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KR100514690B1 - 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상방지 방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상방지 방법 Download PDF

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KR100514690B1
KR100514690B1 KR10-2003-0042538A KR20030042538A KR100514690B1 KR 100514690 B1 KR100514690 B1 KR 100514690B1 KR 20030042538 A KR20030042538 A KR 20030042538A KR 100514690 B1 KR100514690 B1 KR 100514690B1
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metal tube
electrostatic chuck
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정용균
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동부아남반도체 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 웨이퍼가 정전기력에 의해 부착된 플레이튼을 소정 각도로 회전시킬 때, 베어링 부재의 손상을 억제할 수 있도록, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부에 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재가 설치된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트의 상부에 설치된 본체 플레이트와, 상기 본체 플레이트의 상부에 설치되어 웨이퍼가 정전기력에 의해 고정되는 플레이튼으로 이루어진 반도체 웨이퍼 고정용 정전척에 있어서, 상기 회전 플레이트에 설치된 베어링 부재는 원통 형태의 플라스틱 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 내측에 대략 원통 형태로 결합된 금속 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 및 금속 튜브의 하부에 결합된 볼베어링으로 이루어진 것을 특징으로 함.

Description

반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법{Bearing part of electro static chuck for fixing semiconductor wafer and its damage preventing method}
본 발명은 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 웨이퍼가 정전기력에 의해 부착된 플레이튼을 소정 각도로 회전시킬 때, 회전 플레이트의 베어링 부재의 손상을 억제할 수 있는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법에 관한 것이다.
도 1a를 참조하면, 종래 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 요부 단면도가 도시되어 있고, 도 1b를 참조하면, 정전척중 회전 플레이트의 평면도가 도시되어 있으며, 도 1c를 참조하면, 회전 플레이트에 고정된 베어링 부재의 확대 사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 종래 정전척은 베이스 플레이트(10')와, 상기 베이스 플레이트(10')의 상부에서 일정 각도로 회전 가능하게 설치된 회전 플레이트(20')와, 상기 회전 플레이트(20')의 상부에 설치된 본체 플레이트(30')와, 상기 본체 플레이트(30')의 상부에 설치되어 웨이퍼(50')가 정전기력에 의해 고정되는 플레이튼(40')으로 이루어져 있다.
여기서, 상기 회전 플레이트(20')는 도 1b에 도시된 바와 같이 외부에 커넥터(28')가 설치되어 있고, 상기 커넥터(28')로부터는 다수의 전선(29')이 회전 플레이트(20') 내부로 연장되어 있으며, 또한, 상기 회전 플레이트(20')에는 대략 6개의 베어링 부재(21')가 결합되어 있음으로서 상기 회전 플레이트(20')가 일정 각도로 자유롭게 회전 가능하게 되어 있다.
한편, 도 1c에 도시된 바와 같이 회전 플레이트(20')에 결합된 베어링 부재(21')는 대략 상,하부가 개구된 대략 원통 형태의 플라스틱 튜브(22')와, 상기 플라스틱 튜브(22')의 하단에 결합된 베어링(26')으로 이루어져 있다.
이러한 구성을 하는 종래의 회전 플레이트(20')는 4회전 이온 주입시 웨이퍼(50')가 고정된 플레이튼(40')이 0,90,180,270도 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다.
그러나, 이러한 종래의 회전 플레이트(20')에 결합된 베어링 부재(21')는 볼베어링(26')을 고정시키는 플라스틱 재질의 튜브(22')가 장시간 사용하면 쉽게 파손되는 단점이 있다. 즉, 상기 4회전 이온주입을 위해 상기 회전 플레이트(20')는 공정중 지속적으로 회전되고, 이에 따라 상기 볼베어링(26')과 튜브(22') 사이에는 지속적으로 마찰이 발생하는데, 상기 튜브(22')가 플라스틱 재질로 되어 있기 때문에, 장시간 사용하고 나면 쉽게 파손되어 정전척 전체의 작동이 중지된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 정전기력에 의해 부착된 플레이튼을 소정 각도로 회전시킬 때, 베어링 부재의 손상을 억제할 수 있는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부에 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재가 설치된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트의 상부에 설치된 본체 플레이트와, 상기 본체 플레이트의 상부에 설치되어 웨이퍼가 정전기력에 의해 고정되는 플레이튼으로 이루어진 반도체 웨이퍼 고정용 정전척에 있어서, 상기 회전 플레이트에 설치된 베어링 부재는 대략 원통 형태의 플라스틱 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 내측에 대략 원통 형태로 결합된 금속 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 및 금속 튜브의 하부에 결합된 볼베어링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 금속 튜브는 상기 플라스틱 튜브의 내측에 더욱 강하게 결합되도록 볼플런저가 결합되어 외측으로 돌출될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재가 결합된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트의 상부에 웨이퍼를 정전기력으로 고정시키는 플레이튼으로 이루어진 정전척을 이용하여 반도체 제조 공정을 수행하는 방법에 있어서, 상기 회전 플레이트의 베어링 부재는 원통 형태의 플라스틱 튜브가 구비되고, 상기 플라스틱 튜브 내측에는 강성 증가를 위한 원통 형태의 금속 튜브를 결합시키며, 상기 플라스틱 튜브 및 금속 튜브의 하부에는 볼베어링을 결합시켜 이루어지도록 함을 특징으로 한다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법에 의하면, 웨이퍼를 회전시키는 회전 플레이트의 베어링 부재에 금속 튜브를 더 결합시킴으로써, 강성을 증대하여 파손을 억제함은 물론, 회전 플레이트 자체의 파손도 억제할 수 있게 된다.
더불어, 금속 튜브에 볼플런저를 설치함으로써, 금속 튜브와 플라스틱 튜브의 결합력이 증가되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 요부 단면도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 정전척 역시 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10)의 상부에 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재(21)가 설치된 회전 플레이트(20)와, 상기 회전 플레이트(20)의 상부에 설치된 본체 플레이트(30)와, 상기 본체 플레이트(30)의 상부에 설치되어 웨이퍼(50)가 정전기력에 의해 고정되는 플레이튼(40)으로 이루어져 있다.
여기서 본 발명은 상기 회전 플레이트(20)에 설치된 베어링 부재(21)가 대략 원통 형태의 플라스틱 튜브(22)와, 상기 플라스틱 튜브(22) 내측에 대략 원통 형태로 결합된 금속 튜브(24)와, 상기 플라스틱 튜브(22) 및 금속 튜브(24)의 하부에 결합된 볼베어링(26)으로 이루어져 있다.
도 3a를 참조하면, 본 발명에 의한 회전 플레이트(20)에 고정된 베어링 부재(21)의 사시도가 도시되어 있고, 도 3b를 참조하면, 베어링 부재(21)에 결합되는 금속 튜브(24)의 사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 베어링 부재(21)는 대략 원통 형태의 플라스틱 튜브(22)가 구비되어 있고, 상기 플라스틱 튜브(22) 내측에는 기계적 강도가 우수한 대략 원통 형태의 금속 튜브(24)가 결합되어 있다. 상기 금속 튜브(24)는 상기 플라스틱 튜브(22)의 내측에 더욱 강하게 결합되도록 둘레에 다수의 볼플런저(25)가 결합되어 외측으로 돌출되어 있다. 따라서, 상기 볼플런저(25)에 의해 상기 금속 튜브(24)는 플라스틱 튜브(22) 내측에 강하게 결합된다. 한편, 볼베어링(26)은 상기 플라스틱 튜브(22) 및 금속 튜브(24)의 하단에 결합되어 있으며, 이는 상기 금속 튜브(24)에 의해 지지됨으로써, 상기 볼베어링(26)의 회전에 의해 쉽게 파손되지 않게 된다.
또한, 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재(21)의 손상 방지 방법을 설명하면 다음과 같다.
통상의 정전척은 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재(21)가 결합된 회전 플레이트(20)를 구비하고, 상기 회전 플레이트(20)의 상부에는 웨이퍼(50)를 정전기력으로 고정시키는 플레이튼(40)을 구비하여 반도체 제조 공정을 수행한다.
이때, 상기 회전 플레이트(20)의 베어링 부재(21)로는 원통 형태의 플라스틱 튜브(22)를 구비하고, 상기 플라스틱 튜브(22) 내측에는 강성 증가를 위한 원통 형태의 금속 튜브(24)를 결합시키며, 상기 플라스틱 튜브(22) 및 금속 튜브(24)의 하부에는 볼베어링(26)을 결합시킨다.
상기와 같이 하여, 볼베어링(26)이 고속으로 회전한다고 해도 상기 금속 튜브(24)는 쉽게 파손되지 않게 되며, 따라서 회전 플레이트(20)의 손상을 방지하게 된다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법에 의하면, 웨이퍼를 회전시키는 회전 플레이트의 베어링 부재에 금속 튜브를 더 결합시킴으로써, 강성을 증대하여 파손을 억제함은 물론, 회전 플레이트 자체의 파손도 억제할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 금속 튜브에 볼플런저를 설치함으로써, 금속 튜브와 플라스틱 튜브의 결합력을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 및 그 손상 방지 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1a는 종래의 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 요부(要部)만을 도시한 단면도이고, 도 1b는 정전척중 회전 플레이트를 도시한 평면도이며, 도 1c는 회전 플레이트에 고정된 베어링 부재를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 요부만을 도시한 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 의한 회전 플레이트에 고정된 베어링 부재를 도시한 사시도이고, 도 3b는 베어링 부재에 결합되는 금속튜브를 도시한 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10; 베이스 플레이트 20; 회전 플레이트
21; 베어링 부재
22; 플라스틱 튜브 24; 금속 튜브
26; 볼베어링 28; 커넥터
29; 전선 30; 본체 플레이트
40; 플레이튼 50; 웨이퍼

Claims (5)

  1. 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부에 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재가 설치된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트의 상부에 설치된 본체 플레이트와, 상기 본체 플레이트의 상부에 설치되어 웨이퍼가 정전기력에 의해 고정되는 플레이튼으로 이루어진 반도체 웨이퍼 고정용 정전척에 있어서,
    상기 회전 플레이트에 설치된 베어링 부재는 원통 형태의 플라스틱 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 내측에 원통 형태로 결합된 금속 튜브와, 상기 플라스틱 튜브 및 금속 튜브의 하부에 결합된 볼베어링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 튜브는 상기 플라스틱 튜브의 내측에 더욱 강하게 결합되도록, 상기 금속 튜브 외측의 소정 부위에 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는 볼플런저인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척 베어링 부재.
  4. 일정 각도로 회전 가능하게 다수의 베어링 부재가 결합된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트의 상부에 웨이퍼를 정전기력으로 고정시키는 플레이튼으로 이루어진 정전척을 이용하여 반도체 제조 공정을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 회전 플레이트의 베어링 부재는 원통 형태의 플라스틱 튜브가 구비되고, 상기 플라스틱 튜브 내측에는 원통 형태의 금속 튜브를 결합시키며, 상기 플라스틱 튜브 및 금속 튜브의 하부에는 볼베어링을 결합시켜 이루어지도록 함을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 손상 방지 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 원통형 금속튜브는 외측 표면에 볼플런저가 설치되어, 상기 플라스틱 튜브의 내측에 강하게 결합됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 고정용 정전척의 베어링 부재 손상 방지 방법.
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