KR102440560B1 - 레이저 결정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 기판이 안착되며, 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 그루브 라인들, 및 상기 복수의 그루브 라인들에 제공된 제어홀을 포함하는 스테이지를 구비하고, 상기 제어홀에는, 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키거나 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 부압 또는 정압이 제공된다.

Description

레이저 결정화 장치{LASER CRYSTALLING APPARATUS}
본 기재는 엑시머 레이저(Excimer Laser)를 사용하여 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화하는 레이저 결정화 장치에 관한 것이다.
레이저 결정화 장치(laser crystalling apparatus)는 에너지 소스를 발생시키는 레이저 발생기, 복수의 렌즈 및 미러(mirror)로 구성되고 레이저 빔을 원하는 크기로 균일하게 만들어주는 광학계, 및 광학계에서 나온 빔에 의해 기판이 결정화되는 공간인 챔버로 구성되어 있다.
기판이 대형화, 박막화되는 추세에 따라, 기판의 결정화를 위해서 기판이 챔버 내에 구비되는 스테이지 상에 로딩(loading)될 때, 기판과 스테이지 사이에 존재하는 에어(air)가 트랩되거나 스테이지의 표면 저항 때문에 기판이 평탄하게 안착되지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 기판 로딩시, 기판을 스테이지에 안정적으로 안착시키고 에어 트랩을 제거하기 위해 스테이지에는 진공홀(vacuum hole)이 존재하며, 기판 언로딩(unloading)시 기판을 스테이지로부터 분리하기 위해 퍼지홀(purge hole)이 존재한다.
그러나, 기판이 얇을수록 이러한 진공홀이나 퍼지홀에 의해 기판에 홀 자국이 형성되기 쉽다. 기판에 형성되는 홀 자국으로 인해, 레이저 결정화시 레이저 초점이 기판 상에 잘못 맺혀 그레인 형성이 정상적으로 이루어지지 않아 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기판이 로딩되는 스테이지에 라인 형태의 복수의 그루브 라인을 형성하고, 그루브 라인에 진공홀 및 퍼지홀을 형성한 구조를 갖는 레이저 결정화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 기판이 안착되며, 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 그루브 라인들, 및 상기 복수의 그루브 라인들에 제공된 제어홀을 포함하는 스테이지를 구비하고, 상기 제어홀에는, 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키거나 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 부압 또는 정압이 제공된다.
상기 제어홀은, 부압이 제공되어 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키는 진공(vacuum)홀을 포함할 수 있다.
상기 제어홀은, 정압이 제공되어 상기 기판을 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 퍼지(purge)홀을 포함할 수 있다.
상기 제어홀은, 상기 기판에 부압을 인가하는 진공 라인 및 상기 기판에 정압을 인가하는 퍼지 라인에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 상기 진공 라인 및 상기 퍼지 라인에 연결되어 부압 및 정압의 균형을 유지시키는 버퍼 탱크를 더 포함할 수 있다.
상기 제어홀은 상기 스테이지에 구획된 복수의 영역에 배치되고, 상기 복수의 영역의 상기 각 제어홀에는 부압 또는 정압이 독립적으로 제공될 수 있다.
상기 그루브 라인의 깊이는 0.1mm 내지 3mm일 수 있다.
상기 그루브 라인의 폭은 0.1mm 내지 5mm일 수 있다.
상기 제어홀에는 -0.01kPa 내지 -100kPa의 압력이 가해질 수 있다.
상기 복수의 그루브 라인들은 서로 교차할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치는, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기와, 복수의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시키는 광학계, 및 상기 레이저 빔이 조사되어 결정화되는 기판이 안착되며, 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 그루브 라인들과 상기 복수의 그루브 라인들에 제공된 제어홀을 포함하는 스테이지가 수용된 챔버를 포함하고, 상기 제어홀에는, 그루브 라인에는, 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키거나 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 부압 또는 정압이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 스테이지 상에 기판 로딩시 에어 트랩으로 인한 기판 휘어짐이 방지되고, 기판에 홀 자국이 형성되는 것이 방지될 수 있다.
이에 따라, 기판 휘어짐 감소를 위한 공정 시간 및 별도의 장치가 불필요하므로 가동률이 상승될 수 있다.
또한, 레이저 결정화 진행시 초점이 어긋나는 것이 방지되므로 결정화의 균일도가 상승되고 초점 틀어짐에 따른 저결정 발생이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 결정화 장치(100)는, 레이저 빔(L)을 발생시키는 레이저 발생기(10)와, 레이저 빔(L)을 광변환시켜 변환된 레이저 빔(L)을 만드는 광학계(20), 및 변환된 레이저 빔(L)이 조사되어 레이저 결정화되는 박막이 형성된 기판(S)이 탑재되는 스테이지(32)를 포함하는 챔버(30)를 포함한다.
레이저 발생기(10)에서 발생되는 레이저 빔(L)은 P편광 및 S편광을 포함할 수 있으며, 박막의 상 변이를 유도하는 엑시머 레이저 빔 등으로서, 광학계(20)에서 광변환되어 기판(S) 표면에 형성된 박막을 결정화시킨다. 박막은 비정질 실리콘층일 수 있으며, 이는 저압화학 증착법, 상압화학 증착법, PECVD법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링법, 진공증착법(vacuum evaporation) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 레이저 빔(L)은 병렬로 배열된 형태로 나란히 진행되는 복수의 라인 빔 형태일 수 있다.
광학계(20)는 레이저 빔의 경로를 변화시키는 복수의 렌즈 및 미러(21, 22, 23)를 포함하고, 레이저 빔(L)을 광변환시킨다. 광학계(20)는 레이저 발생기(10)에서 입사된 레이저 빔(L)의 편광축 방향을 변환시키는 적어도 하나의 반파장판(Half Wave Plate; HWP)을 포함할 수 있으며, 레이저 빔(L)을 전부 반사시키는 적어도 하나의 미러(21, 22, 23)를 포함할 수 있다. 또한, 광학계(20)는 레이저 빔(L)의 일부는 반사시키고 일부는 투과시키는 적어도 하나의 편광빔 스플리터(Polarization Beam Splitter; PBS)를 포함할 수 있다.
챔버(30)는 공정의 특성, 사용자의 용도 등에 따라, 질소(N2), 공기(air), 및 혼합 가스 등의 분위기가 다를 수 있으며, 감압, 가압을 하거나 진공 상태인 등으로 압력이 다를 수 있다. 따라서, 챔버(30)는 개방형(open type)이 아닌, 외부 공기와 격리될 수 있는 밀폐형(closed type)이다.
레이저 빔(L)은 나란히 진행되는 복수의 라인빔들의 형태로 형성될 수 있으며, 라인빔들은 레이저 빔(L)의 단축 빔 사이즈를 축소시켜주는 P 렌즈를 통과하면서 빔 커터(24) 지점에서 한 지점으로 수렴되어 선초점을 형성한다. 선초점을 형성한 라인빔들은 계속 진행하여 기판(S)에 조사되는 지점에서 최종 초점을 형성한다. 최적의 최종 초점은 라인빔들이 겹쳐진 면적이 최소화되는 형태이며, 최적의 에너지 밀도를 가지므로 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화함에 있어 최대 효율로 이루어질 수 있다.
챔버(30) 내에는 변환된 레이저 빔(L)이 조사되어 결정화되는 박막이 형성된 기판(S)이 안착되는 스테이지(32)가 포함된다. 도 2를 참조하면, 스테이지(32)는 표면을 가로질러 교차하는 복수의 그루브 라인들(35)을 포함한다. 그루브 라인들(35)은 소정의 깊이와 폭을 갖는다. 스테이지(32) 표면에는, 기판(S)을 스테이지(32) 상에 로딩할 때 기판(S)이 지지되는 로딩 바(33, loading bar)가 구비된다.
한편, 그루브 라인(35)에는 부압이 제공되어 기판(S)을 스테이지(32) 표면에 흡착시키거나 정압이 제공되어 기판(S)을 스테이지(32) 표면으로부터 흡착 해제시키는 제어홀(36, 37)이 형성된다. 제어홀(36, 37)은 부압이 제공되는 진공홀(36, vacuum hole)과 정압이 제공되는 퍼지홀(37, purge hole)을 포함할 수 있다. 진공홀(36)에는 기판(S)에 부압을 인가하는 진공 라인이 구비되고, 퍼지홀(37)에는 기판(S)에 정압을 인가하는 퍼지 라인이 각각 구비될 수 있으며, 각각의 진공 라인 및 퍼지 라인에는 펌프 등의 압력 조절 수단이 구비되어, 기판(S)의 로딩 및 언로딩시 부압 및 정압이 제공될 수 있다.
그루브 라인(35)은 소정 깊이와 폭을 가지고 단면상 사각 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 그루브 라인(35)은 단면상 반원 형상으로 형성될 수도 있으며, 그루브 라인(35)의 단면 형태는 다양하게 형성될 수 있다. 그루브 라인(35)에는 소정 간격으로 이격된 진공홀(36)과 퍼지홀(37)이 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제어홀(38)은 진공홀(36)과 퍼지홀(37)의 역할을 하는 하나의 홀로 구비될 수 있으며, 제어홀(38)을 통해 부압 또는 정압이 제공될 수 있다. 제어홀(38)은 진공 라인(42) 및 퍼지 라인(44)에 동시에 연결되며, 기판(S)을 스테이지(32) 표면에 흡착시키기 위해 진공 라인(42)을 통해 부압을 제공하고, 기판(S)을 스테이지(32)로부터 흡착 해제시키기 위해 퍼지 라인(44)을 통해 정압을 제공한다. 진공 라인(42) 및 퍼지 라인(44)에는 펌프 등의 압력 조절 수단이 구비되어 부압 및 정압을 제공할 수 있다.
진공홀(36)과 퍼지홀(37)의 역할을 하는 하나의 제어홀(38)을 형성함으로써, 스테이지(32) 표면에 구비되는 홀들의 개수를 줄일 수 있으며, 홀에 의해 기판에 홀 자국이 형성되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
한편, 그루브 라인(35)의 깊이(a)는 약 0.1mm 이상으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 약 0.1mm 내지 약 3mm로 형성될 수 있다. 또한, 그루브 라인(35)의 폭(b)은 약 0.1mm 내지 약 10mm로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 약 0.1mm 내지 약 5mm로 형성될 수 있다. 또한, 제어홀(38)의 직경(c)은 그루브 라인(35)의 폭(b)보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 제어홀(38)에 가해지는 압력은 약 -0.01kPa 내지 약 -100kPa로 형성될 수 있으며, 기판(S)의 크기, 두께 등에 따라 제어홀(38)에 가해지는 압력(부압 및 정압)은 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 레이저 결정화 장치(100)는 제어홀(38)에 연결되는 버퍼 탱크(46)를 더 포함할 수 있다. 즉, 버퍼 탱크(46)는 제어홀(38)에 연결되고, 버퍼 탱크(46)의 일측은 진공 라인(42)에 연결되며, 버퍼 탱크(46)의 타측은 퍼지 라인(44)에 연결된다. 제어홀(38)을 통해 부압에서 정압으로 전환되고, 반대로 정압에서 부압으로 전환되는 경우, 제어홀(38)에 순간적으로 남게 되는 잔류 압력에 의해 스테이지(32) 표면에 흡착 또는 흡착 해제되는 기판(S)의 제어홀(38)에 대응되는 부분에 순간적인 압력이 가해지게 된다. 이러한 순간적인 압력은 기판(S)에 홀 자국을 남기게 된다. 따라서, 제어홀(38)에 연결되는 버퍼 탱크(46)를 구비함으로써, 잔류 압력을 제거하고, 버퍼 탱크(46)는 부압 및 정압의 균형을 유지시키는 완충 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 스테이지(32)는 구획 선(39)에 의해 복수의 영역으로 구획될 수 있으며, 복수의 영역에는 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 교차하는 그루브 라인(35)이 포함될 수 있다. 기판(S)이 대형화됨에 따라, 기판(S) 부위 별로 기판(S)과 스테이지(32) 사이의 에어 트랩 정도의 편차가 심해지고, 특히, 플렉시블(flexible) 기판(S)은 스트레스로 인해 에지 부위 또는 센터 부위가 들뜨는 현상이 발생하기도 한다. 이에, 휘어짐이 발생되는 기판(S)의 일부 지점의 제어홀(38)을 통해 부압 또는 정압을 형성함으로써, 기판(S) 부위별 휘어짐을 제거하며, 기판(S)을 전체적으로 평평하게 유지할 수 있다.
스테이지(32)의 복수의 영역은 최소한 2개의 영역을 포함할 수 있으며, 다양한 형태 다양한 개수로 형성될 수 있다. 스테이지(32)를 복수의 영역으로 구획하는 구획 선(39)은 가상의 선일 수 있다. 각 영역에 구비되는 복수의 제어홀(38)은 각 영역 별로 독립적으로 부압 또는 정압이 제공될 수 있도록 제어된다. 따라서, 각 영역에서 기판(S)과 스테이지(32) 사이에 트랩되어 있는 공기의 흐름(AF)은 각 영역에 구비되어 있는 제어홀(38)을 통해 외부로 흘러 나가도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 스테이지 상에 기판 로딩시 에어 트랩으로 인한 기판 휘어짐이 방지되고, 기판에 홀 자국이 형성되는 것이 방지될 수 있다.
이에 따라, 기판 휘어짐 감소를 위한 공정 시간 및 별도의 장치가 불필요하므로 가동률이 상승될 수 있다.
또한, 레이저 결정화 진행시 초점이 어긋나는 것이 방지되므로 결정화의 균일도가 상승되고 초점 틀어짐에 따른 저결정 발생이 방지될 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 레이저 결정화 장치 10: 레이저 발생기
20: 광학계 21, 22, 23: 미러
24: 빔 커터 30: 챔버
32: 스테이지 33: 로딩 바
34: 윈도우 35: 그루브 라인
36: 진공홀 37: 퍼지홀
38: 제어홀 39: 구획 선
42: 진공 라인 44: 퍼지 라인
46: 버퍼 탱크 S: 기판
L: 레이저 빔

Claims (11)

  1. 기판이 안착되며, 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 그루브 라인들;
    상기 복수의 그루브 라인들에 제공된 제어홀을 포함하는 스테이지, 및
    상기 제어홀에 연결되어 있는 버퍼 탱크를 구비하고,
    상기 버퍼 탱크의 일측은 부압을 인가하는 진공 라인에 연결되어 있고,
    상기 버퍼 탱크의 타측은 정압을 인가하는 퍼지 라인에 연결되어 있고,
    상기 제어홀에는, 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키고 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 부압과 정압이 제공되고, 상기 버퍼 탱크는 상기 부압과 상기 정압의 균형을 유지시키는 레이저 결정화 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에서,
    상기 제어홀은 상기 스테이지에 구획된 복수의 영역에 배치되고, 상기 복수의 영역의 상기 각 제어홀에는 부압 또는 정압이 독립적으로 제공되는 레이저 결정화 장치.
  7. 제 1 항에서,
    상기 그루브 라인의 깊이는 0.1mm 내지 3mm인 레이저 결정화 장치.
  8. 제 1 항에서,
    상기 그루브 라인의 폭은 0.1mm 내지 5mm인 레이저 결정화 장치.
  9. 제 1 항에서,
    상기 제어홀에는 -0.01kPa 내지 -100kPa의 압력이 가해지는 레이저 결정화 장치.
  10. 제 1 항에서,
    상기 복수의 그루브 라인들은 서로 교차하는 레이저 결정화 장치.
  11. 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기;
    복수의 렌즈 및 미러(mirror)를 포함하고, 상기 레이저 빔을 광변환시키는 광학계;
    상기 레이저 빔이 조사되어 결정화되는 기판이 안착되며, 깊이와 폭을 갖는 라인 형태의 복수의 그루브 라인들과 상기 복수의 그루브 라인들에 제공된 제어홀을 포함하는 스테이지가 수용된 챔버; 및
    상기 제어홀에 연결되어 있는 버퍼 탱크를 포함하고,
    상기 버퍼 탱크의 일측은 부압을 인가하는 진공 라인에 연결되어 있고,
    상기 버퍼 탱크의 타측은 정압을 인가하는 퍼지 라인에 연결되어 있고,
    상기 제어홀에는, 그루브 라인에는, 상기 기판을 상기 스테이지 표면에 흡착시키고 상기 스테이지 표면으로부터 흡착 해제시키는 부압과 정압이 제공되고, 상기 버퍼 탱크는 상기 부압과 상기 정압의 균형을 유지시키는 레이저 결정화 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180064605A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 레이저 가공용 워크 테이블 및 이의 동작 방법
JP6829118B2 (ja) * 2017-03-16 2021-02-10 株式会社日本製鋼所 レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196693A (zh) * 2007-11-28 2008-06-11 上海微电子装备有限公司 硅片固定部件

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08125000A (ja) * 1994-10-24 1996-05-17 Nec Kyushu Ltd ウェーハチャック
US5803797A (en) * 1996-11-26 1998-09-08 Micron Technology, Inc. Method and apparatus to hold intergrated circuit chips onto a chuck and to simultaneously remove multiple intergrated circuit chips from a cutting chuck
US5997963A (en) * 1998-05-05 1999-12-07 Ultratech Stepper, Inc. Microchamber
JP2001332609A (ja) * 2000-03-13 2001-11-30 Nikon Corp 基板保持装置及び露光装置
KR100765144B1 (ko) 2001-09-22 2007-10-15 삼성전자주식회사 배향홈 형성용 러빙 설비
KR101016510B1 (ko) 2004-06-30 2011-02-24 엘지디스플레이 주식회사 레이저 결정화방법 및 결정화 장치
KR20060033554A (ko) 2004-10-15 2006-04-19 삼성에스디아이 주식회사 레이저 열전사 장치 및 이를 이용한 유기전계 발광 소자의제조 방법
KR20070028693A (ko) * 2005-08-30 2007-03-13 삼성전자주식회사 실리콘 결정화 장치 및 방법
KR100689843B1 (ko) * 2006-01-03 2007-03-08 삼성전자주식회사 웨이퍼 스테이지 및 이를 이용한 웨이퍼 안착방법
KR100810633B1 (ko) * 2006-05-17 2008-03-06 삼성에스디아이 주식회사 레이저 조사장치, 레이저 결정화 장치 및 그를 이용한결정화 방법
US20110062641A1 (en) 2008-06-03 2011-03-17 Seiichi Sato Stage equipped with alignment function, processing apparatus having the stage equipped with alignment function, and method of aligning substrate
CN201868407U (zh) 2010-11-23 2011-06-15 茂迪股份有限公司 改良式硅芯片承载装置
JPWO2012115012A1 (ja) 2011-02-25 2014-07-07 株式会社ニコン 観察装置、検査装置、半導体装置の製造方法、および基板支持部材
CN202428307U (zh) 2011-12-13 2012-09-12 有研半导体材料股份有限公司 用于研磨大直径单晶片的研磨机
JP2013207104A (ja) 2012-03-28 2013-10-07 Hitachi High-Technologies Corp 検査ステージ装置及び基板検査装置
EP3065165B1 (en) * 2013-10-30 2022-12-07 Nikon Corporation Substrate-holding apparatus and exposure apparatus
US9831190B2 (en) 2014-01-09 2017-11-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device package with warpage control structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196693A (zh) * 2007-11-28 2008-06-11 上海微电子装备有限公司 硅片固定部件

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US20170120375A1 (en) 2017-05-04
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