KR101272013B1 - Electrostatic chuck and wafer processing apparatus having the electrostatic chuck - Google Patents

Electrostatic chuck and wafer processing apparatus having the electrostatic chuck Download PDF

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Abstract

본 발명의 정전척은 평면적으로 원 형상을 갖고 상부면에 기판이 놓여지며 냉각가스를 순환시키기 위한 냉각가스 순환라인을 갖는 세라믹판, 및 평면적으로 세라믹판과 대응되는 형상을 갖고 세라믹판을 지지하며 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 순환라인을 갖는 몸체를 포함한다. 몸체 및 세라믹판에는 냉각가스 순환라인과 연결되어 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀 및 냉각수 순환라인과 연결되어 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀이 형성된다. 이와 같이, 세라믹판의 냉각가스 순환라인과 몸체의 냉각수 순환라인을 통해 냉각가스 및 냉각수가 순환되어 기판의 온도를 더욱 감소시킬 수 있다.The electrostatic chuck of the present invention has a ceramic plate having a circular shape in a planar shape and a substrate placed on an upper surface thereof and having a cooling gas circulation line for circulating cooling gas, and a ceramic plate having a shape corresponding to that of the ceramic plate in plan view. And a body having a coolant circulation line for circulating the coolant. The body and the ceramic plate are formed with a cooling gas supply hole connected with a cooling gas circulation line and providing a cooling gas, and a cooling water supply hole providing a cooling water with a cooling water circulation line. As such, the cooling gas and the cooling water may be circulated through the cooling gas circulation line of the ceramic plate and the cooling water circulation line of the body to further reduce the temperature of the substrate.

Description

정전척 및 이를 갖는 기판 가공 장치{ELECTROSTATIC CHUCK AND WAFER PROCESSING APPARATUS HAVING THE ELECTROSTATIC CHUCK}ELECTROSTATIC CHUCK AND WAFER PROCESSING APPARATUS HAVING THE ELECTROSTATIC CHUCK}

본 발명은 정전척 및 이를 갖는 기판 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판을 가공하기 위한 가공 챔버 내부에 위치되어 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척 및 이를 갖는 기판 가공 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic chuck and a substrate processing apparatus having the same, and more particularly, to an electrostatic chuck and a substrate processing having the same, which are located inside a processing chamber for processing a semiconductor substrate such as a silicon wafer. Relates to a device.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a Fab process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, an electrical die sorting (EDS) process for inspecting electrical characteristics of semiconductor devices formed in the fab process; Each of the semiconductor devices is manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the epoxy resins.

상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위한 건조 공정과, 상기 막 또는 패턴의 결함을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a wafer, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern using the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the wafer, a cleaning process for removing impurities on the wafer, and a process for drying the cleaned wafer And a drying step and an inspection step for inspecting the defect of the film or pattern.

최근, 플라즈마 가스를 이용하여 막을 형성하거나 막을 식각하는 플라즈마 처리 장치가 상기 팹 공정에서 주로 사용되고 있다. 상기 플라즈마 처리 장치는 반도체 기판을 가공하기 위한 공간을 가공 챔버와, 상기 가공 챔버 내부에 배치되며 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 정전척과, 상기 가공 챔버로 공급된 반응 가스를 플라즈마 가스로 형성하기 위한 상부 전극을 포함한다.Recently, a plasma processing apparatus for forming a film or etching a film using plasma gas is mainly used in the fab process. The plasma processing apparatus includes a processing chamber having a space for processing a semiconductor substrate, an electrostatic chuck for supporting the semiconductor substrate and disposed in the processing chamber, and an upper portion for forming a reaction gas supplied to the processing chamber with plasma gas. An electrode.

상기 정전척은 정전기력을 이용하여 반도체 기판을 흡착하며, 반도체 기판은 상기 플라즈마 가스에 의해 처리된다. 상기 플라즈마 가스는 상기 상부 전극에 인가된 RF 파워에 의해 형성되며, 상기 정전척에는 상기 플라즈마 가스의 거동을 조절하기 위한 바이어스 파워가 인가된다. 이와 달리, 상기 정전척에 플라즈마 생성을 위한 RF 파워가 인가될 수도 있다.The electrostatic chuck adsorbs the semiconductor substrate using electrostatic force, and the semiconductor substrate is processed by the plasma gas. The plasma gas is formed by RF power applied to the upper electrode, and a bias power for adjusting the behavior of the plasma gas is applied to the electrostatic chuck. Alternatively, RF power for plasma generation may be applied to the electrostatic chuck.

한편, 상기 플라즈마 처리 장치를 통해 식각 공정 등이 형성되면, 상기 정전척 상에 배치된 상기 반도체 기판은 온도가 수 백도로 급격하게 상승하게 되고, 그 결과 반도체 모든 공정에서 완료된 리소그래피(lithography)면과 그 면을 보호하기 위해 부착된 라미네이션(lamination) 테이프의 점착 레진(resin)의 성질이 변해서 모든 공정면을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있다.On the other hand, when an etching process or the like is formed through the plasma processing apparatus, the temperature of the semiconductor substrate disposed on the electrostatic chuck is rapidly increased by several hundred degrees, and as a result, the lithography surface completed in all semiconductor processes is obtained. In order to protect the surface, there is a problem that the property of the adhesive resin of the lamination tape attached is changed so that all the process surfaces cannot be used.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 기판의 온도를 감소시킬 수 있는 정전척을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to solve this problem, the problem to be solved of the present invention is to provide an electrostatic chuck that can reduce the temperature of the substrate.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 정전척을 구비하는 기판 가공 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus having the electrostatic chuck.

본 발명의 일 실시예에 의한 정전척은 평면적으로 원 형상을 갖고 상부면에 기판이 놓여지며 냉각가스를 순환시키기 위한 냉각가스 순환라인을 갖는 세라믹판, 및 평면적으로 상기 세라믹판과 대응되는 형상을 갖고 상기 세라믹판을 지지하며 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 순환라인을 갖는 몸체를 포함한다. 상기 몸체 및 상기 세라믹판에는 상기 냉각가스 순환라인과 연결되어 상기 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀 및 상기 냉각수 순환라인과 연결되어 상기 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀이 형성된다.The electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention has a planar circular shape, a ceramic plate having a cooling gas circulation line for circulating cooling gas, and a substrate disposed on an upper surface thereof, and a shape corresponding to the ceramic plate in plan view. And a body supporting the ceramic plate and having a coolant circulation line for circulating the coolant. The body and the ceramic plate are provided with a cooling gas supply hole connected with the cooling gas circulation line to provide the cooling gas and a cooling water supply hole connected with the cooling water circulation line to provide the cooling water.

상기 냉각가스 순환라인은 상기 세라믹판의 상면에 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각가스 라인들을 포함하고, 상기 냉각가스 공급홀은 상기 냉각가스 라인들 각각과 연결되어 상기 냉각가스를 공급하는 복수의 가스 공급홀들을 포함할 수 있다.The cooling gas circulation line includes a plurality of cooling gas lines spaced apart from each other on an upper surface of the ceramic plate, and the cooling gas supply holes are connected to each of the cooling gas lines to supply a plurality of gas to supply the cooling gas. It may include holes.

상기 냉각가스 라인들 각각은 상기 세라믹판의 중심을 기준으로 동심원을 그리며 형성된 가스 분배홈, 및 상기 가스 공급홀들 중 어느 하나와 연결되어 상기 냉각가스를 제공받고 상기 어느 하나의 가스 공급홀과 상기 가스 분배홈 사이 연결하여 상기 냉각가스를 상기 가스 분배홈으로 제공하는 가스 연결홈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 냉각가스 라인들 중 어느 하나의 가스 연결홈은 상기 어느 하나의 가스 분배홈보다 내측에 배치된 적어도 하나의 다른 가스 분배홈을 2 부분으로 분할시킬 수 있다.Each of the cooling gas lines is connected to any one of the gas distribution grooves and the gas supply holes formed concentrically with respect to the center of the ceramic plate, and receives the cooling gas and receives the one of the gas supply holes and the It may include a gas connecting groove for connecting between the gas distribution groove to provide the cooling gas to the gas distribution groove. At this time, any one of the gas connection grooves of the cooling gas lines may divide at least one other gas distribution groove disposed inside the one gas distribution groove into two parts.

상기 냉각수 순환라인은 상기 몸체의 내부에 상기 몸체의 중심을 기준으로 동심원을 그리며 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각수 라인들을 포함하고, 상기 냉각수 라인들의 일부는 개구된 형상으로 형성되고, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 서로 연결될 수 있다. 이때, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 라운드지도록 연결될 수 있다.The coolant circulation line includes a plurality of coolant lines formed to be spaced apart from each other in a concentric manner with respect to the center of the body in the interior of the body, a portion of the coolant line is formed in an open shape, the coolant line adjacent to each other They can be connected to each other via the opened portion. In this case, the coolant lines adjacent to each other may be connected to be rounded through the opened portion.

한편, 상기 몸체는 금속으로 이루어질 수 있고, 상기 세라믹판의 내부에는 외부의 직류 전원과 연결되어 바이어스 전압을 인가받는 전극이 형성될 수 있다.Meanwhile, the body may be made of metal, and an electrode may be formed inside the ceramic plate to be connected to an external DC power source to receive a bias voltage.

본 발명의 일 실시예에 의한 기판 가공 장치는 공정 챔버, 정전척 및 가스 공급부를 포함한다. 상기 공정 챔버는 기판을 가공하기 위한 공간을 제공한다. 상기 정전척은 평면적으로 원 형상을 갖고 상부면에 기판이 놓여지며 냉각가스를 순환시키기 위한 냉각가스 순환라인을 갖는 세라믹판, 및 평면적으로 상기 세라믹판과 대응되는 형상을 갖고, 상기 세라믹판을 지지하며 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 순환라인을 갖는 몸체를 포함한다. 이때, 상기 몸체 및 상기 세라믹판에는 상기 냉각가스 순환라인과 연결되어 상기 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀 및 상기 냉각수 순환라인과 연결되어 상기 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀이 형성된다. 상기 가스 공급부는 상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내부로 상기 기판을 가공하기 위한 공정 가스를 제공한다.Substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber, an electrostatic chuck and a gas supply. The process chamber provides space for processing a substrate. The electrostatic chuck has a planar circular shape, a ceramic plate having a cooling gas circulation line for circulating a cooling gas, and a substrate disposed on an upper surface thereof, and having a shape corresponding to the ceramic plate in a planar manner, supporting the ceramic plate. And a body having a coolant circulation line for circulating the coolant. In this case, the body and the ceramic plate are formed with a cooling gas supply hole connected with the cooling gas circulation line to provide the cooling gas and a cooling water supply hole connecting with the cooling water circulation line to provide the cooling water. The gas supply unit is disposed in the process chamber to provide a process gas for processing the substrate into the process chamber.

상기 냉각가스 순환라인은 상기 세라믹판의 상면에 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각가스 라인들을 포함하고, 상기 냉각가스 공급홀은 상기 냉각가스 라인들 각각과 연결되어 상기 냉각가스를 공급하는 복수의 가스 공급홀들을 포함하며, 상기 냉각수 순환라인은 상기 몸체의 내부에 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각수 라인들을 포함하고, 상기 냉각수 라인들의 일부는 개구된 형상으로 형성되고, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 서로 연결될 수 있다.The cooling gas circulation line includes a plurality of cooling gas lines spaced apart from each other on an upper surface of the ceramic plate, and the cooling gas supply holes are connected to each of the cooling gas lines to supply a plurality of gas to supply the cooling gas. And a plurality of coolant lines formed in the body, the coolant circulation lines being spaced apart from each other, wherein a portion of the coolant lines are formed in an open shape, and the coolant lines adjacent to each other are formed in the opened portion. Can be connected to each other through.

이와 같이 정전척 및 이를 갖는 기판 가공 장치에 따르면, 세라믹판에서 냉각가스를 순환시키는 냉각가스 순환라인과 세라믹판을 지지하는 몸체에서 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환라인을 통해 상기 세라믹판 상에 배치된 기판의 온도를 더욱 감소시킬 수 있다.Thus, according to the electrostatic chuck and the substrate processing apparatus having the same, the substrate disposed on the ceramic plate through the cooling gas circulation line for circulating the cooling gas in the ceramic plate and the cooling water circulation line for circulating the coolant in the body supporting the ceramic plate. It can further reduce the temperature of.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 가공 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 정전척 중 세라믹판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 정전척 중 몸체를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a ceramic plate of the electrostatic chuck of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
4 is a plan view illustrating a body of the electrostatic chuck of FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 4.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전척 및 이를 갖는 기판 가공 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an electrostatic chuck and a substrate processing apparatus having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 가공 장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 기판 가공 장치(200)는 공정 가스를 이용하여 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판(W)을 가공하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 가공의 예로는 증착, 식각, 애싱 등을 들 수 있다. 구체적으로, 상기 기판 가공 장치(200)는 공정 챔버(202), 정전척(100), 냉각 공급부(206), 가스 공급부(210) 및 진공 제공부(240)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 냉각 공급부(206)는 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부 및 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 200 may be used to process a semiconductor substrate W such as a silicon wafer using a process gas. Examples of the processing include deposition, etching, ashing, and the like. In detail, the substrate processing apparatus 200 may include a process chamber 202, an electrostatic chuck 100, a cooling supply unit 206, a gas supply unit 210, and a vacuum providing unit 240. In this case, the cooling supply unit 206 may include a cooling gas supply unit supplying the cooling gas and a cooling water supply unit supplying the cooling water.

상기 반도체 기판(W)은 상기 공정 챔버(202) 내에 구비되는 상기 정전척(100) 상에 배치될 수 있으며, 상기 가스 공급부(210)로부터 제공되는 공정 가스의 반응에 의해 상기 기판(W)의 가공이 이루어질 수 있다.The semiconductor substrate W may be disposed on the electrostatic chuck 100 provided in the process chamber 202, and may be disposed on the substrate W by reaction of the process gas provided from the gas supply unit 210. Machining can be done.

상기 정전척(100)은 상기 반도체 기판(W)을 지지한다. 상기 정전척(100)은 세라믹판, 몸체, 전극 및 직류 전원을 포함한다. 상기 정전척(100)에 대한 구체적인 설명은 별도의 도면을 이용하여 후술하기로 한다. 한편, 상기 정전척(100)에는 상기 기판(W)의 온도를 감소시키기 위한 냉각가스를 제공하기 위한 상기 냉각 공급부(206)가 연결된다.The electrostatic chuck 100 supports the semiconductor substrate W. The electrostatic chuck 100 includes a ceramic plate, a body, an electrode, and a direct current power source. Detailed description of the electrostatic chuck 100 will be described later using a separate drawing. On the other hand, the electrostatic chuck 100 is connected to the cooling supply unit 206 for providing a cooling gas for reducing the temperature of the substrate (W).

상세히 도시되지는 않았으나, 상기 기판(W)의 가공 공정의 수행을 위하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 반도체 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 위치와 상기 기판(W)의 가공을 위한 위치 사이에서 상하로 이동 가능하도록 수직 구동부(미도시)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 반도체 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 다수의 리프트 핀들(미도시)이 상기 정전척(100)을 통해 상하로 이동 가능하도록 배치될 수 있다.Although not shown in detail, it may be arranged to be movable in the vertical direction for performing the processing process of the substrate (W). That is, it may be connected to a vertical driver (not shown) to move up and down between a position for loading and unloading the semiconductor substrate W and a position for processing the substrate W. FIG. In addition, a plurality of lift pins (not shown) for loading and unloading the semiconductor substrate W may be disposed to be moved up and down through the electrostatic chuck 100.

상기 공정 챔버(202)의 일측에는 상기 반도체 기판(W)의 출입을 위한 게이트 도어(230)가 배치되며, 또한, 상기 공정 챔버(202)의 타측에는 상기 공정 챔버(202) 내부를 공정 압력, 예를 들면 진공으로 형성하기 위한 상기 진공 제공부(240)가 진공 밸브(242)를 통해 상기 공정 챔버(202)와 연결될 수 있다.A gate door 230 for entering and exiting the semiconductor substrate W is disposed at one side of the process chamber 202, and at the other side of the process chamber 202, a process pressure is applied to the inside of the process chamber 202. For example, the vacuum providing unit 240 for forming a vacuum may be connected to the process chamber 202 through a vacuum valve 242.

상기 진공 제공부(240)는 상기 기판(W)의 가공 공정을 수행하는 동안 상기 공정 챔버(202) 내부에 진공을 제공하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프로는 공정 압력에 따라 저진공 펌프 또는 중진공 펌프가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 저진공 펌프와 고진공 펌프가 함께 사용될 수도 있다.The vacuum providing unit 240 may include a vacuum pump for providing a vacuum in the process chamber 202 during the processing of the substrate (W). As the vacuum pump, a low vacuum pump or a medium vacuum pump may be used according to the process pressure, and in some cases, a low vacuum pump and a high vacuum pump may be used together.

상기 공정 챔버(202)는 개방된 상부를 가지며, 상기 개방된 상부에는 상기 기판(W)을 가공하기 위한 공정 가스를 공급하는 상기 가스 공급부(210)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 가스 공급부(210) 상에는 상기 개방된 상부를 커버하는 돔(250)이 배치될 수 있으며, 상기 돔(250)과 인접하도록 코일 전극(260)이 배치될 수 있다. 상기 코일 전극(260)은 상기 공정 챔버(202) 내부로 공급된 공정 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위하여 고주파 전원(262), 예를 들면 RF(radio frequency) 파워 소스와 연결될 수 있으며, 상기 돔(260)은 상기 RF 에너지를 투과시킬 수 있는 물질, 예를 들면 석영으로 이루어질 있다.The process chamber 202 may have an open upper portion, and the gas supply unit 210 may be disposed at the open upper portion to supply a process gas for processing the substrate (W). In addition, a dome 250 may be disposed on the gas supply part 210 to cover the open upper portion, and the coil electrode 260 may be disposed to be adjacent to the dome 250. The coil electrode 260 may be connected to a high frequency power source 262, for example, a radio frequency (RF) power source, to form a process gas supplied into the process chamber 202 in a plasma state. 260 may be made of a material capable of transmitting the RF energy, for example, quartz.

도시된 바에 의하면, 상기 돔(250)은 완전한 반구 형상을 갖고 있지는 않지만, 상기 돔(250)의 형태는 본 발명의 범위를 한정하지 않으며, 또한, 상기 공정 챔버(202), 정전척(100) 등의 형상에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다.As shown, the dome 250 does not have a perfect hemispherical shape, but the shape of the dome 250 does not limit the scope of the present invention, and also, the process chamber 202 and the electrostatic chuck 100. The scope of the present invention is not limited by such shapes.

또한, 상기 정전척(100)에는 상기 플라즈마 상태로 형성된 공정 가스의 거동을 제어하기 위한 바이어스 전원이 연결될 수 있다.In addition, a bias power source for controlling the behavior of the process gas formed in the plasma state may be connected to the electrostatic chuck 100.

상세히 도시되지는 않았으나, 상기 가스 공급부(210)는 상기 공정 챔버(202)의 외벽을 통하여 공정 가스(들)를 제공하는 가스 소스(미도시)와 연결될 수 있다. 상기 가스 공급부(210)는 가스 링(212) 및 다수의 가스 노즐(214)을 포함할 수 있다.Although not shown in detail, the gas supply unit 210 may be connected to a gas source (not shown) that provides process gas (es) through an outer wall of the process chamber 202. The gas supply unit 210 may include a gas ring 212 and a plurality of gas nozzles 214.

상기 가스 링(212)에는 링 형태를 가지며 내부에 가스를 제공하는 가스 라인(212a)이 연결된다. 상기 가스 라인(212a)은 상기 가스 링(212)을 따라 라인 형태로 연장되므로 링 형상을 갖는다. 상기 가스 라인(212a)의 수량은 분사하는 가스의 종류에 따라 변화될 수 있다. 상기 가스 링(212)의 내부에는 상기 가스 라인(212a)으로부터 분기되어 상기 내측면을 향하여 연장하는 다수의 분기 라인(212b)이 형성된다.The gas ring 212 is connected to a gas line 212a having a ring shape and providing gas therein. The gas line 212a extends in the form of a line along the gas ring 212 and thus has a ring shape. The quantity of the gas line 212a may vary according to the type of gas to be injected. A plurality of branch lines 212b branched from the gas line 212a and extending toward the inner side surface are formed in the gas ring 212.

상기 가스 노즐(214)들은 상기 가스 링(212)의 내측면에 상기 가스 링(212)의 중심을 향하도록 배치된다. 상기 가스 노즐(214)들은 서로 일정한 간격만큼 이격되어 배치된다. 일예로, 상기 가스 노즐(214)들은 상기 가스 링(212)과 직접 나사 결합될 수 있다. 다른 예로, 상기 가스 노즐(214)들과 상기 가스 링(212)은 어댑터를 이용하여 결합될 수 있다.The gas nozzles 214 are arranged on the inner side of the gas ring 212 to face the center of the gas ring 212. The gas nozzles 214 are spaced apart from each other by a predetermined interval. For example, the gas nozzles 214 may be screwed directly with the gas ring 212. As another example, the gas nozzles 214 and the gas ring 212 may be coupled using an adapter.

상기 가스 노즐(214)들은 각각 내부에 가스 분사홀(214a)을 갖는다. 상기 가스 분사홀(214a)은 상기 가스 라인(212a)의 분기 라인(212b)과 연결되며, 상기 가스를 상기 가스 링(212)의 중심 방향을 향해 분사한다.The gas nozzles 214 have gas injection holes 214a therein, respectively. The gas injection hole 214a is connected to the branch line 212b of the gas line 212a and injects the gas toward the center of the gas ring 212.

도 2는 도 1의 정전척 중 세라믹판을 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 도 1의 정전척 중 몸체를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a ceramic plate of the electrostatic chuck of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating a body of the electrostatic chuck of FIG. 1. 5 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 4.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 정전척(100)은 세라믹판(110), 몸체(120), 전극(130) 및 직류 전원(140)을 포함한다.2 to 5, the electrostatic chuck 100 includes a ceramic plate 110, a body 120, an electrode 130, and a direct current power source 140.

상기 세라믹판(110)은 상기 기판(W)을 지지하며, 상기 몸체(120)는 상기 세라믹판(110)의 하부에 배치되어 상기 세라믹판(110)을 지지한다. 상기 몸체(120)는 금속, 예를 들어 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 상기 전극(130)은 상기 세라믹판(110)의 내부에 구비되며, 상기 기판(W)을 흡착하여 고정시키기 위한 정전기력을 발생시킨다. 상기 직류 전원(140)은 상기 전극(130)과 연결되며, 상기 전극(130)에 상기 정전기력을 발생시키기 위한 바이어스 전원을 인가한다. 이때, 상기 전극(130)과 상기 기판(W) 사이에 있는 상기 세라믹판(110)의 상측 부위는 유전체 역할을 한다.The ceramic plate 110 supports the substrate W, and the body 120 is disposed under the ceramic plate 110 to support the ceramic plate 110. The body 120 may be made of metal, for example, aluminum. The electrode 130 is provided inside the ceramic plate 110 and generates an electrostatic force for adsorbing and fixing the substrate (W). The DC power supply 140 is connected to the electrode 130, and applies a bias power for generating the electrostatic force to the electrode 130. In this case, an upper portion of the ceramic plate 110 between the electrode 130 and the substrate W serves as a dielectric.

한편, 상기 기판(W)이 실리콘 웨이퍼일 경우 일반적으로 원 형상을 가지므로, 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)도 평면적으로 보았을 때, 원 형상으로 형성될 수 있다.On the other hand, when the substrate (W) is a silicon wafer generally has a circular shape, the body 120 and the ceramic plate 110 may also be formed in a circular shape when viewed in plan view.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 상기 세라믹판(110)에는 냉각가스를 순환시키기 위한 냉각가스 순환라인(112)이 형성되어 있고, 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)에는 상기 냉각가스 순환라인(112)과 연결되어 상기 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀(114)이 형성된다. 이때, 상기 냉각가스 공급홀(114)은 상기 냉각가스 공급부와 연결되어 상기 냉각가스를 공급받아 상기 냉각가스 순환라인(112)으로 제공한다.2 and 3 again, a cooling gas circulation line 112 for circulating a cooling gas is formed in the ceramic plate 110, and the cooling is performed on the body 120 and the ceramic plate 110. The cooling gas supply hole 114 is connected to the gas circulation line 112 to provide the cooling gas. In this case, the cooling gas supply hole 114 is connected to the cooling gas supply part and receives the cooling gas and provides the cooling gas to the cooling gas circulation line 112.

본 실시예에서, 상기 냉각가스 순환라인(112)은 상기 세라믹판(110)의 상면에 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각가스 라인들을 포함하고, 상기 냉각가스 공급홀(114)은 상기 냉각가스 라인들 각각과 연결되어 상기 냉각가스를 공급하는 복수의 가스 공급홀들을 포함할 수 있다.In the present embodiment, the cooling gas circulation line 112 includes a plurality of cooling gas lines spaced apart from each other on the upper surface of the ceramic plate 110, the cooling gas supply hole 114 is the cooling gas lines It may include a plurality of gas supply holes connected to each to supply the cooling gas.

또한, 상기 냉각가스 라인들 각각은 상기 세라믹판(110)의 중심을 기준으로 동심원을 그리며 형성된 가스 분배홈, 및 상기 가스 공급홀들 중 어느 하나와 연결되어 상기 냉각가스를 제공받고 상기 어느 하나의 가스 공급홀과 상기 가스 분배홈 사이 연결하여 상기 냉각가스를 상기 가스 분배홈으로 제공하는 가스 연결홈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 냉각가스 라인들 중 어느 하나의 가스 연결홈은 상기 어느 하나의 가스 분배홈보다 내측에 배치된 적어도 하나의 다른 가스 분배홈을 2 부분으로 분할시킬 수 있다.In addition, each of the cooling gas lines may be connected to any one of the gas distribution grooves and the gas supply holes formed in a concentric circle with respect to the center of the ceramic plate 110 to receive the cooling gas. A gas connection groove may be connected between a gas supply hole and the gas distribution groove to provide the cooling gas to the gas distribution groove. At this time, any one of the gas connection grooves of the cooling gas lines may divide at least one other gas distribution groove disposed inside the one gas distribution groove into two parts.

구체적으로 예를 들면, 상기 냉각가스 순환라인(112)은 상기 세라믹판(110)의 상면에 서로 이격되어 형성된 제1 및 제2 냉각가스 라인들(112a, 112b)을 포함할 수 있고, 상기 냉각가스 공급홀(114)은 상기 제1 및 제2 냉각가스 라인들(112a, 112b) 각각과 연결되어 상기 냉각가스를 공급하는 제1 및 제2 가스 공급홀들(114a, 114b)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 냉각가스 라인(112a)은 제1 가스 분배홈(GH1) 및 제1 가스 연결홈(CH1)을 포함할 수 있고, 상기 제2 냉각가스 라인(112b)은 제2 가스 분배홈(GH2) 및 제1 가스 연결홈(CH2)을 포함할 수 있다.Specifically, for example, the cooling gas circulation line 112 may include first and second cooling gas lines 112a and 112b spaced apart from each other on the upper surface of the ceramic plate 110, and the cooling The gas supply hole 114 may include first and second gas supply holes 114a and 114b connected to each of the first and second cooling gas lines 112a and 112b to supply the cooling gas. have. In addition, the first cooling gas line 112a may include a first gas distribution groove GH1 and a first gas connection groove CH1, and the second cooling gas line 112b may include a second gas distribution groove. And a first gas connection groove CH2.

상기 제1 가스 공급홀(114a)은 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)을 수직하게 관통하고, 상기 냉각가스 공급부와 연결되어 상기 냉각가스 공급부로부터 냉각가스, 예를 들어 헬륨 가스를 인가받는다. 이때, 상기 제1 가스 공급홀(114a)은 상기 세라믹판(110)의 중심부에 위치하는 것이 바람직하다.The first gas supply hole 114a vertically penetrates the body 120 and the ceramic plate 110 and is connected to the cooling gas supply part to apply cooling gas, for example, helium gas, from the cooling gas supply part. Receive. In this case, the first gas supply hole 114a may be located at the center of the ceramic plate 110.

상기 제1 가스 분배홈(GH1)은 상기 세라믹판(110)의 상면의 가장자리를 따라 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 가스 분배홈(GH1)은 평면적으로 원 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 상기 제1 가스 분배홈(GH1)은 상기 세라믹판(110)의 상면의 가장자리를 따라 형성되되, 지그재그로 굴곡지어 형성될 수도 있다.The first gas distribution groove GH1 is formed along an edge of the upper surface of the ceramic plate 110. For example, the first gas distribution groove GH1 may be formed in a circular shape in a plane. Alternatively, the first gas distribution groove GH1 may be formed along the edge of the upper surface of the ceramic plate 110, and may be formed in a zigzag manner.

상기 제1 가스 연결홈(CH1)은 상기 세라믹판(110)의 상면에 형성되어 상기 제1 가스 공급홀(114a) 및 상기 제1 가스 분배홈(GH1) 사이를 연결한다. 그 결과, 상기 제1 가스 공급홀(114a)에서 출사된 냉각가스는 상기 제1 가스 연결홈(CH1)을 통해 상기 제1 가스 분배홈(GH1)으로 제공되어 분배되고, 이후 다시 상기 제1 가스 연결홈(CH1)을 통해 상기 제1 가스 공급홀(114a)로 제공되어 외부 또는 상기 냉각가스 공급부로 제공될 수 있다. 이때, 상기 제1 가스 연결홈(CH1)은 상기 세라믹판(110)의 중심에서 외곽을 향해 일직선으로 형성되는 것이 바람직하다.The first gas connection groove CH1 is formed on an upper surface of the ceramic plate 110 to connect between the first gas supply hole 114a and the first gas distribution groove GH1. As a result, the cooling gas emitted from the first gas supply hole 114a is provided to and distributed to the first gas distribution groove GH1 through the first gas connection groove CH1, and then again the first gas. It may be provided to the first gas supply hole 114a through a connection groove CH1 to be provided to the outside or to the cooling gas supply unit. In this case, the first gas connecting groove CH1 may be formed in a straight line toward the outside from the center of the ceramic plate 110.

상기 제2 가스 공급홀(114b)은 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)을 수직하게 관통하고, 상기 냉각가스 공급부와 연결되어 상기 냉각가스 공급부로부터 냉각가스를 인가받는다. 이때, 상기 제2 가스 공급홀(114b)은 상기 세라믹판(110)의 중심부에 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 가스 공급홀(114b)은 상기 세라믹판(110)의 정 중앙에 위치하고, 상기 제1 가스 공급홀(114a)은 상기 세라믹판(110)의 정 중앙으로부터 외곽으로 일정거리 이격된 위치에 형성될 수 있다.The second gas supply hole 114b vertically penetrates the body 120 and the ceramic plate 110 and is connected to the cooling gas supply part to receive a cooling gas from the cooling gas supply part. In this case, the second gas supply hole 114b may be located at the center of the ceramic plate 110. For example, the second gas supply hole 114b is located at the center of the ceramic plate 110, and the first gas supply hole 114a is a predetermined distance from the center of the ceramic plate 110 to the outside. It may be formed in a spaced position.

상기 제2 가스 분배홈(GH2)은 상기 제1 가스 분배홈(GH1)보다 작은 지름을 갖도록 상기 세라믹판(110)의 상면에 평면적으로 원 형상으로 형성되고, 상기 제1 가스 연결홈(CH1)과 이격되도록 상기 제1 가스 연결홈(CH1)이 형성된 곳에는 오픈부가 형성된다. 즉, 상기 제1 가스 연결홈(CH1)은 상기 제1 가스 연결홈(CH1)에 의해 2 부분으로 분할되는 구조를 갖는다. 상기 제2 가스 분배홈(GH2)은 원 형상으로 형성되되, 지그재그로 굴곡지어 형성될 수도 있다.The second gas distribution groove GH2 is formed in a planar circular shape on the top surface of the ceramic plate 110 to have a diameter smaller than that of the first gas distribution groove GH1, and the first gas connection groove CH1 is formed. The open part is formed where the first gas connecting groove CH1 is formed to be spaced apart from the first gas connecting groove CH1. That is, the first gas connecting groove CH1 is divided into two parts by the first gas connecting groove CH1. The second gas distribution groove GH2 may be formed in a circular shape, and may be formed in a zigzag form.

상기 제2 가스 연결홈(CH2)은 상기 세라믹판(110)의 상면에 형성되어 상기 제2 가스 공급홀(114b) 및 상기 제2 가스 분배홈(GH2) 사이를 연결한다. 그 결과, 상기 제2 가스 공급홀(114b)에서 출사된 냉각가스는 상기 제2 가스 연결홈(CH2)을 통해 상기 제2 가스 분배홈(GH2)으로 제공되어 분배되고, 이후 다시 상기 제2 가스 연결홈(CH2)을 통해 상기 제2 가스 공급홀(114b)로 제공되어 외부 또는 상기 냉각가스 공급부로 제공될 수 있다. 이때, 상기 제2 가스 연결홈(CH2)은 상기 제2 가스 공급홀(114b)을 중심으로 한 쌍이 일직선이 되게 양측으로 형성될 수 있다.The second gas connection groove CH2 is formed on an upper surface of the ceramic plate 110 to connect between the second gas supply hole 114b and the second gas distribution groove GH2. As a result, the cooling gas emitted from the second gas supply hole 114b is provided to and distributed to the second gas distribution groove GH2 through the second gas connection groove CH2, and then again to the second gas. It may be provided to the second gas supply hole 114b through a connection groove CH2 and provided to the outside or the cooling gas supply unit. In this case, the second gas connection grooves CH2 may be formed at both sides such that the pair is straight with respect to the second gas supply hole 114b.

도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 상기 몸체(120)에는 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각수 순환라인(122)이 형성되고, 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)에는 상기 냉각수 순환라인(122)과 연결되어 상기 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀(124)이 형성된다.4 and 5 again, a cooling water circulation line 122 is formed on the body 120 to circulate the cooling water, and the cooling water circulation line is formed on the body 120 and the ceramic plate 110. A coolant supply hole 124 is formed to be connected to 122 to provide the coolant.

본 실시예에서, 상기 냉각수 순환라인(122)은 상기 몸체(120)의 내부에 상기 몸체(120)의 중심을 기준으로 동심원을 그리며 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각수 라인들을 포함하고, 상기 냉각수 라인들의 일부는 개구된 형상으로 형성되고, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 서로 연결될 수 있다. 이때, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 라운드지도록 연결될 수 있다.In this embodiment, the coolant circulation line 122 includes a plurality of coolant lines formed to be spaced apart from each other in concentric circles with respect to the center of the body 120 in the interior of the body 120, A portion is formed in an open shape, and the coolant lines adjacent to each other may be connected to each other through the open portion. In this case, the coolant lines adjacent to each other may be connected to be rounded through the opened portion.

구체적으로 예를 들면, 상기 냉각수 순환라인(122)은 상기 몸체(120)의 내부에 각각이 상기 몸체(120)의 중심을 기준으로 동심원을 가지며 서로 이격되어 형성된 제1 내지 제5 냉각수 라인들(122a, 122b, 122c, 122d, 122e)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 냉각수 라인(122a)은 제1 지름을 갖고, 상기 제2 냉각수 라인(122b)은 상기 제1 지름보다 작은 제2 지름을 가지며, 상기 제3 냉각수 라인(122c)은 상기 제2 지름보다 작은 제3 지름을 갖고, 상기 제4 냉각수 라인(122d)은 상기 제3 지름보다 작은 제4 지름을 가지며, 상기 제5 냉각수 라인(122e)은 상기 제4 지름보다 작은 제5 지름을 갖는다.Specifically, for example, the cooling water circulation line 122 has first to fifth cooling water lines formed in the interior of the body 120 and spaced apart from each other with concentric circles with respect to the center of the body 120 ( 122a, 122b, 122c, 122d, 122e). In this case, the first coolant line 122a has a first diameter, the second coolant line 122b has a second diameter smaller than the first diameter, and the third coolant line 122c has the second diameter. The fourth cooling water line 122d has a third diameter smaller than the diameter, and the fourth cooling water line 122d has a fourth diameter smaller than the third diameter, and the fifth cooling water line 122e has a fifth diameter smaller than the fourth diameter. .

여기서, 상기 제1 냉각수 라인(122a) 및 상기 제2 냉각수 라인(122b)은 제1 개구(A1)를 통해 라운드지도록 서로 연결되고, 상기 제2 냉각수 라인(122b) 및 상기 제3 냉각수 라인(122c)은 제2 개구(A2)를 통해 라운드지도록 서로 연결되며, 상기 제3 냉각수 라인(122c) 및 상기 제4 냉각수 라인(122d)은 제3 개구(A3)를 통해 라운드지도록 서로 연결되고, 상기 제4 냉각수 라인(122d) 및 상기 제5 냉각수 라인(122e)은 제4 개구(A4)를 통해 라운드지도록 서로 연결된다. 한편, 상기 제1 내지 제4 개구들(A1, A2, A3, A4)은 동일 지름선 상에 배치되지 않도록 분산 배치되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제1 내지 제5 냉각수 라인들(122a, 122b, 122c, 122d, 122e)의 평면 패턴형상은 일례로, 도 4와 같은 형상으로 형성될 수 있지만, 이와 다른 변형된 형상으로 형성될 수도 있다.Here, the first coolant line 122a and the second coolant line 122b are connected to each other to be rounded through the first opening A1, and the second coolant line 122b and the third coolant line 122c are connected to each other. ) Are connected to each other so as to be rounded through the second opening A2, and the third coolant line 122c and the fourth coolant line 122d are connected to each other so as to be rounded through the third opening A3. The fourth coolant line 122d and the fifth coolant line 122e are connected to each other to be rounded through the fourth opening A4. Meanwhile, the first to fourth openings A1, A2, A3, and A4 are preferably distributed so as not to be disposed on the same diameter line. Meanwhile, the planar pattern of the first to fifth coolant lines 122a, 122b, 122c, 122d, and 122e may be formed as, for example, a shape as illustrated in FIG. 4, but may be formed in another modified shape. have.

상기 냉각수 공급홀(124)은 상기 몸체(120) 및 상기 세라믹판(110)을 수직하게 관통하여 상기 제1 내지 제5 냉각수 라인들(122a, 122b, 122c, 122d, 122e) 중 어느 하나와 연결된다. 일례로, 상기 냉각수 공급홀(124)은 도 4와 같이 상기 제3 냉각수 라인(122c)과 연결된 제1 냉각수홀(124a) 및 상기 제2 냉각수 라인(122b)과 연결된 제2 냉각수홀(124b)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 냉각수홀들(124a, 124b)은 도 5와 같이 상기 냉각수 공급부와 연결되어 상기 냉각수 공급부로부터 상기 냉각수를 제공받아 상기 제1 내지 제5 냉각수 라인들(122a, 122b, 122c, 122d, 122e)로 제공하여 순환시키고, 이렇게 순환된 상기 냉각수는 다시 상기 제1 및 제2 냉각수홀들(124a, 124b)을 통해 외부 또는 상기 냉각수 공급부로 배출시킬 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 냉각수홀들(124a, 124b) 중 어느 하나를 통해 상기 제1 내지 제5 냉각수 라인들(122a, 122b, 122c, 122d, 122e)로 공급되고, 다른 하나를 통해 외부로 배출시킬 수도 있다.The coolant supply hole 124 vertically penetrates the body 120 and the ceramic plate 110 to be connected to any one of the first to fifth coolant lines 122a, 122b, 122c, 122d, and 122e. do. For example, the coolant supply hole 124 may include a first coolant hole 124a connected to the third coolant line 122c and a second coolant hole 124b connected to the second coolant line 122b as shown in FIG. 4. It may include. In this case, the first and second coolant holes 124a and 124b are connected to the coolant supply unit as shown in FIG. 5 to receive the coolant from the coolant supply unit to provide the first to fifth coolant lines 122a and 122b, 122c, 122d, and 122e) to provide circulation, and the circulated cooling water may be discharged to the external or the cooling water supply unit through the first and second cooling water holes 124a and 124b. Meanwhile, the first through fifth coolant lines 122a, 122b, 122c, 122d, and 122e are supplied through one of the first and second coolant holes 124a and 124b, and externally through the other. Can be discharged.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 세라믹판(110)의 냉각가스 순환라인(112)을 통해 상기 냉각가스가 순환되어 상기 기판(W)의 온도를 감소시키고, 상기 몸체(120)의 냉각수 순환라인(122)을 통해 상기 냉각수가 순환되어 상기 기판(W)의 온도를 감소시킴에 따라, 상기 세라믹판(110) 상에 배치된 상기 기판(W)의 온도를 더욱 감소시킬 수 있다.Thus, according to this embodiment, the cooling gas is circulated through the cooling gas circulation line 112 of the ceramic plate 110 to reduce the temperature of the substrate (W), the cooling water circulation line of the body 120 As the coolant is circulated through the 122 to reduce the temperature of the substrate W, the temperature of the substrate W disposed on the ceramic plate 110 may be further reduced.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 정전척 110 : 세라믹판
112 : 냉각가스 순환라인 112a : 제1 냉각가스 라인
GH1 : 제1 가스 분배홈 CH1 : 제1 가스 연결홈
112b : 제1 냉각가스 라인 GH2 : 제2 가스 분배홈
CH2 : 제2 가스 연결홈 114 : 냉각가스 공급홀
120 : 몸체 122 : 냉각수 순환라인
122a : 제1 냉각수 라인 122b : 제2 냉각수 라인
122c : 제3 냉각수 라인 122d : 제4 냉각수 라인
122e : 제5 냉각수 라인 124 : 냉각수 공급홀
130 : 전극 140 : 직류 전원
200 : 기판 가공 장치 202 : 공정 챔버
206 : 냉각 공급부 210 : 가스 공급부
100: electrostatic chuck 110: ceramic plate
112: cooling gas circulation line 112a: first cooling gas line
GH1: first gas distribution groove CH1: first gas connection groove
112b: first cooling gas line GH2: second gas distribution groove
CH2: second gas connection groove 114: cooling gas supply hole
120: body 122: cooling water circulation line
122a: first cooling water line 122b: second cooling water line
122c: third cooling water line 122d: fourth cooling water line
122e: fifth cooling water line 124: cooling water supply hole
130 electrode 140 DC power
200: substrate processing apparatus 202: process chamber
206: cooling supply unit 210: gas supply unit

Claims (10)

평면적으로 원 형상을 갖고, 상면에 기판이 놓여지며, 냉각가스를 순환시키기 위해 상기 상면에 노출되도록 형성된 냉각가스 순환라인을 갖는 세라믹판; 및
평면적으로 상기 세라믹판과 대응되는 형상을 갖고, 상기 세라믹판을 지지하며, 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 순환라인을 갖는 몸체를 포함하고,
상기 몸체 및 상기 세라믹판을 따라 관통하여 상기 냉각가스 순환라인과 연결되고 상기 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀이 형성되고,
상기 몸체에 상기 냉각수 순환라인과 연결되어 상기 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀이 형성되며,
상기 냉각가스 순환라인은 상기 세라믹판의 중심과 인접하는 제1 영역을 냉각시키기 위해 형성된 제1 냉각가스 라인, 및 상기 제1 영역의 외곽에 위치하는 제2 영역을 냉각시키기 위해 상기 제1 냉각가스 라인과 이격되도록 형성된 제2 냉각가스 라인을 포함하고,
상기 냉각가스 공급홀은 상기 제1 냉각가스 라인과 연결되어 제1 냉각가스를 공급하는 제1 가스 공급홀, 및 상기 제2 냉각가스 라인과 연결되어 상기 제1 냉각가스와 다른 제2 냉각가스를 공급하는 제2 가스 공급홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.
A ceramic plate having a circular shape in plan view, and having a substrate disposed on an upper surface thereof, the ceramic plate having a cooling gas circulation line formed to be exposed to the upper surface for circulating cooling gas; And
A body having a shape corresponding to the ceramic plate in plan view, supporting the ceramic plate, and having a coolant circulation line for circulating coolant,
A cooling gas supply hole penetrating along the body and the ceramic plate and connected to the cooling gas circulation line and providing the cooling gas,
The cooling water supply hole is connected to the cooling water circulation line in the body to provide the cooling water.
The cooling gas circulation line may include a first cooling gas line formed to cool a first region adjacent to the center of the ceramic plate, and a first cooling gas to cool a second region located outside the first region. A second cooling gas line formed to be spaced apart from the line,
The cooling gas supply hole may be connected to the first cooling gas line to supply a first cooling gas, and may be connected to the second cooling gas line to supply a second cooling gas different from the first cooling gas. And a second gas supply hole for supplying the electrostatic chuck.
제1항에 있어서, 상기 제1 냉각가스 라인은
상기 세라믹의 중심을 기준으로 제1 지름을 갖도록 원을 그리며 형성된 제1 가스 분배홈을 포함하고,
상기 제2 냉각가스 라인은
상기 세라믹의 중심을 기준으로 상기 제1 지름보다 큰 제2 지름을 갖도록 원을 그리며 형성된 제2 가스 분배홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.
The method of claim 1, wherein the first cooling gas line
A first gas distribution groove formed in a circle to have a first diameter with respect to the center of the ceramic,
The second cooling gas line
And a second gas distribution groove formed in a circle so as to have a second diameter larger than the first diameter with respect to the center of the ceramic.
제2항에 있어서, 상기 제1 냉각가스 라인은
상기 제1 가스 공급홀 및 상기 제1 가스 분배홈 사이를 연결하여 상기 제1 냉각가스를 전달하는 제1 가스 연결홈을 더 포함하고,
상기 제2 냉각가스 라인은
상기 제2 가스 공급홀 및 상기 제2 가스 분배홈 사이를 연결하여 상기 제2 냉각가스를 전달하는 제2 가스 연결홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척.
The method of claim 2, wherein the first cooling gas line
And a first gas connection groove connected between the first gas supply hole and the first gas distribution groove to transfer the first cooling gas.
The second cooling gas line
And a second gas connection groove connecting the second gas supply hole and the second gas distribution groove to transfer the second cooling gas.
제3항에 있어서, 상기 제1 가스 공급홀은 상기 세라믹의 중심에 형성되고, 상기 제2 가스 공급홀은 상기 제1 가스 분배홈의 내측에 상기 제1 가스 공급홀과 이격되어 형성되며,
상기 제1 가스 연결홈은 상기 제1 가스 공급홀을 가로지르도록 상기 제1 가스 분배홈과 연결되고,
상기 제2 가스 연결홈은 상기 제1 가스 분배홈의 오픈 부위를 지나 상기 제2 가스 분배홈와 연결된 것을 특징으로 하는 정전척.
The gas supply hole of claim 3, wherein the first gas supply hole is formed at the center of the ceramic, and the second gas supply hole is formed to be spaced apart from the first gas supply hole inside the first gas distribution groove.
The first gas connection groove is connected to the first gas distribution groove to cross the first gas supply hole,
And the second gas connection groove is connected to the second gas distribution groove through an open portion of the first gas distribution groove.
제1항에 있어서, 상기 냉각수 순환라인은
상기 몸체의 내부에 상기 몸체의 중심을 기준으로 동심원을 그리며 서로 이격되어 형성된 복수의 냉각수 라인들을 포함하고,
상기 냉각수 라인들의 일부는 개구된 형상으로 형성되고, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은 상기 개구된 부분을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 정전척.
According to claim 1, wherein the cooling water circulation line
Comprising a plurality of coolant lines formed spaced apart from each other in a concentric circle with respect to the center of the body inside the body,
A portion of the coolant lines is formed in an open shape, and the coolant lines adjacent to each other are connected to each other through the opened portion.
제5항에 있어서, 서로 인접한 상기 냉각수 라인들은
상기 개구된 부분을 통해 라운드지도록 연결된 것을 특징으로 하는 정전척.
The method of claim 5, wherein the coolant lines adjacent to each other
And electrostatic chuck connected roundly through the opened portion.
제1항에 있어서, 상기 몸체는
금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전척.
The method of claim 1, wherein the body is
Electrostatic chuck, characterized in that made of metal.
제1항에 있어서, 상기 세라믹판의 내부에는
외부의 직류 전원과 연결되어 바이어스 전압을 인가받는 전극이 형성된 것을 특징으로 하는 정전척.
The method of claim 1, wherein the inside of the ceramic plate
Electrostatic chuck characterized in that the electrode is connected to the external DC power supply is applied a bias voltage.
기판을 가공하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버;
평면적으로 원 형상을 갖고 상면에 기판이 놓여지며 냉각가스를 순환시키기 위해 상기 상면에 노출되도록 형성된 냉각가스 순환라인을 갖는 세라믹판, 및 평면적으로 상기 세라믹판과 대응되는 형상을 갖고 상기 세라믹판을 지지하며 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 순환라인을 갖는 몸체를 포함하고, 상기 몸체 및 상기 세라믹판을 따라 관통하여 상기 냉각가스 순환라인과 연결되고 상기 냉각가스를 제공하는 냉각가스 공급홀이 형성되고, 상기 몸체에 상기 냉각수 순환라인과 연결되어 상기 냉각수를 제공하는 냉각수 공급홀이 형성되며, 상기 냉각가스 순환라인은 상기 세라믹판의 중심과 인접하는 제1 영역을 냉각시키기 위해 형성된 제1 냉각가스 라인, 및 상기 제1 영역의 외곽에 위치하는 제2 영역을 냉각시키기 위해 상기 제1 냉각가스 라인과 이격되도록 형성된 제2 냉각가스 라인을 포함하고, 상기 냉각가스 공급홀은 상기 제1 냉각가스 라인과 연결되어 제1 냉각가스를 공급하는 제1 가스 공급홀, 및 상기 제2 냉각가스 라인과 연결되어 상기 제1 냉각가스와 다른 제2 냉각가스를 공급하는 제2 가스 공급홀을 포함하는 정전척; 및
상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내부로 상기 기판을 가공하기 위한 공정 가스를 제공하는 가스 공급부를 포함하는 기판 가공 장치.
A process chamber providing space for processing a substrate;
A ceramic plate having a circular shape in planar shape and having a substrate disposed on the upper surface thereof and having a cooling gas circulation line formed to be exposed to the upper surface for circulating cooling gas, and having a shape corresponding to the ceramic plate in plan view. And a body having a coolant circulation line for circulating coolant, the cooling gas supply hole penetrating along the body and the ceramic plate to be connected to the coolant gas circulation line and providing the coolant gas is formed. A cooling water supply hole connected to the cooling water circulation line to provide the cooling water, and the cooling gas circulation line is a first cooling gas line formed to cool a first region adjacent to the center of the ceramic plate, and the The first cooling gas line and the first cooling gas line to cool the second region located outside the first region; And a second cooling gas line spaced apart from each other, wherein the cooling gas supply hole is connected to the first cooling gas line to supply a first cooling gas, and is connected to the second cooling gas line. An electrostatic chuck including a second gas supply hole for supplying a second cooling gas different from the first cooling gas; And
And a gas supply unit disposed in the process chamber to provide a process gas for processing the substrate into the process chamber.
제9항에 있어서, 상기 제1 냉각가스 라인은
상기 세라믹의 중심을 기준으로 제1 지름을 갖도록 원을 그리며 형성된 제1 가스 분배홈을 포함하고,
상기 제2 냉각가스 라인은
상기 세라믹의 중심을 기준으로 상기 제1 지름보다 큰 제2 지름을 갖도록 원을 그리며 형성된 제2 가스 분배홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
The method of claim 9, wherein the first cooling gas line
A first gas distribution groove formed in a circle to have a first diameter with respect to the center of the ceramic,
The second cooling gas line
And a second gas distribution groove formed in a circle so as to have a second diameter larger than the first diameter based on the center of the ceramic.
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