KR20200131667A - A method of filling an adhesive layer of electrostatic chuck - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for filling an adhesive layer of an electrostatic chuck. According to an embodiment of the present invention, in the electrostatic chuck stacked in the order of a base body, a first adhesive layer, a heater plate, a second adhesive layer, and an adsorption plate, the method for filling the adhesive layer of the electrostatic chuck comprises the steps of: preparing an electrostatic chuck in which a first adhesive layer is damaged; removing the damaged first adhesive layer from a side surface of the electrostatic chuck to a predetermined depth or less; and applying a recycled adhesive having different physical properties from the damaged first adhesive layer on a side surface of the electrostatic chuck from which the damaged first adhesive layer is removed. Accordingly, the damaged first adhesive layer can be more effectively filled.

Description

정전척의 접착층 충진 방법{A METHOD OF FILLING AN ADHESIVE LAYER OF ELECTROSTATIC CHUCK}A method of filling the adhesive layer of an electrostatic chuck {A METHOD OF FILLING AN ADHESIVE LAYER OF ELECTROSTATIC CHUCK}

본 발명은 정전척의 접착층 충진 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 손상된 접착층을 보다 효과적으로 충진할 수 있는 정전척의 접착층 충진 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck, and more particularly, to a method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck that can more effectively fill a damaged adhesive layer.

일반적으로 반도체 소자는 챔버(chamber) 내에 안치된 웨이퍼에 스퍼터링, 포토리소그라피, 에칭, 이온 주입, 화학기상증착 등 수많은 공정들을 순차적 또는 반복적으로 수행함으로써, 제조될 수 있다.In general, a semiconductor device may be manufactured by sequentially or repeatedly performing numerous processes such as sputtering, photolithography, etching, ion implantation, chemical vapor deposition, etc. on a wafer placed in a chamber.

이러한 반도체 소자의 제조 공정에 있어서, 박막의 특성을 균일하게 유지하기 위해서는 웨이퍼(wafer)가 챔버 내에서 긴밀하게 고정되는 것이 중요하다.In the manufacturing process of such a semiconductor device, it is important that the wafer is tightly fixed in the chamber in order to uniformly maintain the characteristics of the thin film.

한편, 웨이퍼를 고정시키는 방식에는 기계척(mechanical chuck) 방식과 정전척(Electrostatic Chuck: ESC) 방식이 있으나, 웨이퍼와의 접촉면 전체에 고른 인력 또는 척력을 발생시켜, 웨이퍼 표면의 편평도(flatness)를 보장하고, 웨이퍼가 접촉면에 긴밀하게 접촉하여 효과적으로 웨이퍼의 온도 조절이 가능한 정전척 방식이 널리 사용되고 있다.On the other hand, there are a mechanical chuck method and an electrostatic chuck (ESC) method to fix the wafer, but by generating an even attraction or repulsive force on the entire contact surface with the wafer, the flatness of the wafer surface is improved. The electrostatic chuck method is widely used to ensure that the wafer is in close contact with the contact surface to effectively control the temperature of the wafer.

그러나, 반도체 공정은 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition: CVD), 스퍼터링(sputtering), 원자층증착(Atomic Layer Deposion:ALD), 건식식각(Dry Etch) 등과 같은 고온 고압의 환경에서 공정이 진행되기 때문에, 챔버 내부를 구성하는 부품들이 견딜 수 있는 물리적인 한계가 존재한다.However, since the semiconductor process proceeds in a high temperature and high pressure environment such as chemical vapor deposition (CVD), sputtering, atomic layer deposition (ALD), dry etching, etc. In addition, there is a physical limit that the components constituting the interior of the chamber can withstand.

특히, 소재의 특성상, 흡착 플레이트, 히터 플레이트, 베이스 바디 등을 접착하기 위한 접착층(또는 절연층)이 보다 쉽게 식각 또는 경화될 수 있고, 이러한 접착층(또는 절연층)이 손상되는 경우, 반도체 공정의 심각할 불량을 야기할 수 있다.In particular, due to the nature of the material, the adhesive layer (or insulating layer) for bonding the adsorption plate, the heater plate, the base body, etc., can be more easily etched or cured, and when such an adhesive layer (or insulating layer) is damaged, the semiconductor process It can cause serious failure.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, KR 10-2015-0128220 A의 '히터가 장착된 캡형 정전척'은 캡 구조 제시하나, 상기 '히터가 장착된 캡형 정전척'은 전극만을 보호할 뿐, 실질적으로 내구성이 더 낮은 본딩층을 보호하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 상기 '히터가 장착된 캡형 정전척' 초기 제조 과정이 복잡하고, 제조 비용이 증가한다는 문제점도 있다. In order to solve the above problems, the'cap-type electrostatic chuck with a heater' of KR 10-2015-0128220 A presents a cap structure, but the'cap-type electrostatic chuck with a heater' only protects only the electrodes, There is a disadvantage in that it cannot protect the bonding layer with lower durability. In addition, there is a problem that the initial manufacturing process of the'cap-type electrostatic chuck equipped with a heater' is complicated, and the manufacturing cost is increased.

본 발명의 목적은, 접착층을 보다 효과적으로 충진시킬 수 있는, 정전척의 접착층 충진 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method for filling an adhesive layer of an electrostatic chuck, which can more effectively fill an adhesive layer.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 접착층 충진 방법은, 베이스 바디, 제1 접착층, 히터 플레이트, 제2 접착층 및 흡착 플레이트 순으로 적층된 정전척에 있어서, 상기 제1 접착층 및 제2 접착층 중 제1 접착층이 손상된 정전척을 준비하는 단계와, 상기 정전척의 측면에서 손상된 제1 접착층을 기설정된 깊이 이하로 제거하는 단계와, 상기 손상된 제1 접착층이 제거된 상기 정전척의 측면에, 상기 손상된 제1 접착층과 물성이 상이한 재생 접착제를 도포하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention includes an electrostatic chuck stacked in the order of a base body, a first adhesive layer, a heater plate, a second adhesive layer, and an adsorption plate, wherein the first adhesive layer And preparing an electrostatic chuck in which the first adhesive layer of the second adhesive layer is damaged, removing the damaged first adhesive layer from the side of the electrostatic chuck to a depth less than or equal to a preset depth, and a side surface of the electrostatic chuck from which the damaged first adhesive layer is removed. And applying a regenerated adhesive having different physical properties from the damaged first adhesive layer.

이때, 상기 기설정된 깊이는, 상기 히터 플레이트의 외주연에서 히터 패턴이 시작되는 지점까지의 거리보다 작게 설정된다.In this case, the predetermined depth is set to be smaller than the distance from the outer periphery of the heater plate to a point at which the heater pattern starts.

특히, 상기 기설정된 깊이는, 4mm인 것을 특징으로 한다. In particular, the preset depth is characterized in that 4mm.

또한, 상기 물성은, 점도, 비중, 유전상수, 비저항 중 적어도 어느 하나에 의해 결정된다.In addition, the physical properties are determined by at least one of viscosity, specific gravity, dielectric constant, and specific resistance.

또한, 정전척의 제1 접착층 충진 방법은, 도포된 상기 재생 접착제 내부의 기포를 제거하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method of filling the first adhesive layer of the electrostatic chuck further includes removing air bubbles in the applied recycled adhesive.

또한, 정전척의 제1 접착층 충진 방법은, 도포된 상기 재생 접착제의 측면이 상기 히터 플레이트의 측면과 동일한 평면상에 위치하도록 평탄화하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method for filling the first adhesive layer of the electrostatic chuck further includes the step of flattening the applied side surface of the regenerated adhesive to be positioned on the same plane as the side surface of the heater plate.

정전척에 있어서, 절연층이 식각되는 경우, 전하를 축적하는 기능이 감소되어 원하는 쿨롱 힘을 기대할 수 없으나, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 손상된 절연층을 충진함으로써, 절연층의 성능을 유지시킬 수 있고, 따라서, 기대하는 척킹(chunking) 또는 디척킹(dechunking) 제어가 가능하다.In the electrostatic chuck, when the insulating layer is etched, the function of accumulating electric charges is reduced, and a desired coulomb force cannot be expected. However, the method of filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention includes filling the damaged insulating layer, Performance can be maintained, and thus the expected chucking or dechunking control is possible.

또한, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 손상된 절연층을 충진하여, 웨이퍼의 벤딩(bending) 현상을 방지할 수 있다.In addition, the method of filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention may prevent the bending of the wafer by filling the damaged insulating layer.

또한, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 손상된 절연층을 충진시키므로, 손상된 절연층에서 발생된 경화된 접착물질로 인한 파티클(particle) 생성을 방지하여, 반도체 소자의 불량을 저감시킬 수 있다.In addition, the method for filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention, since the damaged insulating layer is filled, prevents the generation of particles due to the cured adhesive material generated in the damaged insulating layer, thereby reducing defects of the semiconductor device. have.

또한, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 손상된 절연층을 충진시켜, 챔버 내로 여기되는 누설전류를 저감시키는 바, 이에 따라, 아크(arc) 방전 현상이 저감된다.In addition, the method of filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention reduces the leakage current excited into the chamber by filling the damaged insulating layer, thereby reducing the arc discharge phenomenon.

또한, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 절연층 외주면 전체에 링(또는 캡)을 형성하는 것이 아닌, 손상된 부분을 소정 깊이로 식각한 후, 재충진하는 방식이므로, 정전척의 초기 제작시 제조 공정이 별도로 추가될 필요가 없으며, 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.In addition, the method of filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention does not form a ring (or cap) on the entire outer circumference of the insulating layer, but is a method of etching the damaged part to a predetermined depth and then refilling the electrostatic chuck. There is no need to add a separate manufacturing process, and there is an effect of reducing manufacturing cost.

또한, 본 발명의 따른 정전척의 절연층 충진 방법은, 종래 절연층을 링(또는 캡)으로 보호하는 방식에 비해, 유지비용이 보다 저감되는 효과가 있다.In addition, the method of filling the insulating layer of the electrostatic chuck according to the present invention has an effect of further reducing maintenance cost compared to a method of protecting the insulating layer with a ring (or cap) in the related art.

특히, 히터 플레이트가 구비된 정전척에서, 본 발명의 따른 절연체 충진 방법은, 절연층을 손상된 일부만 제거하는 바, 히터 플레이트의 충격(damage)이 가지 않는다는 장점이 있다.Particularly, in the electrostatic chuck equipped with a heater plate, the method of filling an insulator according to the present invention has an advantage that damage of the heater plate does not occur because only a part of the damaged insulation layer is removed.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 접착층 충진방법을 도시하는 순서도이다.
도 3은, 도 2의 설명에 참조되는 도면이다.
도 4는 도 2의 설명에 참조되는 도면이다.
도 5는 도 2의 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은 도 2의 설명에 참조되는 도면이다.1 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram referred to in the description of FIG. 2.
4 is a diagram referred to in the description of FIG. 2.
5 is a diagram referred to in the description of FIG. 2.
6 is a diagram referred to in the description of FIG. 2.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for the constituent elements used in the following description are given in consideration of only the ease of writing in the present specification, and do not impart a particularly important meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably with each other.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or additional possibility of additions or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(100)은, 베이스 바디(110), 히터 플레이트(150), 흡착 플레이트(190)가 서로 적층되도록 접합되어 형성된다.Referring to the drawings, the electrostatic chuck 100 according to an embodiment of the present invention is formed by bonding the base body 110, the heater plate 150, and the adsorption plate 190 to each other.

베이스 바디(110)는, 챔버(미도시) 내부에 수용되어, 히터 플레이트(150) 및 흡착 플레이트(190)를 설치하기 위한 지지대로써 기능한다.The base body 110 is accommodated in a chamber (not shown) and functions as a support for installing the heater plate 150 and the adsorption plate 190.

베이스 바디(110)는 평평한 원판 형상으로 형성되며, 흡착 플레이트(190)에 전원을 인가하기 위한 전극(210)이 삽입되는 관통홀을, 적어도 하나 이상 포함한다.The base body 110 is formed in a flat disk shape and includes at least one through hole into which an electrode 210 for applying power to the adsorption plate 190 is inserted.

실시예에 따라, 베이스 바디(110)의 외부 또는 내부에는, 흡착 플레이트(190) 상면의 웨이퍼를 냉각하기 위한 냉각수단(미도시)이 더 구비될 수 있다.Depending on the embodiment, a cooling means (not shown) for cooling the wafer on the upper surface of the adsorption plate 190 may be further provided outside or inside the base body 110.

히터 플레이트(150)는, 정전척(200)의 온도 제어 수단으로서, 히터 패턴(155)이 히터 플레이트(150)의 내부 또는 하면에 인쇄될 수 있다. 히터 패턴(155)은 저항성 소자로서, 외부 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다.The heater plate 150 is a temperature control means of the electrostatic chuck 200, and the heater pattern 155 may be printed on the inside or the lower surface of the heater plate 150. The heater pattern 155 is a resistive element and generates heat by resisting a current applied from an external power source.

이때, 히터 패턴(미도시)은, 몰리브덴(Mo), 스테인리스(SUS), 니켈-크롬(Ni-Cr) 합금, 텅스텐(W), 바람직하게는 인코넬(inconel)로 형성될 수 있다.In this case, the heater pattern (not shown) may be formed of molybdenum (Mo), stainless steel (SUS), nickel-chromium (Ni-Cr) alloy, tungsten (W), preferably inconel.

한편, 히터 플레이트(150)에서 발생된 열은, 고밀도 플라즈마 공정에서 가스 및/또는 웨이퍼(wafer)의 온도 제어에 사용될 수 있다.Meanwhile, the heat generated from the heater plate 150 may be used for temperature control of a gas and/or a wafer in a high-density plasma process.

히터 플레이트(150)는 베이스 바디(110)와 마찬가지로 원판 형태로 제작되고, 가공의 용이성을 위하여, 20T 두께로 제작되며, 베이스 바디(110)에 접합한 후, 1T 두께로 절삭, 연마 가공 될 수 있다. The heater plate 150 is manufactured in the form of a disk like the base body 110, and is manufactured in a thickness of 20T for ease of processing, and after bonding to the base body 110, it can be cut and polished to a thickness of 1T. have.

히터 플레이트(150)는 분리형 또는 일체형일 수 있으며, 설명의 편의를 위해 도시하지 않은 히터 전극이 히터 플레이트(150)에 연결될 수 있다. 또한, 히터 플레이트(150)에는 흡착 플레이트(190)로 전원을 인가하기 위한 전극(210)이 연통하는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.The heater plate 150 may be a separate type or an integral type, and for convenience of description, a heater electrode (not shown) may be connected to the heater plate 150. In addition, at least one through hole through which the electrode 210 for applying power to the adsorption plate 190 communicates may be formed in the heater plate 150.

흡착 플레이트(190)는, 정전척(200)의 최상부에 배치되어, 그 상면으로 웨이퍼(wafer)가 안착되는 수단으로서, 베이스 바디(110) 및 히터 플레이트(150)와 마찬가지로 원판 형태로 제작되며, 정전기력(electrostatic force)을 기초로 웨이퍼(wafer)를 척킹(chucking) 또는 디척킹(dechucking) 하기 위한 흡착 전극(195)이 그 하면에 인쇄된다.The adsorption plate 190 is disposed on the top of the electrostatic chuck 200 and is a means for mounting a wafer on the upper surface thereof, and is manufactured in the form of a disc like the base body 110 and the heater plate 150, An adsorption electrode 195 for chucking or dechucking a wafer based on an electrostatic force is printed on its lower surface.

흡착 플레이트(190)는, 챔버 내 고온 환경에서 내구성이 있으며, 원판 전극에서 생성되는 정전기력이 원활하게 통과할 수 있도록 세라믹 소재가 사용될 수 있다.The adsorption plate 190 is durable in a high temperature environment in the chamber, and a ceramic material may be used so that the electrostatic force generated from the original electrode can pass smoothly.

예를 들어, 흡착 플레이트(190)는, Al2O3계 소재, 또는 Al2O3계 소재 보다 열전도성이 높은 세라믹 소재인 알루미늄 나이트라이드(Aluminum nitride, AlN) 소재 또는 탄화 규소(SiC) 소재가 사용될 수 있다.For example, the adsorption plate 190 is an Al 2 O 3 material, or an aluminum nitride (AlN) material or a silicon carbide (SiC) material, which is a ceramic material having higher thermal conductivity than an Al 2 O 3 material. Can be used.

흡착 플레이트(190)의 비저항 값은 1013(옴·cm)이상일 수 있으며, 이는 쿨롱 힘(coulomb force) 을 이용하기 위함이다. 이에 따라, 본 발명의 정전척(200)은 Johnsen-Rahbeck(J-R)이 아닌 쿨롱 힘을 이용한 고정항 정전척일 수 있다.The specific resistance value of the adsorption plate 190 may be 10 13 (ohm·cm) or more, in order to use a coulomb force. Accordingly, the electrostatic chuck 200 of the present invention may be a fixed term electrostatic chuck using Coulomb force rather than Johnsen-Rahbeck (JR).

실시예에 따라, 본 발명의 정전척(200)은, 흡착 플레이트(190)에 열을 균일하게 전달하기 위하여, 흡착 플레이트(190)의 하면에 형성된 열전도 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 열전도 부재(미도시)는 흡착 플레이트(190)의 소재와 상이한 소재일 수 있다. 예를 들어, 열전도 부재(미도시)에는 열전도성이 우수한 알루미늄 소재가 사용될 수 있다.Depending on the embodiment, the electrostatic chuck 200 of the present invention may further include a heat conduction member (not shown) formed on the lower surface of the adsorption plate 190 in order to uniformly transfer heat to the adsorption plate 190. . In this case, the heat conductive member (not shown) may be a material different from that of the adsorption plate 190. For example, an aluminum material having excellent thermal conductivity may be used for the heat conductive member (not shown).

상술한, 베이스 바디(110), 히터 플레이트(150), 흡착 플레이트(190)는 접착제를 매개로 접합된다.The base body 110, the heater plate 150, and the adsorption plate 190 described above are bonded to each other through an adhesive.

구체적으로, 베이스 바디(110) 및 히터 플레이트(150)는 제1 접착제를 매개로 접합되고, 이에 따라, 베이스 바디(110) 및 히터 플레이트(150) 사이에는 제1 접착층(130)이 형성된다.Specifically, the base body 110 and the heater plate 150 are bonded through a first adhesive, and accordingly, the first adhesive layer 130 is formed between the base body 110 and the heater plate 150.

또한, 히터 플레이트(150) 및 흡착 플레이트(190)는 제2 접착제를 매개로 접합되고, 이에 따라, 히터 플레이트(150) 및 흡착 플레이트(190) 사이에는 제2 접착층(170)이 형성된다.In addition, the heater plate 150 and the adsorption plate 190 are bonded through a second adhesive, and accordingly, a second adhesive layer 170 is formed between the heater plate 150 and the adsorption plate 190.

제1 접착제 및 제2 접착제는, 히터 플레이트(150) 및 흡착 플레이트(190)와 열팽창 계수가 유사한 소재로서, 이종 재료의 접합이 가능한 다양한 접착체가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 제1 접착제 및 제2 접착제는, 액체(liquid) 형태의 실리콘 접착제일 수 있다.The first adhesive and the second adhesive are materials having a thermal expansion coefficient similar to that of the heater plate 150 and the adsorption plate 190, and various adhesives capable of bonding different materials may be used. Preferably, the first adhesive and the second adhesive may be a silicone adhesive in a liquid form.

이때, 제1 접착제 및 제2 접착제는, 상온 경화 또는 열경화되어, 제1 접착층(130) 및 제2 접착층(170)을 형성한다.At this time, the first adhesive and the second adhesive are cured at room temperature or thermally cured to form the first adhesive layer 130 and the second adhesive layer 170.

또한, 제1 접착층(170)은 0.1mm 수준으로 매우 얇게 형성되어, 고온의 환경에 노출되더라도 흡착 플레이트(190)의 평편도에 영향을 줄 정도로 변형이 이루어지지 않는다.In addition, the first adhesive layer 170 is formed very thin at a level of 0.1 mm, so that even when exposed to a high temperature environment, deformation is not made enough to affect the flatness of the adsorption plate 190.

전극(210)은, 흡착 플레이트(190)에 외부 전원을 공급하기 위한 것으로서, 제1 접착층(130), 히터 플레이트(150), 제2 접착층(170)을 관통하여 흡착 플레이트(190)에 접촉한다.The electrode 210 is for supplying external power to the adsorption plate 190, and contacts the adsorption plate 190 through the first adhesive layer 130, the heater plate 150, and the second adhesive layer 170. .

이에 따라, 히터 플레이트(150)에도 관통홀이 상하방향으로 관통되어 형성된다. Accordingly, a through hole is also formed through the heater plate 150 in the vertical direction.

한편, 도 1에서는, 정전척(200)이 전극(210)을 단수개 포함하는 것(유니폴라 방식)을 도시하나, 실시예에 따라, 복수개의 전극(210)을 구비하는 것(바이폴라 방식)도 가능하며, 이 때, 관통홀은 전극(210)의 위치 및 개수에 대응하여 형성될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 1, the electrostatic chuck 200 shows a single electrode 210 (unipolar type), but according to an embodiment, a plurality of electrodes 210 are provided (bipolar type). It is also possible, and in this case, the through holes may be formed corresponding to the location and number of the electrodes 210.

전극(210)은 , 흡착 플레이트(190)와의 접촉 특성을 강화하기 위하여, 흡착 플레이트(190)와 유사한 열팽창 계수를 갖거나 혹은 열팽창 계수의 차이가 적은 물질로 형성된다.The electrode 210 is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the adsorption plate 190 or having a small difference in thermal expansion coefficient in order to enhance contact characteristics with the adsorption plate 190.

예를 들어, 전극은, 니켈(Ni), 텅스텐(W), 구리(Cu) 등 전도성 재료가 사용될 수 있다.For example, the electrode may be a conductive material such as nickel (Ni), tungsten (W), copper (Cu).

한편, 챔버 내 고온, 고압 환경에서 제1 접착층(130)이 손상될 수 있고, 제1 접착층(130)의 손상은 정전척의 성능 저하를 야기할 수 있다.Meanwhile, the first adhesive layer 130 may be damaged in a high temperature and high pressure environment in the chamber, and the damage of the first adhesive layer 130 may cause deterioration of the electrostatic chuck.

한편, 제2 접착층(170)은 0.1mm 수준으로 매우 얇게 형성되므로, 고온의 환경에 노출되더라도 수리가 불필요하다.On the other hand, since the second adhesive layer 170 is formed very thin at a level of 0.1 mm, repair is not necessary even when exposed to a high temperature environment.

종래에는, 이러한 제1 접착층(130)이 손상되는 경우, 손상된 제1 접착층(130)을 모두 제거하고, 새로운 접착층을 재도포하는 방식을 사용하였으나, 히터 플레이트(150)가 1T 두께로 가공되어, 베이스 바디(110) 및 흡착 플레이트(190) 사이에 접합하므로, 손상된 제1 접착층(130)의 제거시, 히터 플레이트(150)가 함께 훼손된다는 문제가 있었다.Conventionally, when the first adhesive layer 130 is damaged, all the damaged first adhesive layer 130 is removed and a new adhesive layer is re-applied, but the heater plate 150 is processed to a thickness of 1T, Since it is bonded between the base body 110 and the adsorption plate 190, there is a problem that the heater plate 150 is also damaged when the damaged first adhesive layer 130 is removed.

따라서, 이 경우, 20T 두께의 히터 플레이트(150)를 베이스 바디(110)에 접합시켜, 다시 1T로 연삭 가공하는 바, 수리 시간이 증가할 뿐만 아니라, 수리 비용 역시 증가하였다.Accordingly, in this case, the heater plate 150 having a thickness of 20T is bonded to the base body 110 and then ground to 1T again, and the repair time increases as well as the repair cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1 접착층(130)의 일부만 제거한 후, 새로운 접착층을 충진함으로써, 수리 또는 재생 비용이 저감될 수 있는 접착층 충진 방법을 제시한다.The present invention provides a method of filling an adhesive layer in which repair or regeneration costs can be reduced by removing only a part of the first adhesive layer 130 and then filling a new adhesive layer to solve the above problems.

이하 도 2에서 보다 상세하게 살펴본다.It will be described in more detail below in FIG. 2.

도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 정전척의 접착층 충진방법을 도시하는 순서도이고, 도 3 내지 도 6은 도 2의 설명에 참조되는 도면이다.2 is a flowchart illustrating a method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 6 are views referenced in the description of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(200)의 접착층 충진방법은, 제1 접착층(130)이 손상된 정전척을 준비하는 단계(S210), 손상된 제1 접착층(130)을 기설정된 깊이 이하로 제거하는 단계(S230), 손상된 제1 접착층(130)과 물성이 상이한 재생 접착체를 도포하는 단계(S250), 도포된 재생 접착제 내부의 기포를 제거하는 단계(S270) 및 도포된 재생 접착제를 평탄화하는 단계(S290)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the method of filling the adhesive layer of the electrostatic chuck 200 according to an embodiment of the present invention includes preparing an electrostatic chuck in which the first adhesive layer 130 is damaged (S210), and the damaged first adhesive layer 130 A step of removing to a predetermined depth or less (S230), applying a recycled adhesive having different physical properties from the damaged first adhesive layer 130 (S250), removing air bubbles inside the applied recycled adhesive (S270), and It may include a step (S290) of flattening the applied recycled adhesive.

먼저, 제1 접착층(130)이 손상된 정전척을 준비하는 단계(S210)는, 도 3과 같이, 반복되는 식각 공정, 플라즈마 공정 등으로 인하여, 제1 접착층(130)이 손상된 정전척을 준비하는 단계이다.First, the step of preparing the electrostatic chuck in which the first adhesive layer 130 is damaged (S210) is, as shown in FIG. 3, in which the electrostatic chuck is prepared in which the first adhesive layer 130 is damaged due to a repeated etching process, a plasma process, etc. Step.

예를 들어, 도 3에서 310은 손상된 접착층을 예시한다. 도 3에서 손상된 접착층(310)은 히터 플레이트(150)의 외주연에서 히터 패턴(155)이 시작되는 지점까지의 거리(D) 이하인 것을 알 수 있다.For example, 310 in FIG. 3 illustrates a damaged adhesive layer. In FIG. 3, it can be seen that the damaged adhesive layer 310 is less than or equal to the distance D from the outer periphery of the heater plate 150 to the point where the heater pattern 155 starts.

손상된 접착층(310)이 히터 플레이트(150)의 외주연에서 히터 패턴(155)이 시작되는 지점까지의 거리를 초과하는 경우, 히터 패턴(155)이 플라즈마 가스, 식각 용액 등에 노출될 수 있다.When the damaged adhesive layer 310 exceeds the distance from the outer periphery of the heater plate 150 to the point where the heater pattern 155 starts, the heater pattern 155 may be exposed to plasma gas, etching solution, or the like.

히터 패턴(155)이 플라즈마 가스, 식각 용액 등에 노출되는 경우, 히터 패턴(155)이 손상되므로, 후술하는 방법에 따라 접착층을 충진하는 경우에도, 목표하는 온도 제어를 수행할 수 없다.When the heater pattern 155 is exposed to a plasma gas, an etching solution, or the like, the heater pattern 155 is damaged. Therefore, even when the adhesive layer is filled according to a method described later, target temperature control cannot be performed.

따라서, 본 발명의 접착층 충진방법은, 손상된 제1 접착층(130)의 깊이가 히터 플레이트(150)의 외주연에서 히터 패턴(155)이 시작되는 지점까지의 거리 이하인 경우, 상기의 제1 접착층(130)이 손상된 정전척을 준비하는 단계(S210)를 수행할 수 있다.Therefore, in the adhesive layer filling method of the present invention, when the depth of the damaged first adhesive layer 130 is less than the distance from the outer periphery of the heater plate 150 to the point where the heater pattern 155 starts, the first adhesive layer ( 130) may perform the step (S210) of preparing the damaged electrostatic chuck.

이때, 히터 플레이트(150)의 외주연에서 히터 패턴(155)이 시작되는 지점까지의 거리를 기설정된 깊이라고 할 수 있다.In this case, the distance from the outer periphery of the heater plate 150 to the point where the heater pattern 155 starts may be referred to as a preset depth.

다음, 상기와 같이, 제1 접착층(130)이 손상된 정전척이 준비되는 경우, 본 발명은, 정전척(200)의 측면에서 손상된 접착층(310)을 기설정된 깊이 이하로 제거하는 단계(S230)를 수행할 수 있다.Next, as described above, when the electrostatic chuck in which the first adhesive layer 130 is damaged is prepared, the present invention is a step of removing the damaged adhesive layer 310 from the side of the electrostatic chuck 200 to a predetermined depth or less (S230) You can do it.

반도체 공정 중, 정전척(200)이 고온, 고압의 환경에서 반복적으로 사용되는 경우, 제1 접착층(130)이 경화될 수 있고, 특히, 제1 접착층(130)의 최외곽 영역의 경화가 더욱 두드러지게 발생할 수 있다.During the semiconductor process, when the electrostatic chuck 200 is repeatedly used in an environment of high temperature and high pressure, the first adhesive layer 130 may be cured, and in particular, curing of the outermost region of the first adhesive layer 130 is further performed. Can occur prominently.

경화된 제1 접착층(130)은 파우더(powder) 형태로 분리될 수 있고, 이는 반도체 공정에 있어 불량을 야기시킴과 동시에, 목적하는 클램핑 기능을 온전히 수행할 수 없게 된다.The cured first adhesive layer 130 may be separated in the form of a powder, which causes defects in the semiconductor process, and at the same time, cannot perform a desired clamping function completely.

따라서, 본 발명은, 손상된 접착층(310)을 마진(margin)을 두어 제거하되, 기설정된 깊이 이하로 제거할 수 있다. 도 3 내지 도 4에서 110은 제거된 영역을 예시한다. 또한, 도 4에서 330은 손상된 접착층이 제거된 정전척(200)의 측면 영역을 예시한다.Accordingly, in the present invention, the damaged adhesive layer 310 is removed by placing a margin, but it can be removed to a predetermined depth or less. Reference numeral 110 in FIGS. 3 to 4 illustrates a removed area. In addition, reference numeral 330 in FIG. 4 illustrates a side area of the electrostatic chuck 200 from which the damaged adhesive layer has been removed.

도 4에서 제거된 정전척(200)의 측면 영역은 기설정된 깊이(D) 이하인 것을 알 수 있다. 이는 손상된 접착층(310)을 제거하는 단계에서, 히터 패턴(155)이 손상되지 않게 하기 위함이다.It can be seen that the side area of the electrostatic chuck 200 removed from FIG. 4 is less than or equal to a preset depth D. This is to prevent damage to the heater pattern 155 in the step of removing the damaged adhesive layer 310.

히터 패턴(155)은 히터 플레이트(150)의 외주연에서 4mm에서 시작되는 것이 보통이므로, 기설정된 깊이(D)는 4mm일 수 있다.Since the heater pattern 155 usually starts at 4 mm from the outer periphery of the heater plate 150, the preset depth D may be 4 mm.

다음, 손상된 접착층(310)이 기설정된 깊이 이하로 제거되는 경우, 본 발명은, 손상된 접착층(310)이 제거된 정전척(200)의 측면에, 손상된 접착층(310)과 물성이 상이한 재생 접착제를 도포하는 단계(S250)를 수행할 수 있다.Next, when the damaged adhesive layer 310 is removed to a predetermined depth or less, the present invention provides a recycled adhesive having different physical properties from the damaged adhesive layer 310 on the side of the electrostatic chuck 200 from which the damaged adhesive layer 310 is removed. The applying step (S250) may be performed.

도 5는, 손상된 접착층이 제거된 정전척(200)의 측면에, 재생 접착제(350)가 도포되는 것을 예시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating that a recycled adhesive 350 is applied to a side surface of the electrostatic chuck 200 from which a damaged adhesive layer has been removed.

손상되지 않은 제1 접착층(130)은, 정전척(200)의 클램핑 기능을 수행하는데 문제가 되지 않지만, 손상되지 않은 제1 접착층(130) 역시, 고온, 고압의 환경에 노출되어 변성되었으므로, 손상되지 않은 제1 접착층(130)과 동일한 물성(예를 들어, 동일 제품)으로 충진하는 경우, 손상되지 않은 제1 접착층(130)과 충진된 제1 접착층(130)은 접착되지 않을 수 있다.The first adhesive layer 130 that is not damaged is not a problem in performing the clamping function of the electrostatic chuck 200, but the first adhesive layer 130 that is not damaged is also exposed to high temperature and high pressure and is denatured. When filling the undamaged first adhesive layer 130 with the same physical properties (eg, the same product), the undamaged first adhesive layer 130 and the filled first adhesive layer 130 may not be bonded.

결과적으로, 재생 접착제(350)의 물성은, 손상된 제1 접착층(130)의 물성과 상이하여야 한다.As a result, the physical properties of the regenerated adhesive 350 must be different from the physical properties of the damaged first adhesive layer 130.

이때, 재생 접착제(350)의 물성은, 점도, 비중, 유전상수, 비저항 중 적어도 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.At this time, the physical properties of the regenerated adhesive 350 may be determined by at least one of viscosity, specific gravity, dielectric constant, and specific resistance.

상기에서 물성, 점도는, 가공성 측면에서 요구되는 인자이며, 유전상수, 비저항은, 전기적 측면에서 요구되는 인자이다.In the above, physical properties and viscosity are factors required in terms of processability, and dielectric constant and specific resistance are factors required in electrical terms.

보다 구체적으로, 가공성 측면에서, 재생 접착제(350) 도포 후, 후술하는 발포 작업이, 초기 접착층 형성 후, 수행되는 발포 작업에 비해 어려우므로, 재생 접착제(350)의 점도는 손상된 접착층의 점도 보다 작아야 한다.More specifically, in terms of processability, since the foaming operation described later after application of the recycled adhesive 350 is more difficult than the foaming operation performed after the initial adhesive layer formation, the viscosity of the recycled adhesive 350 should be less than the viscosity of the damaged adhesive layer. do.

예를 들어, 손상된 접착층의 점도(viscosity)가 58000cPs인 경우, 재생 접착제(350)의 점도는, 4600cPs일 수 있다.For example, when the viscosity of the damaged adhesive layer is 58000 cPs, the viscosity of the recycled adhesive 350 may be 4600 cPs.

또한, 손상된 접착층은 열경화되어 응집력이 떨어지므로, 재생 접착제(350)의 비중은, 손상된 접착층의 비중보다 커야 한다.In addition, since the damaged adhesive layer is thermally cured and the cohesive strength is lowered, the specific gravity of the regenerated adhesive 350 must be greater than that of the damaged adhesive layer.

예를 들어, 손상된 접착층의 비중이, 1.00인 경우, 재생 접착제(350)의 비중은 1.89일 수 있다.For example, when the specific gravity of the damaged adhesive layer is 1.00, the specific gravity of the recycled adhesive 350 may be 1.89.

전기적 측면에서, 정전척이 수리 후, 동일한 클램핑 능력을 가지기 위해서, 재생 접착제(350)는 손실된 유전율을 복구해주어야 하므로, 재생 접착제(350)의 유전율은, 손상된 접착층의 유전율보다 커야 한다.Electrically, after the electrostatic chuck is repaired, in order to have the same clamping ability, the regenerated adhesive 350 needs to recover the lost dielectric constant, so the dielectric constant of the regenerated adhesive 350 must be greater than the dielectric constant of the damaged adhesive layer.

예를 들어, 손상된 접착층의 유전율이, 2.8인 경우, 재생 접착제(350)의 유전율은 4일 수 있다.For example, when the dielectric constant of the damaged adhesive layer is 2.8, the dielectric constant of the regenerated adhesive 350 may be 4.

같은 이치로, 재생 접착제(350)는 손실된 비저항성을 복구해주어야 하므로, 재생 접착제(350)의 비저항은, 손상된 접착층의 비저항 보다 커야 한다.In the same way, since the regenerated adhesive 350 must restore the lost resistivity, the resistivity of the regenerated adhesive 350 must be greater than that of the damaged adhesive layer.

예를 들어, 손상된 접착층의 비저항이 6*107인 경우, 재생 접착제(350)의 비저항은 1*1015일 수 있다.For example, when the damaged adhesive layer has a specific resistance of 6*10 7 , the regenerated adhesive 350 may have a specific resistance of 1*10 15 .

즉, 재생 접착제(350)의 점도는 손상된 접착층의 점도 보다 작고, 재생 접착제(350)의 비중, 유전율 및 비저항은, 손상된 접착층의 비저항 보다 클 수 있다.That is, the viscosity of the regenerated adhesive 350 may be lower than that of the damaged adhesive layer, and the specific gravity, dielectric constant, and specific resistance of the regenerated adhesive 350 may be greater than that of the damaged adhesive layer.

이에 따라, 본 발명은, 수리 전, 후 전기적 성질은 유지하면서도, 재생 접착제의 기포가 발생되지 않고, 접합력이 우수한 접착층 충진 방법을 제공할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention can provide a method of filling an adhesive layer having excellent adhesion without generating bubbles of the recycled adhesive while maintaining electrical properties before and after repair.

한편, 재생 접착제에 기포가 있는 경우, 기포에 함유된 수분을 통해, 전극에서 발생된 누설 전류가 챔버 내로 급속하게 방출될 수 있다. 방출된 누설 전류는 챔버 내에서 아킹(arcing) 현상을 일으켜, 반도체 공정에 심각한 문제를 야기할 수 있다.On the other hand, when there are bubbles in the regenerated adhesive, the leakage current generated from the electrode may be rapidly discharged into the chamber through moisture contained in the bubbles. The released leakage current causes arcing in the chamber, which can cause serious problems in the semiconductor process.

따라서, 본 발명은, 재생 접착제(350) 도포 후, 도포된 재생 접착제(350) 내부의 기포를 제거하는 단계(S270)를 더 수행할 수 있다.Accordingly, in the present invention, after applying the recycled adhesive 350, a step (S270) of removing air bubbles inside the applied recycled adhesive 350 may be further performed.

이러한 발포 작업은 정전척(200)의 교반, 회전, 압력 인가 등에 의해 수행될 수 있다.This foaming operation may be performed by stirring, rotating, and applying pressure of the electrostatic chuck 200.

한편, 정전척(200)의 측면이, 재생 접착제(350)를 충진 후, 평탄하지 않은 경우, 전기적 성질이 가변되거나, 누설 전류가 발생되거나, 히터 플레이트(150)의 온도 조절 기능에 이상이 있을 수 있다.On the other hand, if the side of the electrostatic chuck 200 is not flat after filling the regenerated adhesive 350, there may be a change in electrical properties, a leakage current, or an abnormality in the temperature control function of the heater plate 150. I can.

따라서, 본 발명은, 발포 작업 후, 도포된 재생 접착제(350)의 측면이 히터 플레이트(150)의 측면과 동일한 평면상에 위치하도록 평탄화하는 단계(S290)를 더 수행할 수 있다.Accordingly, in the present invention, after the foaming operation, a step (S290) of flattening the side surface of the applied recycled adhesive 350 to be positioned on the same plane as the side surface of the heater plate 150 may be further performed.

평탄화 작업은 폴리싱(polishing) 랩핑(lapping) 또는 그밖에 알려진 연마 방법으로 표면 연마 가능하다.The planarization operation can be surface polished by polishing, lapping or other known polishing methods.

특히, 평탄화 작업 후, 정전척(200)의 측면 평탄도가 초기 제품에 비해 변화가 없도록 할 수 있다.In particular, after the flattening operation, the flatness of the side of the electrostatic chuck 200 may not be changed compared to the initial product.

본 발명의 이점은, 에어로졸 코팅 방식 또는 용사 코팅 방식 등, 코팅 방식에 비해 수리 과정이 단순하며, 수리 비용이 저감된다는 것이다.An advantage of the present invention is that the repair process is simpler than the coating method, such as an aerosol coating method or a thermal spray coating method, and the repair cost is reduced.

또한, 이와 같이 재생된 정천척을 사용함으로써 고가의 정전척을 신품으로 교체하는 것에 비해 소요되는 비용을 줄일 수 있다.In addition, by using the regenerated static chuck as described above, it is possible to reduce the cost compared to replacing the expensive electrostatic chuck with a new one.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible by those skilled in the art of course, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

200: 정전척
110: 베이스 바디
130: 제1 접착층
150: 히터 플레이트
155: 히터 패턴
170: 제2 접착층
190: 흡착 플레이트
195: 흡착 전극
210: 전극200: electrostatic chuck
110: base body
130: first adhesive layer
150: heater plate
155: heater pattern
170: second adhesive layer
190: adsorption plate
195: adsorption electrode
210: electrode

Claims (6)

베이스 바디, 제1 접착층, 히터 플레이트, 제2 접착층 및 흡착 플레이트 순으로 적층된 정전척에 있어서,
상기 제1 접착층이 손상된 정전척을 준비하는 단계;
상기 정전척의 측면에서 손상된 제1 접착층을 기설정된 깊이 이하로 제거하는 단계;
상기 손상된 제1 접착층이 제거된 상기 정전척의 측면에, 상기 손상된 제1 접착층과 물성이 상이한 재생 접착제를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.In the electrostatic chuck stacked in the order of a base body, a first adhesive layer, a heater plate, a second adhesive layer, and an adsorption plate,
Preparing an electrostatic chuck in which the first adhesive layer is damaged;
Removing the damaged first adhesive layer from the side of the electrostatic chuck to a predetermined depth or less;
And applying a recycled adhesive having physical properties different from that of the damaged first adhesive layer to a side surface of the electrostatic chuck from which the damaged first adhesive layer is removed. 제1항에 있어서,
상기 기설정된 깊이는,
상기 히터 플레이트의 외주연에서 히터 패턴이 시작되는 지점까지의 거리보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.The method of claim 1,
The preset depth is,
The method for filling the adhesive layer of an electrostatic chuck, characterized in that the distance from the outer periphery of the heater plate to a point at which the heater pattern starts. 제1항에 있어서,
상기 기설정된 깊이는,
4mm인 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.The method of claim 1,
The preset depth is,
The method of filling the adhesive layer of the electrostatic chuck, characterized in that 4mm. 제1항에 있어서,
상기 물성은,
점도, 비중, 유전상수, 비저항 중 적어도 어느 하나에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.The method of claim 1,
The above properties are:
A method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck, characterized in that it is determined by at least one of viscosity, specific gravity, dielectric constant, and specific resistance. 제1항에 있어서,
도포된 상기 재생 접착제 내부의 기포를 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.The method of claim 1,
The method of filling an adhesive layer of an electrostatic chuck further comprising: removing air bubbles in the applied regenerated adhesive. 제5항에 있어서,
도포된 상기 재생 접착제의 측면이 상기 히터 플레이트의 측면과 동일한 평면상에 위치하도록 평탄화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척의 접착층 충진 방법.The method of claim 5,
Flattening the applied side surface of the regenerated adhesive to be positioned on the same plane as the side surface of the heater plate.
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