KR20000011777U

KR20000011777U - Wafer Chuck of Exposure Equipment

Info

Publication number: KR20000011777U
Application number: KR2019980024470U
Authority: KR
Inventors: 김해성
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-07-05

Abstract

목적: 본 고안은 파티클이 웨이퍼 척으로 옮겨지는 경우를 대비하여 파티클의 영향을 최소화할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 노광설비의 웨이퍼 척을 제공한다.Purpose: The present invention provides a wafer chuck of an exposure apparatus having an improved structure to minimize the effect of particles in case the particles are transferred to the wafer chuck.

구성: 웨이퍼 스테이지에 마련되며 노광설비로 이송되어 온 웨이퍼 기판을 척킹하는 노광설비의 웨이퍼 척에 있어서, 상기 척킹되는 웨이퍼와 대면하는 몸체의 상부면 테두리에 배큠홀들을 갖는 웨이퍼 지지면이 형성되고, 몸체의 상부면 중 상기 웨이퍼 지지면을 제외한 부분은 상기 웨이퍼 지지면과의 높이 차이를 갖는 요입면으로 형성된 구조인 것을 특징으로 하며, 이러한 웨이퍼 척의 구조는 몸체 상부의 웨이퍼 지지면에 의해 웨이퍼 기판을 안정되게 지지할 수 있으면서도 웨이퍼 척의 상부 중앙부분의 요입면이 웨이퍼 기판과 비접촉하게 되므로 웨이퍼 기판과의 접촉면적이 줄게 되어 파티클에 의한 영향을 적게 받게 된다.Configuration: In the wafer chuck of the exposure equipment provided on the wafer stage and chucking the wafer substrate transferred to the exposure equipment, a wafer support surface having back holes on the upper edge of the body facing the chucked wafer is formed, Part of the upper surface of the body except the wafer support surface is a structure formed of a concave surface having a height difference from the wafer support surface, this structure of the wafer chuck is a wafer substrate by the wafer support surface on the upper body While being able to stably support, the concave surface of the upper center portion of the wafer chuck is not in contact with the wafer substrate, so that the contact area with the wafer substrate is reduced, thereby being less affected by particles.

효과 : 본 고안에 의해서 제공되는 웨이퍼 척은 웨이퍼 기판과의 접촉면적이 현저히 줄게 되므로 파티클로 인한 높이 차이로 발생하는 국부적 포커싱을 방지하여 데미지 숏에 의한 노광 불량을 개선할 수 있으므로, 노광 공정의 재작업률이 줄게 되어 생산성 향상 및 재료비 절감 등의 효과가 있다.Effect: Since the wafer chuck provided by the present invention significantly reduces the contact area with the wafer substrate, it is possible to prevent the local focusing caused by the height difference due to the particles, thereby improving the exposure failure caused by the damage shot. Reduced work rate has the effect of improving productivity and reducing material costs.

Description

Wafer Chuck of Exposure Equipment

본 고안은 노광설비의 웨이퍼 척에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 척에 부착되는 파티클로 인한 웨이퍼의 숏 포커싱 불량을 방지하는데 적당한 구조로 개선된 노광설비의 웨이퍼 척에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer chuck of an exposure apparatus, and more particularly, to a wafer chuck of an exposure apparatus improved to a structure suitable for preventing short focusing of a wafer due to particles attached to the wafer chuck.

반도체 제조과정에서 파티클에 의한 악영향은 대단히 큰 바, 현재에도 파티클을 최대한 억제할 수 있는 클린룸 대책에 대한 연구가 계속되고 있고, 공정마다 파티클을 제거할 수 있는 세정 공정이 행해지고 있으며, 공정을 행하는 설비도 미세입자를 최대한 억제할 수 있도록 구성되고 있다.Since the adverse effects of particles during the semiconductor manufacturing process are very large, studies on clean room measures that can suppress particles as much as possible continue, and cleaning processes to remove particles are performed in each process. The facility is also configured to minimize fine particles.

극히 초정밀을 요구하는 반도체 노광 설비는 파티클에 대해 대단히 민감하여 초미세 입자에 의해서도 큰 불량이 발현되는 바, 파티클에 의한 영향을 줄이기 위한 대책이 절대적으로 필요한 설비이다.Semiconductor exposure equipment that requires extremely high precision is extremely sensitive to particles, and great defects are generated even by the ultrafine particles, and therefore, measures to reduce the influence of particles are absolutely necessary.

반도체 노광설비는 레티클의 패턴을 웨이퍼 상에 도포된 포토레지스트막에 전사하여 줌으로써 웨이퍼 기판에 반도체 회로의 미세 패턴을 형성하는 장치로서, 반도체 디바이스가 고집적화 요구에 부응하여 디바이스의 회로선폭(design rule)을 줄일 수 있게 된 것도 노광설비의 성능 향상에 크게 기인한다.A semiconductor exposure apparatus is a device for forming a fine pattern of a semiconductor circuit on a wafer substrate by transferring a pattern of a reticle onto a photoresist film coated on a wafer. It is also possible to reduce the size of the exposure equipment due to the improved performance of the exposure equipment.

노광 설비는 광원 및 렌즈들을 포함하는 광학계, 레티클을 고정하는 레티클 스테이지, 웨이퍼 기판을 고정하여 매 숏 노광의 스텝 이동을 제어하는 웨이퍼 스테이지로 구성된다.The exposure apparatus includes an optical system including a light source and lenses, a reticle stage for fixing a reticle, and a wafer stage for fixing a wafer substrate to control step movement of every short exposure.

노광설비에 있어서, 웨이퍼 스테이지에 구비된 웨이퍼 척은 웨이퍼를 정확히 얼라인하여 고정해 주는 역할을 하는 것으로, 도 1 에 도시된 바를 참조하면 웨이퍼 척(10)은 원판형의 몸체 상부면이 평판의 웨이퍼 지지면(12)으로 형성되고, 여기에 형성된 다수의 배큠홀(124)에 의해서 웨이퍼 지지면(12)에 얹힌 웨이퍼 기판(WF)을 흡착 고정하도록 된 것이다.In the exposure apparatus, the wafer chuck provided in the wafer stage serves to accurately align and fix the wafer. Referring to FIG. 1, the wafer chuck 10 has a disc shaped top surface of the wafer. The wafer substrate WF formed on the support surface 12 and mounted on the wafer support surface 12 by the plurality of back holes 124 formed thereon is fixed to the suction surface.

그런데, 도 2 에 도시된 바와 같이 웨이퍼 척(10)의 상부면에 파티클(Pa)이 존재하는 경우 웨이퍼 기판(WF)은 부분적으로 파티클(Pa)로 인한 미세한 높이 차이가 발생하게 된다.However, as shown in FIG. 2, when particles Pa are present on the upper surface of the wafer chuck 10, the wafer substrate WF may have a slight height difference due to the particles Pa.

이는 웨이퍼의 숏 노광에 있어서 렌즈계와의 거리 차에 의해 국부적으로 포커싱되어 셔터 오픈시 국부적 포커싱된 부분에 데미지 숏을 발생시키게 된다.This causes localized focusing due to the difference in distance from the lens system in the short exposure of the wafer, which causes damage shots at the locally focused portion when the shutter is opened.

이러한 문제점을 야기시키는 파티클(Pa)은 다음과 같은 원인에 의해서 웨이퍼 척(10)의 상부에 존재하게 된다.Particles (Pa) causing this problem is present on the wafer chuck 10 due to the following causes.

웨이퍼 스테이지 주변의 파티클이 설비의 공조바람에 날려 웨이퍼 척(10)의 상부면에 앉게 되는 경우, 포토레지스트 도포 공정으로부터 웨이퍼 기판(WF)에 파티클이 부착되어 노광설비의 웨이퍼 척(10)의 상부면으로 옮겨진 경우, 웨이퍼 기판(WF)을 로딩하는 핸들링 아암에 부착되어 있던 파티클이 웨이퍼 기판(WF)의 저면에 부착되어 웨이퍼 척(10)으로 옮겨진 경우를 대표적인 예로 들 수 있다.When the particles around the wafer stage are blown off by the air-conditioning wind of the equipment to sit on the upper surface of the wafer chuck 10, particles are attached to the wafer substrate WF from the photoresist coating process so that the top of the wafer chuck 10 of the exposure equipment is attached. When transferred to the surface, a representative example is a case where particles attached to the handling arm loading the wafer substrate WF are attached to the bottom surface of the wafer substrate WF and transferred to the wafer chuck 10.

현재까지는 전술한 바와 같이 웨이퍼 척(10) 위에 발생된 파티클(Pa)로 인해 웨이퍼의 숏 포커스 불량이 자주 발생되어 반도체 생산에 막대한 피해를 입고 있는 실정이다.As described above, short focus defects of the wafer are frequently generated due to the particles Pa generated on the wafer chuck 10, thus causing enormous damage to semiconductor production.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 고안은 파티클이 웨이퍼 척으로 옮겨지는 경우를 대비하여 파티클의 영향을 최소화할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 노광설비의 웨이퍼 척을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve such a conventional problem, the present invention has an object to provide a wafer chuck of an exposure apparatus having an improved structure to minimize the effect of particles in case the particles are transferred to the wafer chuck.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 노광설비의 웨이퍼 척은 웨이퍼 스테이지에 마련되며 노광설비로 이송되어 온 웨이퍼 기판을 척킹하는 노광설비의 웨이퍼 척에 있어서, 상기 척킹되는 웨이퍼와 대면하는 몸체의 상부면 테두리에 배큠홀들을 갖는 웨이퍼 지지면이 형성되고, 몸체의 상부면 중 상기 웨이퍼 지지면을 제외한 부분은 상기 웨이퍼 지지면과의 높이 차이를 갖는 요입면으로 형성되어, 웨이퍼 기판(WF)과의 작은 접촉면적에 의해 파티클(Pa)로 인한 웨이퍼 기판(WF)의 국부적 포커싱을 방지할 수 있는 구조이다.The wafer chuck of the exposure equipment according to the present invention for achieving the above object is provided in the wafer stage and the wafer chuck of the exposure equipment for chucking the wafer substrate transferred to the exposure equipment, the body of the body facing the chucked wafer A wafer support surface having back holes is formed in the upper surface edge, and a portion of the upper surface of the body except for the wafer support surface is formed as a concave surface having a height difference from the wafer support surface, and the wafer substrate WF The small contact area of the structure prevents the local focusing of the wafer substrate WF due to the particles Pa.

이와 같은 구조로 된 본 고안은 웨이퍼 척의 몸체 상부의 테두리에 형성된 웨이퍼 지지면에 웨이퍼 기판을 안정되게 지지할 수 있으면서도 웨이퍼 척의 상부 중앙부분의 요입면이 웨이퍼 기판과 비접촉하게 되므로 웨이퍼 기판과의 접촉면적이 줄어 파티클로 인한 영향을 적게 받게 되며, 이에 따라 종래에 웨이퍼 기판과 웨이퍼 척 사이에 파티클이 존재함으로 인해 발생되던 국부적 포커싱을 방지할 수 있게 된다.The present invention having such a structure can stably support the wafer substrate on the wafer support surface formed at the upper edge of the body of the wafer chuck, while the recessed surface of the upper center portion of the wafer chuck is in contact with the wafer substrate, thereby making contact with the wafer substrate. This reduction is less influenced by particles, thereby preventing local focusing, which is conventionally caused by the presence of particles between the wafer substrate and the wafer chuck.

도 1 은 종래 노광설비의 웨이퍼 척의 상부면을 보인 사시도1 is a perspective view showing an upper surface of a wafer chuck of a conventional exposure apparatus;

도 2 는 도 1 의 웨이퍼 척에 웨이퍼 기판이 척킹된 상태에서 파티클에 의한 영향을 보인 사용상태 측단면도FIG. 2 is a side cross-sectional view of a state of use showing the effect of particles in a state in which a wafer substrate is chucked to the wafer chuck of FIG.

도 3 은 본 고안의 실시예에 의한 웨이퍼 척의 상부면을 보인 사시도3 is a perspective view showing the upper surface of the wafer chuck according to an embodiment of the present invention

도 4 는 도 3 의 웨이퍼 척에 웨이퍼 기판이 척킹된 상태를 보인 사용상태 측단면도4 is a side cross-sectional view of a state of use in which the wafer substrate is chucked to the wafer chuck of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20-웨이퍼 척 22-웨이퍼 지지면20-wafer chuck 22-wafer support surface

24-요입면 224-배큠홀24-concave side 224- back hole

WF-웨이퍼 기판WF-wafer board

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 고안의 실시예에 의한 웨이퍼 척(20)의 상부면을 보인 사시도이고, 도 4 는 도 3 의 웨이퍼 척(20)에 웨이퍼 기판(WF)이 척킹된 상태를 보인 사용상태 측단면도이다.3 is a perspective view showing an upper surface of the wafer chuck 20 according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side cross-sectional view showing a state in which the wafer substrate (WF) is chucked to the wafer chuck 20 of FIG. to be.

도 3 에 도시된 바와같이 원판형의 웨이퍼 척(20)은 몸체의 상부면 중 가장자리의 테두리에 다수의 배큠홀(224)이 형성된 웨이퍼 지지면(22)이 형성되어 도 4 에 도시된 바와 같이 핸들링 아암에 의해 노광설비로 이송되어온 웨이퍼 기판(WF)을 지지하여 고정할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 3, the disc shaped wafer chuck 20 has a wafer support surface 22 having a plurality of back holes 224 formed at an edge of an upper surface of the body, as shown in FIG. 4. The wafer substrate WF, which has been transferred to the exposure facility by the handling arm, can be supported and fixed.

상기 웨이퍼 척(20)은 몸체 상부면 중 상기 웨이퍼 지지면(22)을 제외하고는 소폭 요입 형성되어 상기 웨이퍼 지지면(22)과의 높이 차이를 둔 구조를 취하고 있는데, 이는 본 고안이 지향하는 목적인 파티클에 의한 영향을 최소화하는데 합당한 구조이다.The wafer chuck 20 has a narrow recess formed in the upper surface of the body except for the wafer support surface 22 to have a height difference from the wafer support surface 22. The structure is reasonable to minimize the effect of the particles.

즉, 웨이퍼 척(20)의 상부면에 웨이퍼 기판(WF)이 척킹되면 웨이퍼 지지면(22)은 웨이퍼 기판(WF)을 지지하고, 웨이퍼 척(20)의 몸체 상부면의 중앙부에 형성된 요입면(24)은 웨이퍼 기판(WF)의 저면과 접촉하지 않는 상태가 된다.That is, when the wafer substrate WF is chucked on the upper surface of the wafer chuck 20, the wafer support surface 22 supports the wafer substrate WF, and the recessed surface formed at the center of the body upper surface of the wafer chuck 20. 24 is in a state of not contacting the bottom surface of the wafer substrate WF.

따라서, 웨이퍼 척(20)의 상부로 파티클(Pa)이 앉게 되거나 웨이퍼 기판(WF)의 저면에 파티클(Pa)이 묻은 채로 로딩된 경우에도 웨이퍼 기판(WF)의 상부 전면은 종래와 같이 파티클에 의한 높이 차이가 발생하지 않게 되므로 국부적 포커싱으로 인한 데이지 숏을 방지할 수 있게 된다.Therefore, even when the particles Pa sit on the upper portion of the wafer chuck 20 or are loaded with the particles Pa on the bottom surface of the wafer substrate WF, the upper front surface of the wafer substrate WF remains on the particles as in the prior art. Since the height difference does not occur, it is possible to prevent the daisy shot caused by local focusing.

이러한 본 고안에 의한 웨이퍼 척(20)의 구조에 있어서, 몸체의 상부면에 형성되는 배큠홀(224)들 간의 간격을 종래와 동일하게 한다면 다소 흡착력이 뒤떨어질 수 있으나, 배큠홀(224)의 수를 늘리거나 배큠홀(224)의 직경을 크게 하여 단위 면적당 흡착력을 강화시킨다면 웨이퍼 기판(WF)을 배큠 흡착하는 데에는 전혀 지장이 없다. 상기 배큠홀(224)은 배큠라인(VL)을 통해 진공펌프(PU)로 연결되며, 본 고안은 상기 요입면(24)에도 공조바람 등에 의해 날려 요입면(242)에 앉게 된 파티클(Pa)을 배출하기 위해 배큠홀(242)을 형성할 수 있다.In the structure of the wafer chuck 20 according to the present invention, if the spacing between the back holes 224 formed on the upper surface of the body to be the same as in the prior art, the adsorption force may be somewhat inferior, but of the back holes 224 Increasing the number or increasing the diameter of the back hole 224 to enhance the adsorption force per unit area does not interfere with the back adsorption of the wafer substrate WF. The vacuum hole 224 is connected to the vacuum pump (PU) through the vacuum line (VL), the present invention is blown by the air-conditioning wind or the like in the indentation surface (24) to sit on the indentation surface 242 In order to discharge the exhaust holes 242 may be formed.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의해서 제공되는 노광설비의 웨이퍼 척은 웨이퍼 기판과의 접촉면적이 현저히 줄게 되므로 파티클로 인한 높이 차이로 발생하는 국부적 포커싱을 방지하여 데미지 숏에 의한 노광 불량을 개선할 수 있으므로, 노광 공정의 재작업률이 줄게 되어 생산성 향상 및 재료비 절감 등의 효과가 있다.As described above, since the wafer chuck of the exposure apparatus provided by the present invention significantly reduces the contact area with the wafer substrate, it is possible to prevent the local focusing caused by the height difference due to the particles, thereby improving the exposure failure caused by the damage shot. Therefore, the rework rate of the exposure process is reduced, thereby improving productivity and reducing material costs.

한편, 본 고안은 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment, it is a matter of course that a variety of applications are possible by the common knowledge in the art within the technical rights described in the claims.

Claims

In the wafer chuck of the exposure equipment provided on the wafer stage and chucking the wafer substrate (WF) transferred to the exposure equipment, the wafer support surface having the back holes 224 on the upper edge of the body facing the chucked wafer (22) is formed, and the portion of the upper surface of the body except for the wafer support surface (22) is a structure formed of a recessed surface (24) having a height difference from the wafer support surface (22). Wafer Chuck of the Facility.

The exposure apparatus according to claim 1, wherein the fixing force of the wafer substrate WF by the wafer support surface 22 is adjusted by the diameter of the back holes 224 and the distance between the back holes 224. Wafer chuck.

A wafer chuck according to claim 1, wherein a backhole is formed in said recessed surface (24).