KR101310109B1 - Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body - Google Patents

Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body Download PDF

Info

Publication number
KR101310109B1
KR101310109B1 KR1020110056728A KR20110056728A KR101310109B1 KR 101310109 B1 KR101310109 B1 KR 101310109B1 KR 1020110056728 A KR1020110056728 A KR 1020110056728A KR 20110056728 A KR20110056728 A KR 20110056728A KR 101310109 B1 KR101310109 B1 KR 101310109B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic body
pad
wafer
forming mask
electrostatic chuck
Prior art date
Application number
KR1020110056728A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120137716A (en
Inventor
예재훈
Original Assignee
주식회사 엠와이에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠와이에스 filed Critical 주식회사 엠와이에스
Priority to KR1020110056728A priority Critical patent/KR101310109B1/en
Publication of KR20120137716A publication Critical patent/KR20120137716A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101310109B1 publication Critical patent/KR101310109B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Abstract

본 발명은 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼를 수평으로 고정시키는 세라믹 몸체를 포함하는 정전기 척에 있어서, 상기 세라믹 몸체의 직경보다 작은 직경을 갖는 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체 표면의 소정의 영역에 제1패드가 형성됨과 동시에 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 제2패드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기 척을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 세라믹 몸체의 직경보다 작은 직경을 갖는 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 패드를 형성하여 웨이퍼가 세라믹 몸체에 수차례 로딩시 발생하는 접촉에 따른 세라믹 몸체의 가장자리 영역상의 세라믹 몸체 표면의 마모량을 감소시킴으로써 정전기 척의 수명을 연장하는 효과가 있다. The present invention provides an electrostatic chuck including a ceramic body that horizontally fixes a wafer by using a force of static electricity, the method comprising: applying a pad forming mask having a diameter smaller than the diameter of the ceramic body to a predetermined area of the surface of the ceramic body; The first pad is formed and at the same time the second pad is formed on the circumference of the ceramic body provides an electrostatic chuck.
According to the present invention, according to the present invention as described above, by using a pad forming mask having a diameter smaller than the diameter of the ceramic body to form a pad on the edge circumference of the ceramic body is generated when the wafer is loaded on the ceramic body several times There is an effect of extending the life of the electrostatic chuck by reducing the amount of wear of the ceramic body surface on the edge region of the ceramic body upon contact.

Description

세라믹 몸체의 가장자리에 패드가 형성된 정전기 척{Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body}Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body

본 발명은 정전기 척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정전기 척의 세라믹 몸체 표면에 웨이퍼가 안착시 웨이퍼의 미끄러짐을 방지하기 위하여 세라믹 몸체의 가장자리에 원형의 패드가 형성된 정전기 척에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrostatic chuck, and more particularly, to an electrostatic chuck having a circular pad formed at the edge of the ceramic body to prevent the wafer from slipping when the wafer is seated on the ceramic body surface of the electrostatic chuck.

일반적으로 반도체 소자는 기판인 웨이퍼 상에 각종 물질을 적층공정, 식각공정 및 이온주입공정 등 여러 가지 공정을 통해 구현되는데 이런 각각의 공정은 고유한 작업환경을 가지는 밀폐된 챔버 내에서 이루어지며, 상기 챔버 내부에는 웨이퍼를 정위치에 고정시키기 위한 정전척(Electrostatic chuck)이 포함되어 있다.Generally, semiconductor devices are implemented through various processes such as lamination, etching, and ion implantation processes on a wafer, which is a substrate. Each of these processes is performed in a closed chamber having a unique working environment. Inside the chamber is an electrostatic chuck to hold the wafer in place.

웨이퍼를 지지하는 방법에 따라 기계식 척, 진공 척, 정전기 척 등으로 다양하게 구분되며, 특히 최근에 많이 사용되고 있는 정전기 척은 웨이퍼와 정전기 척 내부에 설치되는 전극의 전압 차이를 이용하여 웨이퍼를 고정 또는 지지시키는 장치이다. Mechanical chucks, vacuum chucks, and electrostatic chucks are variously classified according to the method of supporting the wafer. In particular, recently used electrostatic chucks are used to fix or fix the wafer by using the voltage difference between the wafer and the electrode installed inside the electrostatic chuck. It is a supporting device.

정전기 척의 경우 웨이퍼의 흡착은 전압인가에 따른 유전체의 대전분극으로 인한 쿨롱 힘(Coulomb force)과 존슨-라벡 효과(Johnsen-Rahbek effect)에 의해서 일어나는데, 여기서 존슨-라벡 효과란 웨이퍼와 유전체 표면 거칠기에 의해 생긴 갭(gap)이 하나의 진공 유전체로 작용하여 전압이 인가되었을 때 생기는 전류에 의하여 대전분극화되어 작용하는 힘을 말한다. 현재 정전기 척은 화학기상 증착장비나 물리기상 증착장비 또는 에칭을 위한 챔버 내에서 웨이퍼를 지지하는 수단으로 널리 쓰이고 있다.
In the case of electrostatic chucks, the adsorption of the wafer is caused by the Coulomb force and the Johnson-Rahbek effect due to the charge polarization of the dielectric with the application of voltage, where the Johnson-Labeck effect is applied to the wafer and dielectric surface roughness. The gap caused by the gap acts as a vacuum dielectric and is a force that is charged and polarized by the current generated when a voltage is applied. Currently, electrostatic chucks are widely used as a means of supporting wafers in chemical vapor deposition, physical vapor deposition, or chambers for etching.

도 1은 종래의 정전기 척의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional electrostatic chuck.

도 1에서 보는 바와 같이 정전기 척(1000)은 세라믹 몸체(200), 상기 세라믹 몸체를 지지하는 지지대(300), 지지대 샤프트(500) 및 상기 지지대 샤프트(500)를 감싸고 챔버 내부의 진공 손실을 방지함과 동시에 정전기 척의 수직 운동을 하는 벨로우즈(400)를 포함한다. 상기 세라믹 몸체(200)의 내부에는 정전기력을 발생시키기 위한 전극, 웨이퍼의 온도를 균일하게 하기 위한 쿨링가스(예를 들면 헬륨가스)를 세라믹 몸체(200)의 표면으로 공급하기 위한 가스통로 등이 형성되어 있다. 또한 상기 세라믹 몸체(200)의 표면상에는 기판을 지지하는 메사(mesas) 및 상기 메사들 사이는 가스통로로부터 배출되는 쿨링가스가 흐르는 가스 홈이 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 1000 surrounds the ceramic body 200, the support 300 supporting the ceramic body, the support shaft 500, and the support shaft 500 and prevents vacuum loss inside the chamber. And bellows 400 for vertical movement of the electrostatic chuck. An electrode for generating an electrostatic force and a gas passage for supplying a cooling gas (for example, helium gas) for uniformizing the temperature of the wafer to the surface of the ceramic body 200 are formed in the ceramic body 200. It is. In addition, a mesa for supporting a substrate and a gas groove through which a cooling gas discharged from a gas passage may be formed on the surface of the ceramic body 200.

한편 세라믹 몸체(200)의 표면에는 안착되는 웨이퍼(100)와 세라믹 몸체(200) 표면 사이의 접촉 면적을 감소시키고 웨이퍼(100)를 수평으로 지지하기 위한 다수의 패드(111)가 형성될 수 있다. 상기 패드(111)는 티타늄, 질화티타늄, 스테인레스 강 등의 재료로 형성되며, 웨이퍼가 로딩시 세라믹 몸체(200)에 코팅되어 있는 세라믹에 의하여 웨이퍼 하부에 코팅된 웨이퍼 산화물이 마모되어 웨이퍼 하부에 부착되는 오염물 입자(particle)의 양을 최소화하는 기능을 한다.
Meanwhile, a plurality of pads 111 may be formed on the surface of the ceramic body 200 to reduce the contact area between the wafer 100 and the surface of the ceramic body 200 to be seated and to support the wafer 100 horizontally. . The pad 111 is formed of a material such as titanium, titanium nitride, or stainless steel, and the wafer oxide coated on the lower part of the wafer is worn by the ceramic coated on the ceramic body 200 when the wafer is loaded and attached to the lower part of the wafer. It serves to minimize the amount of contaminant particles that become.

그러나 세라믹 몸체(200)의 표면에 형성된 다수의 패드(111)는 수차례의 웨이퍼의 로딩과 언로딩에 따른 접촉에 의하여 각각 불균일하게 마모되며, 특히 세라믹 몸체(200)의 가장자리(edge)에서 더욱 마모되어 세라믹 표면 자체가 웨이퍼와의 접촉에 의하여 연마되는 문제점이 있다. 또한 상기 패드가 마모됨에 따라 세라믹 몸체상에 로딩된 웨이퍼가 미끄러지는 문제점이 있으며, 불균일적인 마모에 의한 웨이퍼의 수평 유지가 안됨에 따라 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있다.
However, the plurality of pads 111 formed on the surface of the ceramic body 200 are worn unevenly by contact with the loading and unloading of the wafer several times, especially at the edges of the ceramic body 200. There is a problem that the ceramic surface itself is worn and polished by contact with the wafer. In addition, there is a problem that the wafer loaded on the ceramic body slips as the pad is worn, and the wafer is broken as the wafer is not kept horizontal due to uneven wear.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정전기 척의 세라믹 몸체 표면에 웨이퍼가 안착시 웨이퍼의 미끄러짐을 방지하기 위하여 세라믹 몸체의 가장자리에 원형의 패드가 형성된 정전기 척을 제공하기 위한 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electrostatic chuck with a circular pad formed on the edge of the ceramic body to prevent the wafer from slipping when the wafer is seated on the surface of the ceramic body of the electrostatic chuck It is to.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼를 수평으로 고정시키는 세라믹 몸체를 포함하는 정전기 척에 있어서, 상기 세라믹 몸체의 직경보다 작은 직경을 갖는 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체 표면의 소정의 영역에 제1패드가 형성됨과 동시에 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 제2패드가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the above problems, in the electrostatic chuck including a ceramic body for horizontally fixing the wafer by using the force of the electrostatic force of the present invention, using a pad forming mask having a diameter smaller than the diameter of the ceramic body The first pad is formed in a predetermined region of the ceramic body surface, and the second pad is formed on the circumference of the ceramic body.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 세라믹 몸체 표면의 소정의 영역에 형성된 제1패드의 단위 면적당 개수는 가장자리와 인접한 영역이 다른 영역보다 많은 것을 특징으로 한다.
According to one embodiment of the present invention, the number of unit pads per unit area of the first pad formed in a predetermined area of the ceramic body surface is characterized in that the area adjacent to the edge is larger than the other areas.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 패드 형성 마스크의 홀의 입구는 사면 또는 둥그런 형상으로 형성되어 세라믹 몸체의 표면상에 제1패드를 형성된 것을 특징으로 한다.
According to one embodiment of the present invention, the inlet of the hole of the pad forming mask is characterized in that the first pad is formed on the surface of the ceramic body is formed in a slope or round shape.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 세라믹 몸체의 직경보다 작은 직경을 갖는 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 패드를 형성하여 웨이퍼가 세라믹 몸체에 수차례 로딩시 발생하는 접촉에 따른 세라믹 몸체의 가장자리 영역상의 세라믹 몸체 표면의 마모량을 감소시킴으로써 정전기 척의 수명을 연장하는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by forming a pad on the circumference of the ceramic body using a pad forming mask having a diameter smaller than the diameter of the ceramic body, the ceramic body according to the contact generated when the wafer is loaded into the ceramic body several times There is an effect of extending the life of the electrostatic chuck by reducing the amount of wear of the ceramic body surface on the edge region of the.

또한 상기 패드 형성 마스크의 홀의 입구를 사면 또는 둥그런 형상으로 형성하여 질화티타늄을 스퍼터링하여 형성된 패드의 높이를 균일하게 함으로써 웨이퍼의 수평을 유지함으로써 웨이퍼 하부의 쿨링가스의 압력이 균일하게 작용할 수 있고, 또한 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the inlet of the hole of the pad forming mask is formed in a slope or a round shape to uniform the height of the pad formed by sputtering titanium nitride to maintain the wafer horizontal to maintain a uniform pressure of the cooling gas under the wafer. In addition, there is an effect that can prevent the sliding of the wafer.

도 1은 종래의 정전기 척의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크를 이용하여 가장자리에 패드가 형성된 정전기 척의 세라믹 몸체를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체상에 형성된 패드의 분포를 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크의 홀의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 패드 형성 마스크를 이용한 세라믹 몸체의 평면도이다. 1 is a configuration diagram of a conventional electrostatic chuck.
FIG. 2 illustrates a ceramic body of an electrostatic chuck having pads formed at edges thereof using a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.
3 is for explaining the distribution of the pad formed on the ceramic body using the pad forming mask according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a hole of a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a ceramic body using a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크를 이용하여 가장자리에 패드가 형성된 정전기 척의 세라믹 몸체를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a ceramic body of an electrostatic chuck having pads formed at edges thereof using a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 보는 바와 같이, 정전기 척의 세라믹 몸체(200)의 표면상에는 패드 형성 마스크(600)를 이용하여 세라믹 몸체의 가장자리 영역(700)에 제2패드(210)가 형성될 수 있다. 상기 패드 형성 마스크(600)는 웨이퍼와 동일한 형상으로 중앙 영역에서부터 가장자리와 인접한 영역까지 세라믹 몸체의 표면상에 다수의 제1패드(611)를 형성하기 위한 다수의 홀(610) 및 가장자리 끝에서 내측으로 삽입되어 형성된 홈(620)을 갖는다. As shown in FIG. 2, the second pad 210 may be formed on the edge region 700 of the ceramic body using the pad forming mask 600 on the surface of the ceramic body 200 of the electrostatic chuck. The pad forming mask 600 has the same shape as the wafer and has a plurality of holes 610 and an inner side at the edge end for forming a plurality of first pads 611 on the surface of the ceramic body from the center region to the region adjacent to the edge. It has a groove 620 is inserted into the.

상기 제1패드(611) 및 제2패드(210)는 상기 패드 형성 마스크(600)를 세라믹 몸체 위에 마스킹하고 스퍼터링 즉 이온화된 원자를 전기장에 의해 가속시켜 박막재료(source material, 예를 들어 질화티타늄,TiN)에 충돌시킴으로써 튀어 나오는 입자들이 상기 홀(610) 및 홈(620)을 통해 노출된 세라믹 몸체의 표면에 증착되어 형성될 수 있다. 여기서 상기 패드 형성 마스크(600)는 상기 세라믹 몸체(200)의 직경보다 작게 제작될 수 있으며, 이 경우 스퍼터링을 통한 패드 형성시 세라믹 몸체(200)의 표면 중 가장자리 영역(700)은 노출되어 튀어 나온 입자가 상기 가장자리 영역(700)상에 증착되어 제2패드(210)가 형성될 수 있다.
The first pad 611 and the second pad 210 may mask the pad forming mask 600 on the ceramic body and accelerate the sputtering, ie, ionized atoms by an electric field, to obtain a source material (eg, titanium nitride). Particles protruding by colliding with TiN may be deposited on the surface of the ceramic body exposed through the holes 610 and the grooves 620. The pad forming mask 600 may be made smaller than the diameter of the ceramic body 200. In this case, the edge region 700 of the surface of the ceramic body 200 is exposed and protrudes when the pad is formed through sputtering. Particles may be deposited on the edge area 700 to form a second pad 210.

종래 세라믹 몸체의 직경과 패드 형성 마스크의 직경은 동일하므로 세라믹 몸체의 가장자리 영역은 홈(620)을 통하여 노출된 부분만이 패드(212)가 형성된다. 수차례의 웨이퍼의 로딩과 언로딩에 따른 접촉에 의하여 다수의 패드는 각각 불균일하게 마모되며 특히 세라믹 몸체(200)의 가장자리에 형성된 패드(212)만으로는 가장자리 영역에서의 패드 마모 더 나아가 세라믹 몸체 표면의 세라믹까지 연마되는 문제점이 있다. Since the diameter of the conventional ceramic body and the diameter of the pad forming mask are the same, the pad 212 is formed only in the edge region of the ceramic body exposed through the groove 620. A plurality of pads each wear unevenly due to the loading and unloading of the wafer several times. In particular, the pads 212 formed at the edges of the ceramic body 200 may only wear the pads in the edge area. There is a problem of polishing up to ceramic.

그러나 본 발명은 패드 형성 마스크(600)의 직경을 세라믹 몸체(200)의 직경보다 작게하여 세라믹 몸체(200)의 가장자리 영역(700)을 노출시킴으로써 패드(211)를 형성하여, 결과적으로 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 제2패드(210)가 형성될 수 있다. 즉 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 본 발명의 패드(210)를 형성함으로써 웨이퍼 로딩시 웨이퍼의 에지(edge)가 먼저 세라믹 몸체의 가장자리 영역에 접촉함에 따른 패드 마모량 및 세라믹 마모량을 감소시킬 수 있다. 또한 상기 가장자리 영역에서의 패드 마모량이 감소됨에 따라 전체적으로 세라믹 몸체상에 안착된 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있다.
However, the present invention forms the pad 211 by exposing the edge region 700 of the ceramic body 200 by making the diameter of the pad forming mask 600 smaller than the diameter of the ceramic body 200, resulting in the formation of the ceramic body. The second pad 210 may be formed on the edge circumference. That is, by forming the pad 210 of the present invention on the edge circumference of the ceramic body, it is possible to reduce the amount of pad wear and ceramic wear when the edge of the wafer first contacts the edge region of the ceramic body during wafer loading. In addition, as the amount of pad wear in the edge region is reduced, it is possible to prevent slipping of the wafer seated on the ceramic body as a whole.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체상에 형성된 패드의 분포를 설명하기 위한 것이다.3 is for explaining the distribution of the pad formed on the ceramic body using the pad forming mask according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 보는 바와 같이, 정전기 척의 세라믹 몸체(200)의 표면상에는 패드 형성 마스크(600)를 이용하여 중앙 영역에서부터 가장자리와 인접한 영역까지 세라믹 몸체의 표면상에 형성되는 제1패드(611)의 개수는 가장자리와 인접한 영역(650)에 더 많이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로 패드 형성 마스크(600)에 형성된 단위면적당 제1패드를 형성하기 위한 홀의 개수는 중앙에서부터 소정 거리까지의 B영역보다 가장자리와 인접한 A영역이 더 많을 수 있다. 세라믹 몸체(200)상에 안착되는 웨이퍼를 지지하기 위한 제1패드(611)의 분포를 달리하여 웨이퍼의 단위면적당 제1패드와의 접촉 마찰력에 차이가 발생함으로써 웨이퍼의 미끄러짐을 방지할 수 있다. 또한 가장자리와 인접한 A영역상에 패드를 더 많이 형성함으로써 웨이퍼 로딩시 웨이퍼의 에지(edge)가 먼저 세라믹 몸체의 가장자리 영역과의 빈번한 접촉에 따른 패드 마모량을 감소시킬 수 있다.
As shown in FIG. 3, the number of first pads 611 formed on the surface of the ceramic body from the center region to the region adjacent to the edge using the pad forming mask 600 on the surface of the ceramic body 200 of the electrostatic chuck. May be formed more in the area 650 adjacent to the edge. According to an embodiment of the present invention, the number of holes for forming the first pad per unit area formed in the pad forming mask 600 may be larger in area A adjacent to the edge than in area B from the center to a predetermined distance. By varying the distribution of the first pad 611 for supporting the wafer seated on the ceramic body 200, a difference in contact frictional force with the first pad per unit area of the wafer may occur, thereby preventing slipping of the wafer. In addition, by forming more pads on the A region adjacent to the edges, the wafer edge may reduce the amount of pad wear due to frequent contact with the edge region of the ceramic body during wafer loading.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 형성 마스크의 홀의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a hole of a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.

도 4에서 보는 바와 같이, 패드 형성 마스크(600)의 홀(610)의 입구는 모따기(chamfering)를 이용하여 사면 또는 둥그런 형상으로 형성될 수 있다. 홀(610)의 입구(615, 616)를 사면(도 4(a)) 또는 둥그런 형상(도 4(b))으로 형성함으로써 스퍼터링된 원자가 상기 홀(610)을 통과하여 세라믹 몸체의 표면상에 형성되는 다수의 제1패드의 높이와 형상을 균일하게 형성할 수 있다. 또한 상기 홀(610)의 직경(R) 및 패드 형성 마스크의 높이(d)는 형성되는 제1패드의 높이 및 크기에 따라 결정될 수 있다. 따라서 균일한 높이로 형성된 제1패드는 웨이퍼가 굽혀지는 것을 방지함과 동시에 균일하게 웨이퍼의 하부에 쿨링가스를 유입할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
As shown in FIG. 4, the inlet of the hole 610 of the pad forming mask 600 may be formed into a slope or a round shape using chamfering. By forming the inlets 615 and 616 of the hole 610 into a slope (FIG. 4 (a)) or a round shape (FIG. 4 (b)), sputtered atoms pass through the hole 610 and onto the surface of the ceramic body. The height and shape of the plurality of first pads formed in the can be uniformly formed. In addition, the diameter R of the hole 610 and the height d of the pad forming mask may be determined according to the height and size of the first pad to be formed. Therefore, the first pad formed to have a uniform height may prevent the wafer from bending and provide an environment in which the cooling gas may be uniformly introduced into the lower portion of the wafer.

한편 상기 제1패드(611)는 서로 다른 높이를 갖도록 세라믹 몸체(200) 표면상에 형성될 수 있다. 제1패드(611)의 높이를 서로 다르게 형성하기 위하여 관통홀(670) 및 관통홀(670) 사이에 제2홀(680)이 형성된 제1패드 형성 마스크(601) 및 제1패드 형성 마스크(601)의 상부에 놓여지며 상기 관통홀(670)과 일치되는 관통홀(670)을 갖는 제2패드 형성 마스크(602)를 이용할 수 있다. 즉 상기 제1패드 형성 마스크(601) 및 제2패드 형성 마스크(602)를 세라믹 몸체(200)상에 마스킹한 후, 스퍼터링 공정을 진행하면 상기 관통홀(670)을 통하여 노출된 세라믹 몸체(200)의 표면상에 제1높이를 갖는 패드가 형성된다. 이후 상기 제2패드 형성 마스크(602)를 제거한 후 다시 스퍼터링 공정을 진행하면 상기 관통홀(670) 및 제2홀(680)을 통하여 제1높이를 갖는 패드상에 입자가 증착되어 제2높이를 갖는 패드가 형성됨과 동시에 상기 제2홀(680)을 통하여 세라믹 몸체 표면상에 제1높이를 갖는 패드가 형성될 수 있다. 여기서 상기 제2높이는 제1높이보다 높다.Meanwhile, the first pad 611 may be formed on the surface of the ceramic body 200 to have different heights. In order to form different heights of the first pad 611, the first pad forming mask 601 and the first pad forming mask having a second hole 680 formed between the through hole 670 and the through hole 670 are formed. A second pad forming mask 602 may be used, which is disposed above the 601 and has a through hole 670 coincident with the through hole 670. That is, after masking the first pad forming mask 601 and the second pad forming mask 602 on the ceramic body 200, and then performing a sputtering process, the ceramic body 200 exposed through the through hole 670. A pad having a first height is formed on the surface of the pad. Subsequently, after the second pad forming mask 602 is removed and the sputtering process is performed again, particles are deposited on the pad having the first height through the through hole 670 and the second hole 680 to obtain a second height. The pad having the first height may be formed on the surface of the ceramic body through the second hole 680. Wherein the second height is higher than the first height.

즉 세라믹 몸체(200)의 표면상에 서로 다른 높이를 갖는 패드를 형성함으로써 웨이퍼와의 접촉이 빈번한 부분에 형성된 제2높이를 갖는 패드가 마모되는 경우, 제 1높이를 갖는 패드가 마모된 패드와 함께 웨이퍼의 하부와 접촉되는 면적이 넓어짐으로써 패드 마모량을 감소시킬 수 있다. 여기서 상기 관통홀(670)과 관통홀(670) 사이의 거리는 웨이퍼의 접촉에 따른 마모를 감소시킬 수 있는 소정의 거리로 결정될 수 있다.
That is, when pads having different heights are formed on the surface of the ceramic body 200 by forming pads having different heights, the pads having the first height may be worn out. Together, the area in contact with the bottom of the wafer can be widened, thereby reducing the amount of pad wear. Here, the distance between the through hole 670 and the through hole 670 may be determined as a predetermined distance that can reduce wear caused by contact of the wafer.

도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 패드 형성 마스크를 이용한 세라믹 몸체의 평면도이다. 5 is a plan view of a ceramic body using a pad forming mask according to an embodiment of the present invention.

도 5에서 보는 바와 같이, 세라믹 몸체(200)는 표면상에 방사형태의 제1패드(611) 및 가장자리 원주상에 제2패드(210)가 형성될 수 있다. 상술하였듯이 상기 제1패드 및 제2패드를 형성하기 위한 패드 형성 마스크(600)는 가장자리와 인접한 영영상에 단위면적당 더 많은 홀(610)이 형성되고, 상기 세라믹 몸체(200)의 직경보다 작은 직경을 가짐으로써 상기 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 제2패드(210)를 형성할 수 있다. As shown in FIG. 5, the ceramic body 200 may have a radial first pad 611 formed on a surface thereof and a second pad 210 formed on an edge circumference thereof. As described above, in the pad forming mask 600 for forming the first pad and the second pad, more holes 610 are formed per unit area in the zero image adjacent to the edge, and the diameter is smaller than the diameter of the ceramic body 200. By having a second pad 210 can be formed on the circumference of the ceramic body.

상기 세라믹 몸체(200)의 표면상에는 기판을 지지하는 메사(640, mesas) 및 상기 메사들 사이는 가스통로로부터 배출되는 쿨링가스가 흐르는 가스 홈(650)이 형성될 수 있으며 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서 상기 제1패드(611)는 상기 메사(640)위에 형성될 수 있으며, 하나의 메사(640)위에 형성되는 제1패드는 세라믹 몸체의 가장자리와 인접한 영역상의 메사에 더 많이 형성될 수 있다.
On the surface of the ceramic body 200, a mesa 640 (mesas) supporting the substrate and a gas groove 650 through which a cooling gas discharged from a gas passage may be formed between the mesas, which are obvious to those skilled in the art. Therefore, detailed description is omitted. The first pad 611 may be formed on the mesa 640, and the first pad formed on one mesa 640 may be formed on the mesa on an area adjacent to the edge of the ceramic body.

세라믹 몸체(200)상에 웨이퍼를 반복적으로 로딩 및 언로딩함에 따라 패드의 마모가 있는 경우, 상기 패드를 제거하기 위한 폴리싱(Polishing) 및 초음파 세정(Ultra Sonic Cleaning)을 수행하는 재수리 공정이 진행된다. 이후 본 발명의 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체의 표면상에 제1패드 및 제2패드를 형성함으로써 웨이퍼의 미끄러짐을 방지함과 동시에 세라믹 몸체의 가장자리의 연마를 방지할 수 있는 세라믹 몸체를 포함하는 정전기 척을 재사용할 수 있다.
When pads are worn as the wafer is repeatedly loaded and unloaded on the ceramic body 200, a refurbishment process for performing polishing and ultra-sonic cleaning to remove the pads is performed. do. Thereafter, the first pad and the second pad are formed on the surface of the ceramic body using the pad forming mask of the present invention to prevent slipping of the wafer and at the same time comprising a ceramic body capable of preventing polishing of the edge of the ceramic body. The electrostatic chuck can be reused.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

200 : 세라믹 몸체 210 : 제2패드
600 : 패드 형성 마스크 610 : 홀
611 : 제1패드 615,616 : 홀 입구
640 : 메사 650 : 가스 홈
670 : 관통홀 680 : 제2홀
1000 : 정전기 척200: ceramic body 210: second pad
600: pad formation mask 610: hole
611: first pad 615,616: hall entrance
640: Mesa 650: gas groove
670: through hole 680: second hole
1000: Electrostatic Chuck

Claims (3)

정전기의 힘을 이용하여 웨이퍼를 수평으로 고정시키는 세라믹 몸체를 포함하는 정전기 척에 있어서,
상기 세라믹 몸체의 직경보다 작은 직경을 갖는 패드 형성 마스크를 이용하여 세라믹 몸체 표면의 소정의 영역에 복수개의 제1패드들이 형성됨과 동시에 세라믹 몸체의 가장자리 원주상에 제2패드가 형성되어 있고,
상기 세라믹 몸체 표면의 소정의 영역에 형성된 제1패드들의 단위 면적당 개수는 가장자리와 인접한 영역이 다른 영역보다 많으며,
상기 패드 형성 마스크의 홀의 입구는 사면 또는 둥그런 형상으로 형성되어 세라믹 몸체의 표면상에 제1패드들이 형성되고,
상기 제1패드들 중 적어도 하나는 다른 제1패드와 높이가 서로 다르며,
상기 서로 높이가 다른 제1패드들은, 세라믹 몸체 상을 마스킹하는 제1패드 형성 마스크 및 상기 제1패드 형성 마스크의 상부에 높여지는 제2패드 형성 마스크를 이용하여 형성되며,
상기 제2패드 형성 마스크에 형성된 관통홀 중 적어도 하나의 관통홀이 제1패드 형성 마스크에 형성된 관통홀과 일치하는 것을 특징으로 하는 정전기 척.
An electrostatic chuck comprising a ceramic body that horizontally fixes a wafer using an electrostatic force,
A plurality of first pads are formed in a predetermined area of the surface of the ceramic body by using a pad forming mask having a diameter smaller than the diameter of the ceramic body, and a second pad is formed on an edge circumference of the ceramic body.
The number of first pads per unit area formed in a predetermined area of the ceramic body surface is larger in area adjacent to the edge than in other areas.
The inlet of the hole of the pad forming mask is formed in a slope or round shape to form first pads on the surface of the ceramic body,
At least one of the first pads has a height different from that of the other first pads,
The first pads having different heights are formed by using a first pad forming mask that masks an upper portion of the ceramic body and a second pad forming mask that is raised above the first pad forming mask.
And at least one through hole formed in the second pad forming mask coincides with a through hole formed in the first pad forming mask.
삭제delete 삭제delete
KR1020110056728A 2011-06-13 2011-06-13 Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body KR101310109B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110056728A KR101310109B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110056728A KR101310109B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120137716A KR20120137716A (en) 2012-12-24
KR101310109B1 true KR101310109B1 (en) 2013-09-23

Family

ID=47904659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110056728A KR101310109B1 (en) 2011-06-13 2011-06-13 Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101310109B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6684710B2 (en) * 2013-11-22 2020-04-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Pad design for electrostatic chuck surface
KR101500546B1 (en) * 2014-07-07 2015-03-12 (주)앤피에스 substrate support apparatus and substrate treatment apparatus including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718438A (en) * 1993-06-17 1995-01-20 Anelva Corp Electrostatic chuck device
KR20060101302A (en) * 2005-03-17 2006-09-22 동경 엘렉트론 주식회사 Substrate supporting member and substrate processing apparatus
KR20070083144A (en) * 2006-02-20 2007-08-23 삼성전자주식회사 Waper stage and exposure equipment having the same and method for wafer planarization using the same
JP2010205813A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718438A (en) * 1993-06-17 1995-01-20 Anelva Corp Electrostatic chuck device
KR20060101302A (en) * 2005-03-17 2006-09-22 동경 엘렉트론 주식회사 Substrate supporting member and substrate processing apparatus
KR20070083144A (en) * 2006-02-20 2007-08-23 삼성전자주식회사 Waper stage and exposure equipment having the same and method for wafer planarization using the same
JP2010205813A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120137716A (en) 2012-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4547182B2 (en) Plasma processing equipment
JP3859937B2 (en) Electrostatic chuck
JP5492578B2 (en) Plasma processing equipment
JP6924327B2 (en) Polishing of electrostatic substrate support geometry
US20080194113A1 (en) Methods and apparatus for semiconductor etching including an electro static chuck
US20080106842A1 (en) Mounting device, plasma processing apparatus and plasma processing method
KR20040093043A (en) Plasma processing apparatus, focus ring, and susceptor
US20200234928A1 (en) Semiconductor plasma processing equipment with wafer edge plasma sheath tuning ability
US20140373867A1 (en) Cleaning method and substrate processing apparatus
JP4444843B2 (en) Electrostatic chuck
KR100602342B1 (en) Magnetic mirror for preventing wafer edge damage during dry etching
TWI823273B (en) Electrostatic chuck and plasma reaction device
KR101310109B1 (en) Electrostatic Chuck formed pad in edge of ceramic body
TW202239128A (en) Forming mesas on an electrostatic chuck
KR100809957B1 (en) Semiconductor etching device
JP2014187231A (en) Plasma etching method, and plasma etching apparatus
JP2021057572A (en) Substrate supporter and plasma processing device
KR20230122016A (en) Deposition ring for thin substrate handling with edge clamping
KR20230123473A (en) Thin substrate handling with edge clamping
KR101517720B1 (en) Electrostatic chuck and plasma generation apparatus using the same
TW201409602A (en) Wafer support device
US8854790B1 (en) Electrostatic chuck assembly
CN107316795B (en) Focusing ring and plasma processing device
JP2008251904A (en) Method of surface treatment of mounting table
TWI817391B (en) Reduced localized force in electrostatic chucking

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160912

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170912

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180912

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190916

Year of fee payment: 7