KR20050068545A - 반도체 제조공정의 웨이퍼 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정의 웨이퍼 척에 관한 것으로, 원판체 형상의 몸체, 그 몸체의 가장자리에서 돌출 형성되는 외측 가드링(guard-ring) 및 바깥 테두리가 연결된 상태에서 돌출 형성되어 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지 측벽(支持 側壁)을 포함하는 구성을 특징으로 한다.

이에 따라, 반도체 웨이퍼와의 접촉면적을 줄이면서도 반도체 웨이퍼의 안착력이 향상되므로 노광공정(露光工程) 등에서 로컬 디포커스(local defocus) 발생 가능성이 현저히 저하되어 반도체 제조공정의 생산성이 향상된다.

Description

반도체 제조공정의 웨이퍼 척{Wafer chuck of semiconductor manufacturing process}

본 발명은 반도체 제조공정의 웨이퍼 척에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 반도체 웨이퍼와의 접촉면적을 줄이면서도 반도체 웨이퍼의 안착력이 향상되도록 웨이퍼 지지부재가 개선된 반도체 제조공정의 웨이퍼 척에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼의 제조공정중 노광공정(露光工程) 등에서는 반도체 웨이퍼를 지지하기 위하여 웨이퍼 척이 이용되고 있다. 이러한 웨이퍼 척은 반도체 웨이퍼에 소정의 작업을 실시할 수 있도록 반도체 웨이퍼를 견고히 안착시키는 역할을 한다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 웨이퍼 척(10)은 몸체(11), 외측 가드링(12), 지지핀(13) 및 진공홀(14)을 포함한다.

몸체(11)는 원판체 형상을 가진다. 외측 가드링(12)은 몸체(11)의 가장자리에서 도 2의 F1방향으로 돌출 형성되고, 반도체 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지한다. 지지핀(13)은 외측 가드링(15)에 의해 둘러싸인 내측영역내에서 도 2의 F1방향으로 돌출 형성되고, 반도체 웨이퍼(W)를 지지한다. 진공홀(14)은 반도체 웨이퍼(W)가 외측 가드링(12) 및 지지핀(13) 상에 견고히 안착될 수 있도록 외측 가드링(12)으로 둘러싸인 내부공간(S1)을 진공 분위기로 만든다.

그러나, 종래 반도체 제조공정의 웨이퍼 척(10)은 도 1에서와 같이 반도체 웨이퍼(W)를 안정적으로 지지하기 위해 몸체(11)상에 촘촘히 형성된 많은 수의 지지핀(13)을 구비하고 있기 때문에, 도 2에서와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 저면에 먼지와 같은 이물질(D)이 묻어 있는 경우에 이러한 이물질(D)이 지지핀(13)상에 놓일 수 있게 되는 확률이 높아진다. 이와 같이 지지핀(13)상에 이물질(D)이 놓이게 되면 이물질(D)의 형상에 의하여 반도체 웨이퍼(W)의 일부분이 F1방향으로 볼록하게 변형되어 높이차(C)가 발생되므로 노광공정 등에서 로컬 디포커스(local defocus)가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 반도체 웨이퍼와의 접촉면적을 줄이면서도 반도체 웨이퍼의 안착력이 향상되도록 개선된 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 웨이퍼 척은, 원판체 형상의 몸체, 그 몸체의 가장자리에서 상방향으로 돌출 형성되어 반도체 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 외측 가드링(guard-ring), 그 외측 가드링에 의해 둘러싸인 그 몸체상의 제1내측영역내에서 상방향으로 돌출 형성되어 그 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부재를 구비한 반도체 제조공정의 웨이퍼 척에 있어서, 그 웨이퍼 지지부재는, 바깥 테두리가 연결된 상태에서 상방향으로 돌출 형성되는 지지 측벽(支持 側壁)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 지지 측벽에 의해 둘러싸인 그 몸체상의 제2내측영역내에 진공홀(vacuum hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 지지 측벽은 그 몸체의 중심부에 위치하는 제1지지 측벽 및 그 몸체의 중심부에서 벗어난 중심외(中心外) 부분에 위치하는 복수의 제2지지 측벽을 포함하고, 그 제1지지 측벽은 원 모양의 횡단면을 가지며, 그 제2지지 측벽 각각은 직사각 모양의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 지지 측벽은, 그 몸체의 중심부에서 외곽부로 향하는 하나 이상의 방사방향(放射方向)을 따라 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 방사방향은 제1 내지 제8방사방향을 포함하고, 그 제1 내지 제8방사방향 중에서 선택된 인접한 두 방사방향의 사이각은 45°인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 더욱 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 J-J′에 대한 단면도이다.

도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 척(20)은 몸체(21), 외측 가드링(guard-ring)(22), 지지 측벽(支持 側壁)(25) 및 진공홀(vacuum hole)(28)을 포함한다.

몸체(21)는 원판체 형상을 가진다. 외측 가드링(22)은 몸체(21)의 가장자리에서 도 4의 F2방향으로 돌출 형성되고, 반도체 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지한다. 외측 가드링(22)의 플랫존 지지부(22a)는 반도체 웨이퍼(W)의 플랫존(flat-zone) 부분을 지지한다.

지지 측벽(支持 側壁)(25)은 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)을 포함한다. 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)은 각각의 바깥 테두리가 연결된 상태에서 도 4의 F2방향으로 돌출 형성된다. 즉, 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)은 각각 원통 형상 및 사각통 형상과 유사하다. 제1지지 측벽(26)은 몸체(21)의 중심부에 위치하고, 원모양의 횡단면을 가진다. 제2지지 측벽(27)은 몸체(21)의 중심부를 제외한 나머지 부분인 중심외(中心外) 부분에 위치하고, 직사각 모양의 횡단면을 가진다.

특히 제2지지 측벽(27)은 총 16개로 이루어지는데, 몸체의 중심부에서 외곽부로 향하는 8개의 방사방향(放射方向)을 따라 각 2개씩이 배열된다. 전술한 8개의 방사방향 중에서 인접한 두 개의 사이각(K)은 45°인 것이 바람직하다.

진공홀(28)은 제1 및 제2지지 측벽(26)(27) 각각에 의해 둘러싸인 몸체(21)상의 내측영역 중심부에 각각 형성된다. 진공홀(28)은 제1지지 측벽으로 둘러싸인 내부공간(S2)과 제2지지 측벽으로 둘러싸인 내부공간(S3)을 진공 분위기로 만든다.

이에 따라, 반도체 웨이퍼(W)가 외측 가드링(22) 및 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)상에 견고히 안착될 수 있다. 또한, 종래와 달리 웨이퍼 척(20)이 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하는 부위가 도 4에서와 같이 외측 가드링(22) 일부와 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)의 상면에 국한되므로, 반도체 웨이퍼(W)의 저면에 먼지와 같은 이물질(D)이 묻어 있는 경우에 이러한 이물질(D)이 제1 및 제2지지 측벽(26)(27)의 상면 상에 놓일 수 있게 되는 확률이 종래보다 현저히 낮아지게 된다. 따라서, 종래에 빈번하게 나타나는 로컬 디포커스가 발생되지 않을 가능성이 현저히 높아진다.

도 5는 도 3에서의 제2지지 측벽을 상세히 나타낸 사시도이다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 제2지지 측벽은 F2방향으로 돌출 형성되어 있고, 그 횡단면이 직사각 형태로 되어 있다. 이러한 직사각 형태의 각 모서리는 도 5에서와 같이 라운드(round) 처리되어 있는 것이 바람직하다.

반도체 웨이퍼(도 4의 W)의 안착성을 저하시키지 않으면서도 반도체 웨이퍼(도 4의 W)와 웨이퍼 척(도 4의 20)간의 접촉면적을 줄이기 위하여, 제2지지 측벽(27)의 두께(t)는 1mm인 것이 바람직하고, 제2지지 측벽(27)의 길이(L)×폭(W)×높이(H)는 20(mm)×5(mm)×0.5(mm)인 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 웨이퍼 척은, 바깥 테두리가 연결된 상태에서 상방향으로 돌출 형성되는 지지 측벽을 포함하는 구성으로써, 반도체 웨이퍼와의 접촉면적을 줄이면서도 반도체 웨이퍼의 안착력이 향상되므로 노광공정 등에서 로컬 디포커스 발생 가능성이 현저히 저하되어 반도체 제조공정의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1의 I-I′에 대한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조공정의 웨이퍼 척을 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 3의 J-J′에 대한 단면도이다.

도 5는 도 3에서의 제2지지 측벽을 상세히 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 웨이퍼 척 21: 웨이퍼 척의 몸체

22: 외측 가드링 26, 27: 제1 및 제2지지 측벽

28: 진공홀 W: 웨이퍼

D: 이물질

Claims (5)

1. 원판체 형상의 몸체, 상기 몸체의 가장자리에서 상방향으로 돌출 형성되어 반도체 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 외측 가드링(guard-ring), 상기 외측 가드링에 의해 둘러싸인 상기 몸체상의 제1내측영역내에서 상방향으로 돌출 형성되어 상기 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부재를 구비한 반도체 제조공정의 웨이퍼 척에 있어서,

   상기 웨이퍼 지지부재는,

   바깥 테두리가 연결된 상태에서 상방향으로 돌출 형성되는 지지 측벽(支持 側壁)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 웨이퍼 척.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지 측벽에 의해 둘러싸인 상기 몸체상의 제2내측영역내에 진공홀(vacuum hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 웨이퍼 척.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지 측벽은 상기 몸체의 중심부에 위치하는 제1지지 측벽 및 상기 몸체의 중심부에서 벗어난 중심외(中心外) 부분에 위치하는 복수의 제2지지 측벽을 포함하고,

   상기 제1지지 측벽은 원 모양의 횡단면을 가지며,

   상기 제2지지 측벽 각각은 직사각 모양의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 웨이퍼 척.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 지지 측벽은,

   상기 몸체의 중심부에서 외곽부로 향하는 하나 이상의 방사방향(放射方向)을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 웨이퍼 척.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 방사방향은 제1 내지 제8방사방향을 포함하고,

   상기 제1 내지 제8방사방향 중에서 선택된 인접한 두 방사방향의 사이각은 45°인 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 웨이퍼 척.