KR200198468Y1

KR200198468Y1 - Wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment

Info

Publication number: KR200198468Y1
Application number: KR2019980007927U
Authority: KR
Inventors: 강희순
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990041160U

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척에 관한 것으로, 종래 기술은 웨이퍼척의 직경이 웨이퍼의 직경보다 작으므로 웨이퍼가 고속으로 회전할 때 웨이퍼에 좌우 유동이 발생하게 되고, 이로 인해 포토 레지스트의 도포가 불균일하게 이루어지는 문제점이 있었으며, 또한 웨이퍼척의 직경을 웨이퍼의 직경보다 크거나 동일하게 형성할 경우에는 상술한 바와 같은 포토 레지스트의 도포 불량을 방지할 수는 있겠지만, 웨이퍼의 저면에 부착된 이물질을 제거할 수 없는 바, 이에 본 고안은 회전축의 상면에 고정 설치되어 회전모터의 구동력 인가시 웨이퍼가 안착된 상태로 회전하는 메인척과, 이 메인척의 사방에 각각 이동수단에 의해 이동 가능하도록 결합되는 보조척으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척을 제공함으로써, 코팅공정시에는 웨이퍼척이 회전할 때 웨이퍼가 유동되는 것을 방지하여 균일한 코팅을 이룰 수 있고, 코팅공정의 완료시에는 상기 보조척을 메인척에 삽입하여 웨이퍼의 저면에 린스액을 분사하여 웨이퍼 저면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.The present invention relates to a wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment. In the prior art, since the diameter of the wafer chuck is smaller than the diameter of the wafer, left and right flow occurs in the wafer when the wafer rotates at a high speed, and thus the application of the photoresist is prevented. There was a problem of non-uniformity, and if the diameter of the wafer chuck is larger than or equal to the diameter of the wafer, it is possible to prevent the poor application of the photoresist as described above. The present invention is a main chuck fixed to the upper surface of the rotary shaft is rotated in the state that the wafer is seated when the driving force of the rotary motor is applied, and the auxiliary chuck coupled to the movable chuck on each side of the main chuck respectively. A wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment, comprising: Thus, during the coating process, the wafer can be prevented from flowing when the wafer chuck is rotated to achieve a uniform coating. Upon completion of the coating process, the auxiliary chuck is inserted into the main chuck to spray the rinse liquid onto the bottom of the wafer. Foreign matter adhering to the bottom of the wafer can be removed.

Description

Wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment

본 고안은 반도체 웨이퍼 코팅장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼에 도포되는 포토 레지스트의 두께 균일성을 향상시켜 공정의 안정화 및 수율 향상을 위한 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer coating equipment, and more particularly, to a wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment for improving the uniformity of the thickness of the photoresist applied to the wafer to stabilize the process and improve the yield.

일반적으로 포토 레지스트 코팅공정은 노광공정을 진행하기 위한 반도체 웨이퍼 제조공정 중의 한 과정으로서, 소정량의 감광제를 웨이퍼에 분사한 후 상기 웨이퍼를 고속으로 회전시켜 포토 레지스트를 소정 두께로 상기 웨이퍼에 고르게 부착시키는 공정을 말한다.In general, a photoresist coating process is a process of manufacturing a semiconductor wafer for performing an exposure process, and after spraying a predetermined amount of a photoresist on the wafer, the wafer is rotated at high speed to uniformly attach the photoresist to the wafer at a predetermined thickness. I say the process to let.

이러한 코팅공정을 진행하기 위한 종래 기술의 반도체 웨이퍼 코팅장비는 도 1a에 도시한 바와 같이, 회전모터(미도시)에 연결된 회전축(1)이 소정의 속도로 회전 가능하게 설치되고, 그 회전축(1)의 상부에는 웨이퍼(W)를 흡착 고정하기 위해 다수개의 진공홀(미도시)이 형성된 웨이퍼척(2)이 고정 설치되어 구동모터의 작동시 회전축(1)과 더불어 회전하도록 되어 있으며, 상기 웨이퍼척(2)의 상부에는 소정 거리를 두고 포토 레지스트 분사노즐(3)이 설치되어 있고, 코팅공정시 상기 웨이퍼척(2)의 회전력에 의해 포토 레지스트가 외부로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 웨이퍼척(2)의 외주면에는 웨이퍼척(2)을 중심으로 소정의 간격을 두고 캐치컵(4)이 설치되어 있다.In the prior art semiconductor wafer coating equipment for proceeding such a coating process, as shown in Figure 1a, a rotating shaft (1) connected to a rotating motor (not shown) is rotatably installed at a predetermined speed, the rotating shaft (1) The wafer chuck 2 having a plurality of vacuum holes (not shown) is fixedly installed on the upper portion of the wafer W to rotate together with the rotation shaft 1 when the driving motor is operated. The photoresist injection nozzle 3 is provided at an upper portion of the chuck 2 at a predetermined distance, and in order to prevent the photoresist from splashing to the outside by the rotational force of the wafer chuck 2 during the coating process, At the outer circumferential surface of 2), the catch cup 4 is provided at predetermined intervals around the wafer chuck 2.

그리고 상기 캐치컵(4)의 저면에는 코팅공정의 완료시 웨이퍼(W)의 저면에 분린스액을 분사하기 위한 린스액 분사노즐(5)이 설치되어 있다.The catch cup 4 is provided with a rinse liquid injection nozzle 5 for spraying a rinse liquid on the bottom surface of the wafer W when the coating process is completed.

이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비는 웨이퍼 이송로봇(미도시)이 웨이퍼(W)를 파지하여 웨이퍼척(2) 위에 얹어 놓으면 회전모터에 의해 회전축(1) 및 웨이퍼(W)가 흡착 고정된 웨이퍼척(2)이 소정의 속도로 회전하게 되고, 그 회전하고 있는 웨이퍼(W) 위에 포토 레지스트 분사노즐(3)로부터 소정량의 포토 레지스트를 분사하여 웨이퍼(W)에 감광막을 입히게 하는 것이다.In the semiconductor wafer coating apparatus according to the related art configured as described above, when the wafer transfer robot (not shown) grips the wafer W and places it on the wafer chuck 2, the rotating shaft 1 and the wafer W are attracted by the rotating motor. The fixed wafer chuck 2 is rotated at a predetermined speed, and a predetermined amount of photoresist is sprayed from the photoresist ejection nozzle 3 onto the rotating wafer W to coat the photosensitive film on the wafer W. FIG. will be.

이와 같이 포토 레지스트 도포공정이 완료되면, 캐치컵(4)의 저면에 설치된 린스액 분사노즐(5)을 통해 웨이퍼(W)의 저면에 린스액을 분사하여 웨이퍼(W)의 저면에 부착된 이물질을 제거한 후, 웨이퍼(W)를 베이크공정으로 이송하게 된다.When the photoresist coating process is completed as described above, the rinse liquid is sprayed on the bottom surface of the wafer W through the rinse liquid injection nozzle 5 installed on the bottom surface of the catch cup 4 so that the foreign matter adhered to the bottom surface of the wafer W. After the removal, the wafer W is transferred to a baking process.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 웨이퍼척(2)의 직경이 웨이퍼(W)의 직경보다 작으므로 웨이퍼(W)가 고속으로 회전할 때 웨이퍼(W)에 좌우 유동이 발생하게 되고, 이로 인해 포토 레지스트의 도포가 불균일하게 이루어지는 문제점이 있었다. 이와 같이 포토 레지스트의 도포 불량이 일어날 경우 이후에 진행하게 되는 노광공정에서 포커스 불량을 유발하여 결국은 공정 신뢰도를 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.However, since the diameter of the wafer chuck 2 is smaller than the diameter of the wafer W in the related art as described above, left and right flow occurs in the wafer W when the wafer W rotates at high speed. There was a problem that the application of the resist is uneven. As described above, when a poor coating of the photoresist occurs, a focus failure is caused in an exposure process to be performed later, which in turn causes a decrease in process reliability.

한편 도 1b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼척(2')의 직경을 웨이퍼(W)의 직경보다 크거나 동일하게 형성할 경우에는 상술한 바와 같은 포토 레지스트의 도포 불량을 방지할 수는 있겠지만, 웨이퍼(W)의 저면에 부착된 이물질을 제거할 수 없는 문제점이 있었다.On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the diameter of the wafer chuck 2 'is formed to be larger than or equal to the diameter of the wafer W, the coating defect of the photoresist as described above may be prevented, but the wafer There was a problem that can not remove the foreign matter attached to the bottom of (W).

이에 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 코팅공정시에는 웨이퍼척이 회전할 때 웨이퍼가 유동되는 것을 방지하여 균일한 코팅을 이룰 수 있고, 코팅공정의 완료시에는 웨이퍼의 저면에 린스액을 분사하여 웨이퍼 저면에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 코팅장비의 웨이퍼척을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems. In the coating process, the wafer can be prevented from flowing when the wafer chuck is rotated to achieve a uniform coating. When the coating process is completed, the bottom surface of the wafer is completed. It is an object of the present invention to provide a wafer chuck of a semiconductor wafer coating equipment capable of spraying a rinse solution to remove foreign substances adhering to the bottom of the wafer.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래 기술에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비를 보인 측면도.Figure 1a and Figure 1b is a side view showing a semiconductor wafer coating equipment according to the prior art, respectively.

도 2는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비를 보인 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a semiconductor wafer coating equipment according to the present invention.

도 3a는 본 고안에 의한 웨이퍼척을 이용하여 코팅공정을 진행하는 상태를 보인 단면도.Figure 3a is a cross-sectional view showing a state in which the coating process using the wafer chuck according to the present invention.

도 3b는 본 고안에 의한 웨이퍼척을 이용하여 웨이퍼 저면의 이물제거공정을 진행하는 상태를 보인 단면도.Figure 3b is a cross-sectional view showing a state of performing a foreign matter removal process of the bottom surface of the wafer using a wafer chuck according to the present invention.

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

21 ; 메인척 22 ; 보조척21; Main chuck 22; Auxiliary chuck

60 ; 에어실린더 61 ; 실린더로드60; Air cylinder 61; Cylinder rod

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 회전축의 상면에 고정 설치되어 회전모터의 구동력 인가시 웨이퍼가 안착된 상태로 회전하는 메인척과, 이 메인척의 사방에 각각 이동수단에 의해 이동 가능하도록 결합되는 보조척으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the main chuck is fixedly installed on the upper surface of the rotary shaft to rotate in the state in which the wafer is seated when the driving force of the rotary motor is applied, and coupled to each of the main chuck to be movable by moving means. Provided is a wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment, characterized in that it is configured as an auxiliary chuck.

이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비는 도 2 내지 도 3a에 도시한 바와 같이, 회전모터(미도시)에 연결되어 소정의 속도로 회전 가능하게 설치되는 회전축(10)과, 이 회전축(10)의 상부에 고정 설치되며 웨이퍼(W)를 흡착 고정하기 위해 다수개의 진공홀(21a)이 형성된 웨이퍼척(20)과, 이 웨이퍼척(20)의 상부에 설치되어 웨이퍼(W)에 포토 레지스트를 분사하기 위한 포토 레지스트 분사노즐(30)과, 코팅공정시 상기 웨이퍼척(20)의 회전력에 의해 감광액이 외부로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 웨이퍼척(20)의 외주면에 소정 거리를 두고 설치되는 캐치컵(40)과, 이 캐치컵(40)의 저면에 설치되어 코팅공정의 완료시 웨이퍼(W)의 저면에 린스액을 분사하기 위한 린스액 분사노즐(50)로 구성된다.The semiconductor wafer coating equipment according to the present invention, as shown in Figures 2 to 3a, is connected to a rotating motor (not shown), the rotary shaft 10 is installed to be rotatable at a predetermined speed, and the rotary shaft 10 of The wafer chuck 20 is fixedly installed on the top and has a plurality of vacuum holes 21a formed thereon for adsorbing and fixing the wafer W, and is installed on the wafer chuck 20 to spray photoresist onto the wafer W. To resist the photoresist injection nozzle 30 and to prevent the photoresist from splashing out due to the rotational force of the wafer chuck 20 during the coating process, the catch cup is provided at a predetermined distance from the outer peripheral surface of the wafer chuck 20 40 and a rinse liquid injection nozzle 50 for spraying the rinse liquid onto the bottom surface of the wafer W upon completion of the coating process.

그리고 본 고안에 의한 웨이퍼척(20)은 도 2에 도시한 바와 같이, 회전축(10)의 상면에 고정 설치되어 회전모터의 구동력 인가시 웨이퍼(W)가 안착된 상태로 회전하며 웨이퍼의 직경보다 작은 메인척(21)과, 이 메인척(21)의 저면에 설치되는 에어실린더(60)와, 이 에어실린더(60)에 연결된 실린더로드(61)에 의해 상기 메인척(21)의 전후좌우 네 방향에 각각 결합 설치되는 보조척(22)으로 구성된다.And the wafer chuck 20 according to the present invention, as shown in Figure 2, is fixedly installed on the upper surface of the rotating shaft 10 is rotated in a state in which the wafer (W) is seated when the driving force of the rotary motor is applied and than the diameter of the wafer Front, rear, right and left of the main chuck 21 by a small main chuck 21, an air cylinder 60 provided on the bottom of the main chuck 21, and a cylinder rod 61 connected to the air cylinder 60. It consists of auxiliary chucks 22 which are respectively installed in four directions.

상기 각각의 보조척(22)의 상면에도 역시 웨이퍼(W)를 흡착 고정하기 위한 진공홀(22a)이 형성되며, 상기 각각의 보조척(22) 저면에는 상기 진공홀(22a)에 연결되도록 진공라인(22b)이 설치된다.A vacuum hole 22a is also formed on the upper surface of each of the auxiliary chucks 22 to adsorb and fix the wafer W, and a vacuum is connected to the vacuum hole 22a at the bottom of each of the auxiliary chucks 22. Line 22b is installed.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 웨이퍼척을 이용하여 포토 레지스트 코팅공정 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the photoresist coating process using the wafer chuck according to the present invention configured as described above are as follows.

우선, 도 3a에 도시한 바와 같이 메인척(21)으로부터 소정 간격으로 각각의 보조척(22)이 벌려진 상태에서 메인척(21) 및 보조척(22)의 상면에 웨이퍼(W)가 안착되면, 상기 메인척(21) 및 보조척(22)의 진공홀(21a)(22a)을 통해 진공이 공급되어 웨이퍼(W)를 흡착 고정하게 되고, 회전모터에 의해 회전축(10)이 회전하게 되면 웨이퍼(W)가 안착된 상태에서 웨이퍼척(20)이 소정의 속도로 회전하게 되며, 그 회전하고 있는 웨이퍼(W) 위에 포토 레지스트 공급노즐(30)로부터 소정량의 포토 레지스트를 분사하여 웨이퍼(W)에 코팅공정을 진행한다.First, as shown in FIG. 3A, when the auxiliary chuck 22 is opened from the main chuck 21 at predetermined intervals, the wafer W is seated on the upper surfaces of the main chuck 21 and the auxiliary chuck 22. When the vacuum is supplied through the vacuum holes 21a and 22a of the main chuck 21 and the auxiliary chuck 22 to suck and fix the wafer W, and the rotary shaft 10 is rotated by the rotary motor. The wafer chuck 20 is rotated at a predetermined speed while the wafer W is seated, and a predetermined amount of photoresist is sprayed from the photoresist supply nozzle 30 onto the rotating wafer W to produce a wafer ( The coating process is carried out in W).

이와 같이 웨이퍼(W)의 회전시 보조척(22)이 웨이퍼(W)의 주변부를 지지하고 있으므로 웨이퍼(W)가 좌우로 유동하는 것을 방지하게 된다.In this way, since the auxiliary chuck 22 supports the periphery of the wafer W during the rotation of the wafer W, the wafer W is prevented from flowing from side to side.

한편, 포토 레지스트 코팅공정이 완료되면 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 보조척(22)에 연결된 실린더로드(61)가 에어실린더(60) 내부로 삽입되면서 보조척(22)이 메인척(21)에 밀착된 상태를 유지하며, 이 상태에서 캐치컵(40)의 저면에 설치된 린스액 분사노즐(50)을 통해 웨이퍼(W)의 저면에 린스액을 분사하여 웨이퍼(W)의 저면에 부착된 이물질을 제거하게 된다.Meanwhile, when the photoresist coating process is completed, as shown in FIG. 3B, the cylinder rod 61 connected to the auxiliary chuck 22 is inserted into the air cylinder 60, and the auxiliary chuck 22 is the main chuck 21. In this state, the rinse liquid is sprayed onto the bottom surface of the wafer W and attached to the bottom surface of the wafer W through the rinse liquid injection nozzle 50 installed on the bottom surface of the catch cup 40. Removed foreign matter.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 코팅장비용 웨이퍼척은 웨이퍼의 직경보다 작은 메인척과, 이 메인척의 사방에 웨이퍼의 주변부 저면을 지지하기 위한 보조척을 설치함으로써 코팅공정시에는 웨이퍼척이 회전할 때 웨이퍼가 유동되는 것을 방지하여 균일한 코팅을 이룰 수 있고, 코팅공정의 완료시에는 상기 보조척을 메인척에 삽입하여 웨이퍼의 저면에 린스액을 분사하여 웨이퍼 저면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.As described above, the wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment according to the present invention is provided with a main chuck smaller than the diameter of the wafer, and an auxiliary chuck for supporting the peripheral bottom of the wafer at four sides of the main chuck, thereby providing a wafer chuck during the coating process. This rotation prevents the wafer from flowing and achieves a uniform coating. Upon completion of the coating process, the auxiliary chuck is inserted into the main chuck to spray a rinse liquid onto the bottom of the wafer to remove foreign matter from the bottom of the wafer. can do.

Claims

A semiconductor wafer fixedly installed on an upper surface of the rotating shaft and configured to include a main chuck that rotates while the wafer is seated when the driving force of the rotating motor is applied, and an auxiliary chuck coupled to the four sides of the main chuck by moving means. Wafer chuck for coating equipment.

The method of claim 1, wherein the moving means comprises a plurality of air cylinders installed on the bottom surface of the main chuck, and a cylinder rod coupled to each of the air cylinder and the auxiliary chuck to move the auxiliary chuck. Wafer chuck for semiconductor wafer coating equipment.