KR102452625B1 - Hybrid type chuck for fixing wafer - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a hybrid-type wafer fixing chuck, which eliminates static electricity generated on a wafer during high-speed rotation of the wafer, and firmly fixes the wafer to prevent the wafer from being separated due to centrifugal force generated during the rotation of the wafer. To this end, the hybrid-type wafer fixing chuck comprises: a disk-shaped rotation plate having a wafer mounted thereon, and rotated; a rotation shaft connected to a lower portion of the rotation plate to rotate the rotation plate; and a plurality of support pins for preventing separation of the wafer from the rotation plate. The support pins include: an electrostatic pin for providing a seating space for the wafer, and including a conductor to dissipate static electricity generated in the wafer to the outside; and a fixing pin provided on an upper portion of the electrostatic pin, and being in contact with a side surface of the wafer to prevent separation of the wafer from the rotation plate. According to the present invention, static electricity generated during high-speed rotation of the wafer can be stably discharged, such that damage to the wafer can be prevented.

Description

하이브리드형 웨이퍼 고정용 척{HYBRID TYPE CHUCK FOR FIXING WAFER}Hybrid type wafer fixing chuck

본 발명은 웨이퍼가 이탈되지 않도록 웨이퍼를 지지하면서 웨이퍼를 고속으로 회전시키는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 고속 회전 과정에서 웨이퍼에 발생되는 정전기를 제거하고 웨이퍼의 회전 시 발생되는 원심력에 의해 웨이퍼가 이탈되지 않도록 웨이퍼를 견고히 고정하는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid type wafer fixing chuck that rotates a wafer at a high speed while supporting the wafer so that the wafer is not separated. It relates to a hybrid type wafer fixing chuck that firmly fixes a wafer so that the wafer is not separated by a centrifugal force generated.

반도체 소자가 고직접화 되면서 웨이퍼 상에 구현해야 하는 회로의 패턴은 점차 작아지고 있으며, 이로 인해 웨이퍼 상의 패턴은 미세한 파티클(Particle)에도 큰 영향을 받아 반도체 소자의 불량으로 이어지게 된다. 따라서 웨이퍼를 세정하는 공정의 중요성이 점차 증가하고 있다.As semiconductor devices become highly direct, the pattern of circuits to be implemented on the wafer is getting smaller. As a result, the pattern on the wafer is also greatly affected by fine particles, leading to defects in the semiconductor device. Therefore, the importance of the process of cleaning the wafer is gradually increasing.

웨이퍼로부터 파티클을 제거하기 위한 세정공정에 사용되는 장치는 물리적인 방법을 사용하는 스핀 스크러버를 들 수 있으며, 스핀 스크러버는 반도체 소자의 제조공정에서 마스크 및 웨이퍼의 표면 또는 뒷면으로부터 파티클을 세정하는데 사용되는 장치이다.A device used in a cleaning process for removing particles from a wafer may be a spin scrubber using a physical method, and the spin scrubber is used to clean particles from the surface or back of a mask and a wafer in a semiconductor device manufacturing process. it is a device

이러한 스핀 스크러버는 초순수를 이용하여 세정하는 방법, 초순수와 브러쉬를 함께 이용하여 세정하는 방법, 초음파를 이용하여 세정하는 방법 등을 통해 웨이퍼를 세정한다.Such a spin scrubber cleans a wafer through a cleaning method using ultrapure water, a cleaning method using both ultrapure water and a brush, and a cleaning method using ultrasonic waves.

도 1은 종래의 스핀 스크러버를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 2는 종래의 스핀 스크러버에 설치된 웨이퍼 고정용 척을 나타내는 사시도이다.1 is a side view schematically showing a conventional spin scrubber, and FIG. 2 is a perspective view showing a wafer fixing chuck installed in a conventional spin scrubber.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 스핀 스크러버는 웨이퍼(W)가 장착되고 회전되는 웨이퍼 고정용 척(10)과, 웨이퍼 고정용 척(10)의 상측으로 웨이퍼(W) 표면에 초순수를 공급하는 초순수 분사노즐(20), 및 초순수 분사노즐(20)로부터 초순수가 분사된 웨이퍼(W)의 표면에서 웨이퍼(W) 중심과 웨이퍼(W) 가장자리로 수평운동하는 브러쉬(30)가 포함된다.1 and 2, the conventional spin scrubber has a wafer (W) mounted and rotated chuck 10 for fixing the wafer, and ultrapure water on the surface of the wafer (W) to the upper side of the chuck 10 for fixing the wafer. The ultrapure water spray nozzle 20 supplied, and the brush 30 that horizontally moves from the surface of the wafer W onto which the ultrapure water is sprayed from the ultrapure water spray nozzle 20 to the center of the wafer W and the edge of the wafer W is included. .

즉, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 고정용 척(10)에 장착된 뒤 회전되고, 회전되는 웨이퍼(W)의 표면에는 초순수 분사노즐(20)에서 초순수가 분사되며, 웨이퍼(W)의 표면을 브러쉬(30)가 수평이동하면서 웨이퍼(W)의 표면으로부터 파티클을 제거한다.That is, the wafer W is rotated after being mounted on the chuck 10 for fixing the wafer, and ultrapure water is sprayed from the ultrapure water jet nozzle 20 to the surface of the rotated wafer W, and the surface of the wafer W is brushed. (30) removes particles from the surface of the wafer (W) while moving horizontally.

상기 웨이퍼 고정용 척(10)은 원판 형상의 회전플레이트(11)에 회전구동수단(미 도시됨)과 연결된 회전축(12)이 형성되고, 회전플레이트(11)의 상측변의 가장자리를 따라 일전한 간격으로 지지핀(13)들이 구비된다.The wafer fixing chuck 10 has a rotational shaft 12 connected to a rotational driving means (not shown) formed on a circular plate-shaped rotational plate 11 , and a regular interval along the edge of the upper side of the rotational plate 11 . As the support pins 13 are provided.

상기 지지핀(13)은 웨이퍼 고정용 척(10)에 장착되어 회전되는 웨이퍼(W) 하부면의 가장자리를 지지하는 원통 형상의 지지부재(13a)와 상기 지지부재(13a)의 상측으로 돌출되어 웨이퍼(W)의 측면을 지지하는 지지돌기(13b)로 이루어진다.The support pin 13 is mounted on the chuck 10 for fixing the wafer and protrudes upward from the cylindrical support member 13a and the support member 13a to support the edge of the lower surface of the wafer W which is rotated. It consists of a support protrusion (13b) for supporting the side of the wafer (W).

따라서, 웨이퍼(W)가 지지핀(13)에 의해 웨이퍼(W)의 하부면 가장자리와 측면이 지지된 상태에서 회전플레이트(11)와 함께 회전된다.Accordingly, the wafer W is rotated together with the rotation plate 11 in a state in which the lower surface edge and the side surface of the wafer W are supported by the support pins 13 .

이처럼 스핀 스크러버의 세정 시에는 웨이퍼 고정용 척(10)이 고속으로 회전을 하게 되는데, 고속회전 중에 웨이퍼(W)에 공급되는 초순수가 웨이퍼(W) 표면에 부딪히면서 마찰을 일으켜 정전기가 발생된다. As such, during cleaning of the spin scrubber, the chuck 10 for fixing the wafer rotates at high speed. During the high-speed rotation, the ultrapure water supplied to the wafer W collides with the surface of the wafer W, causing friction to generate static electricity.

이와 같은 정전기는 장비 구동과 웨이퍼(W)에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.Such static electricity has a problem in that it adversely affects the driving of equipment and the wafer (W).

대한민국 공개특허 제10-2005-0070705호(2005.07.07 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0070705 (published on July 7, 2005) 대한민국 공개특허 제10-2008-0072248호(2008.08.06 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0072248 (published on Aug. 6, 2008) 대한민국 등록특허 제10-1189611호(2012.10.10 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1189611 (Announced Oct. 10, 2012) 대한민국 등록특허 제10-0966721호(2010.06.29 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0966721 (published on June 29, 2010) 대한민국 등록특허 제10-0884332호(2009.02.18 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0884332 (published on February 18, 2009)

따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 고속 회전 시 마찰로 발생되는 정전기를 방전시켜 웨이퍼의 손상을 방지하고, 웨이퍼가 정확한 위치에서 안정적으로 지지될 수 있도록 하며, 정전기를 제거하는 정전핀과 웨이퍼를 지지하는 고정핀을 일체로 구성하여 구조를 단순화시킬 수 있는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to discharge static electricity generated by friction during high-speed rotation of the wafer to prevent damage to the wafer, to enable the wafer to be stably supported at an accurate position, and to support the wafer and the electrostatic pin that removes static electricity An object of the present invention is to provide a hybrid type wafer fixing chuck that can simplify the structure by integrally configuring the fixing pins.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 웨이퍼를 장착하여 회전하는 원판 형상의 회전플레이트와, 상기 회전플레이트의 하부에 연결되어 회전플레이트를 회전시키는 회전축과, 상기 회전플레이트 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 복수의 지지핀으로 구성되는 웨이퍼 고정용 척에 있어서, 상기 지지핀은 웨이퍼의 안착공간을 제공하고, 도전체로 구성되어 상기 웨이퍼에서 발생된 정전기를 외부로 방출하는 정전핀, 및 상기 정전핀의 상부에 구비되고, 웨이퍼의 측면에 접촉되어 회전플레이트 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 고정핀을 포함하는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, in one embodiment of the present invention, a rotating plate in the shape of a disk rotating by mounting a wafer, a rotating shaft connected to the lower portion of the rotating plate to rotate the rotating plate, and the rotating plate A chuck for fixing a wafer comprising a plurality of support pins for preventing the wafer from being separated from the top, wherein the support pins provide a seating space for the wafer and an electrostatic pin configured as a conductor to discharge static electricity generated from the wafer to the outside and a fixing pin provided on the electrostatic pin, the fixing pin being in contact with the side surface of the wafer to prevent the wafer from being separated from the rotating plate.

본 발명에 의하면, 웨이퍼의 고속 회전 시 발생되는 정전기를 안정적으로 방출시킬 수 있으므로, 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, since static electricity generated during high-speed rotation of the wafer can be stably discharged, damage to the wafer can be prevented.

또한, 본 발명은 웨이퍼를 고속으로 회전시키더라도 원심력에 의한 웨이퍼의 이탈을 최소화시킬 수 있다.In addition, the present invention can minimize the separation of the wafer due to centrifugal force even when the wafer is rotated at a high speed.

아울러, 본 발명은 지지핀 이외에 웨이퍼의 하면에서 웨이퍼에 접촉되는 별도의 구조물이 존재하지 않기 때문에 웨이퍼의 상부면과 하부면을 동시에 세정할 수 있어 웨이퍼의 세정시간을 단축시킬 수 있다.In addition, in the present invention, since there is no separate structure contacting the wafer on the lower surface of the wafer other than the support pins, the upper and lower surfaces of the wafer can be simultaneously cleaned, thereby shortening the cleaning time of the wafer.

도 1은 종래의 스핀 스크러버를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 종래의 스핀 스크러버에 설치된 웨이퍼 고정용 척을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척의 일 실시예를 나타내는 부분확대 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 지지핀의 회전을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a side view schematically showing a conventional spin scrubber.
2 is a perspective view showing a chuck for fixing a wafer installed in a conventional spin scrubber.
3 is a partially enlarged perspective view illustrating an embodiment of a chuck for fixing a hybrid wafer according to the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a chuck for fixing a hybrid wafer according to the present invention.
5 and 6 are cross-sectional views for explaining the rotation of the support pin according to the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a hybrid type wafer fixing chuck according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척의 일 실시예를 나타내는 부분확대 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.3 is a partially enlarged perspective view illustrating an embodiment of a chuck for fixing a hybrid-type wafer according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a chuck for fixing a hybrid-type wafer according to the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 웨이퍼를 장착하여 회전하는 원판 형상의 회전플레이트(200)와, 상기 회전플레이트(200)의 하부에 연결되어 회전플레이트(200)를 회전시키는 회전축(300)과, 상기 회전플레이트(200) 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 복수의 지지핀(100)을 포함한다.3 and 4, the hybrid-type wafer fixing chuck according to the present invention includes a disk-shaped rotation plate 200 that rotates by mounting a wafer, and a rotation plate connected to the lower portion of the rotation plate 200 ( It includes a rotation shaft 300 for rotating the 200 , and a plurality of support pins 100 for preventing the wafer from being separated from the rotation plate 200 .

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each component will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 회전플레이트(200)를 포함한다. 3 and 4 , the chuck for fixing the hybrid wafer according to the present invention includes a rotating plate 200 .

상기 회전플레이트(200)는 웨이퍼를 상면에 안착시켜 웨이퍼를 회전시키는 것으로, 웨이퍼보다 넓은 직경을 갖는 원반형 구조로 형성될 수 있다.The rotation plate 200 rotates the wafer by seating the wafer on the upper surface, and may be formed in a disk-shaped structure having a wider diameter than the wafer.

상기 회전플레이트(200)는 웨이퍼의 원둘레를 따라 일정간격으로 지지핀(100)이 내삽되는 조립공(210)이 구비될 수 있다. 이러한 조립공(210)은 회전플레이트(200)의 상하를 관통하는 조립홀로 형성될 수도 있고, 회전플레이트(200)의 상면에 구비된 조립홈으로 형성될 수도 있다.The rotation plate 200 may be provided with assembly holes 210 into which the support pins 100 are interpolated at regular intervals along the circumference of the wafer. The assembly hole 210 may be formed as an assembly hole penetrating the upper and lower sides of the rotation plate 200 , or may be formed as an assembly groove provided on the upper surface of the rotation plate 200 .

필요에 따라, 회전플레이트(200)의 중앙에는 세정액이나 초순수를 분비하는 노즐이 설치될 수 있다. If necessary, a nozzle for secreting a cleaning solution or ultrapure water may be installed in the center of the rotating plate 200 .

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 회전축(300)을 포함한다. Referring to FIG. 4 , the chuck for fixing the hybrid wafer according to the present invention includes a rotating shaft 300 .

상기 회전축(300)은 외부로부터 전달되는 구동력에 의해 회전플레이트(200)를 축 회전시키는 것으로, 회전플레이트(200)의 하부 중앙에 결합된다. 이러한 회전축(300)은 회전축 구동부와 결합되어 회전된다.The rotation shaft 300 rotates the rotation plate 200 by a driving force transmitted from the outside, and is coupled to the lower center of the rotation plate 200 . The rotating shaft 300 is rotated by being coupled to the rotating shaft driving unit.

본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 회전축 구동부를 더 포함할 수 있다.The hybrid-type wafer fixing chuck according to the present invention may further include a rotating shaft driving unit.

상기 회전축 구동부는 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 회전축(300)을 회전시키는 것으로, 회전축(300)을 회전시킬 수 있는 장치이면 어떠한 구동기구를 사용하더라도 무방하다. The rotating shaft driving unit rotates the rotating shaft 300 according to a control signal input from the outside, and any driving mechanism may be used as long as it is a device capable of rotating the rotating shaft 300 .

예를 들면, 본 발명에 따른 회전축 구동부는 구동모터, 구동풀리, 및 회전벨트를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the rotating shaft driving unit according to the present invention may be configured to include a driving motor, a driving pulley, and a rotating belt.

상기 회전축 구동부는 구동모터의 출력단에 구비된 구동풀리가 회전벨트를 매개로 회전축(300)에 연결됨으로써, 회전축(300)을 회전시켜 회전플레이트(200) 상에 안착된 웨이퍼를 회전시킨다. 이와 같은, 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 회전축 구동부를 통해 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼에 에칭 공정 또는 세정 공정과 같은 웨이퍼 처리 공정을 진행한다.The rotating shaft driving unit rotates the wafer seated on the rotating plate 200 by rotating the rotating shaft 300 by connecting a driving pulley provided at the output end of the driving motor to the rotating shaft 300 via a rotating belt. Such a hybrid-type wafer fixing chuck performs a wafer processing process such as an etching process or a cleaning process on the wafer while rotating the wafer through a rotation shaft driving unit.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 복수개의 지지핀(100)을 포함한다. 3 and 4 , the chuck for fixing a hybrid wafer according to the present invention includes a plurality of support pins 100 .

상기 지지핀(100)은 웨이퍼의 테두리를 따라 복수개가 회전플레이트(200)에 설치되어 상기 회전플레이트(200)의 회전 시에 원심력이 작용하는 웨이퍼의 이탈을 방지하는 것으로, 정전핀(110) 및 고정핀(120)을 포함하여 구성된다. A plurality of the support pins 100 are installed on the rotating plate 200 along the edge of the wafer to prevent separation of the wafer to which centrifugal force acts when the rotating plate 200 rotates, the electrostatic pins 110 and It is configured to include a fixing pin (120).

이러한 지지핀(100)은 회전플레이트(200)의 상면으로부터 돌출되도록 회전플레이트(200)의 조립공(210)에 내삽된다. The support pin 100 is interpolated into the assembly hole 210 of the rotation plate 200 so as to protrude from the upper surface of the rotation plate 200 .

상기 정전핀(110)은 웨이퍼의 안착공간을 제공하고, 도전체로 구성되어 상기 웨이퍼에서 발생된 정전기를 외부로 방출하는 것으로, 웨이퍼의 고속 회전 시 웨이퍼에 발생되는 정전기를 접지단자로 방출시킨다. 여기서, 도전체로는 알루미늄, 구리, 카본블랙, 은, 백금, 금, 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다.The electrostatic pin 110 provides a seating space for the wafer, is composed of a conductor, and discharges static electricity generated from the wafer to the outside, and discharges static electricity generated on the wafer during high-speed rotation of the wafer to the ground terminal. Here, as the conductor, aluminum, copper, carbon black, silver, platinum, gold, or an alloy thereof may be used.

이러한 정전핀(110)은 접지선을 통해 접지단자와 연결된다. 상기 접지선은 회전축(300)과 밀착되어 축방향으로 설치되며, 그 끝단이 접지단자에 연결될 수 있다. The electrostatic pin 110 is connected to a ground terminal through a ground line. The ground wire is installed in the axial direction in close contact with the rotation shaft 300 , and an end thereof may be connected to a ground terminal.

필요에 따라, 접지선과 접지단자의 사이에는 회전부재가 구비될 수 있다. 이러한 회전부재는 회전축(300)의 하부에 회전 가능하게 결합되는 것으로서, 전기 전도도가 우수한 도전체로 구성될 수 있다. 여기서, 회전부재는 알루미늄, 구리, 카본블랙, 은, 백금, 금, 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있다.If necessary, a rotating member may be provided between the ground wire and the ground terminal. The rotating member is rotatably coupled to the lower portion of the rotating shaft 300 and may be composed of a conductor having excellent electrical conductivity. Here, the rotating member may be made of aluminum, copper, carbon black, silver, platinum, gold, or an alloy thereof.

또한, 회전부재는 부시(bush) 또는 베어링 구조로 형성되어 회전축(300) 만의 회전이 가능하게 한다. 따라서 회전부재에 연결된 접지선은 회전축(300)의 회전과 상관없이 꼬이지 않게 된다. In addition, the rotating member is formed in a bush (bush) or bearing structure to enable the rotation of only the rotating shaft (300). Therefore, the ground wire connected to the rotating member is not twisted regardless of the rotation of the rotating shaft 300 .

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 지지핀의 회전을 설명하기 위한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views for explaining the rotation of the support pin according to the present invention.

상기 고정핀(120)은 정전핀(110)의 상부에 구비되고, 웨이퍼의 측면에 접촉되어 회전플레이트(200) 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 것으로, 정전핀(110)의 회전에 따라 웨이퍼와의 간격이 조절되도록 정전핀(110)의 중심을 벗어난 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 정전핀(110)이 회전됨에 따라 고정핀(120)은 도 5와 같이 웨이퍼에 접하게 되거나 도 6과 같이 웨이퍼로부터 분리된다.The fixing pin 120 is provided on the electrostatic pin 110 , is in contact with the side surface of the wafer to prevent the wafer from being separated from the rotation plate 200 , and as the electrostatic pin 110 rotates, it is in contact with the wafer. It is preferable to be provided at a position off the center of the electrostatic pin 110 so that the interval is adjusted. Accordingly, as the electrostatic pin 110 is rotated, the fixing pin 120 comes into contact with the wafer as shown in FIG. 5 or is separated from the wafer as shown in FIG. 6 .

상기 고정핀(120)은 마찰에 의한 웨이퍼의 손상을 억지시키기 위해 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Poly-Chloro-Tri-Fluoro Ethylene, PCTFE)으로 구성될 수 있다. The fixing pin 120 may be made of poly-chloro-trifluoroethylene (PCTFE) to prevent damage to the wafer due to friction.

상기 고정핀(120)은 측면에 웨이퍼의 움직임을 제한하는 내삽홈(122)이 형성될 수 있다.The fixing pin 120 may be formed with an interpolation groove 122 to limit the movement of the wafer on the side.

이러한 내삽홈(122)은 도 4에 도시된 바와 같이 상하단면이 30 내지 60°의 내각을 갖는 직각삼각형 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 내삽홈(122)은 웨이퍼의 테두리 부분을 고정핀(120)의 내부로 내삽시켜 원심력에 의한 웨이퍼의 이탈을 안정적으로 차단할 수 있고, 내삽홈(122)의 상하 방향의 길이 내에서 다양한 두께의 웨이퍼를 사용하더라도 웨이퍼의 테두리를 지지할 수 있는 효과를 제공한다. 예컨대, 내삽홈(122)의 상하 방향의 단면 길이가 4mm인 경우, 4mm 이하의 두께를 갖는 웨이퍼를 사용할 수 있게 된다.As shown in FIG. 4 , the interpolation groove 122 may be formed to have a right-angled triangular structure in which upper and lower cross-sections have an interior angle of 30 to 60°. The interpolation groove 122 interpolates the edge of the wafer into the fixing pin 120 to stably block the separation of the wafer due to centrifugal force, and has various thicknesses within the length of the interpolation groove 122 in the vertical direction. Even if a wafer is used, it provides the effect of supporting the edge of the wafer. For example, when the cross-sectional length in the vertical direction of the interpolation groove 122 is 4 mm, a wafer having a thickness of 4 mm or less can be used.

필요에 따라, 상기 내삽홈(122)은 웨이퍼 모서리 부분의 손상이 최소화 되도록 상하단면을 기준으로 직각삼각형의 빗변에 계단형 단차가 형성될 수 있다. 이러한 계단형 단차는 그 숫자에 따라 특정 두께를 갖는 웨이퍼를 사용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. 예컨대, 계단형 단차가 3개로 형성된 경우 웨이퍼 고정용 척은 3가지 두께를 갖는 웨이퍼를 사용할 수 있도록 하며, 상기의 직각삼각형 구조를 갖는 내삽홈보다 웨이퍼 테두리 부분의 손상없이 안정적으로 웨이퍼를 지지할 수 있도록 도와준다.If necessary, the interpolation groove 122 may have a step-like step formed on the hypotenuse of a right-angled triangle with respect to the upper and lower cross-sections to minimize damage to the edge of the wafer. This step-like step provides the effect of allowing the use of a wafer having a specific thickness according to the number. For example, when three steps are formed, the wafer fixing chuck can use wafers having three thicknesses, and can stably support the wafer without damaging the edge of the wafer than the interpolation groove having the above right-angled triangle structure. help you to

본 발명에 따른 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척은 지지핀 구동부를 더 포함할 수 있다.The hybrid-type wafer fixing chuck according to the present invention may further include a support pin driving unit.

상기 지지핀 구동부는 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 지지핀(100)을 회전시키는 것으로, 지지핀(100)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있는 장치이면 어떠한 구동기구를 사용하더라도 무방하다. The support pin driving unit rotates the support pin 100 according to a control signal input from the outside, and any driving mechanism may be used as long as it is a device capable of rotating the support pin 100 in a clockwise or counterclockwise direction. .

특정 양태로서, 본 발명에 따른 지지핀 구동부는 외부신호를 입력받아 제어신호를 생성하는 제어모듈과, 상기 제어모듈에 연결되며 제어모듈의 제어신호에 따라 작동되는 구동모터와, 상기 지지핀(100)의 하단에 설치되는 종동기어(410), 및 상기 종동기어(410)와 구동모터에 연결되는 구동기어(420)를 포함할 수 있다.As a specific aspect, the support pin driving unit according to the present invention includes a control module that receives an external signal and generates a control signal, a driving motor connected to the control module and operated according to a control signal of the control module, and the support pin 100 ) may include a driven gear 410 installed at the lower end, and a driving gear 420 connected to the driven gear 410 and the driving motor.

상기 구동모터로는 스테핑모터, 공압모터 등과 같이 전기로 작동되는 모터라면 어떠한 모터를 사용하더라도 무방하다. As the driving motor, any motor may be used as long as it is an electrically operated motor such as a stepping motor or a pneumatic motor.

상기 종동기어(410)는 지지핀(100)의 하단에 구비되는 것으로, 회전력을 전달받을 수 있도록 치형이 형성된 기어이다.The driven gear 410 is provided at the lower end of the support pin 100, and is a gear having a tooth shape to receive rotational force.

상기 구동기어(420)는 회전플레이트(200)의 하부면 중앙에 회전가능하게 설치되는 링 형상이며, 외주면에는 상기 종동기어(410)와 치합되는 외측기어가 다수 개 형성되고, 내측에는 구동모터의 피니언기어와 치합되는 내측기어가 구비된다. The driving gear 420 has a ring shape rotatably installed in the center of the lower surface of the rotating plate 200, and a plurality of external gears meshing with the driven gear 410 are formed on the outer peripheral surface, and the driving motor is formed on the inner side. An inner gear meshing with the pinion gear is provided.

따라서 구동모터의 작동에 의해 피니언기어가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되고, 상기 피니언기어에 치합된 구동기어(420)의 내측기어가 피니언기어의 회전과 반대 방향으로 회전된다.Accordingly, the pinion gear is rotated clockwise or counterclockwise by the operation of the driving motor, and the inner gear of the driving gear 420 meshed with the pinion gear is rotated in the opposite direction to the rotation of the pinion gear.

이와 같이 구동기어(420)가 회전되면 구동기어(420)의 외측기어와 치합된 종동기어(410)가 연동되므로, 지지핀(100)은 종동기어(410)가 회전되는 방향과 반대 방향으로 회전한다.As such, when the driving gear 420 is rotated, the driven gear 410 meshed with the outer gear of the driving gear 420 is interlocked, so the support pin 100 rotates in the opposite direction to the direction in which the driven gear 410 is rotated. do.

그러므로 고정핀(120)에 웨이퍼를 고정시키고자 할 때 고정핀(120)이 웨이퍼와 접촉되는 방향으로 지지핀 구동부가 지지핀(100)을 회전시키고, 고정핀(120)에 내삽된 웨이퍼를 고정핀(120)으로부터 분리시키고자 할 때에는 고정핀(120)이 웨이퍼로부터 멀어지는 방향으로 지지핀 구동부가 지지핀(100)을 회전시킨다. Therefore, when fixing the wafer to the fixing pin 120 , the support pin driving unit rotates the support pin 100 in the direction in which the fixing pin 120 comes into contact with the wafer, and the wafer inserted into the fixing pin 120 is fixed. When separating from the pin 120 , the support pin driving unit rotates the support pin 100 in a direction in which the fixing pin 120 moves away from the wafer.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. You will understand that you can.

100 : 지지핀 110 : 정전핀
120 : 고정핀 122 : 내삽홈
200 : 회전플레이트 210 : 조립공
300 : 회전축 410 : 종동기어
420 : 구동기어100: support pin 110: electrostatic pin
120: fixing pin 122: interpolation groove
200: rotating plate 210: assembly worker
300: rotation shaft 410: driven gear
420: drive gear

Claims (5)

웨이퍼를 장착하여 회전하는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트의 하부에 연결되어 회전플레이트를 회전시키는 회전축과, 상기 회전플레이트 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 복수의 지지핀으로 구성되는 웨이퍼 고정용 척에 있어서,
상기 지지핀은
웨이퍼의 안착공간을 제공하고, 도전체로 구성되어 상기 웨이퍼에서 발생된 정전기를 외부로 방출하는 정전핀, 및
상기 정전핀의 상부에 구비되고, 측면에 웨이퍼의 움직임을 제한하는 내삽홈이 형성되며, 웨이퍼의 측면에 접촉되어 회전플레이트 상에서 웨이퍼의 이탈을 방지하는 고정핀을 포함하고,
상기 내삽홈은 상하단면이 30 내지 60°의 내각을 가지고, 빗변에 계단형 단차가 형성된 직각삼각형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척.In the chuck for fixing a wafer comprising a rotation plate rotating by mounting a wafer, a rotation shaft connected to a lower portion of the rotation plate to rotate the rotation plate, and a plurality of support pins for preventing the wafer from being separated from the rotation plate,
The support pin is
An electrostatic pin that provides a seating space for the wafer and is composed of a conductor to discharge static electricity generated from the wafer to the outside; and
It is provided on the top of the electrostatic pin, an interpolation groove is formed on the side to limit the movement of the wafer, and includes a fixing pin in contact with the side of the wafer to prevent separation of the wafer on the rotating plate,
The interpolation groove is a hybrid type wafer fixing chuck, characterized in that it has an inner angle of 30 to 60° in the upper and lower sections, and has a right-angled triangle structure in which a stepped step is formed on the hypotenuse. 제1 항에 있어서, 상기 고정핀은
폴리클로로트리플루오로에틸렌으로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드형 웨이퍼 고정용 척.The method of claim 1, wherein the fixing pin is
A hybrid type wafer fixing chuck, characterized in that it is composed of polychlorotrifluoroethylene. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102676174B1 (en) 2023-04-04 2024-06-17 김태경 Semiconductor wafer chuck

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374836B1 (en) * 1997-10-22 2002-04-23 Hitachi, Ltd. Apparatus for treating plate type part with fluid
KR20050070705A (en) 2003-12-30 2005-07-07 동부아남반도체 주식회사 Earth device of spin scrubber equipment
JP2007234882A (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus, and substrate handling method
KR20080072248A (en) 2007-02-01 2008-08-06 세메스 주식회사 Wafer cleaning apparatus and wafer backside cleaning method using the same
KR100884332B1 (en) 2007-07-26 2009-02-18 세메스 주식회사 Spin head and the method of supporting substrate using the same
KR100966721B1 (en) 2009-12-24 2010-06-29 이인오 Chuck for fixing wafer
KR101189611B1 (en) 2010-12-24 2012-10-10 주식회사 티더블유티 Chuck for fixing wafer
KR20170014327A (en) * 2015-07-29 2017-02-08 세메스 주식회사 Spin head and apparatus for treating a substrate
KR20190140293A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 세메스 주식회사 Spin chuck and apparatus for substrate processing

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374836B1 (en) * 1997-10-22 2002-04-23 Hitachi, Ltd. Apparatus for treating plate type part with fluid
KR20050070705A (en) 2003-12-30 2005-07-07 동부아남반도체 주식회사 Earth device of spin scrubber equipment
JP2007234882A (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus, and substrate handling method
KR20080072248A (en) 2007-02-01 2008-08-06 세메스 주식회사 Wafer cleaning apparatus and wafer backside cleaning method using the same
KR100884332B1 (en) 2007-07-26 2009-02-18 세메스 주식회사 Spin head and the method of supporting substrate using the same
KR100966721B1 (en) 2009-12-24 2010-06-29 이인오 Chuck for fixing wafer
KR101189611B1 (en) 2010-12-24 2012-10-10 주식회사 티더블유티 Chuck for fixing wafer
KR20170014327A (en) * 2015-07-29 2017-02-08 세메스 주식회사 Spin head and apparatus for treating a substrate
KR20190140293A (en) * 2018-06-11 2019-12-19 세메스 주식회사 Spin chuck and apparatus for substrate processing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102676174B1 (en) 2023-04-04 2024-06-17 김태경 Semiconductor wafer chuck

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