[반도체 용어] 14. ESC(정전척), Lift Pin

*이전 반도체 용어 시리즈를 보고 오면 이해하는데 도움이 됩니다.

 

[ESC(정전척, Electro-Static Chuck)]

ESC는 이름에서 알 수 있듯이 정전기력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 장비입니다. 웨이퍼를 얼마나 제대로, 균일하게 고정하느냐에 따라 공정의 정확성이 결정되기도 하므로 ESC의 품질과 신뢰성은 매우 중요합니다. Vacuum Chuck(진공척)과 달리 챔버 내부가 진공이 아니어도 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.

이런식으로 챔버 안에 위치해 있습니다.

[ESC의 원리]

회색이 웨이퍼고, 연두색이 ESC입니다. ESC에 전압을 인가하면 우측처럼 +전극판 끝이 (+)로 대전되고, -전극판 끝이 (-)로 대전됩니다. 이에 따라 ESC와 맞닿아있는 웨이퍼 표면도 반대극으로 대전되며 고정됩니다.

출처 : 디엠티

[ESC의 종류]

ESC는 크게 2가지 종류로 나뉩니다. 한 극으로 대전하는 Mono-polar방식과 두 극을 사용하는 Bi-polar방식입니다.

출처 : 디엠티

여담으로, 사진을 보면 ESC 표면까지 올라오는 He 라인을 볼 수 있습니다. 이는 높은 온도를 사용하는 경우 웨이퍼에 Attack을 가할 수 있기 때문에 웨이퍼의 냉각을 위해 He을 불어주는 것입니다. 물론 'ESC가 웨이퍼를 당기는 힘'이 'He이 웨이퍼를 미는 힘'보다 커야겠죠. 웨이퍼의 냉각을 위한 He라인 외에도 ESC 자체의 냉각을 위해 냉각수가 들어가는 라인이 있습니다.(아래 사진 참고)

[Lift Pin]

로봇이 챔버 내외부로 웨이퍼를 옮기려면, 웨이퍼와 ESC 사이에 약간의 틈이 존재해야 합니다. 이를 위해 Lift Pin이 존재합니다. ESC와 직결되어있지는 않고, ESC의 동그란 홈을 통해서 상하로 움직입니다.

ESC의 모습 / 클릭 시 영상으로 연결

Lift Pin이 올라와 웨이퍼를 든 모습 / 출처 : Electronic Micro Systems

 

[반도체 용어 13편 : 칠러(Chiller)]

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[반도체 용어] 15. 국소배기장치