KR20190008484A - Electrostatic Chuck Structure and Method of Manufacturing The Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 정전 척 및 그것의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an electrostatic chuck and a manufacturing method thereof.
반도체 제조 장치에 있어서, 웨이퍼를 정전기적 인력(引力)에 의해 흡착하여 고정하는 정전 척이 이용된다. 정전 척은 세라믹 물질에 의해서 형성된 판형상의 세라믹 기판과, 세라믹 기판의 저부에 위치되는 베이스 플레이트를 구비할 수 있다. 세라믹 기판 상면에 웨이퍼가 흡착될 수 있다. In the semiconductor manufacturing apparatus, an electrostatic chuck for sucking and fixing a wafer by an electrostatic attraction force is used. The electrostatic chuck may include a plate-shaped ceramic substrate formed by a ceramic material, and a base plate positioned at the bottom of the ceramic substrate. The wafer can be adsorbed onto the upper surface of the ceramic substrate.
세라믹 기판 내부에 저항 발열체로 구성된 히터가 구비될 수 있다. 상기 히터에 의해 상기 세라믹 기판은 물론 웨이퍼까지 가열될 수 있다. 세라믹 기판의 온도를 균일하게 하기 위하여, 세라믹 기판의 중심과 주연(周緣)의 사이에 서로 간격을 두고서 늘어선 복수의 히터 부분을 포함하고 있다. A heater composed of a resistance heating element may be provided inside the ceramic substrate. The ceramic substrate can of course be heated up to the wafer by the heater. And includes a plurality of heater portions arranged at intervals between the center and the periphery of the ceramic substrate in order to make the temperature of the ceramic substrate uniform.
베이스 플레이트의 내부에는 냉매 유로가 형성되어 있다. 냉매 유로에 냉매가 흐르므로, 상기 베이스 플레이트가 냉각될 수 있다. 베이스 플레이트가 냉각됨에 따라, 베이스 플레이트에 전열(傳熱) 가능하게 배치된 세라믹기판 역시 냉각될 수 있다. A refrigerant flow path is formed in the base plate. Since the refrigerant flows into the refrigerant passage, the base plate can be cooled. As the base plate is cooled, the ceramic substrate disposed to be able to transfer heat to the base plate can also be cooled.
한편, 세라믹 기판 내부에 냉각 가스 터널이 구비될 수 있다. 냉각 가스 터널은 일반적으로 세라믹 기판 중심층에 고르게 분포되어 있으면서, 상기 베이스 플레이트의 냉매 유로로부터 냉각 가스를 전달받아, 냉각 가스를 상기 세라믹 기판내에 구속하는 역할을 할 수 있다. On the other hand, a cooling gas tunnel may be provided inside the ceramic substrate. The cooling gas tunnel is generally uniformly distributed in the center layer of the ceramic substrate and can receive the cooling gas from the coolant channel of the base plate and restrain the cooling gas in the ceramic substrate.
그런데, 종래의 냉각 가스 터널이 세라믹 기판의 중심층에 위치함에 따라, 제작에 어려움이 있다.However, since the conventional cooling gas tunnel is located in the center layer of the ceramic substrate, it is difficult to manufacture.
본 발명은 단순한 방식으로 냉각 가스 터널을 형성할 수 있는 정전 척 구조체 및 그것의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention provides an electrostatic chuck structure capable of forming a cooling gas tunnel in a simple manner and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 구조체의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 기판을 제공한다. 상기 기판의 제 1 표면의 소정 부분에 채널부를 형성한다. 상기 채널부가 구비된 상기 기판의 제 1 표면에 보호막을 형성한다. A method of manufacturing a structure according to an embodiment of the present invention is as follows. First, a substrate having a first surface and a second surface is provided. A channel portion is formed at a predetermined portion of the first surface of the substrate. And a protective film is formed on the first surface of the substrate having the channel portion.
본 발명의 다른 실시예에 따른 구조체는, 냉각 공급관을 구비한 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트 상에 부착되는 기판을 포함한다. 상기 기판은 상기 베이스 플레이트와 마주하는 제 1 표면 및 웨이퍼가 흡착될 제 2 표면을 포함하고, 상기 제 1 표면에 그루브 형태의 복수의 채널부를 포함하도록 구성된다. A structure according to another embodiment of the present invention includes: a base plate having a cooling supply pipe; And a substrate attached to the base plate. The substrate is configured to include a first surface facing the base plate and a second surface to which the wafer is to be adsorbed and a plurality of channel portions in the form of a groove in the first surface.
본 발명의 실시예에 따르면, 냉각 가스가 전달되는 채널부를 기판)의 중심부에 형성하기 위한 번거로움이 없으므로, 공정을 단순화할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, since there is no inconvenience for forming the channel portion through which the cooling gas is transferred in the central portion of the substrate, the process can be simplified.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 척 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 기판의 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1 내지 도 3을 IV-IV'선을 따라 절단하여 나타낸 각 공정별 정전 척 기판의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 정전 척 구조체의 단면도이다. 1 to 3 are plan views of a substrate for each process for explaining a method of manufacturing an electrostatic chuck structure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 to 6 are cross-sectional views of the electrostatic chucking substrate of each process shown in FIGS. 1 to 3 along the line IV-IV '.
7 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. The dimensions and relative sizes of layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 척 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 각 공정별 평면도이고, 도 4 내지 도 6은 도 1 내지 도 3을 IV-IV'선을 따라 절단하여 나타낸 각 공정별 정전 척 기판의 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 척 구조체의 단면도이다. FIGS. 1 to 3 are plan views of respective steps for explaining a method of manufacturing an electrostatic chucking substrate according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are sectional views taken along lines IV-IV ' Sectional view of the electrostatic chucking substrate for each process shown in FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck structure according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 1 및 도 4를 참조하면, 베어(bare) 상태의 정전 척 기판(100)이 준비된다. 정전 척 기판(100)은 예를 들어, 원반 형태를 가질 수 있고, 제 1 표면(100a) 및 제 2 표면(100b)를 포함할 수 있다. 제 1 표면(100a)은 예를 들어, 웨이퍼(도시되지 않음)와 흡착될 표면일 수 있고, 제 2 표면(100b)은 도면에 도시되지는 않았지만 베이스 플레이트에 부착될 표면일 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 정전 척 기판(100)의 내부에 히터층(도시되지 않음)이 구비될 수 있다. 이와 같은 정전 척 기판(100)은 세라믹 재질, 예컨대, Al2O3 물질로 구성될 수 있다. 하지만, 본 실시예의 정전 척 기판(100)은 상기한 재질에 한정되는 것만은 아니다. First, referring to FIGS. 1 and 4, an
도 2 및 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 정전 척 기판(100)의 소정 부분에 채널부(130)가 형성될 수 있다. 채널부(130)는 정전 척 기판(100)의 제 2 표면(100b)에 그루브(groove) 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 채널부(130)는 정전 척 기판(100)의 가장자리 부분에 실질적인 동심원 형태로 구성될 수 있다. 채널부(130)의 선택된 부분에 관통홈(130a)이 추가로 형성될 수 있다. 관통홈(130a)은 이후 웨이퍼 백면과 맞닿을 수 있도록 형성될 수 있도록, 채널부(130) 상에 위치될 수 있다. 채널부(130)와 관통홈(130a)을 통해 헬륨(He)과 같은 냉각 가스가 공급될 수 있으며, 공급되는 상기 냉각 가스에 의해 정전 척 기판(100) 및 웨이퍼가 저온을 유지하도록 냉각될 수 있다. 여기서, 상기 관통홈(130a)은 예를 들어 상기 채널부(130)의 선폭보다 좁게 형성될 수 있다. 2 and 5, the
예를 들어, 채널부(130)를 먼저 형성한 다음 관통홈(130a)을 형성할 수도 있고, 또는 관통홈(130a)을 먼저 형성한 다음 후속으로 채널부(130)를 형성할 수 있다. For example, the
아울러, 정전 척 기판(100)의 제 2 표면(100b)에 보호막 형성을 위한 홈부(135)를 더 형성할 수 있다. 상기 보호막 형성을 위한 홈부(135)는 채널부(130)를 포함하도록 형성될 수 있으며, 상기 채널부(130)의 폭보다 상대적으로 큰 폭을 갖도록 형성될 수 있다. In addition, a
또한, 상기 보호막 형성을 위한 홈부(135)는 채널부(130) 형성 전에 먼저 형성될 수도 있고, 채널부(130) 형성 단계와 관통홈(130a) 형성 단계 사이에 형성될 수도 있고, 혹은 관통홈(130a) 형성 단계 이후에 형성될 수도 있다. The
도 3 및 도 6을 참조하여, 채널부(130) 외부로 냉각 가스가 유출되는 것을 방지하기 위해, 정전 척 기판(100)의 제 2 표면(100b) 상에 보호막(140)을 더 형성할 수 있다. 상기 보호막(140)은 상기 홈부(135)내에 형성되어, 상기 보호막(140)의 표면과 상기 정전 척 기판(100)의 제 2 표면(100b)은 실질적으로 동일 평면상에 위치될 수 있다. 아울러, 상기 보호막(140)은 수지 계열의 폴리이미드 물질로 형성될 수 있으며, 상기 홈부(135) 내부에 매립되되, 채널부(130)에는 매립되지 않도록 형성되어야 한다. 보호막(140)의 형성에 따라, 상기 냉각 가스는 채널부(130) 및 관통홀(130a)내에 구속되어, 정전 척 기판(100) 및 웨이퍼의 온도를 유지할 수 있다. 3 and 6, a
이와 같은 정전 척 기판(100)은 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(200) 상에 장착될 수 있다. 정전 척 기판(100)은 그것의 제 1 표면(100a)과 베이스 플레이트(200)의 상부 표면이 마주하도록 배치될 수 있다. 베이스 플레이트(200)은 예를 들어, 그것의 내부를 관통하는 가스 공급관(210)을 더 포함할 수 있으며, 베이스 플레이트(200)의 가스 공급관(210)은 상기 채널부(130)과 마주할 수 있도록 정전 척 기판(100)을 베이스 플레이트(200)상에 부착할 수 있다. 이에 따라, 외부의 냉각 가스 공급부(250)로부터 제공되는 냉각 가스는 베이스 플레이트(200)의 가스 공급관(210)을 거쳐, 정전 척 기판(100)의 채널부(130) 및 관통홈(130a)에 전달된다. Such an
여기서, 미설명 도면 부호 H1 및 H2는 베이스 플레이트(200)과 정전 척 기판(100)의 용이한 결합을 위해 베이스 플레이트(200)의 측벽 및 정전 척 기판(100)의 측벽에 위치될 수 있다. H1 and H2 can be positioned on the side walls of the
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각 가스가 전달되는 채널부를 기판(100)의 중심부에 형성하기 위한 번거로움이 없으므로, 공정을 단순화할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, there is no inconvenience for forming the channel portion in which the cooling gas is transmitted at the central portion of the
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Do.
100 : 정전 척 기판 130 : 채널부
130a: 관통홈 140 : 보호막
200 : 베이스 플레이트100: Electrostatic chuck board 130:
130a: through groove 140:
200: base plate
Claims (16)
상기 정전 척 기판의 제 2 표면의 소정 부분에 채널부를 형성하는 단계; 및
상기 채널부가 구비된 상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면에 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. Providing an electrostatic chucking substrate having a first surface and a second surface;
Forming a channel portion at a predetermined portion of the second surface of the electrostatic chucking substrate; And
And forming a protective film on the second surface of the electrostatic chucking substrate having the channel portion.
상기 채널부를 형성하는 단계는,
상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면에 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 정전 척 구조체 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein forming the channel portion comprises:
And forming a groove on the second surface of the electrostatic chucking substrate.
상기 채널부를 형성하는 단계는,
상기 그루브 중 선택되는 일부와 연통되도록 상기 정전 척 기판을 관통하는 관통홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. 3. The method of claim 2,
Wherein forming the channel portion comprises:
And forming a through hole through the electrostatic chuck substrate to communicate with a selected portion of the grooves.
상기 채널부를 형성하는 단계는,
상기 정전 척 기판의 소정 부분에 상기 정전 척 기판을 관통하는 관통홀을 형성하는 단계; 및
상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면에 복수의 그루브를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 그루브의 일부는 상기 관통홀과 연통되도록 형성되는 정전 척 구조체 제조방법. The method according to claim 1,
Wherein forming the channel portion comprises:
Forming a through hole through the electrostatic chucking substrate on a predetermined portion of the electrostatic chucking substrate; And
And forming a plurality of grooves on the second surface of the electrostatic chuck substrate,
And a part of the groove is formed to communicate with the through hole.
상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면에 상기 보호막을 수용하기 위한 홈부를 형성하는 단계를 더 포함하는 정전 척 구조체 제조방법.The method according to claim 1,
And forming a groove for receiving the protective film on the second surface of the electrostatic chucking substrate.
상기 홈부를 형성하는 단계는,
상기 홈부는 상기 채널부를 포함하면서, 상기 채널부보다 상대적으로 큰 폭을 갖도록 형성하는 단계를 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. 6. The method of claim 5,
The forming of the groove may include:
Wherein the groove portion includes the channel portion and has a relatively larger width than the channel portion.
상기 보호막은 상기 홈부내에 매립되도록 형성되되, 상기 채널부에는 매립되지 않도록 형성하는 정전 척 구조체 제조방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the protective film is formed so as to be embedded in the groove portion, but not buried in the channel portion.
상기 보호막을 형성하는 단계는,
수지 계열 필름을 부착하는 단계를 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. 8. The method of claim 7,
The forming of the passivation layer may include:
And attaching a resin-based film to the electrostatic chuck structure.
상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면 하부에 베이스 플레이트를 부착하는 단계를 더 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. The method according to claim 1,
And attaching a base plate to a lower portion of the second surface of the electrostatic chucking substrate.
상기 베이스 플레이트는 소정 부분에 냉각 가스 공급관을 포함하고,
상기 냉각 가스 공급관과 상기 정전 척 기판의 상기 채널부가 마주하도록 상기 베이스 플레이트와 상기 정전 척 기판을 부착하는 단계를 포함하는 정전 척 구조체 제조방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the base plate includes a cooling gas supply pipe at a predetermined portion thereof,
And attaching the base plate and the electrostatic chucking substrate so that the cooling gas supply pipe and the channel portion of the electrostatic chucking substrate face each other.
상기 베이스 플레이트 상에 부착되는 정전 척 기판을 포함하고,
상기 기판은 웨이퍼와 흡착될 제 1 표면 및 상기 베이스 플레이트와 마주하는 제 2 표면을 포함하고,
상기 제 2 표면에 그루브 형태의 복수의 채널부를 포함하도록 구성되는 정전 척 구조체. A base plate having a cooling supply line; And
And an electrostatic chucking substrate attached on the base plate,
The substrate comprising a first surface to be adsorbed to the wafer and a second surface facing the base plate,
And a plurality of channel portions in the form of a groove on the second surface.
상기 복수의 채널부 중 일부와 연통되며 상기 정전 척 기판을 관통하는 관통홀을 더 포함하는 정전 척 구조체. 12. The method of claim 11,
And a through hole communicating with a part of the plurality of channel parts and penetrating the electrostatic chucking substrate.
상기 정전 척 기판과 상기 베이스 플레이트는 상기 냉각 공급관과 상기 복수의 채널부 중 일부가 대응되도록 부착되는 정전 척 구조체. 12. The method of claim 11,
Wherein the electrostatic chucking substrate and the base plate are attached such that the cooling supply pipe and a part of the plurality of channel portions correspond to each other.
상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 플레이트 사이에, 상기 채널부를 덮는 보호막이 더 구비되는 정전 척 구조체.12. The method of claim 11,
And a protective film covering the channel portion is further provided between the second surface of the electrostatic chuck substrate and the base plate.
상기 보호막은 수지 계열 필름인 정전 척 구조체.15. The method of claim 14,
Wherein the protective film is a resin-based film.
상기 보호막의 표면은 상기 정전 척 기판의 상기 제 2 표면과 동일 평면에 위치하는 정전 척 구조체.12. The method of claim 11,
Wherein a surface of the protective film is located on the same plane as the second surface of the electrostatic chucking substrate.
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| KR1020170089734A KR20190008484A (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Electrostatic Chuck Structure and Method of Manufacturing The Same |
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| KR1020170089734A KR20190008484A (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Electrostatic Chuck Structure and Method of Manufacturing The Same |
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Family
ID=65277457
Family Applications (1)
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2017
- 2017-07-14 KR KR1020170089734A patent/KR20190008484A/en not_active Ceased
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