KR100761821B1

KR100761821B1 - 웨이퍼 스테이지의 제조방법

Info

Publication number: KR100761821B1
Application number: KR1020060069182A
Authority: KR
Inventors: 오중표
Original assignee: 다이섹(주)
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2007-09-28
Also published as: KR20060090646A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 스테이지의 제조방법에 관한 것으로, 웨이퍼 스테이지의 상면에 포토레지스트 필름과 마스크를 순차적으로 형성시킨 후, 자외선을 조사하여 포토레지스트 필름에 마스크의 패턴이 현상되도록 한 다음, 그에 샌드 블라스트 가공함으로써 포토레지스트 필름이 형성된 부분은 양각의 형태로 남고 나머지부분은 깎여지도록 가공하여 웨이퍼 스테이지 상면에 돗트와 진공통로를 신속하고 정확하게 가공할 수 있도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게 네 공정으로 구성되는바, 원판형태의 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 포토레지스트 필름(20)을 형성시킨 후 저온으로 가열하여 일체로 결합시키는 준비공정(S1)과, 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 마스크(30)를 형성시키고, 그에 자외선(31)을 조사하여 포토레지스트 필름(20)이 마스크 형상대로 현상되도록 한 후 고온으로 가열하는 자외선 조사공정(S2)과, 상기 마스크(30)를 제거하고 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면을 샌드 블라스트(40)를 이용하여 가공하는 샌드 블라스트 공정(S3)과, 상면에 형성된 포토레지스트 필름(20)을 제거하고 표면을 평활하게 가공하는 표면 가공 및 정리공정(S4)으로 구성되어, 웨이퍼 스테이지를 신속하게 제작할 수 있는 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같은 본 발명은, 웨이퍼 스테이지의 상면에 포토레지스트 필름과 마스크를 순차적으로 형성시킨 후, 자외선을 조사하여 포토레지스트 필름에 마스크의 패턴이 현상되도록 다음, 그에 샌드 블라스트 가공함으로써 포토레지스트 필름이 형성된 부분은 남고 나머지부분은 깎여지도록 가공하여, 웨이퍼 스테이지 상면에 양각의 형태로 돌출된 돗트와 음각의 형태로 깎여진 진공통로가 신속하고 정확하게 가공되는 효과가 있다.

웨이퍼 스테이지 상면에 형성된 돌출된 돗트가 동시에 가공됨으로 인해 웨이퍼 스테이지의 생산속도가 크게 향상되며, 제작 시 불량품이 발생될 위험이 현저히 줄어들게 되고, 마스크에 형성된 패턴대로 돗트가 형성됨으로써 각각의 돗트 위치가 정확하여 위치결정도가 높은 고품질의 웨이퍼 스테이지를 얻을 수 있는 효과가 있다.

웨이퍼 스테이지, 반도체, 포토레지스트 필름, 마스크, 샌드 블라스트

Description

웨이퍼 스테이지의 제조방법 { THE MANUFACTURING METHOD OF WAFER STAGE }

도 1은 본 발명의 공정 순서도

도 2는 본 발명의 제작 공정도

도 3은 본 발명에 의해 제작된 웨이퍼 스테이지의 사시도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 웨이퍼 스테이지 11: 돗트

12: 진공통로 20: 포토레지스트 필름

30: 마스크 31: 자외선

32: 시준렌즈 40: 샌드 블라스트

S1: 준비공정 S2: 자외선 조사공정

S3: 샌드 블라스트 공정 S4: 표면 가공 및 정리공정

본 발명은 웨이퍼 스테이지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명 하면, 웨이퍼 스테이지의 상면에 포토레지스트 필름과 마스크를 순차적으로 형성시킨 후, 자외선을 조사하여 포토레지스트 필름에 마스크의 패턴이 현상되도록 다음, 그에 샌드 블라스트 가공함으로써 포토레지스트 필름이 형성된 부분은 양각의 형태로 남고 나머지부분은 깎여지도록 가공하여 웨이퍼 스테이지 상면에 돗트와 진공통로를 신속하고 정확하게 가공할 수 있도록 한 웨이퍼 스테이지의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 제조공정에는 증착 및 식각장비가 사용되는데, 이와 같은 장비에는 공정 진행을 위한 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 스테이지(Wafer Stage)가 구비된다.

웨이퍼 스테이지는 공정이 진행되는 동안 웨이퍼를 지지하는 역할뿐만 아니라 웨이퍼의 온도를 적정하게 유지시켜 최적의 공정조건이 유지되도록 하는 역할을 한다.

상기와 같이 반도체 소자의 제조공정에서 반드시 필요한 웨이퍼 스테이지는 그 제조방법이 상당히 난해한 문제점을 내포하고 있는바, 대략적인 종래의 웨이퍼 스테이지의 제조방법을 살펴보면, 원판형태의 웨이퍼 스테이지 상면을 정밀한 평면 절삭공구를 이용하여 돗트 형태가 무수히 배열된 양각의 형태로 절삭하며, 절삭된 부분이 진공통로로 사용되도록 하는 제조방법을 갖는다.

상기 종래의 웨이퍼 스테이지의 제조방법은, 웨이퍼 스테이지 하나를 제작의뢰하여 납품받는데 까지 걸리는 시간이 통상 6개월이 소요되어 대단히 오랜 시간이 소요되며, 그에 따른 제작비용 또한 대단히 고가인 문제점을 내포하고 있었으며, 국내에서는 제품의 생산이 불가능하여 전량 외국으로부터 수입하여 사용하고 있는 실정이다.

뿐만 아니라, 무수히 배열된 돗트를 하나하나 양각의 형태로 절삭가공하여야 함으로 인해 무수히 많은 돗트를 절삭 중 어느 하나의 돗트가 파손 또는 훼손될 경우 곧바로 제품 전체의 불량으로 이어져 제조 시 불량률이 증대되며, 돗트의 가공이 정확한 위치에 이루어지기 어려워 위치결정도가 저해되는 또 다른 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 웨이퍼 스테이지의 상면에 포토레지스트 필름과 마스크를 순차적으로 재치한 후, 자외선을 조사하여 포토레지스트 필름에 마스크의 패턴이 현상되도록 다음, 샌드 블라스트로 가공함으로써 포토레지스트 필름이 형성된 부분은 남고 나머지부분은 깎여지도록 가공하여, 웨이퍼 스테이지 상면에 양각의 형태로 돌출된 돗트와 음각의 형태로 깎여진 진공통로가 신속하고 정확하게 가공되도록 함을 목적으로 한다.

또한, 웨이퍼 스테이지 상면에 형성된 돌출된 돗트가 동시에 가공됨으로 인해 웨이퍼 스테이지의 생산속도가 크게 향상되며, 제작 시 불량품이 발생될 위험이 현저히 줄어들게 되고, 마스크에 형성된 패턴대로 돗트가 형성됨으로써 각각의 돗트 위치가 정확하여 위치결정도가 높은 고품질의 웨이퍼 스테이지를 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 웨이퍼 스테이지의 제조방법에 관한 것으로, 웨이퍼 스테이지의 상면에 포토레지스트 필름과 마스크를 순차적으로 형성시킨 후, 자외선을 조사하여 포토레지스트 필름에 마스크의 패턴이 현상되도록 다음, 그에 샌드 블라스트 가공함으로써 포토레지스트 필름이 형성된 부분은 양각의 형태로 남고 나머지부분은 깎여지도록 가공하여 웨이퍼 스테이지 상면에 돗트와 진공통로를 신속하고 정확하게 가공할 수 있도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게 네 공정으로 구성되는바, 원판형태의 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 포토레지스트 필름(20)을 형성시킨 후 저온으로 가열하여 일체로 결합시키는 준비공정(S1)과, 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 마스크(30)를 형성시키고, 그에 자외선(31)을 조사하여 포토레지스트 필름(20)이 마스크 형상대로 현상되도록 한 후 고온으로 가열하는 자외선 조사공정(S2)과, 상기 마스크(30)를 제거하고 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면을 샌드 블라스트(40)를 이용하여 가공하는 샌드 블라스트 공정(S3)과, 상면에 형성된 포토레지스트 필름(20)을 제거하고 표면을 평활하게 가공하는 표면 가 공 및 정리공정(S4)으로 구성되어, 웨이퍼 스테이지를 신속하게 제작할 수 있는 대략적인 구성을 갖는다.

이하 본 발명의 실시 예를 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 공정 순서도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 제작 공정도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 의해 제작된 웨이퍼 스테이지의 사시도를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이, 우선, 제 1공정은 포토레지스트 필름(20)을 웨이퍼 스테이지(10) 상에 형성시킨 후 이를 저온으로 가열하여 일체로 형성시키는 준비공정(S1)을 완료한다.

상기 포토레지스트 필름(20)은 빛을 쐬면 내약품성이 큰 경질막으로 변화하는 감광성 재료의 일종으로, 배선 기판과 집적 회로의 제조 및 인쇄물의 인쇄판 제작 등 광범위하게 사용되는 것이다.

상기 사용되는 포토레지스트 필름(20)은 현재 매우 다양한 형태로 제작 · 시판되고 있어서, 각각의 제품특성에 맞게 제시된 현상액의 종류와 빛의 조사량 및 가열온도를 지켜서 사용할 경우에는 어떠한 포토레지스트 필름(20)을 사용하여도 무방하도록 구성된다.

그 후 행해지는 제 2공정은, 상기 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10) 상면에 마스크(30)를 올려놓고 그에 자외선(31)을 조사하는 자외선 조사공정(S2)을 완료한다.

상기 공정에서 사용되는 마스크(30)는 완성될 형태의 웨이퍼 스테이지의 형태와 동일한 패턴으로 제작 · 형성된 것으로, 상기 마스크(30)를 웨이퍼 스테이지(10) 상면에 올려놓고 자외선(31)을 조사하게 되면, 패턴이 형성되지 않은 부분의 포토레지스트 필름(20)에만 자외선(31)이 조사되는바, 상기와 같이 마스크(30)에 의해 가려진 부분은 경화되어 웨이퍼 스테이지(10) 상에 남게 되는 구성을 갖는다.

상기 자외선(31)의 조사는 통상의 자외선 램프(34)를 사용하여 조사되도록 하되, 조사된 자외선(31)은 시준렌즈(collimating lens)(32)를 통과하면서 자외선(31)이 평행한 형태로 조사되도록 함으로써 일층 정확한 자외선(31) 조사가 이루어질 수 있도록 구성된다.

상기 자외선(31) 조사가 완료되면 마스크(30)를 제거하고, 포토레지스트 필름(20)에 맞는 현상액을 이용하여 현상한 후, 고온으로 가열함으로써 자외선(31)이 조사되지 않은 부분만이 웨이퍼 스테이지(10) 상에 그대로 남아 있는 구성을 갖는다.

그런 다음 제 3공정은, 상기 웨이퍼 스테이지(10)의 상면을 샌드 블라스트(40)를 이용하여 포토레지스트 필름(20)이 형성되지 않은 웨이퍼 스테이지(10)가 깎여지도록 하는 샌드 블라스트 공정(S3)을 완료한다.

상기 샌드 블라스트(40)는 다양한 형태로 여러 산업공정에서 사용되는바, 압 축공기를 이용하여 미세입자의 모래(41)를 강하게 뿜어줌으로써 포토레지스트 필름(20)이 형성된 부분을 제외한 웨이퍼 스테이지(10)의 상면이 깎여지도록 구성된다.

상기와 같이 포토레지스트 필름(20)을 제외한 부분만 깎여지도록 함으로써 포토레지스트 필름(20)이 형성된 부분은 양각으로 돌출된 형태로 남아 있고, 나머지 홈의 형태로 가공되어 진공통로(12)의 역할을 하도록 구성된다.

그 후 행해지는 마지막 공정인 제 4공정은, 상기 웨이퍼 스테이지(10) 상면에 형성된 포토레지스트 필름(20)을 제거하고 표면을 평활하게 가공하는 표면 가공 및 정리공정(S4)을 완료한다.

상기 포토레지스트 필름(20)을 제거함으로써 웨이퍼 스테이지(10)의 상면의 단면은 요철형태가 되며, 상면 전체에 상기 마스크(30)의 패턴대로 돗트(11) 형태가 무수히 배열된 형태를 가지며, 웨이퍼 스테이지(10)의 돌출된 부분과 홈이 가공된 부분이 정확히 요철을 이루도록 표면을 정리함으로써 본 발명의 제조를 완료한다.

Claims

웨이퍼 스테이지의 제조방법에 있어서,

원판형태의 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 포토레지스트 필름(20)을 형성시킨 후 저온으로 가열하여 일체로 결합시키는 준비공정(S1)과,

포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 마스크(30)를 부착하고, 그에 자외선(31)을 조사하여 포토레지스트 필름(20)이 마스크에 형성된 패턴대로 현상되도록 한 후 고온으로 가열하는 자외선 조사공정(S2)과,

상기 마스크(30)를 제거하고 포토레지스트 필름(20)이 형성된 웨이퍼 스테이지(10)의 상면에 샌드 블라스트(40)를 이용하여 미세한 모래(41)를 강한 압축공기로 분출시키는 샌드 블라스트 공정(S3)과,

상면에 형성된 포토레지스트 필름(20)을 제거하고 각 표면을 평활하게 가공하는 표면 가공 및 정리공정(S4)으로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지의 제조방법.
제 1항에 있어서,

자외선 조사공정(S2)은 자외선 램프(34)를 사용하여 조사하도록 하되, 시준렌즈(32)를 통과시켜서 자외선(31)이 일층 평행한 형태로 조사되도록 함을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지의 제조방법.