KR20090132303A - Apparatus for gripping substrate - Google Patents

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KR20090132303A
KR20090132303A KR1020080058500A KR20080058500A KR20090132303A KR 20090132303 A KR20090132303 A KR 20090132303A KR 1020080058500 A KR1020080058500 A KR 1020080058500A KR 20080058500 A KR20080058500 A KR 20080058500A KR 20090132303 A KR20090132303 A KR 20090132303A
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김동주
윤효근
조한우
박지용
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for gripping a substrate is provided to prevent mask defocus by preventing damage to a top surface of a substrate at a back-stripping process. CONSTITUTION: A first supporting pin(210a) and a second supporting pin(210b) are connected by a supporting bar(200). A substrate is loaded on a first supporting pin at a first point(P1). The substrate is loaded on a second supporting pin at a second point(P2). A first grip pin(220a) is contacted with the first supporting pin. A second grip pin(220b) is contacted with the second supporting pin. A third grip pin(220c) is arranged to a third point faced to the first grip pin and the second grip pin. The grip pins fix the substrate on the first supporting pin and the second supporting pin.

Description

기판 그립 장치{apparatus for gripping substrate} Substrate for gripping substrate

본 발명은 반도체소자의 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 반도체소자의 기판 그립 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device of a semiconductor device, and more particularly to a substrate grip device of a semiconductor device.

반도체소자가 고집적화되고, 패턴의 선폭이 더욱 미세화됨에 따라, 파티클(particle) 등의 문제(issue)가 더욱 중요시되고 있다. 예컨대, 반도체소자 또는 마스크를 제조하기 위해서는, 리소그라피(lithography) 공정, 식각(etching)공정, 증착(depostion) 공정, 이온 주입 공정, 열처리 공정 등의 수많은 단위 공정을 수행하게 된다. 그런데, 반도체소자 또는 마스크를 제조하는 과정에서, 기판 뒷면(backside)에 파티클(particle) 등의 이물질, 또는 스크래치 등이 유발되고 있다. 이러한 이물질 또는 스크래치 등은 결함(defect)을 유발시키는 요인으로 작용하고 있다. 특히, 포토마스크 제조 과정에서 기판 뒷면(backside)에, 파티클 등의 이물질이 발생하게 되면, 후속 웨이퍼 노광 과정에서 디포커스(defocus)되어 광 이미지 컨트라스트(contrast)를 저하시키게 된다. As semiconductor devices are highly integrated and line widths of patterns are further miniaturized, issues such as particles are becoming more important. For example, in order to manufacture a semiconductor device or a mask, a number of unit processes, such as a lithography process, an etching process, a deposition process, an ion implantation process, and a heat treatment process, are performed. However, in the process of manufacturing a semiconductor device or a mask, foreign substances such as particles or scratches are caused on the backside of the substrate. Such foreign matters or scratches are acting as a factor causing defects. In particular, when foreign matter such as particles is generated on the backside of the substrate during the photomask manufacturing process, defocusing is performed in the subsequent wafer exposure process to reduce the optical image contrast.

이에 따라, 기판 뒷면에 대한 파티클 등의 문제를 해결하기 위해, 기판 뒷면에 대한 백스트립(back strip)공정을 수행하고 있다. 그런데, 기판 뒷면에 대한 백 스트립 공정을 수행하기 위해서는, 세정 챔버(cleaning chamber) 내부로 기판을 리버스(reverse)하여 장착해야 한다. 이때, 기판을 리버스하여 세정 챔버에 장착하기 위한 기판 그립 장치(apparatus for gripping substrate)가 도입된다. Accordingly, in order to solve problems such as particles on the back side of the substrate, a back strip process is performed on the back side of the substrate. However, in order to perform the back strip process on the back side of the substrate, the substrate must be reversed and mounted into the cleaning chamber. At this time, an apparatus for gripping substrate is introduced to reverse the substrate and mount it in the cleaning chamber.

기판 그립 장치는, 도 1 및 도 2에 제시된 바와 같이, 지지대(100)에 의해 연결되고, 기판을 지지하는 제1 지지핀(110a)과, 제2 지지핀(110b)이 설치되고, 제1 지지핀(110a) 및 제2 지지핀(100b)에는 기판을 고정시키기 위한 홈(120)들이 설치되어 있다. 그리고, 제1 지지핀(110a) 및 제2 지지핀(110b)과 대향되는 지점에서 제1 지지핀(110a) 및 제2 지지핀(110b)에 안착된 기판을 도 1에 제시된 화살표(140) 방향으로 밀어서 홈(120)들에 끼워 기판을 고정시키는 그립핀(130)이 설치되어 있다. 여기서, 도 2는 도 1의 "A"를 확대한 도면이다. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the substrate grip device is connected by a support 100 and includes a first support pin 110a and a second support pin 110b for supporting the substrate. The support pins 110a and the second support pins 100b are provided with grooves 120 for fixing the substrate. In addition, the substrate 140 mounted on the first support pin 110a and the second support pin 110b at a point facing the first support pin 110a and the second support pin 110b is indicated by an arrow 140 shown in FIG. 1. The grip pin 130 is inserted into the grooves 120 to slide in the direction to fix the substrate. 2 is an enlarged view of "A" in FIG. 1.

이때, 제1 지지핀(110a), 제2 지지핀(110b) 및 그립핀(130)은 상부쪽 및 하부쪽에 대칭적으로 설치되어 있으며, 상부쪽에 설치된 제1 지지핀(110a), 제2 지지핀(110b) 및 그립핀(130)은 챔버 로딩(loading)시 이용되며, 하부쪽에 설치된 제1 지지핀(110a), 제2 지지핀(110b) 및 그립핀(130)은 챔버 언로딩(unloading)시 이용된다.  At this time, the first support pin (110a), the second support pin (110b) and the grip pin 130 are symmetrically installed on the upper side and the lower side, the first support pin (110a), the second support is installed on the upper side The pins 110b and the grip pins 130 are used for the chamber loading, and the first support pins 110a, the second support pins 110b, and the grip pins 130 installed at the lower side of the chamber are unloading. Is used.

이와 같은 기판 그립 장치는 제1 지지핀(110a) 및 제2 지지핀(110b) 위에 기판을 리버스(reverse)하여 안착시킨 후, 기판을 화살표(140) 방향으로 밀어서 제1 지지핀(110a) 및 제2 지지핀(110b)에 설치된 홈(121)에 끼워 기판을 고정시키게 된다. 고정된 상태에서 세정 챔버의 척(chuck)에 기판을 로딩시켜 장착한다. The substrate grip device as described above reverses and seats the substrate on the first and second support pins 110a and 110b, and then pushes the substrate in the direction of the arrow 140 to support the first and second support pins 110a and The substrate is fixed to the groove 121 installed in the second support pin 110b. The substrate is loaded and mounted on the chuck of the cleaning chamber in a fixed state.

그런데, 기판 이송 암(Transfer Arm)에 의해 기판을 안착시킬 때, 지지핀들 과 기판 이송 암과의 간섭이 발생되고 있다. 특히, 기판 백 스트립(back strip) 공정을 수행한 후, 언로딩 시 그립 핀이 풀려있는 상태에서 기판 이송 암이 기판을 잡고 수직이동하는 과정에서, 지지핀들에 설치된 홈에 기판이 걸리는 문제가 발생되고 있다. 이로 인해, 지지핀들에 설치된 홈을 작게 설치하였으나, 이 역시 홈이 너무 작아 기판 언로딩 시 기판을 떨어뜨리는 문제가 발생되고 있다. However, when the substrate is seated by the substrate transfer arm, interference between the support pins and the substrate transfer arm is generated. In particular, after performing the substrate back strip process, a problem occurs that the substrate is caught in the grooves provided in the support pins while the substrate transfer arm grasps the substrate and moves vertically while the grip pin is released during unloading. It is becoming. For this reason, although the grooves installed in the support pins are small, the grooves are too small, which causes a problem of dropping the substrate when the substrate is unloaded.

본 발명에 따른 기판 그립 장치는, 지지대에 의해 연결되고, 제1 지점에서 기판이 놓여지는 제1 지지핀 및 제2 지점에서 기판이 놓여지는 제2 지지핀; 상기 제1 지지핀과 접촉되어 설치되고, 상기 제1 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제1 그립핀; 상기 제2 지지핀과 접촉되어 설치되고, 상기 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제2 그립핀; 및 상기 제1 그립핀 및 제2 그립핀과 대향되는 제3 지점에서 상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제3 그립핀을 포함한다. A substrate grip apparatus according to the present invention comprises: a first support pin connected by a support, on which a substrate is placed at a first point, and a second support pin on which a substrate is placed at a second point; A first grip pin installed in contact with the first support pin, and configured to push and fix the substrate placed on the first support pin; A second grip pin installed in contact with the second support pin and for pushing and fixing the substrate placed on the second support pin; And a third grip pin for pushing and fixing the substrate on the first support pin and the second support pin at a third point facing the first grip pin and the second grip pin.

상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀은 상기 지지대의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 상기 지지대의 하부에도 배치되는 것이 바람직하다. The first support pin and the second support pin may be disposed on an upper portion of the support, and also disposed on a lower portion of the support to correspond to the upper portion.

상기 제1 그립핀, 제2 그립핀 및 제3 그립핀은 상기 지지대의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 상기 지지대의 하부에도 배치되는 것이 바람직하다. The first grip pin, the second grip pin, and the third grip pin are disposed on an upper portion of the support, and preferably disposed on a lower portion of the support to correspond to the upper portion.

상기 제1 그립핀, 제2 그립핀 및 제3 그립핀은 상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 동시에 밀어서 고정시키는 것이 바람직하다.Preferably, the first grip pin, the second grip pin, and the third grip pin simultaneously push and fix the substrate placed on the first support pin and the second support pin.

(실시예)(Example)

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 그립 장치는, 기판 뒷면에 대한 백스트립(back strip)공정이 수행될 기판을 세정 챔버(cleaning chamber) 내부로 리버스(reverse)하여 장착하는 과정에서 도입될 수 있다. 기판 그립 장치는, 제1 지점(P1)에서 기판이 놓여지는 제1 지지핀(support pin)(210a) 및 제2 지 점(P2)에서 기판이 놓여지는 제2 지지핀(210b)이 지지대(200)에 의해 연결되어 설치되어 있다. 지지대(200)는 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b)을 기판과 동일한 형상 예컨대, 원형으로 연결하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 도 4는 도 3의 "B"를 확대한 도면이다. Referring to FIGS. 3 and 4, in the substrate grip apparatus according to the present invention, a process of reversing and mounting a substrate on which a back strip process on a back surface of the substrate is to be performed is performed into a cleaning chamber. Can be introduced in. The substrate grip device includes a first support pin 210a on which the substrate is placed at the first point P1 and a second support pin 210b on which the substrate is placed at the second point P2. Connected by 200). The support 200 is connected to the first support pin 210a and the second support pin 210b in the same shape as the substrate, for example, in a circular shape, but is not limited thereto. 4 is an enlarged view of “B” in FIG. 3.

기판 뒷면에 대한 백스트립(back strip)공정이 수행될 기판은 지지대(200)에 의해 연결된 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b) 위에 기판 뒷면이 위를 향하도록 리버스(reverse)되어 놓여진다. 여기서, 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b)은 지지대(200)의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 지지대(200)의 하부에도 배치된다. 지지대(200)의 상부에 배치된 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(21b)은 세정 챔버 내부로 기판 뒷면에 대한 백스트립(back strip)공정이 수행될 기판을 로딩(loading)하는 과정에서 이용될 수 있으며, 지지대(200)의 하부에 배치된 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b)은 세정 챔버에서 백스트립 공정이 수행된 기판을 언로딩(unloading)하는 과정에서 이용될 수 있다. 예컨대, 백스트립 공정이 수행될 기판은 파티클 등의 이물질에 의해 오염되어 있으며, 백스트립 공정이 수행된 기판은 오염물질이 제거된 상태이므로, 로딩 및 언로딩과정에서 이용되는 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b)을 구분하는 것이 바람직하다. The substrate on which the back strip process is to be performed on the back side of the substrate is reversed so that the back side of the substrate faces upward on the first and second support pins 210a and 210b connected by the support 200. Is placed. Here, the first support pin (210a) and the second support pin (210b) is disposed on the upper portion of the support 200, it is also disposed on the lower portion of the support 200 to correspond to the upper portion. The first and second support pins 210a and 21b disposed on the upper portion of the support 200 are loaded into a cleaning chamber to load a substrate on which a back strip process for the back side of the substrate is to be performed. It may be used in the process, the first support pin 210a and the second support pin 210b disposed under the support 200 is a process of unloading the substrate subjected to the backstrip process in the cleaning chamber Can be used in For example, the substrate on which the backstrip process is to be performed is contaminated by foreign matter such as particles, and the substrate on which the backstrip process is performed is contaminant removed, and thus, the first support pin 210a used in the loading and unloading process. ) And the second support pin 210b are preferred.

제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b) 위에 기판이 놓여지면, 제1 지지핀(210a)과 접촉되어 설치된 제1 그립핀(220a), 제2 지지핀(210b)과 접촉되어 설치되는 제2 그립핀(220b), 그리고, 제1 그립핀(220a) 및 제2 그립핀(220b)과 대향되는 제3 지점(P3)에서 배치된 제3 그립핀(230c)을 동시에 화살표(240) 방향으로 밀 어서 제1 지지핀(210a) 및 제2 지지핀(210b) 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시킨다. 이때, 기판의 움직임은 없으며, 제1 그립핀(220a), 제2 그립핀(220b) 및 제3 그립핀(220c)이 화살표(240) 방향으로 움직이면서 기판이 고정된다. 여기서, 제1 그립핀(220a), 제2 그립핀(220b) 및 제3 그립핀(220c)은 지지대(200)의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 지지대(200)의 하부에도 배치된다. When the substrate is placed on the first and second support pins 210a and 210b, the substrate is in contact with the first grip pin 220a and the second support pin 210b which are installed in contact with the first support pin 210a. The second grip pin 220b to be installed and the third grip pin 230c disposed at the third point P3 opposite to the first grip pin 220a and the second grip pin 220b are simultaneously arrowed ( The substrate placed on the first support pin 210a and the second support pin 210b by pushing in the direction of 240 is pushed and fixed. In this case, there is no movement of the substrate, and the substrate is fixed while the first grip pin 220a, the second grip pin 220b, and the third grip pin 220c move in the direction of the arrow 240. Here, the first grip pin 220a, the second grip pin 220b, and the third grip pin 220c are disposed on the upper portion of the support 200, and are also disposed on the lower portion of the support 200 to correspond to the upper portion.

제1 그립핀(220a), 제2 그립핀(220b) 및 제3 그립핀(220c)에 의해 고정된 기판은, 기판 그립 장치를 세정 챔버 내부로 이동시킨 후, 제1 그립핀(220a), 제2 그립핀(220b) 및 제3 그립핀(220c)을 화살표(240) 반대방향으로 움직여 그립을 풀면, 기판은 제1 지지대(210a) 및 제2 지지대(210b) 위에 고정되지 않은 상태로 놓여지게 된다. 그리고 나서, 기판 이송 암(Tansfer Arm)이 제1 지지대(210a) 및 제2 지지대(210b) 위에 놓여진 기판을 잡고 수직이동 함으로써, 세정 챔버 내부의 플레이트(plate)에 로딩시켜 장착된다. 이때, 플레이트에 장착되는 기판은 뒷면이 위를 향하도록 리버스된 상태로 장착된다. The substrate fixed by the first grip pin 220a, the second grip pin 220b, and the third grip pin 220c is moved by the first grip pin 220a, after the substrate grip device is moved into the cleaning chamber. When the second grip pin 220b and the third grip pin 220c are moved in the opposite directions to the arrow 240 to release the grip, the substrate is placed unfixed on the first support 210a and the second support 210b. You lose. Then, the substrate transfer arm is vertically moved by holding the substrate placed on the first support 210a and the second support 210b to be loaded and mounted on a plate in the cleaning chamber. At this time, the substrate mounted on the plate is mounted in a reversed state so that the back side faces upward.

이후에, 세정 챔버 내부에서 기판 뒷면에 대해 백스트립 공정을 수행한다. 이때, 도 5에 제시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 그립 장치에서 백스트립 공정을 수행한 후, 기판 앞면에 대한 이물질 측정 결과, 추가 파티클 수가 개선된 것을 볼 수 있다. 즉, 백 스트립 공정 진행 시 기판 그립 장치의 그립핀을 추가로 설치하여 기판 그립 장치의 안정성을 확보하여 기판 드랍(drop) 등에 의한 문제를 제거할 수 있다. Thereafter, a backstrip process is performed on the back side of the substrate inside the cleaning chamber. At this time, as shown in Figure 5, after performing the backstrip process in the substrate grip device according to an embodiment of the present invention, as a result of the foreign material measurement on the front surface, it can be seen that the number of additional particles is improved. That is, the grip pin of the substrate grip device may be additionally installed during the back strip process to secure the stability of the substrate grip device, thereby eliminating problems caused by substrate drop.

백스트립 공정이 수행된 기판은 기판 이송 암에 의에 지지대(200) 하부에 설 치된 제1 지지대(210a) 및 제2 지지대(220b) 위에 놓여 지게 된다. 지지대(200) 하부에 설치된 제1 지지대(210a) 및 제2 지지대(210b) 위에 고정되지 않고 놓여진 기판은 지지대(200) 하부에 설치된 제1 그립핀(220a), 제2 그립핀(220b) 및 제3 그립핀(220c)을 동시에 밀어서 고정시켜 세정 챔버 외부로 언로딩하게 된다. The substrate on which the backstrip process is performed is placed on the first support 210a and the second support 220b installed under the support 200 by the substrate transfer arm. The substrate, which is not fixed on the first support 210a and the second support 210b installed below the support 200, includes the first grip pin 220a, the second grip pin 220b installed below the support 200, and At the same time, the third grip pin 220c is pushed and fixed to unload the outside of the cleaning chamber.

본 발명의 실시예에 따른 기판 그립 장치는, 기판 후면 이물질 제거를 통한 마스크 디포커스(defoucs) 불량을 제거하기 위한 백 스트립 공정 진행 시 기판 그립 장치의 그립핀을 추가로 설치하여 기판 그립 장치의 안정성을 확보할 수 있다. 이에 따라, 지지대 위에 놓여진 기판을 보다 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 기판 드랍(drop) 등에 의한 문제를 제거하여 공정 안정화를 확보할 수 있다. 또한, 백 스트립 공정 진행 시 패턴이 형성된 기판 상면이 손상되는 것을 방지하여 마스크 디포커스 불량을 개선할 수 있다.  Substrate grip device according to an embodiment of the present invention, the stability of the substrate grip device by additionally installing a grip pin of the substrate grip device during the back strip process to remove defects in the mask defocus (defoucs) by removing the foreign matter on the back of the substrate Can be secured. Accordingly, the substrate placed on the support can be more stably fixed, and the process stabilization can be secured by eliminating a problem caused by substrate drop or the like. In addition, the mask defocus defect may be improved by preventing the upper surface of the patterned substrate from being damaged during the back strip process.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 바람직한 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통사의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.  As mentioned above, although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the preferred technical spirit of the present invention. Of course.

도 1 및 도 2는 종래의 기판 그립 장치를 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다. 1 and 2 are diagrams shown for explaining a conventional substrate grip device.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 기판 그립 장치를 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.3 to 5 are views for explaining the substrate grip device according to the present invention.

Claims (4)

지지대에 의해 연결되고, 제1 지점에서 기판이 놓여지는 제1 지지핀 및 제2 지점에서 기판이 놓여지는 제2 지지핀;A first support pin connected by a support and on which the substrate is placed at a first point and a second support pin on which the substrate is placed at a second point; 상기 제1 지지핀과 접촉되어 설치되고, 상기 제1 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제1 그립핀; A first grip pin installed in contact with the first support pin, and configured to push and fix the substrate placed on the first support pin; 상기 제2 지지핀과 접촉되어 설치되고, 상기 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제2 그립핀; 및 A second grip pin installed in contact with the second support pin and for pushing and fixing the substrate placed on the second support pin; And 상기 제1 그립핀 및 제2 그립핀과 대향되는 제3 지점에서 상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 밀어서 고정시키는 제3 그립핀을 포함하는 기판 그립 장치. And a third grip pin configured to push and fix the substrate on the first support pin and the second support pin at a third point opposite the first grip pin and the second grip pin. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀은 상기 지지대의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 상기 지지대의 하부에도 배치되는 기판 그립 장치. The first support pin and the second support pin is disposed on the upper portion of the support, the substrate grip device disposed on the lower portion of the support corresponding to the upper portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 그립핀, 제2 그립핀 및 제3 그립핀은 상기 지지대의 상부에 배치되고, 상부와 대응되게 상기 지지대의 하부에도 배치되는 기판 그립 장치. The first grip pin, the second grip pin and the third grip pin is disposed on the upper portion of the support, the substrate grip device disposed on the lower portion of the support corresponding to the upper portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 그립핀, 제2 그립핀 및 제3 그립핀은 상기 제1 지지핀 및 제2 지지핀 위에 놓여진 기판을 동시에 밀어서 고정시키는 기판 그립 장치. And the first grip pin, the second grip pin, and the third grip pin simultaneously push and fix the substrate on the first support pin and the second support pin.
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