홀(230)을 통하여 유전체 바디(201)에 공급될 수 있다. 따라서, 유전체 바디(201)에 안착된 웨이퍼(100)에 헬륨이 직접 접촉되도록 하여 고온 상태의 유전체 바디(201)와 웨이퍼(100)에 대한 냉각 작용이 이루어질 수 있다.
정전척(200)의 하측에는 이 정전척(200)을 지지하는 지지부(300, 400)가 위치할 수 있다. 이러한 지지부(300, 400)는 정전척(200)을 전기적으로 분리하는 분리부(isolate plate; 300) 및 받침부(ground plate; 400)를 포함할 수 있다.
이러한 받침부(400)는 웨이퍼(100)를 상하 방향으로 이송하는 이송부(wafer lifter plate; 410)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 받침부(400)는 이송부(410)를 지지하는 부분일 수 있다. 이와 같이, 지지부(300, 400)는 정전척을 전기적으로 분리하는 분리부(300)와 웨이퍼(100)를 상하 방향으로 이송하는 이송부(410)를 포함할 수 있다.
또한, 가스공급부(500)는 이러한 분리부(300)와 이송부(410)를 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 분리부(300)와 이송부(410)를 관통하여 냉각 가스가 공급되어 정전척(200)의 가스 공급홀(230)로 공급되어 확산될 수 있다.
냉각 가스의 일례로서 헬륨(He) 가스는 이러한 지지부(300, 400 또는 410)를 통하여 정전척(200)에 공급될 수 있다. 즉, 지지부(300, 400 또는 410)를 관통하여 정전척(200)에 가스를 공급하는 가스 공급 라인(510)을 포함하는 가스 공급부(500)가 구비될 수 있다.
이러한 가스 공급부(500)의 가스 공급 라인(510)에는 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부(520)가 위치할 수 있다.
이와 같이, 정전척(200)에 RF(radio frequency) 파워가 인가되기 때문에 정전척(200)을 전기적으로 분리(isolation)하기 위해 정전척(200) 하측에 세라믹 재질의 분리부(300)가 위치하게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(100)에 반도체 공정 진행 시 웨이퍼(100)를 냉각시키기 위하여 기판 처리 장치의 바닥을 이루는 이송부(400)와 분리부(300)를 지나 정전척(200) 하단까지 냉각 가스(일례로 He 가스)가 공급될 수 있다. 이와 같이, 이송부(410)와 분리부(300)를 지나 정전척(200) 하단까지 냉각 가스(일례로 He 가스)가 공급되는 부분을 가스 공급부(500)라 칭할 수 있다.
이와 같은 가스 공급부(500)에는 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부(520)가 구비될 수 있다.
이러한 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부(520)는 정전척(200)을 향한 냉각 가스의 확산을 저하시킬 수 있다.
일례로, 이상방전 방지부(520)는 가스 공급 라인(510)의 유로를 미세화하거나 가스 공급 라인(510)에서 냉각 가스의 유동 길이를 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 이상방전 방지부(520)의 구체적인 일 실시예로서, 기공을 가지는 다공성 세라믹 필터(521)를 포함할 수 있다.
이러한 다공성 세라믹 필터(521)는 원통형 몸체 전체에 미세한 홀이 형성된 다공성 세라믹을 포함할 수 있다.
다공성 세라믹 필터(521)는 정전척(200)을 향한 냉각 가스의 확산을 저하시킬 수 있다. 구체적으로, 다공성 세라믹 필터(521)는 가스 공급 라인(510)의 유로를 미세화할 수 있다.
따라서, 이러한 다공성 세라믹 필터(521)에 의하여 냉각 가스(일례로, He 가스)가 가스 공급 라인(510)의 유로를 통하여 미세하게 확산되어 이상방전 발생을 억제할 수 있다.
이러한 작용을 위하여 다공성 세라믹 필터(521)의 기공의 평균 직경은 2 내지 15 mm일 수 있다.
다공성 세라믹 필터(521)를 이루는 세라믹 다공성 구조물은 절연 소재인 세라믹 소재로 형성되며 미세한 기공이 많이 형성된 미세 다공체이다. 이러한 세라믹 다공성 구조물은 냉각 가스의 유동 형태를 비정형적으로 형성할 수 있다. 또한, 냉각 가스가 유동되는 유로가 매우 미세하게 형성됨에 따라 냉각 가스는 유동시키지만 이상방전 발생은 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치의 이상방전 방지부를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 이상방전 방지부(520)의 구체적인 일 실시예로서, 기공을 가지는 원통형 저항체(522)를 포함할 수 있다.
이러한 원통형 저항체(522)는 가스 공급 라인(510)에서 냉각 가스의 유동 길이를 증가시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 원통형 저항체(522)는, 기공을 형성하는 바디(522), 바디(522)의 길이방향 제1단부에 형성된 제1홀(523) 및 길이방향의 제2단부에 형성된 제2홀(524)을 포함할 수 있다. 여기서 원통형 저항체(522)는 바디(522)와 동일한 도면부호를 이용하여 설명한다.
예시적인 실시예에 있어서, 냉각 가스의 유동 길이를 증가시키기 위하여, 바디(522)의 내부에는 제1홀(523) 및 제2홀(524)과 연결되는 내부 공간을 포함하고, 이 내부 공간의 적어도 일부에는 다수의 세라믹 볼(525)이 채워질 수 있다.
도 7을 참조하면, 세라믹 볼(525)은 바디(522) 내부에 가득 채워져있는 실시예를 도시하고 있으나, 세라믹 볼(525)은 바디(522) 내부의 일부분에 채워질 수도 있다. 이러한 세라믹 볼(525)이 채워지는 비율은 원하는 가스의 유동 정도에 따라 달라질 수 있다.
이러한 바디(522) 내에서 세라믹 볼(525)을 제외한 부분이 기공을 형성할 수 있다. 이때, 원통형 저항체(522)의 기공률은 5 내지 80%일 수 있다.
원통형 저항체(522) 역시, 세라믹 다공성 구조물과 마찬가지로 냉각 가스의 유동 형태를 비정형적으로 형성할 수 있다. 또한, 냉각 가스가 유동되는 유로가 매우 미세하게 형성됨에 따라 냉각 가스는 유동시키지만 이상방전 발생은 억제할 수 있다.
또한, 원통형 저항체(522)는 냉각 가스의 유동 길이를 증가시켜 이상방전이 발생될 수 있는 전기장의 세기를 감소시켜주는 역할도 할 수 있다.
위에서 설명한 다공성 세라믹 필터(521), 원통형 저항체(522) 및 세라믹 볼(525) 중 적어도 어느 하나는 Al2O3 소재 또는 Al2O3 계열의 복합소재를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 웨이퍼
200: 정전척
230: 가스 공급홀
300: 분리부
400: 받침부
410: 이송부
520: 이상방전 방지부
521: 다공성 세라믹 필터
522: 원통형 저항체

Claims (17)

  1. 정전기력에 의하여 웨이퍼가 부착 또는 해제되는 정전척;
    상기 정전척을 지지하는 지지부;
    상기 지지부를 관통하여 상기 정전척에 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함하는 가스 공급부; 및
    상기 가스 공급 라인에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하는 이상방전 방지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 정전척을 향한 상기 가스의 확산을 저하시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 다공성 세라믹 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 다공성 세라믹 필터는 상기 가스 공급 라인의 유로를 미세화하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 원통형 저항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 원통형 저항체는 상기 가스 공급 라인에서 상기 가스의 유동 길이를 증가시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 원통형 저항체는,
    상기 기공을 형성하는 바디;
    상기 바디의 길이방향 제1단부에 형성된 제1홀; 및
    상기 길이방향의 제2단부에 형성된 제2홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 바디의 내부에는 상기 제1홀 및 제2홀과 연결되는 내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 적어도 일부에는 다수의 세라믹 볼이 채워진 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지지부는,
    상기 정전척을 전기적으로 분리하는 분리부; 및
    상기 웨이퍼를 상하 방향으로 이송하는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가스공급부는 상기 분리부 및 상기 이송부를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  11. 정전기력에 의하여 웨이퍼가 부착 또는 해제되는 정전척;
    상기 정전척을 전기적으로 분리하는 분리부;
    상기 웨이퍼를 상하 방향으로 이송하는 이송부;
    상기 분리부 및 상기 이송부를 관통하여 상기 정전척에 가스를 공급하는 가스 공급 라인을 포함하는 가스 공급부; 및
    상기 가스 공급 라인에 구비되고 기공을 가지는 세라믹을 포함하여 상기 가스의 확산을 저하시키는 이상방전 방지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 정전척을 향한 상기 가스의 확산을 저하시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 다공성 세라믹 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다공성 세라믹 필터는 상기 가스 공급 라인의 유로를 미세화하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 이상방전 방지부는 상기 기공을 가지는 원통형 저항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 원통형 저항체는,
    원통형의 바디;
    상기 바디의 길이방향 제1단부에 형성된 제1홀;
    상기 길이방향의 제2단부에 형성된 제2홀;
    상기 바디 내부에 적어도 일부분에 채워지는 다수의 세라믹 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 세라믹은 Al2O3 소재 또는 Al2O3 계열의 복합소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 기판 처리 장치.
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