KR101379379B1 - Wafer chuck balancing apparatus for stepper - Google Patents

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KR101379379B1
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sealing member
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김종수
송영열
이창환
변지호
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나노전광 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a wafer chuck horizontality maintaining apparatus for a light exposure system. According to an embodiment of the present invention, the wafer chuck horizontality maintaining apparatus for a light exposure system comprises: a ball module having a ball seating unit which is positioned in the center part, and multiple first fastening grooves which are positioned at the edge part centering on the ball seating unit and have a first screw hole respectively; a ball which is positioned in the ball seating unit and has a semi-sphere shape; a sealing member holder having multiple fastening grooves which are positioned on the ball by corresponding to the multiple first fastening grooves and have a groove unit and a second screw hole corresponding to the first screw hole respectively; a wafer chuck which is positioned inside the groove unit on the sealing member holder; multiple level adjusting devices which fasten the sealing member holder and the ball module by being inserted into the second screw hole and the first screw hole corresponding to the second screw hole; and multiple elastic members which are positioned between the sealing member holder and the ball module by being inserted into each of the second screw holes penetrating the sealing member holder. Therefore, a relative horizontal relationship between the sealing member holder and the ball module can be maintained by the first and second fastening grooves and a level adjusting device in order to increase the reliability of a horizontality maintaining motion between the wafer chuck and a mask by a ball motion. The ball module and the sealing member holder fastened to the ball are combined by the level adjusting device in order to prevent the rotating motion of the ball so that an aligning motion between the wafer chuck and the mask positioned above the wafer chuck can be facilitated.

Description

노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치{WAFER CHUCK BALANCING APPARATUS FOR STEPPER}Wafer Chuck Leveler for Exposure System {WAFER CHUCK BALANCING APPARATUS FOR STEPPER}

본 발명은 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wafer chuck horizontal holding device for an exposure system.

빛에 반응하는 물질인 감광액(photo-resist)이 코팅된 피노광체(예, 반도체 기판)에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광 시스템은 피노광체 위에 위치하고 원하는 패턴을 갖는 마스크(mask) 위에 광원으로부터 발산되는 빛(예를 들어, 자외선)을 마스크 위에 노광시켜 마스크를 통과하여 입사되는 빛을 피노광체에 조사시켜 피노광체에 원하는 패턴을 전사시키는 장치이다.An exposure system for forming a desired pattern on a photo-resist-coated object (eg, a semiconductor substrate), which is a material that reacts to light, is positioned on the object and emitted from a light source on a mask having the desired pattern. It is a device that exposes light (for example, ultraviolet rays) on a mask to irradiate light to be incident on the exposed object to transfer a desired pattern to the exposed object.

노광 시스템은 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP, Plasma Display Panel), 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board), 유기 발광 표시 장치(OLED, Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 반도체 장치에 많이 사용하고 있다.The exposure system may be a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a printed circuit board (PCB), an organic light emitting diode (OLED), or the like. It is used a lot in semiconductor devices.

이러한 노광 시스템은 해당 위치에 고정 설치된 광원으로부터 발산되는 빛을 노광 스테이지 상에 위치한 피노광체의 전면에 일괄적으로 조사시키는 구조를 갖고 있다. Such an exposure system has a structure in which light emitted from a light source fixedly installed at a corresponding position is irradiated collectively on the entire surface of an object to be exposed located on an exposure stage.

이때, 빛이 피노광체의 전면에 균일하게 조사될 수 있도록 광원과 피노광체 사이에 렌즈와 미러(mirror)을 구비한 광학 장치와 웨이퍼 척(wafer chuck) 상에 올려진 웨이퍼(wafer) 등과 같은 그 위에 위치한 피노광체와의 수평을 유지하는 웨이퍼 척 수평 유지 장치가 존재한다.At this time, an optical device including a lens and a mirror between the light source and the exposed object and a wafer placed on a wafer chuck so that light can be uniformly irradiated onto the front surface of the exposed object. There is a wafer chuck leveling device that maintains level with the exposed object located above.

일반적으로 마스크에 의해 원하는 패턴을 갖도록 노광되는 피노광체는 마스크 고정 장치에 의해 해당 위치에 고정되어 있고, 공기 접촉(air bonding) 방식을 통해 피노광체 밑에 위치한 웨이퍼 척 수평 유지 장치와의 결합된다.In general, an exposed object exposed to have a desired pattern by a mask is fixed at a corresponding position by a mask fixing device, and is coupled with a wafer chuck horizontal holding device positioned below the exposed object through an air bonding method.

이때, 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 볼(ball)의 움직임을 이용하여 웨이퍼 척의 표면과 그 위에 위치한 마스크(mask) 간의 수평을 유지하도록 웨이퍼 척의 표면 위치를 정한 후 공기 접촉을 통해 볼의 위치를 볼 모듈에 고정한다.At this time, the wafer chuck leveling device uses the movement of the ball to determine the surface position of the wafer chuck so as to maintain a horizontal position between the surface of the wafer chuck and a mask positioned thereon, and then the ball module is viewed through air contact. Secure in.

하지만, 시간이 경과함에 따라 에어 본딩의 결합력이 약화되고, 이로 인해, 볼의 움직임이 발생하여 웨이퍼 척의 위치 변화가 발생한다. 이때, 볼 모듈 내에서 볼은 상하 방향뿐만 아니라 회전 운동도 행해지게 되고, 설정 범위를 초과하여 볼의 상하 방향과 회전 운동이 이루어질 경우, 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 웨이퍼 척 표면과 마스크 간의 상대적 수평 유지 동작에 용이하게 이루어지지 않고 또한 웨이퍼와 마스크 간의 정렬 동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생한다.However, as time passes, the bonding force of the air bonding is weakened. As a result, the movement of the ball occurs and a change in the position of the wafer chuck occurs. At this time, in the ball module, the ball not only moves up and down but also rotates, and when the ball moves up and down in a direction exceeding the set range, the relative level is maintained between the wafer chuck surface of the wafer chuck level holding device and the mask. There is a problem that the operation is not easy to operate and the alignment operation between the wafer and the mask is not performed smoothly.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마스크와 웨이퍼 척 간의 상대적 수평 관계를 정확도를 향상시키기 위한 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to improve the accuracy of the relative horizontal relationship between the mask and the wafer chuck.

본 발명의 한 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 볼 안착부와 상기 볼 안착부를 중심으로 가장자리부에 위치하고 제1 나사홀을 각각 구비한 복수의 제1 체결홈을 구비한 볼 모듈, 상기 볼 안착부에 위치하고 반구 형상을 갖는 볼, 상기 볼 위에 위치하고 홈부와 상기 복수의 제1 체결홈에 대응되게 위치하고 상기 제1 나사홀과 대응되는 제2 나사홀을 각각 구비한 복수의 체결홈을 구비한 밀봉부재 홀더, 상기 밀봉부재 홀더의 상기 홈부 내에 위치하는 웨이퍼 척, 각 제2 나사홀과 상기 제2 나사홀과 대응되는 각 제1 나사홀에 삽입되어 상기 밀봉부재 홀더와 상기 볼 모듈을 체결하는 복수의 레벨 조정 장치, 그리고 상기 밀봉부재 홀더를 관통한 상기 각 제2 나사홀에 삽입되어, 상기 밀봉부재 홀더와 상기 볼 모듈 사이에 위치하는 복수의 탄성 부재를 포함한다. Wafer chuck horizontal holding apparatus for an exposure system according to an aspect of the present invention is a ball module having a ball seating portion and a plurality of first fastening grooves each having a first screw hole located at an edge portion of the ball seating portion, A plurality of fastening grooves disposed in the ball seating portion and having a hemispherical shape, each of the fastening grooves disposed on the ball and having a groove portion and a second screw hole respectively corresponding to the first screw holes and corresponding to the first screw holes; A sealing member holder, a wafer chuck positioned in the groove of the sealing member holder, and inserted into each of the second screw holes and each of the first screw holes corresponding to the second screw holes to seal the sealing member holder and the ball module. A plurality of level adjusting devices to be fastened, and a plurality of second screw holes penetrating through the sealing member holder and positioned between the sealing member holder and the ball module. And a resilient member.

상기 특징에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 상기 밀봉부재 홀더의 하부에 상기 복수의 제2 체결홈과 대응되게 위치하고, 상기 복수의 탄성 부재가 각각 위치하는 복수의 홈부를 더 포함할 수 있다.The wafer chuck horizontal holding apparatus for an exposure system according to the above features may further include a plurality of grooves positioned below the sealing member holder to correspond to the plurality of second fastening grooves, and each of the plurality of elastic members located therein. .

복수의 제1 및 제2 체결홈은 일정한 간격으로 위치할 수 있다.The plurality of first and second fastening grooves may be located at regular intervals.

복수의 제1 및 제2 체결홈 각각의 평면 형상은 반타원 형상을 가질 수 있다.The planar shape of each of the plurality of first and second fastening grooves may have a semi-elliptic shape.

상기 복수의 제1 및 제2 체결홈 각각은 외부쪽으로 개방될 수 있다.Each of the plurality of first and second fastening grooves may be opened outward.

상기 복수의 탄성부재 각각은 스프링일 수 있다.Each of the plurality of elastic members may be a spring.

이러한 특징에 따르면 밀봉부재 홀더와 볼 모듈이 제1 및 제2 체결홈과 레벨 조정 장치에 의해 상대적인 수평 관계가 유지되어, 볼 동작에 의한 웨이퍼 척과 마스크 사이의 수평 유지 동작의 신뢰성이 향상된다.According to this aspect, the sealing member holder and the ball module are maintained in a relative horizontal relationship by the first and second fastening grooves and the level adjusting device, thereby improving the reliability of the horizontal holding operation between the wafer chuck and the mask by the ball operation.

또한, 볼과 체결된 밀봉부재 홀더와 볼 모듈이 레벨 조정 장치에 의해 결합되므로, 볼의 회전 동작이 방지되어 웨이퍼 척과 그 위에 위치한 마스크간의 정렬 동작이 용이하게 이루어진다.In addition, since the sealing member holder and the ball module coupled to the ball are coupled by the level adjusting device, the ball rotation operation is prevented and the alignment operation between the wafer chuck and the mask placed thereon is easily performed.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a wafer chuck horizontal holding apparatus for an exposure system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

그러면 첨부한 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치에 대하여 설명한다.Next, a wafer chuck horizontal holding apparatus for an exposure system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

본 발명의 한 실시예에 따른 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 볼 모듈(ball module)(10), 볼 모듈(10)에 위치하는 볼(ball)(20), 볼(20) 위에 위치하는 제1 오링(O-ring)(31), 제1 오링(31) 위에 위치하는 밀봉부재 홀더(seal holder)(40), 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10)을 체결하고 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 사이의 레벨을 조정하는 레벨(level) 조정 장치인 복수의 레벨 조정 나사(50), 복수의 레벨 조정 나사(50) 각각에 삽입되어 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 사이에 위치하는 탄성 부재(51), 밀봉부재 홀더(40)에 위치하는 제2 오링(60), 제2 오링(60) 위에 위치하는 밀봉부재(vacuum seal)(70), 그리고 밀봉부재(60) 위에 위치한 웨이퍼 척(wafer chuck)(80)을 구비한다.Wafer chuck leveling device for exposure system according to an embodiment of the present invention is a ball module (ball module) 10, a ball (20) located in the ball module 10, is located on the ball 20 The first O-ring 31, the sealing member holder 40 positioned on the first O-ring 31, the sealing member holder 40 and the ball module 10 are fastened to each other, and the sealing member holder The sealing member holder 40 is inserted into each of the plurality of level adjusting screws 50 and the plurality of level adjusting screws 50, which are level adjusting devices for adjusting the level between the ball 40 and the ball module 10. An elastic member 51 positioned between the ball modules 10, a second O-ring 60 positioned in the sealing member holder 40, a vacuum seal 70 positioned on the second O-ring 60, And a wafer chuck 80 positioned on the sealing member 60.

볼 모듈(10)은 가운데 부분에 반구 형상의 볼(20)이 안착되는 반구 형상의 오목한 볼 안착부(11), 상부 표면에 외부 장치(도시하지 않음)와 결합되는 복수의 나사홀(12) 그리고 상부 가장자리에 형성되고 그 하부에 형성된 제1 나사홀(131)에 레벨 조정 나사(50)가 삽입되는 복수의 제1 체결홈(13)을 구비한다.The ball module 10 includes a hemispherical concave ball seating portion 11 in which a hemispherical ball 20 is seated in a central portion thereof, and a plurality of screw holes 12 coupled to an external device (not shown) on an upper surface thereof. And a plurality of first fastening grooves 13 formed at the upper edge and into which the level adjusting screw 50 is inserted into the first screw hole 131 formed at the lower edge thereof.

본 예에서, 복수의 제1 체결홈(13)은 볼 안착부(11)을 중심으로 일정한 간격으로 배열되어 있고, 본 예에서, 제1 체결홈(13)의 개수는 세 개이지만 이에 한정되지 않는다.In this example, the plurality of first fastening grooves 13 are arranged at regular intervals around the ball seating portion 11, and in this example, the number of the first fastening grooves 13 is three but is not limited thereto. Do not.

각 체결홈(13)의 평면 형상은 반타원 형상을 갖고 있고, 각 제1 체결홈(13)은 볼 모듈(10)의 가장자리 쪽으로는 개방되어 외부 쪽으로 개방되어 있다. 볼 안착부(11)에는 공기 구멍(H1)이 위치하여, 볼(20)과 볼 모듈(10) 사이에 존재하는 공기를 외부로 배출하거나 또는 외부로부터 공기를 볼(20)과 볼 모듈(10) 사이에 주입한다.The planar shape of each fastening groove 13 has a semi-elliptic shape, and each first fastening groove 13 is open toward the edge of the ball module 10 and is open to the outside. An air hole H1 is positioned in the ball seating part 11 to discharge air existing between the ball 20 and the ball module 10 to the outside or to view air from the outside of the ball 20 and the ball module 10. Inject between).

볼(20)은 반구 형상을 갖고 있어, 볼 안착부(11)와 접하는 하부면은 구형을 갖고 있지만, 하부의 반대편에 위치하고 밀봉부재 홀더(40)와 접하는 상부면은 평탄면을 갖고 있다. 볼(20)은 상부 표면에 제1 오링(31)이 삽입되는 제1 오링 삽입홈(21)과 밀봉부재 홀더(40)와의 체결을 위한 적어도 하나의 체결구(22)를 구비하고 있다.The ball 20 has a hemispherical shape, and the lower surface contacting the ball seating portion 11 has a spherical shape, but the upper surface contacting the sealing member holder 40 on the opposite side of the lower portion has a flat surface. The ball 20 has at least one fastener 22 for fastening the first O-ring inserting groove 21 into which the first O-ring 31 is inserted and the sealing member holder 40.

본 예에서, 체결구(22)는 제1 오링 삽입홈(21)을 중심으로 일정한 간격(예, 120°간격)을 유지하는 세 개의 체결구(22)를 구비하지만, 체결구(22)의 개수는 변경 가능하다.In this example, the fastener 22 has three fasteners 22 that maintain a constant spacing (eg, a 120 ° interval) about the first O-ring insertion groove 21, but the fastener 22 is The number can be changed.

이러한 볼(20)은 밀봉부재 홀더(40)와 체결되고 볼 모듈(10)의 볼 안착부(11)에 밀착되게 위치하여 볼 안착부(11) 내에서 상하 방향으로 이동하여 원하는 위치에 밀봉부재 홀더(40)를 위치시킨다.The ball 20 is fastened to the sealing member holder 40 and positioned in close contact with the ball seating portion 11 of the ball module 10 to move up and down in the ball seating portion 11 to seal the sealing member at a desired position. Place the holder 40.

제1 오링(31)은 볼(20)에 형성된 제1 오링 삽입홈(21)에 삽입된다.The first O-ring 31 is inserted into the first O-ring insertion groove 21 formed in the ball (20).

제1 오링(31)은 실리콘(silicon)으로 만들어지고, 밀봉부재 홀더(40)와 볼(20) 간의 진공이 누수되는 것을 방지한다.The first O-ring 31 is made of silicon and prevents leakage of vacuum between the sealing member holder 40 and the ball 20.

밀봉부재 홀더(40)는 가운데 부분에 형성되어 있고 가장자리 부분이 경사져있는 홈부(41a), 이 홈부(41a)의 측면 일부에 원형 형상으로 형성되어 제2 오링(60)이 삽입되는 제2 오링 삽입홈(41), 상부 가장자리에 형성되어 그 하부에 형성된 제2 나사홀(431)에 레벨 조정 나사(50)가 삽입되는 복수의 제2 체결홈(43), 볼(20)의 체결구(22)과 대응되게 위치하며 나사나 볼트(bolt) 등과 같은 체결 부재로 볼(20)의 체결구(22)와 체결되는 체결구(44), 그리고 웨이퍼 척(80)과 체결 부재로 체결되는 체결구(45)을 구비한다.The sealing member holder 40 is formed in the center portion and has a groove portion 41a having an inclined edge portion, and a second O-ring insert in which a second O-ring 60 is inserted in a circular shape in a portion of the side surface of the groove portion 41a. A plurality of second fastening grooves 43 and a fastener 22 of the ball 20 in which the level adjusting screw 50 is inserted into the groove 41 and the second screw hole 431 formed at the upper edge thereof and formed below the groove 41. ) And fasteners 44 fastened to the fasteners 22 of the ball 20 with fastening members such as screws or bolts, and fasteners fastened to the fastening member with the wafer chuck 80. 45 is provided.

따라서, 각 제2 나사홀(431)은 제1 체결홈(13)의 각 제1 나사홀(131)에 대응되게 위치한다. Therefore, each second screw hole 431 is positioned to correspond to each first screw hole 131 of the first fastening groove 13.

이때, 제2 오링 삽입홈(41)의 측면은 제2 오링(60)과 접하는 부분이므로, 제2 오링(60)의 표면 형상과 동일한 평면 형상을 갖고 있다.At this time, since the side surface of the second O-ring inserting groove 41 is in contact with the second O-ring 60, it has the same planar shape as the surface shape of the second O-ring 60.

각 제2 체결홈(43)은 볼 모듈(10)의 각 제1 체결홈(13)과 대응되게 위치하므로, 홈부(41a)를 중심으로 일정 간격으로 배치되어 있고, 본 예에서 복수의 제2 체결홈(43)의 개수는 세 개이다. Since each second fastening groove 43 is positioned to correspond to each first fastening groove 13 of the ball module 10, the second fastening grooves 43 are arranged at regular intervals about the groove portion 41a, and in this example, a plurality of second fastening grooves 43. The number of fastening grooves 43 is three.

이때, 각 제2 체결홈(43)은 제1 체결홈(13)과 동일한 형상을 갖고 있다. 따라서, 각 제2 채결홈(43)은 반타원 형상의 평면 형상을 갖고 있고, 밀봉부재 홀더(40)의 가장자리 쪽으로는 개방되어 외부쪽으로 개방되어 있다.At this time, each second fastening groove 43 has the same shape as the first fastening groove 13. Therefore, each of the second engagement grooves 43 has a semi-elliptical planar shape, and is open toward the edge of the sealing member holder 40 and open to the outside.

또한, 밀봉부재 홀더(40)는 각 탄성 부재(51)와 접해 있는 밀봉부재 홀더(40)의 하부[즉, 홈부(41a)과 형성된 상부와 반대편에 위치하고 탄성부재(51)와 접하는 표면]에는 탄성 부재(51)가 삽입되는 홈부(46)가 형성되어 있다. 따라서, 각 홈부(46)는 각 제2 체결홈(431)과 대응되게 위치한다.In addition, the sealing member holder 40 is located at the lower portion of the sealing member holder 40 in contact with each elastic member 51 (ie, the surface opposite to the upper portion formed with the groove portion 41a and in contact with the elastic member 51). The groove portion 46 into which the elastic member 51 is inserted is formed. Accordingly, each of the grooves 46 is positioned to correspond to each of the second fastening grooves 431.

이로 인해, 각 탄성 부재(51)는 홈부(46) 내에서 안정적으로 위치하게 된다.For this reason, each elastic member 51 is stably positioned in the groove 46.

이러한 밀봉부재 홀더(40)는 홈부(41a) 내에 웨이퍼 척(80)을 위치시킨 후 공기 밀착 방식 등을 이용하여 밀봉부재 홀더(40)에 웨이퍼 척(80)을 고정시킨다.The sealing member holder 40 fixes the wafer chuck 80 to the sealing member holder 40 by placing the wafer chuck 80 in the groove 41a and then using an air contact method.

복수의 레벨 조정 나사(50)는 밀봉부재 홀더(40)의 복수의 제2 체결홈(43)의 제2 나사홀(431)과 볼 모듈(10)의 복수의 제1 체결홈(13)의 제1 나사홀(131)에 삽입되어, 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10)을 결합시키는 체결 수단이다.The plurality of level adjustment screws 50 may include the second screw holes 431 of the plurality of second fastening grooves 43 of the sealing member holder 40 and the plurality of first fastening grooves 13 of the ball module 10. Inserted into the first screw hole 131, it is a fastening means for coupling the sealing member holder 40 and the ball module 10.

이러한 레벨 조정 나사(50)를 이용하여 볼(20)의 상부 표면과 볼 모듈(10)의 상부 표면이 서로 평행하거나 볼(20)의 중심선과 볼 모듈(10)의 중심선이 일치하도록 상하 방향으로의 밀봉부재 홀더(40)이 위치가 조정한다.By using the level adjusting screw 50, the upper surface of the ball 20 and the upper surface of the ball module 10 are parallel to each other, or the center line of the ball 20 and the center line of the ball module 10 are aligned in the vertical direction. The position of the sealing member holder 40 is adjusted.

이와 같이 레벨 조정 나사(50)에 의해 밀폐부재 홀더(40)와 볼 모듈(10)이 체결되므로, 볼 안착부(11) 내에 밀착되게 움직이는 볼(20)의 회전 동작은 방지된다.Since the sealing member holder 40 and the ball module 10 are fastened by the level adjusting screw 50 in this way, the rotational movement of the ball 20 moving in close contact with the ball seating portion 11 is prevented.

복수의 탄성 부재(51)는 본 예에서 스프링(spring)으로 이루어져 있고, 각 제2 체결홈(43)의 제2 나사홀(431)을 통해 밀봉부재 홀더(40)를 관통한 각 레벨 조정 나사(50)에 삽입되어 볼 모듈(10)의 복수의 제1 체결홈(13)에 위치한다.The plurality of elastic members 51 are springs in this example, and each level adjusting screw penetrates the sealing member holder 40 through the second screw holes 431 of each second fastening groove 43. Is inserted into the 50 is located in the plurality of first fastening grooves 13 of the ball module (10).

따라서, 각 탄성 부재(51)는 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 사이에서 각 레벨 조정 나사(50)의 삽입 정도에 따라 해당 크기로 압축되어 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 사이의 간격이 제어된다.Therefore, each elastic member 51 is compressed to a corresponding size according to the degree of insertion of each level adjustment screw 50 between the sealing member holder 40 and the ball module 10, so that the sealing member holder 40 and the ball module ( The spacing between 10 is controlled.

이로 인해, 탄성 부재(51)는 레벨 조정 나사(50)로 정해진 장력(tension)을 일정하게 유지하여, 볼 모듈(10) 내에서 볼 안착부(111)의 표면을 따라 움직이는 볼(20)의 상하 방향으로 이동 범위가 제한된다.As a result, the elastic member 51 maintains a constant tension with the level adjusting screw 50, thereby moving the ball 20 along the surface of the ball seating portion 111 within the ball module 10. The movement range is limited in the vertical direction.

제2 오링(60)은 실리콘(silicon)으로 이루어져 있고, 밀봉부재 홀더(40)의 제2 오링 삽입홈(41)에 배치된다.The second O-ring 60 is made of silicon and is disposed in the second O-ring inserting groove 41 of the sealing member holder 40.

이때, 제2 오링(60)의 표면을 높이가 복수개의 다단계 형상을 갖고 있으므로, 제2 오링 삽입홈(41)의 표면 형상 역시 다단계 형상을 갖고 있다.At this time, since the height of the surface of the second O-ring 60 has a plurality of multi-step shapes, the surface shape of the second O-ring insertion groove 41 also has a multi-step shape.

이러한 제2 오링(60)은 웨이퍼 척(80)과 밀봉부재 홀더(40)간의 진공 누수를 방지한다.This second O-ring 60 prevents vacuum leakage between the wafer chuck 80 and the sealing member holder 40.

밀봉부재(70)는 밀봉 부재 홀더(40)의 홈부(41a) 내에 위치하고, 본 예에서 밀봉부재(70)는 립 씰(lip seal)로 이루어져 있으며 실리콘으로 제작된다.The sealing member 70 is located in the groove portion 41a of the sealing member holder 40. In the present example, the sealing member 70 is made of a lip seal and made of silicon.

이러한 밀봉부재(70)는 밀봉부재 홀더(40) 외부로 진공(vacuum)의 누수가 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼 척(70)과 밀봉부재 홀더(40)와의 밀착력을 강화시킨다. 이때, 이 밀봉부재(70)와 밀봉부재 홀더(40) 사이에는 제2 오링(60)이 위치하므로, 밀봉부재(70)와 밀봉부재 홀더(40)간의 접착력을 더욱더 향상된다. The sealing member 70 prevents leakage of a vacuum to the outside of the sealing member holder 40 to enhance the adhesion between the wafer chuck 70 and the sealing member holder 40. At this time, since the second O-ring 60 is positioned between the sealing member 70 and the sealing member holder 40, the adhesion between the sealing member 70 and the sealing member holder 40 is further improved.

웨이퍼 척(80)은 상부 표면 위에 노광 시스템에 의해 노광되는 대상물, 예를 들어, 웨이퍼(wafer)가 위치하고, 밀봉부재 홀더(40)의 체결구(45)와 대응되게 위치한 체결구(81)를 구비한다.The wafer chuck 80 includes a fastener 81 on which an object exposed by an exposure system, for example, a wafer, is positioned on an upper surface thereof and corresponding to the fastener 45 of the sealing member holder 40. Equipped.

따라서, 웨이퍼 척(80)는 체결구(81)와 통해 나사나 볼트 등과 같은 체결 부재(도시하지 않음)를 이용하여 밀봉부재 홀더(40)의 체결구(45)와 결합된다.Accordingly, the wafer chuck 80 is coupled to the fastener 45 of the sealing member holder 40 using a fastening member (not shown) such as a screw or a bolt through the fastener 81.

이러한 구조를 갖는 웨이퍼 척 수평 유지 장치(100)는 볼(20)의 제1 오링 삽입홈(21) 속에 제1 오링(31)을 삽입하고, 볼(22)의 체결구(22)와 밀봉부재 홀더(40)의 체결구(44)에 나사나 볼트 등과 같은 체결 부재(도시하지 않음)를 삽입하여, 볼(220)과 밀봉부재(40)를 결합한다.The wafer chuck horizontal holding device 100 having such a structure inserts the first O-ring 31 into the first O-ring insertion groove 21 of the ball 20, and the fastener 22 and the sealing member of the ball 22. A fastening member (not shown) such as a screw or a bolt is inserted into the fastener 44 of the holder 40 to couple the ball 220 to the sealing member 40.

밀봉 부재(40)의 제2 오링 삽입홈(41) 속에 제2 오링(60)을 위치시키고 그 위에 밀봉 부재(70)를 압착하여 위치시킨 다음, 경사면을 갖는 밀봉 부재(70)의 홈부(41a) 내에 웨이퍼 척(80)을 위치시킨다. 그런 다음, 웨이퍼 척(80)에 형성된 체결구(81)와 이 체결구(81)와 대응되는 밀봉부재 홀더(40)에 형성된 체결구(45)에 체결 부재(도시하지 않음)를 삽입하여 밀봉부재(70)에 삽입된 웨이퍼 척(80)을 밀봉부재 홀더(40)와 결합시킨다.The second O-ring 60 is placed in the second O-ring inserting groove 41 of the sealing member 40 and the sealing member 70 is pressed and positioned thereon, and then the groove 41a of the sealing member 70 having the inclined surface. Position the wafer chuck 80. Then, a fastening member (not shown) is inserted into and fastened to the fastener 81 formed on the wafer chuck 80 and the fastener 45 formed on the sealing member holder 40 corresponding to the fastener 81. The wafer chuck 80 inserted into the member 70 is coupled with the sealing member holder 40.

이러한 결합 동작에 의해, 볼(20)은 밀봉부재 홀더40)의 하부에 위치하고, 웨이퍼 척(80)은 밀봉부재 홀더(40)의 상부에 위치한다.By this coupling operation, the ball 20 is positioned below the sealing member holder 40, and the wafer chuck 80 is located above the sealing member holder 40.

이때, 볼(20)과 밀봉부재 홀더(40) 사이에 제1 오링(31)이 존재하므로 볼(20)과 밀봉부재 홀더(40) 간의 밀착력이 증가하고, 웨이퍼척(80)과 밀봉부재 홀더(40) 사이에 제2 오링(60)과 밀봉부재(70)가 존재하므로 볼(20)과 밀봉부재 홀더(40) 간의 밀착력이 증가한다.At this time, since the first O-ring 31 is present between the ball 20 and the sealing member holder 40, the adhesion between the ball 20 and the sealing member holder 40 is increased, and the wafer chuck 80 and the sealing member holder are increased. Since the second O-ring 60 and the sealing member 70 are present between the 40, the adhesion between the ball 20 and the sealing member holder 40 increases.

이와 같이, 밀봉부재 홀더(40)에 볼(20)과 웨이퍼 척(80)이 결합된 상태에서, 볼(20)을 볼 모듈(10)의 볼 안착부(11)에 위치시킨 후, 복수의 레벨 조정 나사 (50)를 볼 모듈(10)의 제2 체결홈(43)에 위치한 제2 나사홀(431)과 밀봉부재 홀더(40)의 제1 체결홈(13)에 위치한 제1 나사홀(131)에 삽입하여 밀봉부재 홀더(40)와 볼모듈(10)을 결합시킨다.As such, the ball 20 and the wafer chuck 80 are coupled to the sealing member holder 40, and then the ball 20 is positioned on the ball seating portion 11 of the ball module 10. The first screw hole is positioned in the second screw hole 431 located in the second fastening groove 43 of the ball module 10 and the first fastening groove 13 of the sealing member holder 40. Inserted into the (131) to couple the sealing member holder 40 and the ball module 10.

이때, 밀봉부재 홀더(40)의 제2 나사홀(431)을 관통한 레벨 조정 나사(50)에 탄성 부재(51)가 삽입되므로, 밀봉부재 홀더(40)의 홈부(46)와 볼 모듈(10) 사이에는 탄성 부재(51)가 위치한다.At this time, since the elastic member 51 is inserted into the level adjusting screw 50 penetrating through the second screw hole 431 of the sealing member holder 40, the groove 46 and the ball module of the sealing member holder 40 ( The elastic member 51 is located between 10).

본 예의 경우, 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10)을 결합할 때, 각 레벨 조정 나사(50)의 삽입 정도를 조정하여 볼(20)의 중심선과 볼 안착부(11)의 중심선이 일치하도록, 또는 볼(20)의 상부 표면이나 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 볼 나사홀(12)이 형성된 부분의 볼 모듈(10)의 상부 표면이 서로 평행한 상태를 유지하도록 한다.In this example, when the sealing member holder 40 and the ball module 10 are coupled, the center line of the ball 20 and the center line of the ball seating portion 11 are adjusted by adjusting the insertion degree of each level adjusting screw 50. In order to coincide, or the upper surface of the ball 20 or the upper surface of the wafer chuck 80 and the upper surface of the ball module 10 of the portion where the ball screw hole 12 is formed to be kept parallel to each other.

이미 설명한 것처럼, 밀봉부재 홀더(40)와 볼모듈(10) 사이에는 탄성 부재(51)가 위치하므로, 각 레벨 조정 나사(50)의 삽입 정도에 따라 변하는 각 탄성 부재(51)의 압축 상태가 제어되어 각 레벨 조정 나사(50)에 의해 제어된 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 간의 상대적 수평 관계는 용이하게 유지된다. As described above, since the elastic member 51 is positioned between the sealing member holder 40 and the ball module 10, the compression state of each elastic member 51 that varies according to the insertion degree of each level adjustment screw 50 is The relative horizontal relationship between the sealing member holder 40 and the ball module 10 controlled and controlled by each level adjusting screw 50 is easily maintained.

따라서, 각 레벨 조정 나사(50)와 탄성 부재(51)에 의해 용이하고 안정적으로 웨이퍼 척(80)과 볼 모듈(10) 간의 수평 관계가 조정된다.Therefore, the horizontal relationship between the wafer chuck 80 and the ball module 10 is adjusted easily and stably by each level adjusting screw 50 and the elastic member 51.

이처럼, 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 그 위에 위치한 마스크의 표면간의 수평 관계를 조정하기 전에, 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10) 간의 수평 관계가 먼저 조정되므로, 웨이퍼 척 수평 유지 장치의 정확도가 향상된다.As such, before adjusting the horizontal relationship between the upper surface of the wafer chuck 80 and the surface of the mask located thereon, the horizontal relationship between the sealing member holder 40 and the ball module 10 is adjusted first, so that the wafer chuck horizontal holding device is adjusted. The accuracy of the is improved.

또한, 복수의 레벨 조정 나사(50)에 의해 밀봉부재 홀더(40)와 볼 모듈(10)이 체결되어 있으므로, 볼 모듈(10)의 볼 안착부(11) 내에서 볼(20)의 회전 동작은 이루어지지 않고 상하 방향으로의 이동만 가능해진다. 따라서, 볼 안착부(11) 내에 위치한 볼(20)의 회전 동작에 의해 웨이퍼 척(80)의 위치가 정상적인 동작 범위를 넘어서는 문제가 발생하지 않아, 마스크와 웨이퍼 간의 정렬 시 발생하는 오동작이 방지된다.In addition, since the sealing member holder 40 and the ball module 10 are fastened by the plurality of level adjustment screws 50, the ball 20 rotates in the ball seating portion 11 of the ball module 10. Is not made, only the movement in the vertical direction becomes possible. Therefore, the problem that the position of the wafer chuck 80 does not exceed the normal operating range due to the rotational operation of the ball 20 located in the ball seating part 11 is prevented, thereby preventing malfunctions occurring during alignment between the mask and the wafer. .

이와 같이, 볼 모듈(10)과 밀봉부재 홀더(40)와의 수평 관계가 조정된 상태로 볼 모듈(10)과 밀봉부재 홀더(40)가 결합된 웨이퍼 척 수평 유지 장치는 도시되지 않은 이동 장치에 의해 마스크(도시하지 않음) 쪽으로 이동된다. 이때, 마스크는 웨이퍼 척(80) 위에 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 이격되게 위치하고 마스크 척(mask chuck)(도시하지 않음)에 의해 위치가 고정되어 있다.As such, the wafer chuck horizontal holding device in which the ball module 10 and the sealing member holder 40 are coupled in a state in which the horizontal relationship between the ball module 10 and the sealing member holder 40 is adjusted is applied to a moving device (not shown). By a mask (not shown). At this time, the mask is positioned above the upper surface of the wafer chuck 80 on the wafer chuck 80 and is fixed in position by a mask chuck (not shown).

이처럼, 웨이퍼 척 수평 유지 장기가 마스크 쪽으로 이동하여 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 이 상부 표면과 인접한 마스크의 표면은 접촉된다. 이때, 볼 안착부(11)내에 위치한 볼(20)은 마스크 표면의 경사도(즉, 웨이퍼 척의 상부 표면에 대한 경사도)에 따라 볼 안착부(11) 내에서 하강하거나 상승하면서 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 마스크의 표면은 접촉된다.As such, the wafer chuck horizontal holding organ moves toward the mask so that the upper surface of the wafer chuck 80 and the surface of the mask adjacent to the upper surface are in contact. At this time, the ball 20 located in the ball seating portion 11 is lowered or raised in the ball seating portion 11 according to the inclination of the mask surface (ie, the inclination with respect to the upper surface of the wafer chuck). The top surface and the surface of the mask are in contact.

볼 안착부(11) 내에서 이러한 볼(20)의 이동에 의한 접촉 동작에 의해, 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 마스크의 표면은 상대적인 수평 관계를 유지한다. By the contact operation by the movement of the ball 20 in the ball seat 11, the upper surface of the wafer chuck 80 and the surface of the mask maintain a relative horizontal relationship.

이처럼, 웨이퍼 척(80)의 상부 표면과 마스크 표면의 수평 관계가 유지된 상태에서, 공기주입 및 흡출 장치(도시하지 않음)를 이용하여 볼 모듈(10)의 공기 구멍(H1)을 통해 볼(20)과 볼안착부(11) 사이에 존재하는 공기를 외부로 배출시킨다. 이로 인해, 볼(20)과 볼 안착부(11)는 공기 접착되어 안정적으로 볼(20)은 볼 모듈(10)의 볼 안착부(11)에 고정된다.As such, in a state where the horizontal relationship between the upper surface of the wafer chuck 80 and the mask surface is maintained, the ball (through the air hole H1 of the ball module 10 using the air injection and extraction device (not shown) (see FIG. Air existing between 20 and the ball seat 11 is discharged to the outside. Thus, the ball 20 and the ball seating portion 11 are air-bonded and stably the ball 20 is fixed to the ball seating portion 11 of the ball module 10.

그런 다음, 마스크로부터 웨이퍼 척 수평 유지 장치를 이격시킨다.Then, the wafer chuck leveling device is spaced from the mask.

이러한 동작으로 인해, 마스크 표면과 웨이퍼 척(80)의 상대적 수평 관계가 행해져, 마스크와 웨이퍼 척(80) 위에 존재하는 웨이퍼 간의 정렬 동작이 용이하게 정확하게 이루어진다.Due to this operation, a relative horizontal relationship between the mask surface and the wafer chuck 80 is made, so that the alignment operation between the mask and the wafer present on the wafer chuck 80 is easily and accurately performed.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

10: 볼 모듈 11: 볼 안착부
20: 볼 21, 41: 오링 삽입홈
31, 60: 제1 오링 40: 밀봉부재 홀더
41a, 46: 홈부 50: 레벨 스크류
51: 탄성부재 70: 밀봉부재
80: 웨이퍼 척 22, 44, 45, 81: 체결구
13, 43: 체결홈 12, 431, 131: 나사홀10: ball module 11: ball seat
20: Ball 21, 41: O-ring insert groove
31, 60: first O-ring 40: sealing member holder
41a, 46: groove 50: level screw
51: elastic member 70: sealing member
80: wafer chuck 22, 44, 45, 81: fastener
13, 43: tightening groove 12, 431, 131: screw hole

Claims (6)

볼 안착부와 상기 볼 안착부를 중심으로 가장자리부에 위치하고 제1 나사홀을 각각 구비한 복수의 제1 체결홈을 구비한 볼 모듈,
상기 볼 안착부에 위치하고 반구 형상을 갖는 볼,
상기 볼 위에 위치하고 홈부와 상기 복수의 제1 체결홈에 대응되게 위치하고 상기 제1 나사홀과 대응되는 제2 나사홀을 각각 구비한 복수의 체결홈을 구비한 밀봉부재 홀더,
상기 밀봉부재 홀더의 상기 홈부 내에 위치하는 웨이퍼 척,
각 제2 나사홀과 상기 제2 나사홀과 대응되는 각 제1 나사홀에 삽입되어 상기 밀봉부재 홀더와 상기 볼 모듈을 체결하는 복수의 레벨 조정 장치, 그리고
상기 밀봉부재 홀더를 관통한 상기 각 제2 나사홀에 삽입되어, 상기 밀봉부재 홀더와 상기 볼 모듈 사이에 위치하는 복수의 탄성 부재
를 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.A ball module having a plurality of first fastening grooves positioned at an edge portion of the ball seating portion and the ball seating portion and each having a first screw hole;
A ball located in the ball seating portion and having a hemispherical shape,
A sealing member holder having a plurality of fastening grooves disposed on the ball and corresponding to the grooves and the plurality of first fastening grooves, respectively and having second screw holes corresponding to the first screw holes;
A wafer chuck positioned in the groove portion of the sealing member holder,
A plurality of level adjusting devices inserted into each of the second screw holes and the respective first screw holes corresponding to the second screw holes to fasten the sealing member holder and the ball module;
A plurality of elastic members inserted into each of the second screw holes penetrating the sealing member holder and positioned between the sealing member holder and the ball module;
Wafer chuck horizontal holding device for an exposure system comprising a. 제1항에서,
상기 밀봉부재 홀더의 하부에 상기 복수의 제2 체결홈과 대응되게 위치하고, 상기 복수의 탄성 부재가 각각 위치하는 복수의 홈부를 더 포함하는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.In claim 1,
And a plurality of grooves positioned in the lower portion of the sealing member holder to correspond to the plurality of second fastening grooves and in which the plurality of elastic members are located, respectively. 제1항에서,
복수의 제1 및 제2 체결홈은 일정한 간격으로 위치하고 있는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.In claim 1,
And a plurality of first and second fastening grooves are positioned at regular intervals. 제1항에서,
복수의 제1 및 제2 체결홈 각각의 평면 형상은 반타원 형상을 갖는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치. In claim 1,
A wafer chuck horizontal holding device for an exposure system, wherein the planar shape of each of the plurality of first and second fastening grooves has a semi-ellipse shape. 제4항에서,
상기 복수의 제1 및 제2 체결홈 각각은 외부쪽으로 개방되어 있는 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.5. The method of claim 4,
And each of the plurality of first and second fastening grooves is open outwardly. 제1항에서,
상기 복수의 탄성부재 각각은 스프링인 노광 시스템용 웨이퍼 척 수평 유지 장치.In claim 1,
And each of the plurality of elastic members is a spring.
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