KR20080061943A - 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치 - Google Patents

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Abstract

이온 빔(beam)이 조사될 웨이퍼를 지지하는 척(chuck), 척을 관통하며 업-다운(up-down) 동작하여 척 상에 장착 또는 탈착되는 웨이퍼를 지지하고 표면에 테플론 코팅(teflon coating)층을 가지는 리프트 핀(lift pin)들을 포함하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 제시한다.
이온주입, 리프트핀, 스크래치, 테플론

Description

이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치{Apparatus for supporting wafer in ion implanter}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 제시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이온 주입 장비의 리프트 핀 어셈블리(lift pin assembly)를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온 주입 장비의 리프트 핀을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 반도체 소자 제조에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼 후면 결함(wafer backside defect)을 개선하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 과정에 불순물 이온을 주입하는 과정에 이온 주입 장비가 이용되고 있다. 베리안(Varian) 사의 중전류 이온 주입 장비인 "VIISta810EHP"나 저에너지 이온 주입 장비인 "VIIStaHC"의 경우, 이온 주입이 수행될 웨이퍼를 지지하는 척(chuck)에 웨이퍼를 장착하거나 탈착할 때 리프트 핀(lift pin)의 업-다운(up/down) 동작에 의해서 웨이퍼가 유도되고 있다. 이에 따라, 리프트 핀은 웨이퍼의 후면에 접촉하여 웨이퍼를 척 상으로 이끌거나 또는 척 상에서 올려 이송 로봇암(robot arm)이 웨이퍼를 수납하여 이송하도록 유도하고 있다.
리프트 핀이 웨이퍼 후면에 접촉함에 따라 웨이퍼의 후면에 원하지 않는 불량 또는 결함이 유발될 수 있다. 예컨대 리프트 핀이 접촉하는 웨이퍼 후면에 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이러한 스크래치성 결함의 발생은 이온 주입 과정 이후에 수행되는 다른 공정에서의 포토리소그래피(photolithography) 과정에서 노광 불량을 유발하는 요인으로 작용할 수 있다.
예컨대, 웰(well) 형성이나 문턱 전압(Vt) 조절을 위한 이온 주입 과정에서 유발된 후면 스크래치 결함은, 후속되는 게이트 패터닝(gate patterning)을 위한 노광 과정에서 포커스 불량에 따른 디포커스(defocus)를 유발하는 요인으로 작용할 수 있다. 이에 따라, 후속 게이트 공정에 패턴 불량이 유발되어 포토레지스트 리워크(rework) 과정이 별도로 수행되거나 장비 불량이 유발되어 반도체 제조 과정에 상당한 시간 손실을 유발하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼 후면 결함을 억제하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 제시하는 데 있다.
상기 기술 과제를 위한 본 발명의 일 관점은, 이온 빔(beam)이 조사될 웨이 퍼를 지지하는 척(chuck); 및 상기 척을 관통하며 업-다운(up-down) 동작하여 상기 척 상에 장착 또는 탈착되는 상기 웨이퍼를 지지하고 표면에 테플론 코팅(teflon coating)층을 가지는 리프트 핀(lift pin)들을 포함하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 제시한다.
상기 리프트 핀의 상기 웨이퍼의 후면에 접촉하는 끝단은 라운드(round) 처리되어 라운드 형상을 가지는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 제시한다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼 후면 결함을 억제하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 제시할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치의 리프트 핀(lift pin)의 끝단을 라운드(round) 처리하여 라운드 형상을 가지게 하고, 리프트 핀에 테플론(teflon) 코팅(coating)을 수행한다. 이에 따라, 리프트 핀이 웨이퍼의 장착 탈착을 유도하기 위해서 업 다운 동작을 수행할 때, 리프트 핀의 웨이퍼 후면에의 접촉 시 웨이퍼 후면에 스크래치와 같은 손상이 유발되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 리프트 핀의 접촉 끝단이 라운드 처리되고 또한 테플론 코팅 처리됨에 따라, 리프트 핀의 오염을 억제하면서 웨이퍼 후면의 스크래치 발생을 억제할 수 있다. 리프트 핀은 금속 재질, 예컨대, 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 구성되어, 리프트 핀 자체의 깨짐(broken)을 방지하여 웨이퍼의 안정적인 지지를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 제시한 도면이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따 른 이온 주입 장비의 리프트 핀 어셈블리(lift pin assembly)를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온 주입 장비의 리프트 핀을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 지지 장치는 이온 주입 장비의 이온 빔(101)이 조사되는 챔버(chamber)의 내부 공간(103)에 설치된다. 이온 빔(101)에 대향되는 위치에 웨이퍼(100)를 지지하기 위해서, 웨이퍼 척(200)이 설치된다. 웨이퍼(100)는 로봇암의 이동에 의해 웨이퍼 척(200) 상으로 이동하고, 웨이퍼 척(200)을 관통하며 업 동작하는 리프트 핀(310)에 후면이 접촉하여 지지된다.
이후에, 로봇 암은 업 동작한 리프트 핀(310)에 웨이퍼(100)를 올려놓고, 다시 원위치로 돌아간다. 이후에, 리프트 핀(310)이 리프트 핀(310)을 지지하는 몸체부(300) 또는 어셈블리의 동작에 의해 다운 동작하게 되고, 이에 따라, 웨이퍼(100)는 척(200) 상에 올려지게 된다. 척(200) 상에 웨이퍼(100)가 안착된 후, 이온 빔(101)이 웨이퍼(100) 상으로 조사되어 이온 주입되게 된다. 이온 주입 후 리프트 핀(310)은 업 동작하게 되고, 로봇 암이 다시 상승한 웨이퍼(100)를 잡아 탈착시키게 된다.
리프트 핀(310)이 웨이퍼(100)의 후면에 접촉하여 지지하고 위치를 이끌 때, 리프트 핀(310)과 웨이퍼(100)의 접촉 부위에 스크래치 등의 결함이 유발되는 것을 방지하기 위해서, 리프트 핀(310)의 몸체 표면에 테플론 코팅(teflon coating)을 수행한다. 리프트 핀(310)은, 도 2 및 도 4에 제시된 바와 같이, 안정적인 웨이 퍼(100)의 지지와 함께 자체의 깨짐을 억제하기 위해서 스테인리스 재질의 몸체(311)를 가지게 형성된다. 그리고, 몸체 끝단(도 4의 313)은 라운드(round) 처리되어 라운드 형상을 가진다. 라운드 형상의 끝단(313)을 포함하는 리프트 핀(310)의 몸체(311)의 표면에 테플론 코팅층(312)을 형성한다.
이와 같이 리프트 핀(310)이 라운드 형상의 끝단(313) 및 테플론 코팅층(312)을 가지게 형성되므로, 리프트 핀(310)과 웨이퍼(100)의 후면이 접촉될 때, 리프트 핀(310)에 의한 웨이퍼(100) 후면에의 스크래치성 결함 방생을 억제할 수 있다. 또한, 몸체(311) 자체는 보다 강인한 재질인 스테인리스스틸(SUS) 재질로 형성되므로, 리프트 핀(310)의 깨짐 등의 불량 발생을 보다 억제할 수 있어, 리프트 핀(310)의 사용 연한을 보다 길게 유도할 수 있다.
이와 같은 웨이퍼 지지 장치는 웨이퍼 후면에의 스크래치성 결함을 억제하는 효과를 구현하는 한, 이온 주입 장비 이외의 다른 반도체 소자 제조 장치의 웨이퍼 지지 장치로 응용될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 이온 주입 과정에서 웨이퍼의 후면에 스크래치성 결함이 유발되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 후속 노광 과정에서 웨이퍼 후면 결함에 의한 포커스 불량이 유발되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자 제조의 생산성 증대를 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것으로 해석되어지는 것은 바람직하지 않다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능한 것으로 이해될 수 있다.

Claims (2)

  1. 이온 빔(beam)이 조사될 웨이퍼를 지지하는 척(chuck); 및
    상기 척을 관통하며 업-다운(up-down) 동작하여 상기 척 상에 장착 또는 탈착되는 상기 웨이퍼를 지지하고 표면에 테플론 코팅(teflon coating)층을 가지는 리프트 핀(lift pin)들을 포함하는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리프트 핀의 상기 웨이퍼의 후면에 접촉하는 끝단은 라운드(round) 처리되어 라운드 형상을 가지는 이온 주입 장비의 웨이퍼 지지 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101482045B1 (ko) * 2013-10-30 2015-01-21 (주)제이씨이노텍 이온 임플란트 장비의 카트리지 모듈

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