KR19980027149U

KR19980027149U - 웨이퍼척

Info

Publication number: KR19980027149U
Application number: KR2019960040068U
Authority: KR
Inventors: 이주용
Original assignee: 문정환; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-08-05

Abstract

본 고안은 내부에 진공시스템과 연결된 홀을 형성한 흡착수단을 사용하여 웨이퍼를 지지함으로써 웨이퍼 지지시, 웨이퍼 뒷면에서의 파티클 생성을 감소시키도록 한 웨이퍼척에 관한 것으로, 웨이퍼가 안착되는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 소정의 높이로 형성되고, 내부에는 진공시스템과 연결된 홀이 형성된 다수개의 흡착수단을 포함한다.

Description

웨이퍼척

제1도의 (A)는 종래의 웨이퍼척 구조의 평면도.

제1도의 (B)는 종래의 웨이퍼척 구조의 단면도.

제2도의 (A)는 본 고안에 따른 웨이퍼척 구조의 평면도.

제2도의 (B)는 본 고안에 따른 웨이퍼척 구조의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31:척틀32:척핀

33:핀홀34:척고정나사

35:흡착수단

본 고안은 웨이퍼척(wafer chuck)에 관한 것으로 특히, 내부에 진공 시스템과 연결된 홀을 형성한 흡착수단을 사용하여 웨이퍼를 지지함으로서 웨이퍼 지지시, 웨이퍼 뒷면에서의 파티클 생성을 감소시키도록 한 웨이퍼척에 관한 것이다.

웨이퍼척은 반도체장치에 설치되는 것으로, 웨이퍼 상에 직접 실시되는 반도체 제조공정을 안전하게 진행될 수 있도록 웨이퍼를 지지하는 기능을 한다. 통상적인 경우, 웨이퍼척은 노광공정에 사용되는 스테퍼에 장착되어, 웨이퍼가 광원에 잘 조사될 수 있도록 웨이퍼를 지지하는 기능을 하고 있다.

노광 공정은 포토레지스트가 도포된 웨이퍼상에 마스크를 올려놓고 광원을 조사하여 마스크의 패턴을 인화하는 공정이다. 이 때 마스크의 패턴이 정확하게 전달되도록 웨이퍼에 명확한 상을 맺게 하는 것이 중요하다. 왜냐하면 노광 공정시 웨이퍼에 전사되는 패턴의 정확도가 디바이스의 수율을 결정하기 때문이다.

제1도의 (A)는 종래의 웨이퍼척 구조의 평면도를 나타낸 것이고, 제1도의 (B)는 제1도의 (A)의 I-I 절단선을 따라 각각 나타낸 단면도이다.

종래의 웨이퍼척은 지지할 수 있도록 디스크 형상의 지지판을 가지고 있고, 지지판보다 높이 형성된 척틀(11)이 디스크 형상의 지지판의 테두리를 따라 틀을 이루고 있다. 지지판 중앙에는 지지판을 쎄타(θ) 혹은, 제트(Z) 방향으로 이동시킬 수 있도록 한 척고정나사(14)가 형성되어 있다. 그리고 척틀(11)과 같은 높이를 가지는 척핀(12) 700여개가 지지판의 상단에 산재되어 있다. 척핀(12)과 척핀(12)사이에는 3개정도의 핀홀(13)이 형성되어 있고, 횡축과 종축을 따라 다수개의 진공홀(15)이 형성되어 있다. 핀홀(13)과 진공홀(15)은 웨이퍼 안착시, 진공 시스템에 의해 공기를 흡수하여 웨이퍼를 홀딩(holding)한다는 작동원리는 같다. 그런데, 핀홀(15)이 척틀(11)이나 척핀(12)과는 같은 높이를 가지고 있고, 홀(hole)의 크기가 다소 큰 반면, 진공홀(15)은 제1도의 (B)에 보인 바와 같이, 지지판의 바닥에 형성되어 있고, 홀의 크기 또한, 핀홀(15)보다 훨씬 작다.

상술한 바와 같은 종래의 웨이퍼척의 작동을 웨이퍼척이 설치되는 노광장비의 작동과 함께 설명하면 다음과 같다.

노광작업을 하기 위해, 우선, 웨이퍼는 노광장비인 얼라이너(aligner)의 캐리어(carrier)에 탑재된다. 이후, 웨이퍼는 오토피드 유니트(auto-feed unit)의 샌드핸드(send hand)에 의해 피에이 스테이지(PA stage; Pre Align stage)에 이송되고, 피에이 스테이지의 시시디(CCD) 및 포채널시그널(4 chanel signal)에 의해 예비정렬을 하게 된다. 예비정렬(pre-align)을 끝낸 웨이퍼는 이후, 웨이퍼척에 이송되어 지는데, 이때 핀홀(13)에서의 진공압착에 의해 웨이퍼가 우선 일착으로 고정된다. 이후, 척고정나사가 연결되어 있는 세타-제트 유니트(θ-Z unit)에 의해 얼라이너에서 웨이퍼척의 위치가 결정된다. 웨이퍼척이 소정의 위치에 위치하게 되면, 웨이퍼를 지지하고 있는 핀홀(13)에서는 진공이 새어나오게 되고, 동시에 진공홀(15)에 연결되어 공기를 흡입하는 진공시스템에 의해 이번에는 진공홀(15)이 웨이퍼를 홀딩하게 된다. 이때 척핀(12)은 직접 웨이퍼의 뒷면을 압착함으로써, 웨이퍼를 지지하게 된다. 이후, 정해진 수순에 의해 노광작업이 진행된다. 노광작업이 완료되면, 리시브 유니트(receive unit)의 리시브 핸드(receive hand)에 의해 웨이퍼는 순차적으로 리시브 캐리어(receive carrier)에 이송된다.

그러나 상술한 바와 같은 종래의 웨이퍼척은 웨이퍼척 바닥에 형성되어 진공홀에 의한 진공압착에 의해 웨이퍼를 홀딩하고, 척핀에 의해 웨이퍼를 고정하기 때문에, 웨이퍼 고정시, 700여개나 되는 미세한 척핀이 웨이퍼 뒷면을 압착하게 됨으로써, 웨이퍼 뒷면에 외부 이물질인 파티클(particle)이 고정되어 침착되는 경우가 발생한다. 그 결과 파티클에 의하여 웨이퍼가 휘게 되며, 이에 의하여 로컬디포커스(local defocus)의 문제가 야기되어 웨이퍼에서의 노광작업이 불량하게 된다.

본 고안은 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 척핀 구조에 진공홀의 구조를 첨가하여 형성된 흡착수단을 이용함으로써, 웨이퍼 뒷면의 파티클 침작없이 웨이퍼를 안전하게 지지할 수 있는 웨이퍼척을 제공하여 하는 것이다.

이를 위하여 본 고안은 웨이퍼척에 있어서, 웨이퍼가 안착되는 지지판과, 상기지지판의 상단에 소정의 높이로 형성되고, 내부에는 진공시스템과 연결된 홀이 형성된 다수개의 흡착수단을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 자세히 설명하면 다음과 같다.

제2도의 (A)는 본 고안에 따른 웨이퍼척 구조의 평면도를 나타낸 것이고, 제2도의 (B)는 제2도의 (A)의 II-II 절단선을 따라 나타낸 단면도이다.

본 고안에 따른 웨이퍼척은 종래와 같이, 웨이퍼를 지지할 수 있도록 디스크 형상의 지지판을 가지고 있고, 지지판보다 높이 형성된 척틀(31)이 디스크 형상의 지지판의 테두리를 따라 틀을 이루고 있다. 지지판 중4앙에는 지지판을 쎄타(θ) 혹은, 제트(Z) 방향으로 이동시킬 수 있도록 한 척고정나사(34)가 형성되어 있다.

척틀(31)로 둘러싸인 지지판 내부에는 척틀(34)과 같은 높이를 가지는 척핀(32)이 방사형으로 나열되되, 종래의 웨이퍼척과 비교하여 훨씬 적은 수로 형성되어 있다. 척핀(32)과 척핀(32) 사이에는 척핀(32)의 수보다는 적지만, 적정수(도면에서는 16개)의 흡착수단(37)이 형성되어 있다. 이때의 흡착수단(37)은 척핀에 진공홀이 첨가된 구조를 하고 있다. 그리고 종래의 웨이퍼척에서와 마찬가지로, 3개정도의 핀홀(33)이 형성되어 있다. 핀홀(33)과 흡착수단(37)은 척틀(31)과 같은 높이를 가지고 있고, 웨이퍼 안착시, 진공시스템에 의해 공기를 흡수하여 웨이퍼를 홀딩(holding)한다는 같은 작동원리를 가지고 있다. 단지, 제2도의 (B)에 보인 바와 같이, 핀홀(33)에서의 홀(hole)의 크기가 큰 반면에, 흡착수단(37)은 척핀(32)과 비슷한 크기를 가졌다는 점이 다르다. 또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 핀홀(33)은 웨이퍼를 일착으로 홀딩하는 기능을 하고, 흡착수단(37)은 웨이퍼에 노광작업을 할 경우, 척핀(33)과 같이 웨이퍼를 지지함과 동시에, 웨이퍼를 홀딩하는 기능을 하고 있다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 웨이퍼척의 작동을 웨이퍼척이 설치되는 노광장비의 작동과 함께 설명하면 다음과 같다.

노광작업을 하기 위해, 우선, 웨이퍼는 노광장비인 얼라이너(aligner)의 캐리어(carrier)에 탑재된다. 이후, 오토피드 유니트(auto-feed unit)의 샌드핸드(send hand)에 의해 웨이퍼는 피에이 스테이지(PA stage; Pre Align stage)에 이송되고, 피에이 스테이지의 시시디(CCD) 및 포채널시그널(4 chanel signal)에 의해 예비정렬을 하게 된다. 예비정렬(pre-align)을 끝낸 웨이퍼는 이후, 웨이퍼척에 이송되어진다. 이때 핀홀(33)에서의 진공압착에 의해 웨이퍼가 일착으로 고정되어 진다. 이후, 척고정나사(34)가 연결되어 있는 세타-제트 유니트(θ-Z unit)에 의해 척고정나사가 작동함으로써, 웨이퍼척의 위치가 결정된다. 웨이퍼척이 소정의 위치에 위치하게 되면, 웨이퍼를 지지하고 있는 핀홀(33)에서는 진공이 새어나오게 되고, 동시에 흡착수단(37)에 연결된 공기를 흡입하는 진공시스템에 의해 이번에는 흡착수단(37)이 웨이퍼를 홀딩하게 된다. 이때 척핀(32)은 직접 웨이퍼의 뒷면을 압착함으로써, 웨이퍼를 지지하게 된다. 또한, 흡착수단(37) 역시, 웨이퍼를 홀딩하는 동시에 척핀(32)과 같은 높이에서 웨이퍼를 지지하고 있다. 이와 같이 흡착수단(37)이 웨이퍼를 홀딩함과 동시에 지지하고 있기때문에 종래의 웨이퍼척과는 달리 척핀의 수를 훨씬 적게 하여도 웨이퍼를 안전하게 지지할 수 있다. 이후, 정해진 수순에 의해 노광작업이 진행된다. 노광작업이 완료되면, 리시브 유니트(receive unit)의 리시브 핸드(receive hand)에 의해 웨이퍼는 순차적으로 리시브 캐리어(receive carrier)에 이송된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 웨이퍼척에는 웨이퍼 뒷면에 직접 닿아 웨이퍼를 지지하는 척핀의 구조에, 진공압착에 의해 웨이퍼를 홀딩하는 진공홀의 구조가 첨가된 척핀홀이 형성되어 있다. 그 결과 이러한 척핀홀을 소수개로 형성하고, 척핀의 수를 감소시켜도, 안전하게 웨이퍼를 지지할 수 있다. 따라서, 척핀으로 인하여 야기된 웨이퍼 뒷면의 이물질 침작정도가 줄어든 척핀의 수만큼 감소시킬 수 있고, 그에 따라 이물질로 인한 웨이퍼가 휘는 현상도 감소시킬 수 있어서, 노광작업을 양호하게 진행할 수 있다.

Claims

웨이퍼척에 있어서,

웨이퍼가 안착되는 지지판과,

상기 지지판의 상단에 소정의 높이로 형성되고, 내부에는 진공시스템과 연결된 홀이 형성된 다수개의 흡착수단을 포함하는 웨이퍼척.
제1항에 있어서,

상기 지지판의 상단에 형성되되, 상기 흡착수단과 같은 높이로 형성된 다수개의 척핀을 더 포함하는 것이 특징인 웨이퍼척.
제2항에 있어서,

상기 흡착수단 또는 상기 척핀은 방사형으로 정렬되어 있는 것이 특징인 웨이퍼척.