KR20000074614A - 탄성부재를 웨이퍼 지지수단으로 구비하는 웨이퍼 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시킬 수 있는 반도체 소자 제조 장치에 구비되는 웨이퍼 플레이트에 대한 것으로서, 상기 웨이퍼 플레이트에 안착되는 웨이퍼를 수평으로 지지하기 위한 수단으로 탄성부재를 구비하는 웨이퍼 플레이트를 개시한다. 상기 웨이퍼 플레이트는 탄성율이 큰 탄성부재(예컨대 스프링핀)를 웨이퍼 지지수단으로 구비하고 있다. 따라서, 정확한 위치제어를 받지 못하는 척암(Chuck Arm)에 의하여 웨이퍼가 로딩(Loading)되더라도 웨이퍼 및 웨이퍼 플레이트에 구비되는 웨이퍼 지지수단의 물리적 손상을 방지한다.

Description

탄성부재를 웨이퍼 지지수단으로 구비하는 웨이퍼 플레이트{Wafer plate having elastic member as wafer supporting means}

본 발명은 반도체 제조장치에 대한 것으로서, 특히 웨이퍼를 지지하는 수단으로 탄성부재를 구비하는 웨이퍼 플레이트에 대한 것이다.

반도체 집적회로 소자의 제조에 있어서, 어떤 단위 공정은 하나의 웨이퍼 단위로 실시가 되어지는데, 이러한 일예로 노광후 베이크 공정(Post Exposure Bake Process)을 들 수 있다. 상기 노광후 베이크 공정은, 반도체 기판상에 원하는 패턴을 형성하기 위한 노광공정을 실시한 후에 행하는 공정으로써 노광단계에서 포토레지스트 패턴의 측벽에 형성되는 물결무늬를 제거하기 위해서 수행된다. 즉, 포토레지스트막의 하부표면에 의해 반사된 빛과 입사된 빛 사이의 간섭에 의하여 발생되는 정상파(Standing wave)에 의해 형성되는 물결 무늬를 제거하기 위하여 수행된다.

상기 노광후 베이크 공정을 실시하기 위해서는 웨어퍼를 척암(Chuck Arm)에 장착하여, 웨이퍼를 가열할 수 있는 수단과 웨이퍼를 안정적으로 지지할 수 있는 수단을 구비한 웨이퍼 플레이트(노광후 베이크 공정에 있어서는 핫플레이트라고도 함)에 안착시켜야 한다. 그런데, 척암에 의하여 웨이퍼를 웨이퍼 플레이트에 로딩하는 과정에서 척암의 제어가 정확하게 이루어지지 않으면, 웨이퍼를 지지하는 수단, 예컨대 핀(Pin)이 손상되거나, 웨이퍼가 손상되는 문제점이 발생할 가능성이 존재한다.

따라서, 이하에서는 웨어퍼 지지수단으로 특히, 핀을 구비하는 웨이퍼 플레이트에 웨이퍼를 로딩하는 경우 발생되는 문제점을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 웨이퍼 지지수단으로 3개의 핀(1)을 구비하는 종래기술에 의한 웨이퍼 플레이트(3)에 대한 사시도이다.

도 2는 웨이퍼 지지수단으로 3개의 핀(1)을 구비하는 종래기술에 의한 웨이퍼 플레이트(3)에 대한 평면도이다.

도 3은 웨이퍼(5)를 종래기술에 의한 웨이퍼 플레이트(3)에 로딩하는 과정을 도시한 단면도인데, 웨이퍼(5)를 장착한 척암(7)이 기계고장 또는 제어프로그램의 이상 등으로 인하여 정확하지 않은 위치제어(특히 Z축 포지션)를 받으면서 웨이퍼(5)를 웨이퍼 플레이트(3)에 로딩하는 과정을 도시하고 있다. 종래기술의 문제점에 대한 설명의 명확성을 위하여 척암(7)의 위치제어에 있어서 그 위치제어 인자 중 Y, θ축 포지션은 정확하게 제어가 되고 있다고 가정한다. 그런데 도 3에 도시된 척암(7)의 경우는 Z축 포지션이 정확하게 제어되지 않아서, 웨이퍼(5) 로딩과정에서 척암(7)이 핀(1)에 접촉하게 된다. 이처럼, 웨이퍼(5) 로딩과정에서 척암(7)과 핀(1)이 접촉을 하게 되면, 웨이퍼(5)가 깨지거나 핀(1)이 부러지게 되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제가 발생한다면, 경제적 손실이 발생할 뿐만 아니라, 웨이퍼를 지지하는 수단인 핀을 교체하기 위하여 단위 공정라인의 가동을 중단하여야 하는 문제점이 있다. 실제로 DNS, TEL 및 FELCON 사의 노광후 베이크 공정 유닛에 사용되는 핀이 척암의 오동작으로 인하여 절단되는 일이 발생하는 것으로 보고되고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼를 장착한 척암이 기계고장 또는 제어 프로그램의 이상 등으로 인하여 정확한 위치제어를 받지 못하면서, 웨이퍼를 웨이퍼 플레이트에 로딩하는 경우에 발생할 수 있는 웨이퍼 및 핀의 손상을 방지하며, 또한 척암의 오동작으로 인하여 핀이 부러진 경우에 이 핀을 교체하기 위해 단위공정의 실시를 중지함으로써 생길 수 있는 생산성의 저하를 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 웨이퍼 플레이트에 대한 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 의한 웨이퍼 플레이트에 대한 평면도이다.

도 3은 종래 기술에 의한 웨이퍼 플레이트에 웨이퍼를 로딩(Loading)할 경우 발생할 수 있는 문제점을 도시한 단면도들이다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 의한 웨이퍼 플레이트에 웨이퍼를 로딩하는 경우를 도시한 단면도들이다.

도 6은 본 발명에 의한 웨이퍼 플레이트에 대한 평면도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시킬 수 있는 반도체 소자 제조장치에 구비되는 웨이퍼 플레이트에 대한 것으로써, 상기 웨이퍼 플레이트는 공정이 진행되는 동안 웨이퍼를 수평으로 지지하기 위한 수단으로 탄성부재를 구비한다. 상기 웨이퍼 플레이트는 상기 반도체 제조장치에 있어서 공정진행 중에 웨이퍼가 안착되는 부재이다. 상기 웨이퍼 플레이트에 웨이퍼 지지수단으로 구비되는 상기 탄성부재는 스프링으로 이루어진 스프링핀인 것이 바람직하고, 웨이퍼를 수평으로 지지하되 보다 안정적으로 지지하기 위하여 적어도 3 개이상으로 구비되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 탄성부재를 웨이퍼 지지수단으로 구비하는 웨이퍼 플레이트를 상세하게 설명하되, 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시키는 반도체 소자 제조장치 중, 특히 노광후 베이크 공정에 사용되는 반도체 제조장치에 구비되는 웨이퍼 플레이트를 중심으로 본 발명에 의한 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 이하의 도면을 참조한 설명은 본 발명과 관련한 산업 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 또한 설명의 명확성을 위하여 도면상에서 도시된 발명의 일부 요소들은 과장되어 표현되었을 수도 있으며, 본 발명에 의한 특징적 구성요소를 부각하여 도시하였을 수도 있다.

도 4는 포토레지스트 패턴을 사진공정을 통하여 웨이퍼 전면에 형성한 다음, 노광후 베이크 공정을 실시하기 위하여 상기 웨이퍼(10)를 베이크 공정 유닛(미도시)에 구비되는 웨이퍼 플레이트(핫플레이트 라고도 함)(12)에 척암(14)을 통하여 로딩되는 과정을 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 웨이퍼(10)를 장착한 척암(14)이 기계고장 또는 제어프로그램의 이상 등으로 인하여 정확하지 않은 위치제어(특히 Z축 포지션)를 받으면서 웨이퍼(10)를 상기 웨이퍼 플레이트(12)에 로딩하고 있다. 설명의 명확성을 위하여 척암(14)의 위치제어에 있어서 그 위치제어 인자 중 Y, θ축 포지션은 정확하게 제어가 되고 있다고 가정한다. 본 발명에 의한 상기 웨이퍼 플레이트(12)는 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 지지수단(16)으로 탄성부재를 구비하고 있다. 탄성부재로 이루어진 상기 웨이퍼 지지수단(16)은 탄성율이 큰 스프링으로 형성한 스프링핀을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 스프링이 아니더라도 탄성율이 커서 척암의 오동작으로부터 오는 외부적 충격에너지를 탄성변형으로 흡수할 수 있는 재료를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 탄성부재(16)의 일단, 예컨대 스프링핀의 일단에는 상기 웨이퍼 플레이트(12)에 로딩되는 웨이퍼(10)의 하부표면을 손상시키지 아니하도록 완충부재(18)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 완충부재(18)는 세라믹을 사용하거나, 실리콘 기판의 실리콘과 고온에서 반응하지 아니하는 금속물질을 사용하는 것이 가능하다.

도 5는 위치제어를 정확하게 받지 못하는 웨이퍼(10)를 장착한 척암(14)이 웨이퍼 플레이트(12)의 웨이퍼 지지수단(16)을 접촉하는 것을 도시하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 위치제어를 정확히 받지 못하는 웨이퍼(10)를 장착한 상기 척암(14)이 탄성부재로 이루어진 상기 지지수단(16)과 접촉을 일으킨다. 그러나, 상기 지지수단(16)은 탄성율이 크기 때문에 종래의 핀과는 달리 부러지지 아니하고 탄성변형을 일으킨다. 이러한 상기 지지수단(16)의 탄성변형으로 인하여, 상기 지지수단(16)이 부러지거나 척암(14)에 장착된 웨이퍼(10)가 접촉 충격으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 탄성부재로 이루어진 상기 지지수단(16)이 구비된 웨이퍼 플레이트(12)를 도시한 평면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 웨이퍼 플레이트(12)는 공정이 진행되는 동안 안착되는 웨이퍼의 수평을 보장하고 보다 안정적인 웨이퍼 수평지지를 보장하기 위하여 적어도 3개 이상의 지지수단을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 복수개의 지지수단들은 각각의 지지수단으로부터 가상의 선(20)을 서로 연결하였을 때, 그 선으로 이루어진 도형이 정다각형이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어 3개의 지지수단을 구비하는 경우에는 정삼각형의 형태로 구비하는 것이 바람직하다.

상기에서 본 발명(탄성부재를 웨어퍼 지지수단으로 구비하고, 베이크 공정에 사용되는 웨이퍼 플레이트)을 일실시예를 통하여 개시하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시킬 수 있는 반도체 소자 제조장치에 구비되는 웨이퍼 플레이트라면 어느 웨이퍼 플레이트라도 가능함여 많은 변형이 가능함은 명백하다.

본 발명에 의한 탄성부재를 웨이퍼 지지수단으로 하는 웨이퍼 플레이트를 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시킬 수 있는 반도체 소자 제조장치에 제공하는 경우, 척암의 오동작에 의하여 발생할 수 있는 여러 가지 문제점, 즉 웨어퍼가 깨지거나 핀이 절단되는 것을 해결할 수 있다. 또한, 종래 기술에 있어서 척암의 오동작에 의하여 핀이 부러졌을 때 핀 교체작업에 소모되던 시간을 반도체 소자 제조 단위공정에서의 생산성향상 요인으로 전환할 수 있다.

Claims (3)

1. 하나의 웨이퍼 단위로 공정을 진행시킬 수 있는 반도체 소자 제조장치에 구비되며 공정이 진행되는 동안 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 플레이트에 있어서, 상기 웨이퍼를 공정이 진행되는 동안 수평으로 지지하기 위한 수단으로 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플레이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재는 스프링으로 이루어진 스프링핀(Pin)임을 특징으로 하는 웨이퍼 플레이트.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재가 적어도 3 개 이상이 구비된 웨이퍼 플레이트.