KR20090032473A - 웨이퍼 지지 방법 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 척 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 지지 방법에 있어서, 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상한다. 보상된 결과에 따라 웨이퍼를 수평하게 지지한다. 보상된 높이 차이에 따라 웨이퍼를 지지하기 때문에 웨이퍼의 후면에 파티클이 형성되어 있거나, 웨이퍼의 표면이 평면이 아니더라도 웨이퍼를 수평하게 지지할 수 있다.

Description

웨이퍼 지지 방법 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 척 {METHOD OF SUPPORTING A WAFER AND WAFER CHUCK FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 웨이퍼 지지 방법 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 척에 관한 것이다. 보다 상세하게는 보상된 높이 차이에 따른 웨이퍼 지지 방법 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 척에 관한 것이다.
반도체 공정에 사용되는 스캐너(scanner) 장비에서의 웨이퍼 척은 웨이퍼와 직접적인 접촉을 하는데 이 경우, 웨이퍼의 표면이 수평도를 유지하지 못하거나 왜곡되어 있으면 디포커스(defocuse)가 발생할 위험도가 높다.
즉, 반도체 공정에 있어서 웨이퍼 상부에 필름 형성 공정이 진행됨에 따라 웨이퍼 후면에 각종 무/유기물의 오염 물질이 증착되거나 부착되게 된다. 이러한, 오염 물질이 부착된 웨이퍼는 웨이퍼 척에 올려지면서 문제를 유발시킨다. 웨이퍼 후면에 부착된 오염 물질에 의해서 웨이퍼 척에 올려진 웨이퍼의 높이가 차이가 나게 되고, 이러한 차이는 노광 공정에 있어서 초점이 맞지 않는 이상(defocus)을 유발하게 된다.
이러한 문제점은 반도체의 고집적화로 인하여 더욱 큰 손실이 되고 있는 형 편이다. 한편, 웨이퍼가 대구경화됨에 따라서 웨이퍼에 워페이지(warpage) 또는 스트레스로 인한 뒤틀림이 발생할 가능성이 커졌고, 이 경우에도 역시 웨이퍼가 올바르게 지지되지 않는 문제점이 있다.
도1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도1을 참조하면, 웨이퍼 척(100) 상부에 웨이퍼(200)가 지지된다.
웨이퍼(200)가 지지될 때, 웨이퍼(200)의 후면이 오염되어 파티클(210)이 형성되어 있는 경우, 웨이퍼(200)가 수평하게 지지되지 않기 때문에 파티클(210)이 형성된 부분에 상응하는 부분은 디포커스(220)가 발생하게 되는 문제가 있다.
도2a 및 도2b는 종래 기술에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도2a 및 도2b를 참조하면, 웨이퍼 척(100) 상부에 웨이퍼(200)가 지지된다.
웨이퍼(200)에 워페이지(warpage) 또는 스트레스 발생으로 인하여 뒤틀림이 발생될 경우, 웨이퍼(200)의 후면이 평면 프로파일을 가지지 못하기 때문에 상부면이 평면인 웨이퍼 척(100)에 밀착되어 지지될 수 없는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 높이 차이를 보상하는 웨이퍼 지지 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기된 웨이퍼 지지 방법을 이용한 웨이퍼 척을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 웨이퍼 지지 방법에 있어서, 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상한다. 상기 보상된 결과에 따라 상기 웨이퍼를 수평하게 지지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상하는 단계는, 상기 웨이퍼를 다수의 부상되어 있는 웨이퍼 지지 유닛들 위에 로딩(loading)한다. 상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따라 상기 웨이퍼 지지 유닛들에 서로 다른 압력을 제공하여, 상기 웨이퍼에 수평도를 부여한다. 또한, 상기 로딩된 웨이퍼 상부에 공기를 분사할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 웨이퍼 척은 다수의 웨이퍼 지지 유닛들 및 베이스를 포함한다. 상기 웨이퍼 지지 유닛들은 개별적으로 높이가 조절될 수 있다. 상기 베이스는 상기 웨이퍼 지지 유닛들을 수용한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 지지 유닛은 핀, 핀 수용부 및 공기 공급관을 포함한다. 상기 핀은 상기 웨이퍼의 하부면에 접촉하여 지지한다. 상기 핀 수용부는 상기 핀을 승강 가능하게 수용한다. 상기 공기 공급관은 상기 핀 수용부에 상기 핀을 부상시키기 위한 공기를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼의 상부면을 가압하기 위한 가압 유닛이 더 포함될 수 있다. 상기 가압 유닛은 공기를 상기 웨이퍼 상으로 분사하는 다수의 분사공들을 가질 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 웨이퍼의 표면 프로파일이 평면이 아니더라도 상기 웨이퍼를 안정적으로 수평하게 지지할 수 있기 때문에, 상기 웨이퍼에 대한 후속 노광 공정시 발생할 수 있는 디포커스를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 웨이퍼의 높이 차이를 보상하여 지지하기 때문에, 상기 웨이퍼의 후면에 파티클이 형성되어 있거나, 상기 웨이퍼의 표면이 평면이 아니더라도 상기 웨이퍼를 수평하게 지지할 수 있다. 또한 상기 웨이퍼의 상부면을 가압하기 때문에 더 안정적으로 상기 웨이퍼를 지지할 수 있게 된다.
따라서 상기 웨이퍼의 후면에 파티클이 형성되어 있거나 상기 웨이퍼가 워페이지(warpage) 또는 스트레스로 인해 뒤틀림이 발생한 경우에도 상기 웨이퍼를 수평하게 안정적으로 지지할 수 있게 되어 상기 웨이퍼에 대한 노광 공정시 발생할 수 있는 디포커스(defocus)를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하 게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 기판, 막, 영역, 패드 또는 패턴들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들이 기판, 각 막, 영역 또는 패드들의 "상에", "상부에" 또는 "상부면"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들이 직접 기판, 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 막, 다른 영역, 다른 패드 또는 다른 패턴들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들이 "제1", "제2", "제3" 및/또는 "예비"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1", "제2", "제3" 및/또는 "예비"는 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 지지 방법 및 이를 수행하기 위한 웨이퍼 척에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼 척
도3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도3을 참조하면, 웨이퍼 척은 웨이퍼 지지 유닛(135) 및 베이스(140)를 포함 한다. 웨이퍼(200)는 웨이퍼 지지 유닛(135)에 의하여 지지된다.
웨이퍼 지지 유닛(135)은 핀(110), 핀 수용부(120) 및 공기 공급관(130)을 포함한다.
핀(110)은 핀 수용부(120)에 수용되며, 웨이퍼(200)의 하부면을 지지한다.
핀 수용부(120)는 핀(110)을 승강 가능하게 수용한다.
공기 공급관(130)은 핀 수용부(120)에 연결되어, 핀(110)이 부상할 수 있도록 공기를 공급한다.
베이스(140)는 웨이퍼 지지 유닛(135)을 수용한다.
웨이퍼(200)가 웨이퍼 지지 유닛(135) 위에 로딩되기 전에, 공기 공급관(130)은 핀 수용부(120)에 공기를 공급하여 핀(110)을 부상시킨다. 그 후 웨이퍼(200)가 웨이퍼 지지 유닛(135) 위에 로딩되면, 웨이퍼(200) 후면이 오염되어 파티클(210)이 형성된 곳에 해당하는 핀(110A)은 다른 핀(110) 보다 큰 압력을 받게 된다. 따라서 상기 압력만큼 핀(110A)은 하강하게 되며, 핀(110A)은 다른 핀(110)과 달리 하강된 상태로 웨이퍼(200)를 지지하게 되기 때문에 파티클(210)이 존재하더라도 웨이퍼(200)를 수평하게 지지할 수 있으며, 결과적으로 파티클(210)이 존재하는 부분에 디포커스의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았지만 도1처럼 파티클(210)이 발생한 경우 뿐만 아니라 도2처럼 웨이퍼(200)의 프로파일이 평면이 아닌 경우에도, 상술된 바와 같이 웨이퍼(200)의 프로파일을 따라 핀들(110)에 가해지는 압력이 모두 차이가 나게 되며, 상기 압력에 따라 핀들(110)이 하강하여 웨이퍼(200)의 프로파일에 따른 높이차를 보상하게 되므로, 웨이퍼(200)가 안정적으로 지지될 수 있어 디포커스의 발생을 방지할 수 있게 된다.
일 실시예로서, 상기 웨이퍼 척은 웨이퍼(200)의 상부면을 가압하기 위한 가압 유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 가압 유닛(300)은 웨이퍼(200)의 상부면으로 공기를 분사하기 위한 다수의 분사공(302)들을 가질 수 있다. 웨이퍼(200)의 상부면으로 공기가 분사되어 가압하기 때문에, 웨이퍼(200)가 웨이퍼 지지 유닛(135)에 밀착될 수 있도록 한다. 따라서 핀들(110)이 웨이퍼(200)의 표면 프로파일에 따라 더 잘 하강하도록 해주며, 웨이퍼(200)가 더 안정적으로 지지될 수 있도록 해준다.
웨이퍼 지지 방법
도4는 본 발명에 따른 웨이퍼 지지 방법을 나타내는 순서도이다.
도4를 참조하면, 웨이퍼를 다수의 부상되어 있는 웨이퍼 지지 유닛들 위에 로딩(loading)한다(S110).
상기 웨이퍼의 상부면을 가압한다(S120). 일 실시예로서, 상기 웨이퍼의 상부면에 공기를 분사하여 가압할 수 있다.
상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따라 상기 웨이퍼 지지 유닛들에 서로 다른 압력을 제공하여 상기 웨이퍼에 수평도를 부여한다(S130). 상기 웨이퍼 지지 유닛들이 부상되어 있기 때문에, 상기 웨이퍼 지지 유닛들 중 주위의 웨이퍼 지지 유닛들 보다 큰 압력을 받는 웨이퍼 지지 유닛은 상대적으로 주위보다 하강하게 되어, 상기 웨이퍼의 표면 프로파일을 보상하게 된다. 결과적으로, 상기 웨이퍼의 프로파 일이 평면이 아니더라도, 상기 웨이퍼의 높이 차이를 보상하여 수평도를 부여할 수 있게 된다.
상기 보상된 높이 차이에 따라 상기 웨이퍼를 지지한다(S140). 상기 보상된 높이 차이에 따라 상기 웨이퍼를 지지하기 때문에 상기 웨이퍼의 후면에 파티클이 형성되어 있는 경우에도 수평하게 지지할 수 있으며, 상기 웨이퍼의 표면이 평면이 아니더라도 안정적으로 지지할 수 있다. 또한 상기 웨이퍼의 상부면을 가압하기 때문에 더 안정적으로 상기 웨이퍼를 지지할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 웨이퍼 지지 방법 및 이를 이용한 웨이퍼 척은 웨이퍼의 후면에 파티클이 형성되어 있거나, 상기 웨이퍼의 표면이 평면이 아니더라도 상기 웨이퍼를 수평하게 지지할 수 있다. 또한 상기 웨이퍼의 상부면을 가압하여 더 안정적으로 상기 웨이퍼를 지지할 수 있다. 따라서 이후의 노광 공정시 상기 웨이퍼가 수평하지 않거나 후면에 파티클이 형성되어 상기 웨이퍼의 상부에 왜곡이 생길경우 유발될 수 있는 디포커스를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도2a 및 도2b는 종래 기술에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척을 나타내는 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 웨이퍼 지지 방법을 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 핀 120 : 핀 수용부
130 : 공기 공급관 135 : 웨이퍼 지지 유닛
140 : 베이스 200 : 웨이퍼
300 : 가압 유닛 302 : 분사공

Claims (7)

  1. 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상하는 단계; 및
    상기 보상된 결과에 따라 상기 웨이퍼를 수평하게 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 지지 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상하는 단계는,
    상기 웨이퍼를 다수의 부상되어 있는 웨이퍼 지지 유닛들 위에 로딩(loading)하는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따라 상기 웨이퍼 지지 유닛들에 서로 다른 압력을 제공하여, 상기 웨이퍼에 수평도를 부여하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 지지 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면 프로파일에 따른 높이 차이를 보상하는 단계는 상기 로딩된 웨이퍼 상부에 공기를 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 지지 방법.
  4. 개별적으로 높이가 조절될 수 있는 다수의 웨이퍼 지지 유닛들; 및
    상기 웨이퍼 지지 유닛들을 수용하기 위한 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
  5. 제4항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지 유닛은,
    상기 웨이퍼의 하부면에 접촉하여 지지하기 위한 핀;
    상기 핀을 승강 가능하게 수용하는 핀 수용부; 및
    상기 핀 수용부에 상기 핀을 부상시키기 위한 공기를 공급하는 공기 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
  6. 제4항에 있어서, 상기 웨이퍼의 상부면을 가압하기 위한 가압 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가압 유닛은 공기를 상기 웨이퍼 상으로 분사하는 다수의 분사공들을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척.
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