KR100776497B1 - 기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 노광공정이 이루어지는 반도체 기판의 배면에 존재하는 파티클에 의해 디포커스가 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법에 관한 것으로, 반도체 기판을 지지하는 기판척을 여러 개의 소기판척으로 나누고 파티클이 존재하는 해당 소기판척을 아래로 하강시킴으로써 반도체 기판이 기울어지는 것을 방지하여 디포커스 발생을 방지할 수 있는 기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

이를 구현하기 위한 본 발명은 진공홀이 형성된 다수 개의 소기판척으로 이루어지고, 상기 진공홀을 통해 작용하는 진공에 의해 반도체 기판이 상부에서 진공흡착되는 기판척; 상기 소기판척을 상하로 이동시키는 소기판척구동부; 상기 진공홀을 통해 진공을 인가하는 진공발생부; 상기 반도체 기판의 배면에 존재하는 파티클을 감지하는 파티클검지센서; 상기 파티클검지센서에서 파티클을 감지한 경우 소기판척구동부에 파티클이 존재하는 소기판척을 하강시키도록 신호를 송신하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

반도체 기판, 파티클, 디포커스, 기판척, 소기판척

Description

기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법{Apparatus for supporting substrate and method for preventing defocus}

도 1(a)는 일반적인 포토리소그라피 공정에서 발생된 패턴의 형태를 보여주는 개략도,

도 1(b)는 반도체 기판의 배면에 파티클이 존재하는 상태를 보여주는 개략도,

도 2는 종래의 기판척을 보여주는 개략평면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 기판척을 보여주는 개략평면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 기판지지장치를 보여주는 개략구성도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 기판지지장치의 작동상태를 보여주는 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 기판척 110 : 소기판척

111 : 진공홀 200 : 파티클검지센서

300 : 진공발생부 400 : 제어부

500 : 소기판척구동부 600 : 소기판척지지부

본 발명은 노광공정이 이루어지는 반도체 기판의 배면에 존재하는 파티클에 의해 디포커스가 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 고집적화로 인하여 회로 패턴들이 더욱 미세화 되어감에 따라 회로 패턴에 영향을 주는 각종 파라메터들의 관리가 더욱 엄격화되고 있다. 특히, 반도체 제조 공정 중에서도 포토리소그라피공정은 미세 패턴에 직접적인 영향을 준다.

일반적으로 포토리소그라피공정은 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성하기 위하여 웨이퍼 상에 포토 레지스트를 도포한다. 레티클(reticle)에 형성된 회로 패턴을 전사하기 위하여 도포된 포토 레지스트를 노광하게 되는데, 노광은 광원으로부터 나오는 일정한 파장의 광을 레티클에 투영하여 투영되어져 나오는 광을 포토 레지스트로 도포된 웨이퍼에 조사하여 일정한 모양의 패턴을 형성시키게 된다. 그 후 노광된 포토 레지스트를 현상하는 일련의 공정을 수행하게 된다.

도 1(a)는 일반적인 포토리소그라피 공정에서 발생된 패턴의 형태를 보여주는 개략도, 도 1(b)는 반도체 기판의 배면에 파티클이 존재하는 상태를 보여주는 개략도이며, 도 2는 종래의 기판척을 보여주는 개략평면도이다.

광원(10)에서 나온 광은 렌즈(20)를 거쳐 레티클(30) 및 프로젝션렌즈(40)를 통해 반도체 기판(50)에 조사된다. 상기 반도체 기판(50)은 진공홀(71)이 형성된 기판척(70)의 상부에 진공흡착된다.

그러나 이전 공정에서 발생된 파티클(P)이 기판척(70)의 상면과 반도체 기판(50)의 배면 사이에 존재하는 경우에는 파티클(P)에 의해 반도체 기판(50)이 들린 상태에서 포토리소그라피 공정이 수행될 수 있다.

이와 같이 반도체 기판(50)이 들린 상태에서 포토리소그라피 공정이 수행되면 디포커스(defocus)가 발생되어 반도체 기판(50)에 비정상적인 패턴을 형성하게 된다.

도 1(a)에서 61은 정상적인 패턴형태를 나타내고, 60은 플러스 포커스인 경우의 패턴형태를 나타내고 있으며, 62는 마이너스 포커스인 경우의 패턴형태를 나타내고 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 기판을 지지하는 기판척을 여러 개의 소기판척으로 나누고 파티클이 존재하는 해당 소기판척을 아래로 하강시킴으로써 반도체 기판이 기울어지는 것을 방지하여 디포커스 발생을 방지할 수 있는 기판지지장치 및 이를 이용한 디포커스방지방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판지지장치는, 진공홀 이 형성된 다수 개의 소기판척으로 이루어지고, 상기 진공홀을 통해 작용하는 진공에 의해 반도체 기판이 상부에서 진공흡착되는 기판척; 상기 소기판척을 상하로 이동시키는 소기판척구동부; 상기 진공홀을 통해 진공을 인가하는 진공발생부; 상기 반도체 기판의 배면에 존재하는 파티클을 감지하는 파티클검지센서; 상기 파티클검지센서에서 파티클을 감지한 경우 소기판척구동부에 파티클이 존재하는 소기판척을 하강시키도록 신호를 송신하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

이 경우 상기 기판척은, 다수의 소기판척이 모자이크형태로 배열되는 것으로 이루어질 수 있다.

상기 상기 파티클검지센서는, 소기판척 각각의 진공홀과 진공발생부 사이에 설치되어 반도체 기판과 소기판척 사이 공간에 형성된 압력을 검지하는 센서인 것으로 구성될 수 있다.

또한 상기 소기판척 하면에는 탄성부재가 지지되고, 상기 파티클검지센서는 상기 소기판척의 상하위치를 검지하는 것으로 구성될 수 있다.

본 발명의 기판지지장치를 이용한 디포커스방지방법은, 다수의 소기판척으로 이루어진 기판척의 상부로 반도체 기판이 로딩되는 단계; 반도체 기판의 배면과 소기판척 사이에 존재하는 파티클의 존재를 검지하는 파티클검지센서에 의해 파티클이 존재하는지 여부가 검지되는 단계; 상기 검지결과 파티클이 존재하는 경우 파티클검지센서의 신호가 제어부에 송신되는 단계; 상기 제어부에서는 파티클이 존재하는 해당 소기판척을 하강시키도록 소기판척구동부에 신호를 송신하여 소기판척이 하강되는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 기판척을 보여주는 개략평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 기판지지장치를 보여주는 개략구성도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 기판척은 종래의 기판척과 달리 진공홀(111)이 형성된 소기판척(110)이 다수 개 모여 하나의 기판척(100)을 구성한다. 각각의 소기판척(110)은 하나의 셀(cell)모양을 이루면서 모자이크모양으로 배치되어 있다. 다만 각 소기판척(110)의 형상은 이에 한정되는 것이 아니고 삼각형, 6각형 등 다양하게 구성될 수 있다.

상기 기판척(100)의 상면에는 반도체 기판(W)이 진공홀(111)을 작용하는 진공에 의해 진공흡착되어 있다.

상기 소기판척(110) 각각의 진공홀(111)에는 진공배관을 통해 파티클검지센서(200)가 연결설치된다.

상기 파티클검지센서(200)는 진공배관상에 작용하는 진공도의 차이를 감지하는 센서로 구성될 수 있다. 이 경우 반도체 기판(W)의 배면과 소기판척(110)의 상면 사이에 파티클이 존재하는 경우 반도체 기판(W)의 배면과 소기판척(110)의 상면 사이에는 공간이 생기게 되므로 진공흡착된 상태와는 압력의 차이가 발생하게 된다. 이러한 압력의 차이를 파티클검지센서(200)가 검지하여 파티클의 존재 여부를 검지하게 된다.

상기 진공홀(111)에 인가되는 진공은 진공발생부(300)로부터 공급된다.

상기 파티클검지센서(200)는 제어부(400)에 연결되어, 파티클을 감지한 경우 이를 상기 제어부(400)에 신호를 송신하게 된다.

상기 제어부(400)에는 상기 소기판척(110)을 상하로 이동시키는 소기판척구동부(500)가 연결되어 있다.

상기 소기판척구동부(500)는 소기판척(110)의 하부에 설치된 소기판척지지부(600)를 상하이동시킴으로써 소기판척(110)의 상하구동이 가능하게 된다. 일례로 상기 소기판척지지부(600)는 모터(도면에 미도시)의 구동에 의해 상하로 이동될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 기판지지장치의 작동상태를 보여주는 개략도이다. 도 5를 참조하여 디포커스방지방법을 설명한다.

반도체 기판(W)이 기판척(100)의 상부로 로딩된다. 이 경우 반도체 기판(W)의 배면과 소기판척(110) 사이에 파티클(P)이 존재하는 경우 소기판척(110)이 아래로 밀리게 된다.

소기판척(110)이 아래로 밀리면 소기판척(110)의 상면이 반도체 기판(W)의 배면과 이격되어 진공흡착상태를 유지하지 못한다. 따라서 이격된 공간에 의해 압 력의 차이가 발생하게 되므로, 이 압력차를 파티클검지센서(200)에서 검지하여 파티클(P)이 존재하는지 여부가 검지된다.

상기 검지결과 파티클(P)이 존재하는 경우에는 파티클검지센서(200)에서 제어부(400)에 신호를 송신하고, 상기 제어부(400)에서는 소기판척구동부(500)에 신소를 송신하여 해당 소기판척(110)을 아래로 하강시키도록 구동신호를 송신한다.

상기 신호에 소기판척(110)이 하강하게 되면 반도체 기판(W)은 수평을 유지한 상태에서 노광이 이루어지므로 디포커스의 발생이 방지되게 된다.

본 발명의 다른 실시예로, 상기 소기판척(110) 하면에는 스프링과 같은 탄성부재가 지지하는 구조로 구성하는 것이 가능하다. 즉, 반도체 기판(W)의 배면과 소기판척(110) 사이에 파티클이 존재하는 경우 상기 소기판척(110)이 탄성부재의 탄성력을 이기고 아래로 밀리게 된다. 이 경우 상기 파티클검지센서(200)는 도 4에서와 같이 진공배관 상에 설치되는 것이 아니라, 아래로 밀린 소기판척(110)의 위치를 검지할 수 있도록 설치되어야 한다.

따라서 소기판척(110)이 아래로 밀려 위치가 변경된 경우 파티클검지센서에서 그 소기판척(110)의 상하위치를 검지하여 제어부(400)에 신호를 송신하게 됨으로써 파티클이 존재함을 판단하는 것이 가능하다.

이 경우 상기 제어부(400)에서는 소기판척구동부(500)에 신호를 송신하여 소기판척지지부(600)를 아래로 이동시켜 반도체 기판(W)이 기울어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 실시 예를 사용하여 설명하였으나 이들 실시예는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정과 변경을 가할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 구성에 의한 본 발명에 의하면, 기판의 배면에 존재하는 파티클에 의해 발생되는 디포커스를 근본적으로 억제시킬 수 있어 수율 향상 및 재작업 감소를 통한 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 진공홀이 형성된 다수 개의 소기판척으로 이루어지고, 상기 진공홀을 통해 작용하는 진공에 의해 반도체 기판이 상부에서 진공흡착되는 기판척;

   상기 소기판척을 상하로 이동시키는 소기판척구동부;

   상기 진공홀을 통해 진공을 인가하는 진공발생부;

   상기 반도체 기판의 배면에 존재하는 파티클을 감지하는 파티클검지센서;

   상기 파티클검지센서에서 파티클을 감지한 경우 소기판척구동부에 파티클이 존재하는 소기판척을 하강시키도록 신호를 송신하는 제어부;

   를 포함하여 이루어지는 기판지지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판척은, 다수의 소기판척이 모자이크형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판지지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 파티클검지센서는, 소기판척 각각의 진공홀과 진공발생부 사이에 설치되어 반도체 기판과 소기판척 사이 공간에 형성된 압력을 검지하는 센서인 것을 특 징으로 하는 기판지지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 소기판척 하면에는 탄성부재가 지지되고, 상기 파티클검지센서는 상기 소기판척의 상하위치를 검지하는 것을 특징으로 하는 기판지지장치.
5. 다수의 소기판척으로 이루어진 기판척의 상부로 반도체 기판이 로딩되는 단계;

   반도체 기판의 배면과 소기판척 사이에 존재하는 파티클의 존재를 검지하는 파티클검지센서에 의해 파티클이 존재하는지 여부가 검지되는 단계;

   상기 검지결과 파티클이 존재하는 경우 파티클검지센서의 신호가 제어부에 송신되는 단계;

   상기 제어부에서는 파티클이 존재하는 해당 소기판척을 하강시키도록 소기판척구동부에 신호를 송신하여 소기판척이 하강되는 단계;

   를 포함하여 이루어진 기판지지장치를 이용한 디포커스방지방법.

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