KR100888551B1 - Chuck assembly for supporting wafer - Google Patents

Chuck assembly for supporting wafer Download PDF

Info

Publication number
KR100888551B1
KR100888551B1 KR1020070089095A KR20070089095A KR100888551B1 KR 100888551 B1 KR100888551 B1 KR 100888551B1 KR 1020070089095 A KR1020070089095 A KR 1020070089095A KR 20070089095 A KR20070089095 A KR 20070089095A KR 100888551 B1 KR100888551 B1 KR 100888551B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
annular groove
wafer
permanent magnet
electromagnet
chuck assembly
Prior art date
Application number
KR1020070089095A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090023950A (en
Inventor
김병삼
조중근
Original Assignee
호서대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호서대학교 산학협력단 filed Critical 호서대학교 산학협력단
Priority to KR1020070089095A priority Critical patent/KR100888551B1/en
Publication of KR20090023950A publication Critical patent/KR20090023950A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100888551B1 publication Critical patent/KR100888551B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67709—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations using magnetic elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00—Material or article handling
    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/141—Associated with semiconductor wafer handling includes means for gripping wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 웨이퍼 척 조립체에 관한 것으로서, 상면에 웨이퍼의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1환상홈이 마련되고, 상기 제1환상홈의 하부 및 외측에 각각 내설되는 하부전자석 및 제1사이드전자석을 갖는 하부스테이지와; 상기 하부스테이지의 상측에 소정 거리만큼 이격되도록 배치되되, 하면에 상기 제1환상홈과 동일하고 대응되도록 형성되는 제2환상홈이 마련되고, 상기 제2환상홈의 상부 및 외측에 각각 내설되는 상부전자석 및 제2사이드전자석을 갖는 상부스테이지와; N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배치되는 링형상으로서 상기 제1환상홈 및 상기 제2환상홈 내에 각각 배치되는 하부영구자석 및 상부영구자석과; 웨이퍼 지지편을 각각 구비하여 상기 하부영구자석 및 상부영구자석을 연결하는 복수개의 연결부; 및 전원으로부터 상기 전자석들에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 척 조립체를 제공한다.The present invention relates to a wafer chuck assembly, the upper surface of which is provided with a first annular groove having a diameter larger than the diameter of the wafer, and having a lower electromagnet and a first side electromagnet respectively installed on the lower and outer sides of the first annular groove. A lower stage; An upper portion disposed on the upper side of the lower stage to be spaced apart by a predetermined distance, and having a second annular groove formed on the lower surface to be the same as the first annular groove and corresponding to the lower stage. An upper stage having an electromagnet and a second side electromagnet; A lower permanent magnet and an upper permanent magnet disposed in the first annular groove and the second annular groove as ring shapes in which the N pole and the S pole are alternately disposed along the circumferential direction; A plurality of connecting portions each having a wafer support piece to connect the lower permanent magnet and the upper permanent magnet; And it provides a wafer chuck assembly including a control unit for controlling the strength and direction of the current supplied to the electromagnets from a power source.

웨이퍼 척, 전자석, 영구자석 Wafer Chuck, Electromagnet, Permanent Magnet

Description

웨이퍼 척 조립체{CHUCK ASSEMBLY FOR SUPPORTING WAFER}Wafer Chuck Assembly {CHUCK ASSEMBLY FOR SUPPORTING WAFER}

본 발명은 웨이퍼 척에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기력을 이용하여 웨이퍼와 접촉되는 부분을 최소화함으로써 웨이퍼의 변형을 최소화하고, 웨이퍼의 손상에 따른 파티클 발생을 최소화하도록 한 웨이퍼 척 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer chuck, and more particularly, to a wafer chuck assembly that minimizes deformation of a wafer by minimizing a portion in contact with the wafer by using electromagnetic force and minimizes particle generation due to damage to the wafer.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 세정, 확산, 포토레지스트코팅, 노광, 현상, 식각 및 이온주입과 같은 단위 공정들을 선택적, 반복적으로 수행함으로써 제조되는데, 각 단위 공정을 위한 장비들에는 웨이퍼를 잡거나 지지해주는 장치가 필요하다. 이러한 장치로 웨이퍼척 또는 웨이퍼스테이지라 불리는 접촉식 지지장치들이 널리 사용되고 있다. In general, semiconductor devices are fabricated by selectively and repeatedly performing unit processes such as cleaning, diffusion, photoresist coating, exposure, development, etching, and ion implantation on a wafer. You need a device that will As such devices, contact supporting devices called wafer chucks or wafer stages are widely used.

도 1은 전술한 종래 접촉식 웨이퍼 지지장치의 일예를 나타낸 단면도인데, 도 1을 참조하여 종래의 접촉식 웨이퍼 지지장치를 간략히 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the conventional contact wafer support apparatus described above. Referring to FIG. 1, a conventional contact wafer support apparatus will be briefly described as follows.

종래의 접촉식 웨이퍼 지지장치는 공정챔버(10)의 내측 하부에 설치되어 웨이퍼(W)가 안착되는 척(20)과, 상기 척(20)을 관통하도록 형성된 소정 직경의 관통 홀(40)에 삽입되어 웨이퍼(W)를 업/다운시키는 역할을 하는 리프트핀(30)과, 상기 리프트핀(30)의 승강구동을 위한 승강기구(60), 및 상기 척(20)에 안착된 웨이퍼(W)의 에지부와 접촉하여 상기 웨이퍼(W)를 고정지지하도록 상기 척(20)에 마련되는 가이드(50)로 구성된다. 미설명부호 15는 웨이퍼(W)가 출입되도록 공정챔버(10)의 일측에 형성된 게이트를 나타낸다.Conventional contact wafer support apparatus is installed in the inner lower portion of the process chamber 10 in the chuck 20, the wafer W is seated, and the through hole 40 of a predetermined diameter formed to penetrate the chuck 20. A lift pin 30 inserted and serving to up / down the wafer W, a lift mechanism 60 for lifting and lowering the lift pin 30, and a wafer W seated on the chuck 20. It consists of a guide 50 provided in the chuck 20 in contact with the edge portion of the) to hold and hold the wafer (W). Reference numeral 15 denotes a gate formed at one side of the process chamber 10 to allow the wafer W to enter and exit.

그런데 이러한 종래 접촉식 웨이퍼 지지장치의 경우, 척(20)의 상면과 웨이퍼(W)의 하면이 직접접촉됨으로써 마찰에 의한 스크래치가 발생하고, 이러한 스크래치를 통해 발생되는 파티클에 의해 공정챔버(10) 내부가 오염됨으로써 공정불량률이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 리프트핀(30)을 장기간 사용하게 되면 공정진행시 발생하는 고온에 의해 소성변형이 일어나 리프트핀(30)의 승하강시 발생하는 마찰에 의해 리프트핀(30)에 손상이 일어나게 되고, 이와 같이 손상된 리프트핀(30)으로 인하여 웨이퍼(W)가 파손될 위험성이 증가하게 되는 문제점이 있다. However, in the conventional contact wafer support apparatus, the upper surface of the chuck 20 and the lower surface of the wafer W are directly contacted to cause scratches due to friction, and the process chamber 10 is caused by particles generated through such scratches. There is a problem that the process defect rate is increased by the contamination inside. In addition, when the lift pin 30 is used for a long time, plastic deformation occurs due to the high temperature generated during the process, and damage occurs to the lift pin 30 by friction generated when the lift pin 30 moves up and down. There is a problem that the risk of damage to the wafer W is increased due to the damaged lift pin 30.

이를 해결하기 위하여 비접촉식으로 웨이퍼를 지지하는 종래기술이 알려져 있다. 종래기술에 따른 비접촉식 웨이퍼 지지장치를 도 2를 참조로 간략히 설명하면 다음과 같다.In order to solve this problem, a conventional technique of supporting a wafer in a non-contact manner is known. The non-contact wafer support apparatus according to the prior art will be briefly described with reference to FIG. 2 as follows.

제1부재(10)는 윗면이 밑면보다 큰 직경을 가진 원뿔대 형상이며, 중앙부에 윗면과 밑면을 관통하도록 통기공(11)이 형성되어 있다. 제2부재(20)는 속이 빈 원뿔대 형상이며, 내부에 제1부재(10)를 수용하되, 제1부재(10)의 외면과 제2부재(20)의 내면 사이에 소정의 간극을 두고 수용하여 이 간극에 의해 공기채널(21)이 형성되도록 한다. 제1부재(10)의 윗면 상방에 웨이퍼(50)를 배치하고, 통기 공(11)으로 외부의 공기펌프가 공급한 공기를 분사하고, 공기채널(21)을 통하여는 외부의 공기펌프가 공기를 흡입하도록 한다. 그러면, 웨이퍼(50)는 분사공기의 압력에 의해 도면을 기준하여 상방으로 힘을 받지만, 흡입공기에 의해 형성되는 부압에 의해 도면을 기준하여 하방으로도 힘을 받는다. 이와 같이 분사되는 공기와 흡입되는 공기의 압력을 적절히 조절하면, 웨이퍼(50)는 제1부재(10)의 상방에서 제1부재(10)와 접촉하지 않는 동시에 제1부재(10)로부터 이탈하지도 않는 상태를 유지할 수 있다. 도 6의 화살표는 공기의 유동방향을 가리킨다.The first member 10 has a truncated cone shape having a diameter larger than that of the bottom surface, and the vent hole 11 is formed to penetrate the top surface and the bottom surface in a central portion thereof. The second member 20 has a hollow truncated cone shape and accommodates the first member 10 therein with a predetermined gap between the outer surface of the first member 10 and the inner surface of the second member 20. Thus, the air channel 21 is formed by this gap. The wafer 50 is disposed above the upper surface of the first member 10, the air supplied by the external air pump is injected into the vent hole 11, and the external air pump is supplied through the air channel 21. To inhale. Then, the wafer 50 is forced upwards with reference to the drawings by the pressure of the injection air, but also downwards with reference to the drawings by the negative pressure formed by the intake air. By properly adjusting the pressures of the injected air and the sucked air, the wafer 50 does not come into contact with the first member 10 above the first member 10 and may escape from the first member 10. It can keep the state. Arrows in FIG. 6 indicate the flow direction of air.

그런데, 반도체의 집적도가 향상되면서, 소형화가 함께 요구되는 추세에 따라 웨이퍼 또한 그 두께가 점차 얇아지고 있다. 예컨대 최근 상용화되고 있는 웨이퍼 중에는 그 두께가 70㎛에 지나지 않는 것도 있다. 따라서 공기압을 이용한 비접촉식 웨이퍼 척에 있어서 공기압 차이에 의해 웨이퍼가 변형되는 문제가 생기는데, 전술한 종래 기술에 따른 비접촉식 웨이퍼 지지장치의 경우, 웨이퍼의 중앙부에서는 상방으로 작용하는 압력이 지배적이고, 웨이퍼의 주변부에서는 하방으로 작용하는 압력이 지배적이므로, 얇은 웨이퍼일수록 변형가능성이 커진다. 이와 같이 웨이퍼가 변형되면 최종 완제품으로써의 반도체 소자의 불량률이 현저히 높아지는 문제점이 있다.However, as the degree of integration of semiconductors is improved, the thickness of wafers is also becoming thinner in accordance with the trend of miniaturization. For example, some commercially available wafers have a thickness of only 70 m. Therefore, in the non-contact wafer chuck using air pressure, there is a problem that the wafer is deformed due to the air pressure difference. In the case of the non-contact wafer support apparatus according to the related art described above, the pressure acting upward at the center of the wafer is dominant, and the peripheral portion of the wafer is dominant. Since the downwardly acting pressure dominates, the thinner the wafer, the greater the deformability. Thus, when the wafer is deformed, there is a problem that the defect rate of the semiconductor device as a final finished product is significantly increased.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전자기력을 이용하여 웨이퍼와 접촉되는 부분을 최소화하도록 웨이퍼를 지지함으로써 웨이퍼의 변형을 최소화하고, 웨이퍼의 손상에 따른 파티클 발생을 최소화함으로써 반도체 소자의 공정불량률을 최소화할 수 있는 비접촉식 웨이퍼 척 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by minimizing the deformation of the wafer by minimizing the deformation of the wafer by supporting the wafer to minimize the contact with the wafer by using electromagnetic force, and minimizes particle generation due to damage to the wafer Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-contact wafer chuck assembly capable of minimizing a process defect rate of a semiconductor device.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체는 상면에 웨이퍼의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1환상홈이 마련되고, 상기 제1환상홈의 하부 및 외측에 각각 내설되는 하부전자석 및 제1사이드전자석을 갖는 하부스테이지와; 상기 하부스테이지의 상측에 소정 거리만큼 이격되도록 배치되되, 하면에 상기 제1환상홈과 동일하고 대응되도록 형성되는 제2환상홈이 마련되고, 상기 제2환상홈의 상부 및 외측에 각각 내설되는 상부전자석 및 제2사이드전자석을 갖는 상부스테이지와; N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배치되는 링형상으로서 상기 제1환상홈 및 상기 제2환상홈 내에 각각 배치되는 하부영구자석 및 상부영구자석과; 웨이퍼 지지편을 각각 구비하여 상기 하부영구자석 및 상부영구자석을 연결하는 복수개의 연결부; 및 전원으로부터 상기 전자석들에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부를 포함한다.The wafer chuck assembly according to the present invention for achieving the above technical problem is provided with a first annular groove having a diameter larger than the diameter of the wafer on the upper surface, the lower electromagnets respectively installed in the lower and outer sides of the first annular groove And a lower stage having a first side electromagnet; An upper portion disposed on the upper side of the lower stage to be spaced apart by a predetermined distance, and having a second annular groove formed on the lower surface to be the same as the first annular groove and corresponding to the lower stage. An upper stage having an electromagnet and a second side electromagnet; A lower permanent magnet and an upper permanent magnet disposed in the first annular groove and the second annular groove as ring shapes in which the N pole and the S pole are alternately disposed along the circumferential direction; A plurality of connecting portions each having a wafer support piece to connect the lower permanent magnet and the upper permanent magnet; And a control unit for adjusting the strength and direction of the current supplied to the electromagnets from a power source.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 복수개의 연결부는 상기 하부영구자석의 원주방향을 따라 120°간격으로 배치되는 3개로 구성된다.In one embodiment of the present invention preferably the plurality of connection portion is composed of three arranged at intervals of 120 ° along the circumferential direction of the lower permanent magnet.

본 발명의 일 실시예에서 바람직하게 상기 제어부는 상기 전자석들에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절함으로써 상기 복수개의 연결부를 통해 연결된 상기 하부영구자석 및 상부영구자석이 상기 제1환상홈 및 상기 제2환상홈의 내측면으로부터 이격되도록 부양시키거나 부양된 상태로 중심축을 기준으로 회전하도록 제어한다.In one embodiment of the present invention, preferably, the control unit controls the strength and direction of the current supplied to the electromagnets such that the lower permanent magnets and the upper permanent magnets connected through the plurality of connection parts are connected to the first annular groove and the first permanent magnets. It is controlled so as to be spaced apart from the inner surface of the annular groove or rotated about the central axis in a raised state.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체에 의하면, 전자기력을 이용하여 웨이퍼와 접촉되는 부분을 최소화하도록 웨이퍼를 지지함으로써 웨이퍼의 변형을 최소화하고, 웨이퍼의 손상에 따른 파티클 발생을 최소화함으로써 반도체 소자의 공정불량률을 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the wafer chuck assembly according to the present invention having the configuration as described above, by minimizing the deformation of the wafer by minimizing the deformation of the wafer by supporting the wafer to minimize the contact with the wafer by using electromagnetic force, There is an advantage that can minimize the process defect rate of the semiconductor device.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the wafer chuck assembly according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체의 단면도이고, 도 4는 도 3의 상부스테이지를 제외한 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체의 사시도이며, 도 5는 도 4의 평면도이다.3 is a cross-sectional view of the wafer chuck assembly according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view of the wafer chuck assembly according to the present invention excluding the upper stage of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of FIG. 4.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체(100)는 상면에 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1환상홈(112)이 마련되고, 상기 제1환상홈(112)의 하부 및 외측에 각각 내설되는 하부전자석(120) 및 제1사이드전자석(130)을 갖는 하부스테이지(110)를 구비한다. 상기 하부전자석(120) 및 제1사이드전자석(130)은 후술할 전원(210)으로부터 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부(220)에 의해 제어된다. 3 to 5, the wafer chuck assembly 100 according to the present invention is provided with a first annular groove 112 having a diameter larger than the diameter of the wafer (W) on the upper surface, the first annular A lower stage 110 having a lower electromagnet 120 and a first side electromagnet 130, respectively, provided in the lower and outer sides of the groove 112. The lower electromagnet 120 and the first side electromagnet 130 are controlled by a controller 220 that controls the strength and direction of the current supplied from the power source 210 to be described later.

상기 하부스테이지(110)의 상측에는 상부스테이지(150)가 소정 거리만큼 이격되도록 배치된다. 상기 상부스테이지(150)는 상기 하부스테이지(110)와 대칭되는 구조를 갖는데, 구체적으로는 하면에 상기 제1환상홈(112)과 동일하고 대응되도록 형성되는 제2환상홈(152)이 마련되고, 상기 제2환상홈(152)의 상부 및 외측에 각각 내설되는 상부전자석(160) 및 제2사이드전자석(170)을 갖는다. 상기 상부전자석(160) 및 제2사이드전자석(170) 역시 후술할 전원(210)으로부터 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부(220)에 의해 제어된다. The upper stage 150 is disposed above the lower stage 110 to be spaced apart by a predetermined distance. The upper stage 150 has a structure that is symmetrical with the lower stage 110, specifically, the lower surface is provided with a second annular groove 152 that is formed to correspond to the same as the first annular groove 112 The upper electromagnet 160 and the second side electromagnet 170 are respectively provided on the upper and outer sides of the second annular groove 152. The upper electromagnet 160 and the second side electromagnet 170 are also controlled by the controller 220 for adjusting the strength and direction of the current supplied from the power source 210 to be described later.

상기 하부스테이지(110)의 제1환상홈(112) 내부에는 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배치되도록 구성된 링형상의 하부영구자석(140)이 배치되며, 상기 상부스테이지(150)의 제2환상홈(152) 내부에는 전술한 하부영구자석(140)과 동일한 구조를 갖는 상부영구자석(180)이 배치되는데, 상기 하부영구자석(140)과 상기 상부영구자석(180)은 복수개의 연결부(190)에 연결되어 일체로 움직이도록 구성된다.In the first annular groove 112 of the lower stage 110, a ring-shaped lower permanent magnet 140 configured to be alternately arranged along the circumferential direction of the N pole and the S pole, and the upper stage 150 Inside the second annular groove 152 of the upper permanent magnet 180 having the same structure as the lower permanent magnet 140 is disposed, the lower permanent magnet 140 and the upper permanent magnet 180 is a plurality It is connected to the two connection portion 190 is configured to move integrally.

상기 복수개의 연결부(190) 각각에는 웨이퍼(W)의 에지부를 지지하는 웨이 퍼 지지편(192)이 마련되어 있다. 즉, 상기 복수개의 연결부(190)는 각각에 마련되는 상기 웨이퍼 지지편(192)을 통해 웨이퍼(W)를 지지하는 역할을 수행함과 동시에 상기 하부영구자석(140)과 상기 상부영구자석(180)을 연결시키는 역할을 수행한다. 한편, 상기 웨이퍼 지지편(192)에는 웨이퍼(W)의 에지부와 접촉되는 부분에 완충부재(미도시)를 더 마련함으로써 웨이퍼(W)의 에지부에서 발생될 수 있는 스크래치나 파손을 최소화할 수 있다.  Each of the plurality of connection portions 190 is provided with a wafer support piece 192 for supporting the edge portion of the wafer W. That is, the plurality of connection portions 190 serve to support the wafer W through the wafer support pieces 192 provided at the same time, and at the same time, the lower permanent magnet 140 and the upper permanent magnet 180. It serves to connect On the other hand, by further providing a buffer member (not shown) in the wafer support piece 192 in contact with the edge portion of the wafer (W) to minimize scratches or damage that may occur in the edge portion of the wafer (W) Can be.

본 발명의 일 실시예에서 상기 복수개의 연결부(190)는 상기 하부영구자석(140)의 원주방향을 따라 120°간격으로 배치되는 3개로 구성되나, 상기 연결부(190)의 개수는 반드시 전술한 실시에에 한정되지 않는다. 즉, 일측 방향으로는 120°간격을 유지하되, 그 이외의 방향에서는 60°간격으로 배치되도록 5개로 구성할 수도 있고, 나아가 그 개수를 더 증가시킬 수도 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 일측 방향은 120°간격을 유지하도록 구성하여야 한다. 이는 상기 하부스테이지(110)와 상기 상부스테이지(150) 사이의 공간(200)으로 유입되어 상기 복수개의 연결부(190)에 마련된 웨이퍼 지지편(192)에 웨이퍼(W)가 안착될 수 있도록 웨이퍼(W)의 진입 및 퇴출공간을 확보하기 위함이다. In the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of connection parts 190 may be configured to be arranged at intervals of 120 ° along the circumferential direction of the lower permanent magnet 140, but the number of the connection parts 190 must be the aforementioned implementation. It is not limited to. That is, while maintaining the interval 120 ° in one direction, it may be configured in five to be arranged at intervals of 60 ° in other directions, the number may be further increased. However, as described above, one side should be configured to maintain a 120 ° interval. This flows into the space 200 between the lower stage 110 and the upper stage 150 to allow the wafer W to be seated on the wafer support pieces 192 provided in the plurality of connection portions 190. This is to secure space for entry and exit of W).

본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체(100)는 또한 전원(210)으로부터 상기 전자석들(120, 130, 160, 170)에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부(220)를 구비한다.The wafer chuck assembly 100 according to the present invention also includes a controller 220 for adjusting the strength and direction of the current supplied from the power source 210 to the electromagnets 120, 130, 160, 170.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체(100)의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다. Looking at the operation of the wafer chuck assembly 100 according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

상기 복수개의 연결부(190)를 통해 상기 상부영구자석(180)과 일체로 연결된 상기 하부영구자석(140)은 도면으로 도시하지는 않았으나 최초 상기 하부스테이지(110)의 제1환상홈(112) 저면에 안착되어 있는 상태를 형성한다. The lower permanent magnet 140, which is integrally connected to the upper permanent magnet 180 through the plurality of connection parts 190, is not shown in the drawing, but first, at the bottom of the first annular groove 112 of the lower stage 110. Form a seated state.

이후 상기 제어부(220)가 상기 전자석들(120, 130, 160, 170) 각각이 상기 상부영구자석(180)과 상기 하부영구자석(140)의 극성과 동일한 극성으로 자화되도록 상기 전자석들(120, 130, 160, 170)에 전류를 공급함으로써 상기 전자석들(120, 130, 160, 170)과 상기 상부영구자석(180) 및 하부영구자석(140) 상호간의 반발력을 통해, 도 3에 도시된 바와 같이, 일체로 연결된 상기 상부영구자석(180) 및 하부영구자석(140)을 부양시킨다. Thereafter, the controller 220 causes the electromagnets 120, 130, 160, and 170 to be magnetized to the same polarity as that of the upper and lower permanent magnets 180 and 140, respectively. By supplying a current to the 130, 160, 170 through the repulsive force between the electromagnets 120, 130, 160, 170 and the upper permanent magnet 180 and the lower permanent magnet 140, as shown in FIG. Likewise, the upper permanent magnet 180 and the lower permanent magnet 140 are integrally connected.

따라서 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체(100)에 의하면, 웨이퍼 지지편(192)에 안착된 웨이퍼(W)가, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 지지편(192)과 접촉된 에지부를 제외하고는 비접촉 상태를 유지하도록 하면서 반도체 소자의 제조를 위한 소정 단위 공정, 예를 들어 세정, 확산, CVD(Chemical Vapor Deposition: 화학기상증착), 이온주입 공정 등이 수행될 수 있도록 한다. Therefore, according to the wafer chuck assembly 100 according to the present invention, as shown in FIG. 3, the wafer W seated on the wafer support piece 192 excludes an edge portion in contact with the wafer support piece 192. In order to maintain a non-contact state, a predetermined unit process for manufacturing a semiconductor device, for example, cleaning, diffusion, chemical vapor deposition (CVD), and ion implantation process may be performed.

또한, 상기 제어부(220)는 반도체 소자의 제조를 위한 단위 공정 중 웨이퍼(W)의 회전이 필요한 경우, 상기 전자석들(120, 130, 160, 170)에 공급되는 전류의 방향 및 세기를 조절함으로써 웨이퍼(W)를 지지하는 복수개의 연결부(190)를 통해 일체로 연결된 상기 상부영구자석(180) 및 하부영구자석(140)이 그 중심축을 기준으로 회전하도록 제어한다. In addition, the controller 220 may adjust the direction and intensity of the current supplied to the electromagnets 120, 130, 160, and 170 when the wafer W needs to be rotated during the unit process for manufacturing the semiconductor device. The upper permanent magnet 180 and the lower permanent magnet 140 which are integrally connected to each other through a plurality of connection parts 190 supporting the wafer W are controlled to rotate about their central axis.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, a preferred embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

도 1은 종래 접촉식 웨이퍼 지지장치의 일예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional contact wafer support apparatus.

도 2는 종래 비접촉식 웨이퍼 지지장치의 일예를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional non-contact wafer support apparatus.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a wafer chuck assembly in accordance with the present invention.

도 4는 도 3의 상부스테이지를 제외한 본 발명에 따른 웨이퍼 척 조립체의 사시도이다.4 is a perspective view of a wafer chuck assembly in accordance with the present invention, excluding the upper stage of FIG.

도 5는 도 4의 평면도이다.5 is a plan view of FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 하부스테이지 112 : 제1환상홈110: lower stage 112: the first annular groove

120 : 하부전자석 130 : 제1사이드전자석120: lower electromagnet 130: first side electromagnet

150 : 상부스테이지 152 : 제2환상홈 150: upper stage 152: second annular groove

160 : 상부전자석 170 : 제2사이드전자석160: upper electromagnet 170: second side electromagnet

190 : 연결부 192 : 웨이퍼 지지편 190: connecting portion 192: wafer support piece

210 : 전원 220 : 제어부210: power supply 220: control unit

Claims (3)

상면에 웨이퍼의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1환상홈이 마련되고, 상기 제1환상홈의 하부 및 외측에 각각 내설되는 하부전자석 및 제1사이드전자석을 갖는 하부스테이지;A lower stage having a first annular groove having a diameter larger than a diameter of the wafer on an upper surface thereof, the lower stage having a lower electromagnet and a first side electromagnet respectively disposed below and outside the first annular groove; 상기 하부스테이지의 상측에 소정 거리만큼 이격되도록 배치되되, 하면에 상기 제1환상홈과 동일하고 대응되도록 형성되는 제2환상홈이 마련되고, 상기 제2환상홈의 상부 및 외측에 각각 내설되는 상부전자석 및 제2사이드전자석을 갖는 상부스테이지; An upper portion disposed on the upper side of the lower stage to be spaced apart by a predetermined distance, and having a second annular groove formed on the lower surface to be the same as the first annular groove and corresponding to the lower stage. An upper stage having an electromagnet and a second side electromagnet; N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배치되는 링형상으로서 상기 제1환상홈 및 상기 제2환상홈 내에 각각 배치되는 하부영구자석 및 상부영구자석;A lower permanent magnet and an upper permanent magnet disposed in the first annular groove and the second annular groove as ring shapes in which the N pole and the S pole are alternately disposed along the circumferential direction; 웨이퍼 지지편을 각각 구비하여 상기 하부영구자석 및 상부영구자석을 연결하는 복수개의 연결부; 및A plurality of connecting portions each having a wafer support piece to connect the lower permanent magnet and the upper permanent magnet; And 전원으로부터 상기 전자석들에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 척 조립체.Wafer chuck assembly including a control unit for controlling the strength and direction of the current supplied to the electromagnets from a power source. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수개의 연결부는 상기 하부영구자석의 원주방향을 따라 120°간격으로 배치되는 3개로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 조립체.The plurality of connecting portions are wafer chuck assembly, characterized in that consisting of three arranged at intervals of 120 ° along the circumferential direction of the lower permanent magnet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 전자석들에 공급되는 전류의 세기 및 방향을 조절함으로써 상기 복수개의 연결부를 통해 연결된 상기 하부영구자석 및 상부영구자석이 상기 제1환상홈 및 상기 제2환상홈의 내측면으로부터 이격되도록 부양시키거나 부양된 상태로 중심축을 기준으로 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 척 조립체.The controller controls the strength and direction of current supplied to the electromagnets so that the lower and upper permanent magnets connected through the plurality of connection parts are spaced apart from inner surfaces of the first annular groove and the second annular groove. Wafer chuck assembly, characterized in that for controlling to rotate about the central axis in a suspended or suspended state.
KR1020070089095A 2007-09-03 2007-09-03 Chuck assembly for supporting wafer KR100888551B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070089095A KR100888551B1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Chuck assembly for supporting wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070089095A KR100888551B1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Chuck assembly for supporting wafer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090023950A KR20090023950A (en) 2009-03-06
KR100888551B1 true KR100888551B1 (en) 2009-03-11

Family

ID=40693095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070089095A KR100888551B1 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Chuck assembly for supporting wafer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100888551B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102415588B1 (en) * 2021-02-25 2022-06-30 아주대학교산학협력단 Apparatus for align the plate and system for leveling the plate including the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102260972B1 (en) * 2019-07-24 2021-06-04 (주)유니버셜스탠다드테크놀러지 A apparatus for treating the substrate
CN112820688B (en) * 2020-12-24 2023-11-14 北京北方华创微电子装备有限公司 Support device for semiconductor chamber and semiconductor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020046106A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 권영한 3-dimensional position control system for small mover using magnetic force
JP2004335513A (en) 2003-04-30 2004-11-25 Nikon Corp Holding method and holder of reticle and aligner
KR20060086145A (en) * 2005-01-26 2006-07-31 삼성전자주식회사 Magnetic levitation chuck and using method the same
JP2006202489A (en) 2006-04-24 2006-08-03 Ricoh Co Ltd Optical disk drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020046106A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 권영한 3-dimensional position control system for small mover using magnetic force
JP2004335513A (en) 2003-04-30 2004-11-25 Nikon Corp Holding method and holder of reticle and aligner
KR20060086145A (en) * 2005-01-26 2006-07-31 삼성전자주식회사 Magnetic levitation chuck and using method the same
JP2006202489A (en) 2006-04-24 2006-08-03 Ricoh Co Ltd Optical disk drive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102415588B1 (en) * 2021-02-25 2022-06-30 아주대학교산학협력단 Apparatus for align the plate and system for leveling the plate including the same
WO2022182110A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 아주대학교산학협력단 Plate member alignment apparatus and plate member stacking system comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090023950A (en) 2009-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102389767B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101041306B1 (en) Substrate treatment apparatus, and substrate support to be used for the apparatus
TW201412408A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20080277063A1 (en) Apparatus for treating substrate using plasma
CN108573859B (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US10770335B2 (en) Substrate supporting apparatus
KR102425864B1 (en) Substrate processing apparatus
KR100888551B1 (en) Chuck assembly for supporting wafer
KR102058034B1 (en) Lift pin unit and Unit for supporting substrate
JP6294121B2 (en) Substrate processing equipment
JP2015170772A (en) Substrate processing device
KR101480322B1 (en) Substrate processing apparatus
KR20140144383A (en) Baffle unit, apparatus and method for treating substrate using the same
JP6230941B2 (en) Substrate processing equipment
CN107851571B (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6562508B2 (en) Substrate holding device
JP7179466B2 (en) Substrate processing equipment
KR101717680B1 (en) Transfer lifter module
CN211605123U (en) Electrostatic chuck
KR101405066B1 (en) Non-contact plasma ashing apparatus
KR20150009322A (en) Supporting unit and substrate treating apparatus including the same
KR101555611B1 (en) Substrate Processing Apparatus
US20210398783A1 (en) Plasma processing system, plasma processing apparatus, and method for replacing edge ring
JP2022135646A (en) Substrate support and plasma processing device
CN111354673A (en) Wafer rotating device and wafer rotating system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130305

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140220

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee