KR101758344B1 - 정전 척 및 리페어 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
일반적으로, 정전 척은 베이스, 베이스 상에 고정 결합되는 플레이트 및 플레이트 내부에 마련되는 전극(하부전극)을 포함할 수 있다. 플레이트 상면에는 기판이 안착될 수 있다. 하부전극에서 정전기를 발생시켜 기판과 하부전극 간의 간격을 일정하게 유지하고, 기판을 수평 상태로 고정시켜 요구되는 공정이 수행될 수 있다.
플레이트는 상부 플레이트 및 하부 플레이트로 구분할 수 있다. 상부 플레이트 상에는 처리 대상물이 안착되며, 처리 대상물에 대한 공정이 반복됨에 따라, 상부 플레이트에는 예를 들어 고주파 플라즈마 등과 같은 외력이 지속적으로 가해져 손상될 수 있다. 또한 다양한 원인에 의해 상부 플레이트가 깎여 나가거나 크랙이 발생할 수 있다.
이에 따라 손상된 상부 플레이트를 일정 두께 연마하는 등의 방식으로 리페어를 진행할 수 있다. 하지만, 하부전극으로부터 상부 플레이트 표면까지의 두께는 규격에서 정의한 두께를 확보하여야 하므로, 리페어 횟수에 한계가 있다.
이와 같이, 정전 척은 사용 횟수가 증가함에 따라 크랙 등과 같은 결함이 발생할 수 있으며, 이러한 결함은 주로 플라즈마에 대한 노출이 심한 상부 플레이트 측에서 발생할 수 있다. 아울러, 상부 플레이트 측에 발생한 크랙을 통해 하부전극에도 플라즈마가 침투할 수 있다. 이러한 상태에서 공정을 진행하면 심각한 오류가 발생할 수 있으므로, 결함이 발생한 정전 척은 폐기 처리할 수 밖에 없다.
정전 척의 제조 단가는 매우 높은 편이나, 상술한 것과 같은 결함 발생 등에 의해 정전 척의 수명은 3~6개월 정도로 짧은 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 결함이 발생한 정전 척을 리페어할 수 있는 기술이 제안된 바 있다.
본 출원인에 의해 2011년 12월 20일 대한민국 특허청에 출원되고, 2012년 10월 25일자에 등록된 대한민국 등록특허 제10-1196441호(선행기술 1)에는 정전 척의 리페어 방법이 개시되어 있다.
선행기술 1에 의하면 결함이 발생한 정전 척의 제 1 상판 플레이트 및 제 1 전극을 제거하고, 새로운 제 2 전극을 포함하는 새로운 제 2 상판 플레이트를 제조하고 하판 플레이트와 결합하여 정전 척을 리페어한다. 선행기술 1에서 제 2 전극은 제 2 상판 플레이트의 일면에 소성, 에칭, 도금, 스퍼터 등의 방식으로 형성된다. 그리고, 제 2 전극이 하판 플레이트를 대향하도록 하여 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트를 결합한다. 이 때 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트는 접착제에 의해 결합된다. 따라서, 리페어된 정전 척이 공정에 이용될 때, 하판 플레이트와 제 2 상판 플레이트의 접착 계면을 통해 플라즈마가 침투할 수 있고, 하부전극 또한 플라즈마 침투에 노출될 수 있는 문제를 여전히 갖고 있다.
나아가 리프트 핀홀의 식각 손상 문제가 여전히 존재한다. 아울러 리프트 핀 홀 내부를 통해 하부 플레이트와 상부 플레이트 간의 접착제가 노출되기 때문에 플라즈마 영향에 의한 접착제의 파티클화 및 이러한 파티클에 의해 처리 대상물이 오염되는 문제를 해결할 수 없다.
도 2는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다.
도 3은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 상부 평면도이다.
도 4는 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척의 저부 평면도이다.
도 5는 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 분해 단면도이다.
도 6은 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전 척의 결합 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 본 기술의 일 실시예에 의한 정전 척 리페어 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
한편, 상술하였듯이 전극(440)은 저온 소성, 고온 소성, 에칭, 도금, 스퍼터 등 전극 패턴 형성 방법 중 어느 하나를 채택하여 형성할 수 있다.
도 11 및 도 12는 저온 또는 고온 소성 방식으로 상부 플레이트에 전극을 형성한 경우의 정전 척 리페어 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 상부 플레이트(420-1)는 저온 또는 고온 소성 방식에 의해 가둠 구조로 형성된 전극(440)을 구비할 수 있다.
그리고, 이와 같이 제조된 상부 플레이트(420-1)를 도 12에 도시한 것과 같이 하부 플레이트(310A)와 결합할 수 있다.
전극(440)을 상부 플레이트(420-1) 내에 가둠 구조로 형성함에 따라 전극(440)에 대한 플라즈마 침투를 원천 봉쇄할 수 있어, 플라즈마에 대상 내성이 우수한 정전 척을 제공할 수 있다.
110, 210, 310, 310A : 하부 플레이트
120, 220, 320, 420 : 상부 플레이트
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- 하부 플레이트, 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 형성된 제 1 전극을 구비하며, 상기 하부 플레이트, 상기 제 1 전극 및 상기 상부 플레이트를 관통하여 복수의 핀홀이 형성된 리페어 대상 정전 척이 제공되는 단계;
상기 상부 플레이트 및 상기 제 1 전극을 제거하여 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계;
상기 핀홀의 구경을 확장하여 확장된 핀홀을 형성하는 단계;
상기 하부 플레이트 상면에 체결되는 평판부와, 상기 확장된 핀홀 내에 체결되는 핀홀 보호부와, 상기 리페어용 하부 플레이트의 대향면에 설치되는 제 2 전극을 구비하는 리페어용 상부 플레이트를 제조하는 단계; 및
상기 핀홀 내에 상기 핀홀 보호부가 체결되도록 상기 리페어용 하부 플레이트와 상기 리페어용 상부 플레이트를 결합하는 단계;
를 포함하는 정전 척의 리페어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 외주에 지정된 높이의 단차부를 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 리페어용 상부 플레이트를 제조하는 단계는, 상기 평판부로부터 수직 연장되어 상기 단차부에 체결되는 측면부를 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척의 리페어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 핀홀 보호부는 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 간의 경계면을 커버할 수 있는 길이로 형성되는 정전 척의 리페어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 리페어용 하부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 에지를 지정된 폭으로 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 리페어용 상부 플레이트를 형성하는 단계는, 상기 리페어용 하부 플레이트의 외주 전체를 감싸도록 체결되는 측면부를 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척의 리페어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 리페어용 상부 플레이트는 무기재료를 포함하는 세라믹 소재로 형성되는 정전 척의 리페어 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전극은 상기 리페어용 상부 플레이트 내에 저온 소성 또는 고온 소성 방식으로 형성되는 정전 척의 리페어 방법.
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