KR20210114186A - 스핀 척 - Google Patents

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KR20210114186A
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support
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이진우
송경섭
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에스브이에스 주식회사
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Abstract

본 발명의 스핀 척은 웨이퍼가 안착되고, 공기가 흡입되는 흡입홀이 형성된 지지부; 상기 흡입홀과 연통되는 흡입라인이 형성되고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 회전부; 및 상기 지지부의 외주면을 따라 형성되어 상기 웨이퍼와 지지부 사이 공간을 진공으로 유지시키는 씰링부;를 포함하고, 상기 씰링부는 상기 지지부의 고정되는 바디와, 상기 바디에서 연장되어 상기 지지부의 상측면보다 돌출되되, 탄성 변형됨에 따라 상기 웨이퍼의 저면에 밀착되는 탄성립으로 형성되어, 웨이퍼에 휨이 발생한 경우에도 지지부에 밀착 고정되도록 하여 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시킨다.

Description

스핀 척{Spin Chuck}
본 발명은 스핀 척에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 흡착력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 스핀 척에 관한 것이다.
일반적으로 포토리소그래피 공정은 감광제 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정을 순차로 반복하여 진행하며, 그 원리는 빛에 민감한 감광제(photoresist)를 사용하여 웨이퍼 상에 원하는 미세 회로 패턴을 형성하는 공정이다.
여기서 감광제 도포 공정은 감광제 도포 공정 또는 현상 공정을 진행하는 장비인 웨이퍼 카세트에 수납된 웨이퍼를 순차적으로 이송시켜 감광제 또는 현상액을 웨이퍼에 도포한 후 스핀 척을 회전시켜 웨이퍼에 균일하게 감광제가 도포되도록 한다.
이때 고속을 회전하는 동안 웨이퍼를 고정하기 위하여, 스핀 척에는 회전부가 연결되어 웨이퍼가 스핀 척에 안착되면 솔레노이드 밸브가 열려 스핀 척과 웨이퍼 사이의 공간에 형성된 공기를 흡입하여 진공을 형성한다.
다만 포토리소그래피 공정 중 열이 가해지면서 적층된 막의 열팽창 계수의 차이에 의해 웨이퍼에 변형이 발생된다. 변형은 웨이퍼 형상의 휨을 발생시켜 차후 감광제 도포 공정에서 웨이퍼의 일부가 스핀 척에 접촉되지 않아 회전부가 구동되는 경우에도 리크가 발생된다.
따라서 휨이 발생된 웨이퍼는 회전 시 스핀 척에서 이탈되어 손상되거나, 감광액이 웨이퍼 상에 불균일하게 도포되도록 하여 불량이 발생되도록 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 휩이 발생한 웨이퍼에 밀착되어 균일한 코딩을 제공할 수 있는 스핀 척을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 웨이퍼가 안착되고, 공기가 흡입되는 흡입홀이 형성된 지지부; 상기 흡입홀과 연통되는 흡입라인이 형성되고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 회전부; 및 상기 지지부의 외주면을 따라 형성되어 상기 웨이퍼와 지지부 사이 공간을 진공으로 유지시키는 씰링부;를 포함하고, 상기 씰링부는 상기 지지부의 고정되는 바디와, 상기 바디에서 연장되어 상기 지지부의 상측면보다 돌출되되, 탄성 변형됨에 따라 상기 웨이퍼의 저면에 밀착되는 탄성립으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 상기 웨이퍼의 저면이 안착되는 그루브가 돌출 형성될 수 있으며, 상기 탄성립은 상기 그루브보다 돌출 형성되되, 상기 웨이퍼가 안착되는 경우 상기 지지부의 내측 방향 또는 외측 방향으로 변형될 수 있다.
상기 탄성립은 상기 흡입시스템에 의해 흡입력이 발생됨에 따라, 최고 높이가 상기 그루브의 상측면의 높이를 넘지 않도록 변형되는 것이 바람직하다.
상기 그루브는 상기 지지부의 중심을 기준으로 일정 패턴을 가지며, 공기가 이동되는 유로홈이 형성된 제1 그루브와, 상기 제1 그루브의 외측으로 상기 지지부의 둘레를 따라 형성되는 제2 돌기로 형성될 수 있다.
상기 씰링부는 상기 제1 그루브의 외측으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 탄성립는 상기 바디에서 상기 지지부의 내측 방향 또는 외측 방향으로 밴딩되어 연장되되, 그 단면적의 크기가 점진적으로 작아지도록 형성될 수 있으며, 상기 씰링부는 상기 지지부의 일 측면에 요입 형성된 설치홈에 끼움 결합되어 고정될 수 있다.
다른 실시 예의 상기 씰링부는 상기 지지부의 일 측면에 돌출 형성된 체결돌기에 상기 바디에 형성된 체결홈이 끼움 결합되어 고정될 수 있다.
또 다른 실시 예의 상기 씰링부는 체결부재에 의해 상기 지지부의 일 측면에 고정될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 스핀 척에는 지지부의 외주면에 형성되는 씰링부가 형성되어 웨이퍼가 지지부에 안착되는 경우 웨이퍼의 저면에 밀착되어 리크를 방지하고, 이에 따라 회전 시 웨이퍼의 고정력을 보다 향상시킨다.
이에 따라 제조 과정에서 웨이퍼가 지지부에서 이탈되는 것을 방지하여 발생할 수 있는 손상 가능성을 최소화하여 생산성 향상 효과를 가지며, 흡입력에 의해 형태를 평평한 상태로 복원시켜 감광액이 웨이퍼에 균일하게 도포되도록 하여 제품의 신뢰성을 현저히 향상시킨다.
또한 씰링부에는 탄성립이 형성되어 보다 안정적으로 지지부에 웨이퍼를 안착시키고, 웨이퍼의 변형에 의해 안착시 발생될 수 있는 응력 집중 및 손상을 최소화하여 제품의 생산성 및 신뢰성 향상 효과를 증대시킨다.
또한 본 발명의 씰링부는 다양한 실시 예로 형성될 수 있어 수요자의 니즈에 최적화된 제품 신뢰성을 제공하며, 기존 스핀 척에도 적용될 수 있어 활용도가 높다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 스핀 척의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 지지부의 사시도.
도 4는 도 2의 제1 실시예의 씰링부의 사시도.
도 5는 도 4의 5-5 방향의 단면도
도 6은 도 1이 6-6 방향의 단면도에 공기의 흡입 방향을 표시한 도면.
도 7(a)는 도 1의 측면도에 오목하게 휜 웨이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면.
도 7(b)는 도 1의 측면도에 볼록하게 휜 웨이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면.
도 8은 도 5에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 제1 씰링부에 휜 에이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면.
도 9(a)는 제2 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 9(b)는 제2 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 10(a)는 제3 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 10b)는 제3 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 11(a)는 제4 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 11(b)는 제4 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 12는 제5 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 13은 제6 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예의 스핀 척의 사시도.
도 15은 도 14의 분해 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예을 상세히 설명하도록 한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위해 생략한다.
또한 본 발명의 일실시 예의 스핀 척과 다른 실시 예의 스핀 척은 그 목적 및 효과가 동일하고, 그에 따라 동일한 구성을 포함하고 있으므로 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하며, 부호 또한 차이점이 있는 구성에 대해서만 최선번호를 변경하여 표시한다.
또한 씰링부는 바디의 형상 및 고정방법에 따라 제1 실시예에서 제5 실시예로 구분하였으나 씰링부의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 각 실시예는 그 목적 및 효과가 동일하고, 그에 따라 동일한 구성을 포함하고 있으므로 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하며, 부호 또한 차이점이 있는 구성에 대해서만 최선번호를 변경하여 표시한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예의 스핀 척의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 지지부의 사시도이고, 도 4는 도 2의 제1 실시예의 씰링부의 사시도이다. 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면도이고, 도 6은 도 1이 Ⅵ-Ⅵ 방향의 단면도에 공기의 흡입 방향을 표시한 도면이다. 도 7(a)는 도 1의 측면도에 오목하게 휜 웨이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면이고, 도 7(b)는 도 1의 측면도에 볼록하게 휜 웨이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면이며, 도 8은 도 5에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 제1 씰링부에 휜 에이퍼가 안착되는 방법을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시 예의 스핀 척(10)은 웨이퍼(700)가 안착되고, 공기가 흡입되는 흡입홀(113)이 형성된 지지부(110), 상기 웨이퍼(700)가 고정되도록 상기 흡입홀(113)과 연통되어 흡입력을 제공하는 회전부(120) 및 상기 지지부(110)의 외주면을 따라 형성되어 상기 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이 공간을 진공으로 유지시키는 씰링부(130)를 포함하고, 상기 씰링부(130)는 상기 지지부(110)의 고정되는 바디(131)와, 상기 바디(131)에서 연장되어 상기 지지부(110)의 상측면보다 돌출되되, 탄성 변형됨에 따라 상기 웨이퍼(700)의 저면에 밀착되는 탄성립(132)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 척(10).
스핀 척(10)은 각종 반도체 장비에 설치되어 사용되는 것으로, 웨이퍼(700)의 저면과 안착면(111) 사이에 진공을 형성하여 웨이퍼(700)를 고정하며, 웨이퍼(700) 상에 감광제를 코팅하는 코팅장비 등에 사용된다.
이때 웨이퍼(700)의 저면과 안착면(111)은 진공 형성을 위해 밀착되어야 하나, 잔류 용제를 증발시키는 베이크 공정 시 에폭시 몰드 화합물(EMC)와 웨이퍼(700)의 열 팽창 계수의 차이에 의해 웨이퍼(700)에 휨이 발생되어 안착면(111)과 접촉되지 않는 부분에서 리크(leak) 발생되어 웨이크가 고정되지 않는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 스핀 척(10)은 지지부(110)에 돌출되어 웨이퍼(700)의 저면에 밀착되는 씰링부(130)를 더 포함하여 상기와 같은 문제점을 해결하여, 제품의 생산성 및 신뢰성을 현저히 향상시킨다.
지지부(110)는 판 형상으로 형성되고, 지지부(110)의 상측은 웨이퍼(700)가 안착되는 안착면(111)으로, 씰링부(130)가 설치되는 일 측면은 설치면(112)으로 정의되며, 저면으로 모터샤프트(121)과 결합되는 연장부(116)가 형성된다.
안착면(111)은 원판 형상으로 유로부(117)와 연통되는 흡입홀(113)이 관통 형성되며, 흡입된 공기가 배출될 수 있도록 내부에 형성된 흡입홀(113)은 유로부(117)와 연통된다. 이때 웨이퍼(700)의 저면과 안착면(111)의 신속한 진공 형성 및 균일한 흡입력을 제공하기 위하여 복수의 흡입홀(113)이 일정한 패턴을 가지며 형성되는 것이 바람직하다.
설치면(112)은 씰링부(130)가 설치되는 면으로, 씰링부(130)의 다양한 실시 예에 맞춰 안착면(111)의 일 측 또는 지지부(110)의 측면일 수 있다. 본 발명의 일실시 예의 스핀 척(10)의 설치면(112)은 안착면(111)의 일부로 정의되며, 요입되어 씰링부(130)가 끼움 결합되는 설치홈(1121)이 형성된다.
구체적으로 설치홈(1121)은 설치면(112)의 외주면을 따라 제1 실시예의 씰링부(130)의 바디(131)가 끼움 고정되도록 요입 형성되며, 그 단면의 형상은 상측으로 갈수록 점진적으로 크기가 감소하도록 형성되어 씰링부(130)의 무단 이탈을 방지한다.
이때 설치면(112)에는 설치홈(1121) 뿐만 아니라, 씰링부(130)의 형상에 맞춰 씰링부(130)와 상보적으로 결합되는 결합돌기(115)가 형성될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 스핀 척(10)은 설치면(112)의 상면에 설치홈(1121)이 형성되고, 측면 외주면을 따라 결합돌기(115)가 형성될 수 있으며, 씰링부(130)를 사용자가 선택하여 다양하게 변경 가능하도록 하여 활용도를 향상시킨다.
그루브(114)는 웨이퍼(700)가 보다 안정적으로 안착 및 고정될 수 있도록 안착면(111)의 상측에서 돌출되고, 유로홈(1143)이 형성된 제1 그루브(1141)와, 제1 그루브(1141)의 외측에서 지지부(110)의 둘레를 따라 형성되는 제2 그루부로 형성된다.
제1 그루브(1141)는 지지부(110)의 중심을 기준으로 일정한 패턴을 갖도록 형성되되, 일정 간격을 가지며 공기가 이동되는 유로홈(1143)이 형성되고, 유로홈(1143) 상에는 흡입홀(113)이 배치되어 보다 신속하고 용이하게 진공을 형성한다.
구체적으로 제1 그루브(1141)는 지지부(110)의 중심을 기준으로 반지름이 서로 다른 가상의 동심원의 일정 각도를 갖는 복수의 호 형상으로 형성되되, 가상의 각 동심원에 형성된 유로홈(1143)은 동일 선상에 형성되어 제1 그루브(1141)가 일정 패턴을 갖도록 한다.
제2 그루브(1142)는 제1 그루브(1141)의 외측으로 형성되고, 지지부(110)의 둘레를 따라 일체로 연장 형성되어 일차적으로 웨이퍼(700)와 지지부(110)가 밀폐되도록 하는 동시에 진공 형성 시 웨이퍼(700)의 저면을 지지하여 웨이퍼(700)를 안정적으로 안착시킨다.
따라서 그루브(114)는 웨이퍼(700)의 안정적인 지지 및 공기의 원활한 배출을 위하여 일정 이상의 강도를 갖는 단단한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 웨이퍼(700)에 휨이 발생되는 경우에는 웨이퍼(700)의 저면과 일부 그루브(114)가 접촉되지 않는다.
또한 웨이퍼(700)의 보다 안정적인 안착 및 고정을 위해 그루브(114)가 형성되는 것일뿐, 씰링부(130)에 의해 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이의 공간은 밀폐되므로 그루브(114)가 반드시 필요한 것은 아니다.
연장부(116)는 지지부(110)의 저면에서 연장 형성되고, 모터샤프트(121)에 결합되어 회전하며, 내부로 제2 유로(1172)가 형성되어 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이에 형성된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 한다. 따라서 연장부(116)는 지지부(110)의 중심에 형성되고, 하측으로 연장되어 모터샤프트(121)와 결합된다.
유로부(117)는 흡입홀(113)과 연통되도록 안착면(111)의 하부에 형성된 제1 유로(1171)와, 제1 유로(1171)와 연결되고, 연장부(116)를 관통하여 형성된 제2 유로(1172)로 형성되어 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이에 형성된 공기가 외부로 이동하는 통로가 된다.
제1 유로(1171)는 복수의 흡입홀(113)과 모두 연통되도록 흡입홀(113)이 형성된 선상을 따라 안착면(111) 하부에 형성되어, 각 흡입홀(113)을 통해 공기가 유로부(117)로 유입될 수 있도록 한다. 제2 유로(1172)는 제1 유로(1171)와 연결되고, 연장부(116)를 관통하도록 형성되어 제1 유로(1171)로 모인 공기가 제2 유로(1172)로 집결되어 외부로 배출될 수 있도록 한다.
따라서 본 발명의 스핀 척(10)은 지지부(110)에 웨이퍼(700)가 안착되는 경우 웨이퍼(700)의 저면과 안착면(111) 사이에 형성되는 공기를 외부로 배출시켜 웨이퍼(700)가 손상 없이 지지부(110)에 고정되도록 한다.
회전부(120)는 연장부(116)에 결합되는 모터샤프트(121)와 스핀모터(122)로 형성되어 지지부(110)를 회전시키는 동시에 제2 유로(1172)와 연통되는 흡입라인이 형성을 통해 공기를 외부로 배출시킨다. 구체적으로 흡입라인은 밸브(미도시)에 연결되어 있으며, 웨이퍼(700)가 안착되는 경우 밸브가 열려 흡입라인(123)을 통해 유로부(117)로 흡입력을 제공하고, 이에 따라 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이에 형성된 공기는 이동되며 외부로 배출된다.
씰링부(130)는 지지부(110)에 고정되는 바디(131)와, 바디(131)의 일 측에서 연장되어 웨이퍼(700)의 저면에 밀착되는 탄성립(132)으로 형성된다. 이때 탄성립(132)은 웨이퍼(700)의 무게 및 흡입력에 의해 탄성 변형되어 웨이퍼(700)의 저면과 안착면(111) 사이 공간을 밀폐시키는 동시에 웨이퍼(700)의 변형이 상쇄되도록 한다.
이때 씰링부(130)는 제1 그루브(1141)의 외측으로 형성되어 흡입홀(113)을 통해 공기가 흡입됨을 간섭하지 않으며, 흡입력이 발생되는 경우에는 최고 높이가 그루브(114)의 상측면을 넘지 않도록 변형되어 웨이퍼(700)의 안정적으로 고정되는 동시에 평편하게 되도록 한다.
바디(131)는 탄성력을 가지나, 일정 두께 이상을 갖도록 형성되어 설치홈(1121)에 탄성 변형되며 억지 끼움 결합될 수 있고, 결합됨과 동시에 복원되어 설치홈(1121)에 고정되어 보다 간단하게 씰링부(130)를 설치할 수 있도록 한다.
탄성립(132)은 바디(131)의 일 측에서 연장되어, 안착면(111)의 상측으로 돌출되도록 형성되고, 안착면(111)에 그루브(114)가 형성되는 경우에는 그루부의 상측면보다 돌출되도록 형성되어 웨이퍼(700) 안착 시 가장 면저 웨이퍼(700)의 저면에 접촉된다.
이때 탄성립(132)은 탄성력을 가져 웨이퍼(700)의 무게의 의해 지지부(110)의 중심을 기준으로 내측 또는 외측으로 변형되어 웨이퍼(700)에 변형이 발생된 경우에도 각 지점에 무게에 다가 변형 정도를 달리하며 밀착될 수 있도록 한다.
또한 탄성립(132)의 수직 단면의 형상은 상측으로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 형성되어 탄성립(132)의 말단에서 탄성계수가 감소하도록 한다. 이에 따라 탄성립(132)은 웨이퍼(700) 저면에 접촉되는 부분의 탄성 변형을 보다 정밀하게 하여 밀착력 향상 효과를 극대화한다.
본 발명의 제1 실시예의 탄성부는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 최외각에 형성되는 제1 그루브(1141)와 제2 그루부 사이에 형성되고, 바디(131)가 안착면(111)의 외주면을 따라 형성된 설치면(112)(설치홈(1121))에 끼움 고정된다.
구체적으로 도 7a와 같이 웨이퍼(700)가 오목하게 휨이 발생된 경우에는 웨이퍼(700)의 중심은 제1 그루브(1141)에 안착되되 외주면에 제2 그루브(1142)에서 이격되나, 웨이퍼(700)의 외주면부가 돌출된 탄성립(132)과 밀착되며 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이 공간을 밀폐한다.
또한 도 7b와 같이 웨이퍼(700)가 볼록하게 휨이 발생된 경우에는 웨이퍼(700)가 제1,2 그루브(114)에서 이격되나, 웨이퍼(700)의 외주면부가 돌출된 탄성립(132)과 밀착되며 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이 공간을 밀폐한다.
따라서 본 발명의 스핀 척(10)은 휨이 발생된 웨이퍼(700)가 안착되는 경우에도 탄성 변형에 의해 탄성립(132)은 웨이퍼(700) 저면에 밀착되는 동시에 흡입력이 발생되면 탄성립(132)이 보다 많이 변형되며 웨이퍼(700)가 제1,2 그루브(1141,1142)에 모두 안착되도록 하여 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
이때 바디(131)의 상측면은 안착면(111)과 동일 선상에 위치하고, 바디(131)의 상측면에서 부터 탄성립(132)은 연장되어 그루브(114)의 상측면에서 돌출되도록 형성되며, 일실시 예의 탄성립(132)은 지지부(110)의 중심을 기준으로 외측에서 내측으로 왕곡되어 연장되고, 다른 실시 예의 탄성립(132)은 지지부(110)의 중심을 기준으로 내측에서 외측으로 왕곡되어 연장된다.
따라서 탄성립(132)은 합성고무, 합성수지 등과 같은 탄성계수가 높은 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 안착면(111) 또는 그루브(114)의 상측면에서 돌출되는 정도는 수용가능한 웨이퍼(700)의 변형율에서 웨이퍼(700)가 갖는 최대 변형치 보다 약 2mm 높게 형성되는 것이 바람직하다.
또한 흡입라인(123)을 따라 흡입력이 발생되는 경우, 웨이퍼(700)와 안착면(111) 사이 공간은 점차 진공 상태에 근접하고 이에 따라 웨이퍼(700)는 그루브(114)의 상측면에 안착될 때까지 변형된다. 따라서 탄성립(132)의 최고 높이는 그루브(114)의 상측면을 넘지 않도록 변형되고, 웨이퍼(700)는 저면이 그루브(114)와 밀착되며 변형이 상쇄된다.
다시 말해 씰링부(130)는 웨이퍼(700)에 휨이 발생된 경우에도 탄성 변형되어 웨이퍼(700) 저면에 밀착되고, 이에 따라 종래 웨이퍼(700)가 휘어짐에 따라 그루브(114)의 일부와 접촉되지 않아 발생되는 리크(leak)를 방지하여 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이 공간을 진공을 유지시키는 동시에 웨이퍼(700)의 변형이 상쇄되도록 한다.
따라서 본 발명의 스핀 척(10)은 씰링부(130)를 구비하여 변형(휨)이 발생된 웨이퍼(700) 안착 시 변형에 따라 일 측에 형성되는 하중 집중 현상을 상쇄하여 보다 안정적으로 웨이퍼(700)를 안착시킬 수 있으며, 웨이퍼(700)와 지지부(110) 사이 공간의 진공을 유지시켜 회전 과정에서 웨이퍼(700)가 임의로 이탈되거나 움직이는 것을 방지하여 손상 가능성을 최소화한다.
또한 웨이퍼(700)가 공정 중 평편하게 유지될 수 있도록 하여, 감광액 등을 웨이퍼(700) 상에 균일하게 코팅되도록 하여 제품의 신뢰성을 향상 시키는 효과를 갖는다.
이하에서는 씰링부의 다양한 실시 예에 대해 설명하도록 한다.
도 9(a)는 제2 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이고, 도 9(b)는 제2 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이다.
제2 실시예의 씰링부(230)는 제2 그루브(1142)의 외측에 형성되고, 바디(231)는 지지부(110)의 상측에 요입 형성된 설치홈(1121)에 끼움 고정되며, 탄성립(232)은 바디(231)의 상측면에서 지지부(110)의 중심을 기준으로 내측 또는 외측으로 연장 형성된다.
이에 따라 설치면(112)은 안착면에서 동일선상에 형성되되 제2 그루브(1142)의 외측으로 연장 형성되어 제1 실시예의 씰링부(130)보다 넓은 웨이퍼(700)에 사용될 수 있다.
도 10(a)는 제3 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이고, 도 10b)는 제3 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이다.
제3 실시예의 씰링부(330)는 제2 그루브(1142)의 외측에 형성되고, 바디(331)는 지지부(110)의 측면에 요입 형성된 설치홈(1121)에 끼움 고정되며, 탄성립(332)은 바디(331)의 일 측면에서 지지부(110)의 중심을 기준으로 내측 또는 외측으로 연장 형성된다.
이에 따라 설치홈(1121)은 지지부(110)의 측면을 따라 요입되어 형성되고, 바디(331)는 환형으로 형성되고, 설치홈(1121)에 상보적으로 결합될 수 있도록 내주면을 향상 돌출되어 형성된다.
따라서 제3 실시예의 씰링부(330)는 바디(331)가 지지부(110)의 외주면을 감싸도록 형성되고, 지지부(110)의 양측으로 즉, 대향하는 방향으로 가압하도록 설치되어 보다 향상된 고정력을 제공할 수 있다.
도 11(a)는 본 발명의 제4 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이고, 도 11(b)는 본 발명의 제4 실시예의 씰링부에 다른 실시 예의 탄성립이 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이다.
제4 실시예의 씰링부(430)는 제2 그루브(1142)의 외측에 형성되고, 바디(431)는 지지부(110)의 측면에 형성된 결합돌기(115)에 끼움 고정되도록 체결홈(4311)이 형성되며, 탄성립(432)은 바디(431)의 상측면에서 지지부(110)의 중심을 기준으로 내측 또는 외측으로 연장 형성된다.
이에 따라 결합돌기(115)는 지지부(110)의 측면을 따라 돌출 형성되고, 바디(431)는 환형으로 형성되고, 결합돌기(115)에 상보적으로 결합될 수 있도록 내주면을 따라 요입된 체결홈(4311)이 형성된다.
따라서 제4 실시예의 씰링부(430)는 바디(431)가 지지부(110)의 외주면을 감싸도록 형성되고, 지지부(110)의 양측으로 즉, 대향하는 방향으로 가압하도록 설치되어 보다 향상된 고정력을 제공할 수 있다.
도 12는 제5 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이고, 도 13은 제6 실시예의 씰링부가 형성된 스핀 척의 사시도 및 일부 단면도이다.
제5 실시예의 씰링부(530)및 도 6 실시예의 씰링부(630)는 바디(531,532)에 체결부재(900)가 관통하는 삽입홀(533,633)이 형성되어 체결부재(900)에 의해 지지부(110)에 고정되는 씰링부(530,630)로 고정위치만을 달리한다.
구체적으로 제5 실시예의 씰링부(530)는 제1 그루브(1141)와 제2 그루브(1142) 사이에 형성되어 지지부(110)의 상측에 고정되고, 제6 실시예의 씰링부(630)는 제2 그루브(1142)의 외측에 형성되어 지지부(110)의 측면에 고정된다.
이때 체결부재(900)가 웨이퍼(700)의 고정 및 회전에 간섭되거나 손상 주는 것을 방지하기 위하여, 체결부재(900)가 체결이 완료된 상태에서 바디부(531,631)의 내측에 위치할 수 있도록 삽입홀(533,633)은 요입 형성되되, 체결부재(900)가 위치될 수 있도록 형성되거나, 바디(531,631)의 외측으로 추가 체결부재(900)가 위치하는 보호부(534,634)가 더 형성될 수 있다.
따라서 제5 실시예의 씰링부(530) 및 제6 실시예의 씰링부(630)는 체결부재(900)로 고정되어 보다 견고하게 고정되는 동시에 보호부(534,634)를 구비하여 체결부재(900)에 의해 웨이퍼(700)가 손상받는 것을 방지한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 씰링부(130-630)는 다양한 형상, 고정방법 및 고정위치를 가지도록 형성될 수 있으므로, 사용자의 선택 또는 필요에 따라 적용하여 높은 활용도 및 범용성을 제공한다.
다만, 상기한 본 발명의 씰링부(130-630)는 상기한 구체적인 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 탄성력에 의해 웨이퍼(700) 저면에 밀착될 수 있는 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예의 스핀 척의 사시도이고, 도 15은 도 14의 분해 사시도이다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예의 스핀 척(80)은 일 실시예의 스핀 척(10)과 안착면(811)에 그루브(114)가 형성되지 않는다는 점에서 차이가 있으며, 이에 따라 웨이퍼(700)와 안착면(811) 사이 공간을 진공으로 유지하기 위하여 보다 많은 흡입홀(813)이 형성된다.
따라서 안착면(811)에는 씰링부(130)가 설치되는 설치면(812)과 요입된 설치홈(8121)이 형성되고, 지지부(810)의 저면에는 웨이퍼(700)를 회전시키는 회전부(820)가 형성된다.
다시 말해 본 발명의 스핀 척(10,80)은 종래 그루브가 형성된 스핀 척 또는 그루브가 형성되지 않은 스핀 척 모두에 적용될 수 있으며, 상기한 바와 같이 씰링부(130-630)는 다양한 실시 예를 가져 사용자의 니즈에 맞춰 선택할 수 있어 높은 활용도 및 범용성을 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.
10,80 스핀 척
110,810 지지부 111,811 안착면 112,812 설치면
1121,8121 설치홈 113,813 흡입홀 114 그루브
1141 제1 그루브 1142 제2 그루브 1143 유로홈
115 결합돌기 116 연장부
117 유로부 1171 제1 유로 1172 제2 유로
120,820 흡입부 121,821 모터샤프트 122,822 스핀모터
123 흡입유로
130-630 씰링부 131-631 바디 132-632 탄성립
4311 체결홈 533,633 삽입홀 534,634 보호부
700 웨이퍼 900 체결부재

Claims (9)

  1. 웨이퍼가 안착되고, 공기가 흡입되는 흡입홀이 형성된 지지부;
    상기 흡입홀과 연통되는 흡입라인이 형성되고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 회전부; 및
    상기 지지부의 외주면을 따라 형성되어 상기 웨이퍼와 지지부 사이 공간을 진공으로 유지시키는 씰링부;를 포함하고,
    상기 씰링부는
    상기 지지부의 고정되는 바디와, 상기 바디에서 연장되어 상기 지지부의 상측면보다 돌출되되, 탄성 변형됨에 따라 상기 웨이퍼의 저면에 밀착되는 탄성립으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 웨이퍼의 저면이 안착되는 그루브가 돌출 형성되고,
    상기 탄성립은
    상기 그루브보다 돌출 형성되되, 상기 웨이퍼가 안착되는 경우 상기 지지부의 내측 방향 또는 외측 방향으로 변형되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성립은
    상기 흡입시스템에 의해 흡입력이 발생됨에 따라, 최고 높이가 상기 그루브의 상측면의 높이를 넘지 않도록 변형되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 그루브는
    상기 지지부의 중심을 기준으로 일정 패턴을 가지며, 공기가 이동되는 유로홈이 형성된 제1 그루브와, 상기 제1 그루브의 외측으로 상기 지지부의 둘레를 따라 형성되는 제2 돌기로 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 씰링부는
    상기 제1 그루브의 외측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성립는
    상기 바디에서 상기 지지부의 내측 방향 또는 외측 방향으로 밴딩되어 연장되되, 그 단면적의 크기가 점진적으로 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  7. 제1항에 있어서
    상기 씰링부는
    상기 지지부의 일 측면에 요입 형성된 설치홈에 끼움 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 씰링부는
    상기 지지부의 일 측면에 돌출 형성된 체결돌기에 상기 바디에 형성된 체결홈이 끼움 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 씰링부는
    체결부재에 의해 상기 지지부의 일 측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 스핀 척.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114558839A (zh) * 2022-02-09 2022-05-31 智程半导体设备科技(昆山)有限公司 一种吸附旋转装置及单片式晶圆清洗机

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