KR20060072416A - Apparatus of wafer chuck - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 척(wafer chuck) 장치를 제시한다. 본 발명에 따르면, 서로 다른 온도로 설정된 다수 개의 독립적인 온도 영역을 구비하며 웨이퍼를 지지하는 몸체를 포함하여 구성되는 포토레지스트(photoresist) 코팅(coating) 장비의 웨이퍼 척을 제시한다. A wafer chuck apparatus is presented. According to the present invention, there is proposed a wafer chuck of a photoresist coating apparatus having a plurality of independent temperature zones set at different temperatures and comprising a body for supporting a wafer.

코팅, 온도 제어, 포토레지스트, 두께 변동, 척Coating, temperature control, photoresist, thickness variation, chuck

Description

웨이퍼 척 장치{Apparatus of wafer chuck}Wafer chuck device {Apparatus of wafer chuck}

도 1 및 도 2는 종래의 코팅(coating) 장비에 사용되는 웨이퍼 척 장치에 설정될 온도를 구하는 과정을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 그래프(graph)들이다. 1 and 2 are graphs schematically illustrated to explain a process of obtaining a temperature to be set in a wafer chuck apparatus used in a conventional coating equipment.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코팅(coating) 장비에 사용되는 웨이퍼 척 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a schematic view illustrating a wafer chuck device used in a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼(wafer) 상의 레지스트(resist)를 코팅(coating)하는 장비에 채용된 웨이퍼 척(wafer chuck) 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to a wafer chuck apparatus employed in equipment for coating a resist on a wafer.

리소그래피 기술은 반도체 소자 제조 과정과 같은 미세 패턴을 형성하는 데 사용되고 있다. 이러한 리소그래피 기술은 전사하고자 하는 패턴 형상이 형성된 마스크(mask)를 이용하여 노광 및 현상하여 웨이퍼(wafer) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 과정으로 이해될 수 있다. 따라서, 이러한 리소그래피 기술은 웨이퍼 상의 레지스트층을 코팅(coating)하는 과정을 수반한다. 그런데, 이러한 레지스트층 을 코팅하는 과정에서 온도 조절에 의해 포토레지스트의 두께가 변화될 수 있다. 따라서, 종래의 기술에서는 코팅 장비의 웨이퍼 척의 온도 조절을 통하여 포토레지스트 프로파일(profile)을 변화시켜 두께 균일도(uniformity)를 증가시키려 하고 있다. Lithography techniques are used to form fine patterns, such as in semiconductor device manufacturing. Such lithography may be understood as a process of forming a photoresist pattern on a wafer by exposing and developing using a mask on which a pattern shape to be transferred is formed. Thus, such lithography techniques involve coating a layer of resist on a wafer. However, in the process of coating such a resist layer, the thickness of the photoresist may be changed by temperature control. Accordingly, in the related art, the thickness uniformity is increased by changing the photoresist profile through temperature control of the wafer chuck of the coating equipment.

도 1 및 도 2는 종래의 코팅(coating) 장비에 사용되는 웨이퍼 척 장치에 설정될 온도를 구하는 과정을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 그래프(graph)들이다.1 and 2 are graphs schematically illustrated to explain a process of obtaining a temperature to be set in a wafer chuck apparatus used in a conventional coating equipment.

도 1을 참조하면, 일정한 온도 조건들에서 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하면, 코팅 과정을 수행하는 웨이퍼들의 수에 따라 코팅된 포토레지스트의 두께가 변화되게 된다. 이러한 변화 형태는 설정된 온도에 따라 달라진다. 따라서, 포토레지스트 온도에 따른 기준 두께와 두께 변동 범위를 살펴보면 도 2에 제시된 바와 같다. 이러한 과정을 통해 포토레지스트의 두께를 최적화시키는 온도를 설정하여 공정 온도로 설정(setup)하게 된다. Referring to FIG. 1, when the photoresist is coated on a wafer at constant temperature conditions, the thickness of the coated photoresist is changed according to the number of wafers to perform the coating process. This type of change depends on the set temperature. Therefore, the reference thickness and the range of thickness variation according to the photoresist temperature are shown in FIG. 2. Through this process, a temperature for optimizing the thickness of the photoresist is set and set as a process temperature.

그런데, 이와 같이 포토레지스트를 코팅할 때 웨이퍼 척에 인가될 온도는 구할 수 있지만, 이러한 온도 조절은 하나의 온도를 선택하여 웨이퍼 척에 설정하고 있다. 즉, 웨이퍼 척이 하나의 선택된 온도로 유지되도록 설정된다. 따라서, 웨이퍼 척 내에서 위치별로 온도가 설정되지 못하므로, 온도 조절에 의해 코팅되는 포토레지스트의 두께 균일도를 증가시키는 데 한계가 있게 된다. By the way, when the photoresist is coated in this way, the temperature to be applied to the wafer chuck can be obtained, but such temperature control is set at the wafer chuck by selecting one temperature. That is, the wafer chuck is set to remain at one selected temperature. Therefore, since the temperature is not set for each position in the wafer chuck, there is a limit in increasing the thickness uniformity of the photoresist coated by temperature control.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 온도 조절에 의해 코팅되는 포토레 지스트의 두께 균일도를 증가시킬 수 있는 코팅 장비의 웨이퍼 척을 제시하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to propose a wafer chuck of the coating equipment that can increase the thickness uniformity of the photoresist coated by temperature control.

상기의 기술적 과제를 위한 본 발명의 일 실시예는, 서로 다른 온도로 설정된 다수 개의 독립적인 온도 영역을 구비하며 웨이퍼를 지지하는 몸체를 포함하는 웨이퍼 척을 제시한다.One embodiment of the present invention for the above technical problem, a wafer chuck having a plurality of independent temperature zones set to different temperatures and including a body for supporting the wafer.

상기 온도 영역은 상기 몸체의 중심을 중심으로 동심원 상으로 감싸는 영역으로 설정된 트랙(track) 영역을 포함하여 구성될 수 있다. The temperature region may include a track region set as a region surrounding a center of the body in a concentric circle.

상기 몸체에 의해 지지되는 상기 웨이퍼는 포토레지스트가 코팅된 것일 수 있다. The wafer supported by the body may be coated with a photoresist.

상기 몸체에 의해 지지되는 상기 웨이퍼는 노광된 포토레지스트를 포함하고 있고, 상기 노광된 포토레지스트는 상기 웨이퍼가 상기 몸체에 지지된 채 현상되는 것일 수 있다. The wafer supported by the body may include an exposed photoresist, and the exposed photoresist may be developed while the wafer is supported by the body.

본 발명에 따르면, 온도 조절에 의해 코팅되는 포토레지스트의 두께 균일도를 증가시킬 수 있는 코팅 장비의 웨이퍼 척을 제시할 수 있다. According to the present invention, it is possible to present a wafer chuck of coating equipment that can increase the thickness uniformity of the photoresist coated by temperature control.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서는 포토레지스트 코팅 장비의 웨이퍼 척에 여러 온도 범위를 동시에 설정하여 웨이퍼 척이 다수 개의 온도들로 각각 설정되는 여러 개의 온도 영역들을 가지도록 할 수 있다. 이에 따라, 온도 조절은 웨이퍼 척 내에서 위치 별로 각각 독립적으로 별도로 설정할 수 있다. 따라서, 온도 조절을 위해 웨이 퍼 척에 설정되는 온도를 척 내의 위치별로 설정할 수 있어, 웨이퍼 척 상에 장착되는 웨이퍼의 온도를 위치 별로 제어할 수 있다. In an embodiment of the present invention, several temperature ranges may be simultaneously set on the wafer chuck of the photoresist coating equipment so that the wafer chuck has several temperature regions each set to a plurality of temperatures. Accordingly, the temperature control can be set separately independently for each position in the wafer chuck. Therefore, the temperature set in the wafer chuck for temperature control can be set for each position in the chuck, so that the temperature of the wafer mounted on the wafer chuck can be controlled for each position.

이에 따라, 포토레지스트를 웨이퍼 상에 코팅할 때 보다 넓은 범위로 온도 조절이 가능하여, 포토레지스트의 층의 두께 균일도를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 포토레지스트의 프로파일의 개선이 가능하고 두께 균일성을 증가시킬 수 있어, 이러한 포토레지스트의 층을 노광 및 현상하고 노광 및 현상된 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하는 선택적 식각 공정을 수행할 때 패턴의 임계 선폭(CD: Critical Dimension)을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the temperature can be controlled in a wider range when coating the photoresist on the wafer, thereby increasing the thickness uniformity of the layer of the photoresist. As such, it is possible to improve the profile of the photoresist and increase the thickness uniformity, so that when performing a selective etching process using the exposed and developed photoresist pattern as an etching mask, exposing and developing the layer of such photoresist. It is possible to improve the critical dimension (CD) of the pattern.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코팅(coating) 장비에 사용되는 웨이퍼 척 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a schematic view illustrating a wafer chuck device used in a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 코팅 장비에서 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 척 장치는 서로 다른 온도로 설정된 다수 개의 온도 영역(210, 220, 230)을 구비하며 웨이퍼(100)를 지지하는 몸체(200)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 3, a wafer chuck apparatus for supporting a wafer in a photoresist coating apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of temperature regions 210, 220, and 230 set at different temperatures, and includes a wafer 100. It may be configured to include a body 200 for supporting.

이때, 각각의 온도 영역들(210, 220, 230)은 몸체(200)의 중심을 중심으로 동심원 상으로 감싸는 영역으로 설정된 트랙(track) 영역을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 각각의 온도 영역들(210, 220, 230)은 상호 간에 독립적으로 온도가 제어되도록 구성된다. 예컨대, 온도 영역들(210, 220, 230) 별로 온도 조절부, 예컨대, 히터(heater) 또는/및 냉각부 등을 구비하는 온도 조절부(도시되지 않음) 등을 구비하여 서로 다른 온도로 조절될 수 있다. In this case, each of the temperature regions 210, 220, and 230 may include a track region set as a region surrounding the center of the body 200 in a concentric circle. Each of these temperature zones 210, 220, 230 is configured to control the temperature independently of each other. For example, a temperature controller (not shown) having a temperature controller, for example, a heater or a cooling unit, and the like, may be adjusted to different temperatures for each of the temperature regions 210, 220, and 230. Can be.

이때, 각각의 온도 영역들(210, 220, 230)에 설정되는 설정 온도는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 종래의 온도 레시피(recipe)를 구하는 방법으로 얻어질 수 있다. In this case, the set temperature set in each of the temperature regions 210, 220, and 230 may be obtained by a method of obtaining a conventional temperature recipe as described with reference to FIGS. 1 and 2.

이와 같이 온도 영역들(210, 220, 230) 별로 다른 온도로 설정 제어하면서 웨이퍼 척(200) 상에 장착된 웨이퍼(100) 상에 포토레지스트를 코팅함으로써, 코팅되는 포토레지스트의 층의 두께 균일성을 증가시킬 수 있다. As such, by coating the photoresist on the wafer 100 mounted on the wafer chuck 200 while setting and controlling different temperatures for each of the temperature regions 210, 220, and 230, the thickness uniformity of the layer of the photoresist to be coated is coated. Can be increased.

한편, 이러한 웨이퍼 척(200)의 개념은 현상 공정을 수행하는 현상 장비에 채용되는 웨이퍼 척에도 적용될 수 있다. 즉, 노광된 포토레지스트를 표면 상에 가지고 있는 웨이퍼를 지지하는 현상 장비의 웨이퍼 척 또한 여러 개의 독립적으로 설정 제어되는 온도 영역들을 가지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 노광된 포토레지스트는 상기 웨이퍼가 웨이퍼 척에 지지된 채 현상될 때, 온도에 의한 영향을 균일하게 받게 되어 균일한 CD를 가지게 현상될 수 있다. On the other hand, the concept of the wafer chuck 200 may be applied to a wafer chuck that is employed in the development equipment for performing the development process. That is, the wafer chuck of the developing apparatus supporting the wafer having the exposed photoresist on the surface may also be formed with several independently set and controlled temperature regions. Accordingly, the exposed photoresist may be developed to have a uniform CD by being uniformly affected by temperature when the wafer is developed while being supported by the wafer chuck.

상술한 본 발명에 따르면, 포토레지스트의 프로파일을 개선할 수 있어, 코팅되는 포토레지스트의 층의 두께 균일성을 개선할 수 있다. 이에 따라, 패터닝 과정에서 패턴의 임계 선폭(CD)의 향상을 구현할 수 있다. According to the present invention described above, it is possible to improve the profile of the photoresist, thereby improving the thickness uniformity of the layer of the photoresist to be coated. Accordingly, it is possible to implement the improvement of the critical line width CD of the pattern in the patterning process.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명은 여러 형태로 변형될 수 있다. Although the present invention has been described through specific embodiments, the present invention may be modified in various forms by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

Claims (4)

서로 다른 온도로 설정된 다수 개의 독립적인 온도 영역을 구비하며 웨이퍼를 지지하는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 장치. A wafer chuck device comprising a body for supporting a wafer having a plurality of independent temperature zones set at different temperatures. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 온도 영역은 상기 몸체의 중심을 중심으로 동심원 상으로 감싸는 영역으로 설정된 트랙(track) 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 장치. And the temperature area includes a track area set as an area that wraps concentrically around a center of the body. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 몸체에 의해 지지되는 상기 웨이퍼에는 포토레지스트가 코팅되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 장치. Wafer chuck device characterized in that the photoresist is coated on the wafer supported by the body. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 몸체에 의해 지지되는 상기 웨이퍼는 노광된 포토레지스트를 포함하고 있고 상기 노광된 포토레지스트는 상기 웨이퍼가 상기 몸체에 지지된 채 현상되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 장치. And wherein the wafer supported by the body includes an exposed photoresist, wherein the exposed photoresist is developed while the wafer is supported on the body.
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