KR100238946B1 - Wafer holder & its fixing method - Google Patents
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Abstract
공정을 수행하기 용이하도록 웨이퍼의 플랫존을 기준하여 정렬 및 고정하도록 하는 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더 및 웨이퍼 고정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer holding holder and a wafer holding method having an alignment portion for aligning and fixing with respect to a flat zone of a wafer so as to facilitate a process.
본 발명은 상면 중심에 소정 넓이와 깊이로 이루어진 중심홈과 상기 중심홈에 의해 돌출된 형상을 이루는 복수개의 돌기부로 이루어진 스테이지와, 상기 중심홈의 소정 위치에 관통 형성되어 진공통로와 연결되는 다수개의 진공홀과, 상기 돌기부 상면상에 관통 형성되어 가스 공급통로와 연결되는 배출구와, 상기 중심홈의 일측에 상기 중심홈의 중심 방향으로 왕복 운동이 가능하게 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 지지하도록 형성된 정렬부 및 상기 스테이지의 외측에서 상기 스테이지 중심 방향으로 탄력적으로 왕복 운동이 가능하게 설치되어 웨이퍼의 측부를 밀도록 형성된 적어도 하나 이상의 압착편을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention comprises a stage consisting of a central groove having a predetermined width and depth at the center of the upper surface and a plurality of protrusions protruding from the central groove, and a plurality of through-holes formed at predetermined positions of the central groove to be connected to the vacuum passage. A vacuum hole, an outlet formed through the upper surface of the protrusion and connected to a gas supply passage, and an alignment formed on one side of the center groove to enable reciprocating movement toward the center of the center groove to support the flat zone of the wafer. And at least one crimping piece which is elastically reciprocated in a direction toward the center of the stage from the outside of the stage and is formed to push the side of the wafer.
따라서, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 접촉 면적을 줄이게 되어 웨이퍼의 손상 및 오염을 줄이게 되고, 웨이퍼를 정확히 정렬하여 고정함에 따라 정확한 공정을 수행하게 되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the contact area of the wafer is reduced to reduce damage and contamination of the wafer, and the accurate process is performed by accurately aligning and fixing the wafer.
Description
본 발명은 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더 및 웨이퍼 고정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정을 수행하기 용이하도록 웨이퍼의 플랫존을 기준하여 정렬 및 고정하도록 하는 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더 및 웨이퍼 고정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holder for wafer holding and a wafer holding method having an alignment, and more particularly, to a wafer holding holder and wafer fixing having an alignment to align and fix with respect to the flat zone of the wafer to facilitate the process. It is about a method.
통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속막 배선 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작되고, 이렇게 반도체장치로 제작되기까지의 웨이퍼는 각각의 공정 설비로 이송되어 각 공정설비 내의 웨이퍼 고정용 홀더에 고정된 상태로 공정을 수행하게 된다.In general, wafers are fabricated as semiconductor devices by repeating processes such as photographing, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal film wiring, and the wafers to be manufactured in such semiconductor devices are transferred to respective process facilities and are processed in each process. The process is performed in a state of being fixed to the holder for wafer holding in the facility.
여기서, 공정을 수행함에 있어 공정챔버 내부에는 웨이퍼를 정렬하고 고정하도록 형성된 웨이퍼 고정용 홀더가 설치되며, 이 웨이퍼 고정용 홀더의 종래 기술에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Here, in performing the process, a wafer fixing holder is formed in the process chamber to align and fix the wafer, and the prior art of the wafer fixing holder will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 웨이퍼 고정용 홀더를 나타낸 평면도이고, 도 2의 (가)와 (나)는 도 1의 홀더에 의한 불량 상태를 나타낸 단면도이다.1 is a plan view showing a conventional wafer fixing holder, Figure 2 (a) and (b) is a cross-sectional view showing a defective state by the holder of FIG.
도 1 및 도 2의 (a)와 (b)를 참조하면, 공정챔버 내부의 소정 위치에는 도1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(12)가 위치되는 스테이지(14)가 설치되어 있고, 이 스테이지(14)의 일측 부위에 설치되어 웨이퍼(12)의 플랫존(16) 부위를 지지하여 정렬하도록 하는 정렬부(18)가 설치되어 웨이퍼(12)를 정렬하고 고정하게 되는 웨이퍼 고정용 홀더(10)를 이루게 된다.Referring to FIGS. 1 and 2 (a) and (b), as shown in FIG. 1, a
한편, 스테이지(14)의 상면 중심 부위에는 소정 넓이와 깊이를 갖는 중심홈(20)이 형성되어 있으며, 이 중심홈(20)에 의해 중심홈(20)의 가장자리 부위와 중심홈(20)의 소정 위치에는 중심홈(20)의 바닥으로부터 돌출된 형상을 이루는 돌기부(22)가 형성되어 있다.Meanwhile, a
또한, 돌기부(22)의 상면은 웨이퍼(12)의 저면을 밀착 지지하도록 소정의 평탄도를 이루고 있으며, 중심홈(20)의 소정 위치에는 진공통로(24)와 연결되는 진공홀(26)이 다수개 형성되어 있다.In addition, the upper surface of the
한편, 정렬부(18)는 웨이퍼(12)의 플랫존(16) 부위에 접촉되도록 원통 형상의 지지바(28)를 상호 이격시켜 설치하고 있으며, 다른 이송수단으로부터 이송된 웨이퍼(12)는 플랫존(16) 부위가 상술한 지지바(28)에 접촉됨으로써 요구되는 일 방향으로 놓이게 된다.On the other hand, the
이러한 구성의 동작 관계는 이송수단에 의해 공정챔버 내부로 투입된 웨이퍼(12)는 플랫존(16) 부위가 정렬부(18)의 지지바(28)에 지지됨으로써 일 방향으로 위치되어 정렬되고, 이어 웨이퍼(12)의 저면은 스테이지상(14)의 돌기부(22) 상면에 놓이게 된다.The operation relationship of this configuration is that the
이후 스테이지(14)의 중심홈(20)에 형성된 진공홀(26)에서 진공압이 전달됨에 따라 웨이퍼(12)는 스테이지(14)상에 흡착된 상태로 고정된다.Then, as the vacuum pressure is transferred from the
그러나, 웨이퍼를 흡착 고정함에 있어 웨이퍼의 저면을 지지하는 돌기부 상면에 다른 이물질이 위치되면 웨이퍼는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 이물질에 의해 볼록하게 형성되어 공정 불량을 초래하게 되고, 또 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 돌기부의 상면이 마모된 경우 웨이퍼는 진공압에 의해 오목하게 형성되어 공정 불량을 초래하게 되는 문제가 있었다.However, in the case of adsorbing and fixing the wafer, if another foreign matter is located on the upper surface of the protrusion supporting the bottom of the wafer, the wafer is convexly formed by the foreign matter as shown in FIG. As illustrated in FIG. 2B, when the top surface of the protrusion is worn, the wafer is concave by vacuum pressure, resulting in a process defect.
또한, 상술한 바와 같이 볼록 또는 오목하게 형성된 부위는 레티클을 축소 투영하는 스테퍼공정과 같이 정밀도가 요구되는 공정에서 정확한 공정을 수행하기 어렵고, 다른 돌기부와의 단차에 의해 웨이퍼 저면에 긁힘 현상이 발생되는 등의 문제가 있었다.In addition, as described above, a convex or concave portion is difficult to perform an accurate process in a process requiring precision, such as a stepper process of reducing and projecting a reticle, and scratches are generated on the bottom surface of the wafer due to a step with other protrusions. There was a problem.
한편, 정렬부의 지지바가 고정되어 있음에 따라 웨이퍼의 플랫존 부위가 지지바와 정도 이상의 힘으로 충돌하게 되면 웨이퍼는 기준 위치에서 이격된 상태로 흡착되어 정확한 공정을 수행할 수 없어 공정 불량을 초래하게 되는 문제가 있었다.On the other hand, when the support bar of the alignment part is fixed, if the flat zone portion of the wafer collides with the support bar with a force higher than or equal to the force, the wafer is adsorbed in a state spaced apart from the reference position, resulting in a process failure because the accurate process cannot be performed. There was a problem.
본 발명의 목적은 공정을 수행함에 있어 이물질에 의한 웨이퍼의 변형 및 웨이퍼 저면의 손상이 없도록 하고, 웨이퍼를 정위치에 위치되도록 정확한 공정을 수행할 수 있도록 하는 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더 및 웨이퍼 고정방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to fix a wafer holder and a wafer fixing holder having an alignment portion to perform a precise process so that the wafer is not deformed and damaged from the bottom surface of the wafer by foreign substances in performing the process. In providing a method.
도 1은 종래의 웨이퍼 고정용 홀더를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a conventional wafer holder.
도 2의 (a)와 (b)는 도 1의 웨이퍼 고정용 홀더에 의한 웨이퍼의 불량 상태를 나타낸 단면도이다.2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views showing a defective state of the wafer by the wafer fixing holder of FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 고정용 홀더를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view showing a wafer fixing holder according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 웨이퍼 고정용 홀더에 고정된 웨이퍼의 상태를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a state of a wafer fixed to the holder for wafer fixing of FIG. 3.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 30 : 웨이퍼 고정용 홀더 12 : 웨이퍼10, 30: wafer fixing holder 12: wafer
14,32 : 스테이지 16 : 플랫존14,32 stage 16: flat zone
18, 34 : 정렬부 20, 36 : 중심홈18, 34:
22, 38 : 돌기부 24, 40 : 진공통로22, 38:
26, 42 : 진공홀 28, 48 : 지지바26, 42:
44 : 가스 공급통로 46 : 배출구44: gas supply passage 46: discharge port
50 : 압착편 52 : 측부홈50: crimping piece 52: side groove
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공정설비 내부에 설치되어 웨이퍼를 정렬하고 고정하기 위한 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더에 있어서, 상면 중심에 소정 넓이와 깊이로 이루어진 중심홈과 상기 중심홈에 의해 돌출된 형상을 이루는 복수개의 돌기부로 이루어진 스테이지와, 상기 중심홈의 소정 위치에 관통 형성되어 진공통로와 연결되는 다수개의 진공홀과, 상기 돌기부 상면상에 관통 형성되어 가스 공급통로와 연결되는 배출구와, 상기 중심홈의 일측에 상기 중심홈의 중심 방향으로 왕복 운동이 가능하게 설치되어 웨이퍼의 플랫존을 지지하도록 형성된 정렬부 및 상기 중심홈의 외측에서 중심 방향으로 왕복 운동이 가능하게 설치되어 웨이퍼의 측부를 상기 중심홈의 중심 방향으로 밀도록 형성된 적어도 하나 이상의 압착편을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a wafer fixing holder having an alignment portion for installing and fixing the wafer is installed in the process equipment, protrudes by the center groove and the center groove made of a predetermined width and depth in the center of the upper surface A stage consisting of a plurality of protrusions forming a shape, a plurality of vacuum holes penetrating at a predetermined position of the central groove and connected to a vacuum passage, and discharge ports penetratingly formed on an upper surface of the protrusion and connected to a gas supply passage; An alignment portion formed to support the flat zone of the wafer is installed on one side of the center groove in the center direction of the center groove and the side portion of the wafer is installed to enable the reciprocation motion in the center direction from the outside of the center groove Including at least one pressing piece formed to push toward the center of the center groove Characterized in that configured.
또한, 상기 압착편이 위치되는 상기 스테이지의 측부 형상은 상기 압착편으로 하여금 웨이퍼의 측부를 밀기 용이하도록 중심 방향으로 오목하게 측부홈을 형성함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the side shape of the stage on which the pressing piece is located forms side grooves concave in the center direction so that the pressing piece easily pushes the side of the wafer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정렬부의 지지바를 통해 웨이퍼 플랫존 부위를 기준으로 웨이퍼를 정렬하는 단계와, 스테이지의 상측으로 소정 가스를 공급하기 위한 배출구를 형성하고, 상기 배출구를 통해 소정 압력으로 가스를 공급하여 웨이퍼를 상기 스테이지 상측으로 소정 간격 이격 위치시키는 단계 및 상기 정렬부의 상대측과 양측 부위에 상기 스테이지 중심 방향에 대하여 웨이퍼의 측부를 밀도록 하는 압착편을 설치하고, 상기 압착편과 상기 정렬부로 하여금 웨이퍼를 재정렬하여 고정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a step of aligning the wafer relative to the wafer flat zone portion through the support bar of the alignment unit, and forms a discharge port for supplying a predetermined gas to the upper side of the stage, and through the discharge port at a predetermined pressure Positioning a wafer at a predetermined interval apart from the stage by supplying gas, and installing a pressing piece for pushing the side of the wafer with respect to the stage center direction on the opposite side and both sides of the alignment part, and the pressing piece and the alignment. And the step of realigning and fixing the wafer.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬부를 갖는 웨이퍼 고정용 홀더를 나타낸 평면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.3 and 4 are plan views showing a holder for holding a wafer having an alignment unit according to an embodiment of the present invention, and detailed description of the same parts as in the prior art will be omitted.
도 3과 도 4를 참조하면, 다른 이송수단을 통해 공정챔버 내부로 투입된 웨이퍼(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 스테이지(32)와 정렬부(34)를 포함하여 구성된 웨이퍼 고정용 홀더(30)에 위치되어 고정된 상태로 공정을 수행하게 된다.3 and 4, the
이러한 웨이퍼 고정용 홀더(30)의 구성은 웨이퍼(12) 저면을 받쳐 지지하는 형상으로 소정 넓이를 갖는 스테이지(32)와, 이 스테이지(32)의 일측 부위에 설치되어 스테이지(32)의 중심 방향에 대하여 탄력적으로 왕복 운동이 가능하게 설치되는 정렬부(34) 및 이 정렬부(34)에 설치되는 지지바(48)에 대응하도록 설치되어 웨이퍼(12)의 측부를 지지하여 고정하도록 하는 복수개의 압착편(50)을 포함하여 이루어진다.The structure of the
한편, 상술한 압착편(50)이 위치되는 스테이지(32)의 측부에는 압착편(50)으로 하여금 웨이퍼(12)의 측부를 용이하게 밀 수 있도록 스테이지(32) 중심 방향으로 오목한 형상을 이루는 측부홈(52)이 형성되어 있다.On the other hand, the side portion of the
상술한 구성에 있어서 먼저 스테이지(32)는 상면에 소정 넓이와 깊이를 갖는 중심홈(36)이 형성되어 있고, 이 중심홈(36)의 형성에 의해 소정 두께로 돌출된 형상을 이루는 돌기부(38)가 형성되어 있다.In the above-described configuration, first, the
상술한 중심홈(36)의 소정 위치에는 스테이지(32) 내부에 진공압을 전달하기 위해 형성된 진공통로(40)와 연결되는 진공홀(42)이 다수개 형성되어 있으며, 상술한 돌기부(38)는 중심홈(36)의 바닥으로부터 돌출된 형상으로 스테이지(32)의 중심에 대하여 직경이 넓어지는 환형으로 복수개 형성되고, 이 돌기부(38) 상면의 소정 위치에는 스테이지(32) 내에 가스 공급통로(44)와 관통 연결되는 배출구(46)가 다수개 형성되어 있다.A plurality of
이러한 구성에 있어 스테이지(32) 상면에 웨이퍼(12)가 놓이게 되면 진공홀(42)을 통해 전달되는 진공압이 웨이퍼(12)에 흡착력을 제공하게 되고, 상술한 배출구(46)를 통해 배출되는 가스에 의해 웨이퍼(12)는 돌기부(38) 상면으로부터 소정 높이 이격시키게 된다.In this configuration, when the
여기서 공급되는 가스는 웨이퍼(12)의 공정에 영향을 주지 않도록 반응성이 약한 질소가스 또는 정화된 청정공기 등이 공급되며, 이렇게 공급되는 가스의 공급압력은 진공홀(42)을 통해 전달되는 진공압 보다 일정량 이상의 압력으로 공급됨에 따라 웨이퍼(12)를 스테이지(32) 상면으로부터 이격 위치시키게 된다.The gas supplied here is supplied with nitrogen gas or purified clean air having low reactivity so as not to affect the process of the
한편, 정렬부(34)는 스테이지(32) 중심 방향에 대하여 탄력적으로 왕복 운동이 가능하게 설치되고, 스테이지(32)에 근접하는 부위에 두 개의 지지바(48)를 수직하게 상호 소정 간격을 이루며 설치되어 있으며, 이 지지바(48)는 정렬부(34)의 왕복 운동으로 공정챔버 내부에 투입되는 웨이퍼(12)의 플랫존 부위에 접촉되도록 하여 웨이퍼의 플랫존을 일 방향에 위치시켜 정렬하게 된다.On the other hand, the
그리고, 상술한 압착편(50)은 스테이지(32)로부터 이격된 상태로 위치되는 웨이퍼(12)의 측부를 스테이지(32)의 중심 방향으로 탄력적으로 밀도록 설치되어 있다.And the crimping | compression-bonding
이러한 구성의 동작 관계는 공정챔버 내부로 투입된 웨이퍼(12)는 다른 이송수단에 의해 스테이지(32)의 상측으로 이송되어 웨이퍼(12)의 플랫존 부위가 정렬부(34)의 지지바(48)에 지지되어 일 방향으로 정렬되고, 이어 웨이퍼(12)는 스테이지(32)의 중심홈(36)에 형성된 진공홀(42)을 통해 전달되는 진공압으로 소정의 흡착력을 제공 받게 된다.The operation relationship of this configuration is that the
한편, 돌기부(38) 상면 소정 위치에 형성된 배출구(46)는 상술한 진공압 보다 강한 공급압력으로 가스를 공급하게 됨에 따라 웨이퍼(12)는 스테이지(32) 상면으로부터 상측으로 소정 간격 이격된 상태로 놓이게 된다.On the other hand, as the
이때 웨이퍼(12)의 측부에서 수직한 봉 형상으로 스테이지(32) 중심 방향으로 왕복 운동이 가능하게 설치된 압착편(50)은 탄력적으로 웨이퍼(12)의 측부를 스테이지(32) 중심 방향으로 밀어 넣게 되고, 이에 따라 웨이퍼(12)는 정렬부(34)의 지지바(48)와 상술한 압착편(50)이 탄력적으로 밀치는 힘에 의해 지지바(48)를 기준으로 재정렬되고, 이어 지지바(48)와 압착편(50)의 소정 위치에 접촉된 상태로 고정되어 공정을 수행하게 된다.At this time, the
따라서, 웨이퍼(12)는 스테이지(32) 상측으로 이격 위치된 상태로 접촉되는 부위는 지지바(48)와 압착편(50)과 점접촉되는 웨이퍼(12)의 측부 일부에 해당하게 됨에 따라 접촉에 의한 웨이퍼(12)의 오염을 줄이게 되는 효과가 있다.Accordingly, the portion of the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 접촉 면적을 줄이게 되어 웨이퍼의 손상 및 오염을 줄이게 되고, 웨이퍼를 정확히 정렬하여 고정함에 따라 정확한 공정을 수행하게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the contact area of the wafer is reduced to reduce damage and contamination of the wafer, and the accurate process is performed by accurately aligning and fixing the wafer.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
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