KR200158363Y1 - 디포커스 방지를 위한 웨이퍼 척 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

디포커스 방지를 위한 웨이퍼 척.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

웨이퍼 상에서 패턴이 형성되지 않은 부분에만 진공 흡입력을 작용시켜 웨이퍼를 고정하므로써, 척 상면에 존재하는 파티클로 인한 웨이퍼 평탄도의 변화를 제거하여 공정 마진을 향상시키고 파티클 디포커스를 방지하는 웨이퍼 척을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결 방법의 요지

웨이퍼가 상기 척에 고정될 경우, 웨이퍼 상에 패턴이 형성되지 않은 부분의 하면에 진공압을 전달하기 위한 다수의 흡입 구멍이 형성된 척 본체; 및 중앙부에 개구부를 갖는 소정 크기의 고리 형상 판재로, 상기 개구부가 상기 흡입 구멍의 상부에 정렬되도록 상기 척 본체에 각각 장착되는 다수의 패드를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 흡입 구멍을 통해 제공된 진공 흡인력에 의해 상기 패드의 상면에 밀착하여 고정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척을 제공 함.

4. 발명의 중요한 용도

반도체 노광장비에 적용되어 파티클 디포커스를 사전에 예방하여 노광 공정이 원활하게 수행되게 하므로써, 수율 및 제품의 신뢰성을 향상하며, 검사 포인트의 감소, 웨이퍼의 재작업 감소 등의 효과가 있다.

Description

디포커스 방지를 위한 웨이퍼 척

본 발명은 디포커스 방지를 위한 웨이퍼 척에 관한 거으로, 특히, 노광장비에서 노광을 수행하기 위하여 진공 흡입력으로 웨이퍼를 고정할 때 디포커스 발생을 방지하면서 웨이퍼를 고정할 수 있는 웨이퍼 척에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 포토 리소그래피 공정에서는 진공 흡입 방법을 사용하여 웨이퍼를 척 상면에 밀착 고정시키게 된다. 이때, 진공 흡입력에 의해 웨이퍼의 평탄도에 변화하므로 웨이퍼 척의 구조는 바람직한 노광 공정을 위해 매우 중요하게 된다. 이하, 제1도를 참조하여, 종래 기술에 따른 웨이퍼 척의 일실시예를 설명한다. 도시된 바와 같이, 척 본체(1)의 상면에는 다수의 흡입 구멍(3)이 소정 간격을 두고 방사상 방향으로 형성되어 있으며, 상기 척 본체(1)의 상면에는 상기 흡입 구멍(3)을 통한 진공압을 웨이퍼의 하면으로 유도하여 웨이퍼를 상면에 고정시키기 위한 패드(2)가 장착된다. 상기 패드는 각각 다른 반경을 갖는 고리 형상의 패드 세그먼트로 구성되며, 서로 동심원을 이루도록 정렬되어 있다. 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)가 상기 척 본체(1)의 패드(2) 위에 안착되면, 서로 인접한 패드(2) 사이에 위치된 상기 흡입 구멍(3)을 통해 진공압이 웨이퍼(4)의 하면에 전달되어 패드(2) 상에 웨이퍼(4)가 고정되게 된다.

그러나, 진공 흡입력으로 웨이퍼(4)의 하면에 전체적으로 확산되어 웨이퍼가 고정되게 하므로, 제1(b)도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(4)와 밀착하는 패드(2) 상에 파티클(5)이 존재할 경우, 그 부분에서의 웨이퍼 평탄도가 변화하게 된다. 상기 웨이퍼 평탄도의 변화는 포커스 차이와 직결되므로 그 부위에서 바로 파티클 디포커스로 나타나게 된다. 실험 결과에 의하면, 인접한 필드와의 평탄도 차이가 0.4㎛ 이상이 될 경우, 상기 디포커스가 발생한다고 알려졌다. 따라서, 상기 파티클에 의한 상기 디포커스를 방지하기 위하여, 노광 실시 전에 주기적으로 척 클리닝을 실시하게 된다.

그러나, 상기 척 클리닝 방법은 웨이퍼 하면에 있는 파티클이나 클리닝에 의한 스크레치 등에 의해 발생되는 디포커스를 방지하지 못하였으며, 웨이퍼 노광 및 현상 후, 샘플 검사에서 전술한 파티클 디포커스가 발견되면 재작업이 요구되어 생산성이 저하되고, 상기 샘플 검사를 통과한 웨이퍼로 인해 수율 저하 및 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은, 웨이퍼 상에서 패턴이 형성되지 않은 부분에만 진공 흡입력을 작용시켜 웨이퍼를 고정하므로써, 척 상면에 존재하는 파티클로 인하 웨이퍼 평탄도의 변화를 제거하여 공정 마진을 향상시키고 파티클 디포커스를 방지하는 웨이퍼 척을 제공하는데 목적이 있다.

제1(a)도는 종래 기술에 따른 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이고,

제1(b)는 제1(a)도의 웨이퍼 척 위에 웨이퍼가 안착된 상태를 나타낸 측면도이며,

제2도는 패턴이 형성되지 않은 부위 또는 더미 쇼트를 갖는 일반적인 웨이퍼를 나타낸 평면도이며,

제3(a)도는 본 고안에 따른 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이며,

제3(b)도는 제3(a)도의 웨이퍼가 안착된 상태를 나타낸 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21 : 척 본체 2 , 22 : 패드

3, 23 : 흡입 구멍 4, 24 : 웨이퍼

5 : 파티클 22a : 개구부

30 : 패턴 미형성 부분(패드 밀착부)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 반도체 노광 공정에서 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척에 있어서, 웨이퍼가 상기 척에 고정될 경우, 웨이퍼 상에 패턴이 형성되지 않은 부분의 하면에 진공압을 전달하기 위한 다수의 흡입 구멍이 형성된 척 본체; 및 중앙부에 개구부를 갖는 소정 크기의 고리 형상 판재로, 상기 개구부가 상기 흡입 구멍의 상부에 정렬되도록 상기 척 본체에 각각 장착되는 다수의 패드를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 흡입 구멍을 통해 제공된 진공 흡인력에 의해 상기 패드의 상면에 밀착하여 고정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안에 따른 웨이퍼 척을 설명한다. 제2도는 일반적인 웨이퍼를 나타내며, 제3(b)도는 본 발명에 따른 웨이퍼 척을 나타내며, 제3(b)도는 제3(a)도를 웨이퍼 척이 웨이퍼 하면을 진공 흡입으로 고정하고 있는 상태를 나타낸다. 제3도을 참조하면, 21 척 본체, 22는 패드, 22a는 개구부, 23은 흡입구멍, 24는 웨이퍼, 30은 패턴 미형성 부분(패드 밀착부)을 각각 나타낸다.

일반적으로 반도체 설계 시, 웨이퍼 크기에 적합한 필드 수가 결정되며, 보통 웨이퍼 형상을 원형이므로, 제2도에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성되지 않는 여분의 공간이 남게 된다. 상기 패턴이 형성되지 않은 부분(이하, 패턴 미형성 부분)(30)은 진공압에 의한 웨이퍼 평탄도의 변화에 영향을 받지 않으므로, 본 고안에 따른 웨이퍼 척은 상기 패턴이 형성되지 않은 웨이퍼 부분(30)에 해당하는 하부면에만 진공 흡입력을 제공하므로써, 웨이퍼(24)를 고정하는 것을 특징으로 한다.

제3(a)도 및 제3(b)도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 웨이퍼 척에는 다수의 흡입 구멍(23)이 척 본체(21)의 가장자리부를 따라 형성된다. 그 위치는, 척 본체(21)의 상부에 웨이퍼(24)가 안착될 때, 상기 패턴 미형성 부분(30)에 해당하는 웨이퍼(21) 하부 면에 진공압이 인가 되도록 위치된다. 또한, 척 본체(21)의 각 흡입 구멍(23)의 외주부 근처에는 소정 형상의 패드(22)가 각각 설치된다. 상기 패드(22)는 그 중앙부가 제거된 원형의 개구부(22a)를 가지며, 상기 개구부(22a)가 상기 흡입 구멍(22)의 전면에 정렬되도록 설치된다. 또한, 각각의 패드(22)는 전술한 패턴 미형성 부분(30)의 크기 보다 작으면서도 그의 하면에 밀착되어 바람직하게 상기 웨이퍼(24)를 지지할 수 있는 면적을 갖는다. 웨이퍼(24)가 상기 패드(22)의 상면에 안착되면, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(22a)는 안착된 웨이퍼(24)의 하면과 함께 밀폐 공간을 제공한다. 따라서, 흡입 구멍(23)을 통해 인가된 진공압이 상기 밀폐 공간에서 진공 흡입력으로 웨이퍼 하면을 패드 상면에 밀착 고정하게 된다.

이때, 진공 흡입력은 웨이퍼(21)의 패드 밀착부(즉, 패턴 미형성 부분(30)의 웨이퍼 하부)의 작은 면적에만 작용하게 된다. 따라서, 상기 패드 밀착부(30)는 패턴과 전혀 관계가 없은 부분이므로, 그 부위에 파티클이 존재하더라도 실제 패턴이 형성된 부분에는 전혀 영향을 미치지 않게 된다. 또한, 웨이퍼 하면의 최소한의 부분이 패드(22)에 접촉하게 되므로, 종래의 척(제1(a)도 및 제1(b)도 참조)에 비해 파티클에 존재할 수 있는 여지가 최소화된다. 그로 인해, 파티클로 인한 디포커스의 발생이 방지될 수 있고 안정적인 노광 공정의 수행이 가능하여, 보다 신뢰성 있는 제품을 얻을 수 있게 된다. 이러한 점은 고집적 반도체 생산을 위하여 중요한 의미를 갖는다.

웨이퍼 척의 흡입 구멍 및 패드의 수와 위치는 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 변화될 수 있다. 즉, 반도체 설계 시, 웨이퍼 상의 필드 배열에 따라서, 웨이퍼 상에 패턴이 형성되는 부분의 위치 및 수가 달라지므로, 상기 패턴 미형성 부분 또는 더미 샷(dummy shot)에 진공압이 작용되도록 대응하는 척의 위치에 다수의 흡입 구멍 및 패드가 형성되며, 각각의 상기 패턴 미형성 부분 또는 더미쇼트의 면적에 따라 각각의 패드 크기가 달라질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 반도체 노광장비에 적용되어 파티클 디포커스를 사전에 예방하여 노광 공정이 원활하게 수행되게 하므로써, 수율 및 제품의 신뢰성을 향상하며, 검사 포인트 및 웨이퍼 재작업율 감소 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 노광 공정에서 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척에 있어서, 웨이퍼가 상기 척에 고정될 경우, 웨이퍼 상에 패턴이 형성되지 않은 부분의 하면에 진공압을 전달하기 위한 다수의 흡입 구멍이 형성된 척 본체; 및 중앙부에 개구부를 갖는 소정 크기의 고리 형상 판재로, 상기 개구부가 상기 흡입 구멍의 상부에 정렬되도록 상기 척 본체에 각각 장착되는 다수의 패드를 포함하며, 상기 웨이퍼는 상기 흡입 구멍을 통해 제공된 진공 흡인력에 의해 상기 패드의 상면에 밀착하여 고정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡입 구멍이 각각의 상기 패턴이 형성되지 않은 부분의 중심 아래의 척 본체의 대응 위치에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
3. 제1항에 있어서, 각각의 상기 패드는 상기 흡입구멍과 동일한 수로 형성되고, 상기 패턴이 형성되지 않은 각 부분 보다 작은 면적을 가지며, 웨이퍼가 패드 상면에 밀착되어 고정될 때, 각각의 상기 패드 상면적이 각각의 상기 부분의 하면 대응 면적 내측으로 포함되어 접촉하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.