KR20070020580A - Apparatus for supporting a substrate - Google Patents
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Abstract
형태가 변형된 반도체 기판을 평평하게 지지하고 고정시키기 위한 기판 지지장치는, 서로 밀착된 다수의 지지블록들을 포함하는 스테이지와, 상기 각각의 지지블록으로 진공압을 제공하기 위한 진공 제공부와, 상기 지지블록들을 승강시키기 위한 구동부를 포함한다. 상기 다수의 지지블록들의 상면에 상기 변형된 반도체 기판의 후면이 상기 진공압에 의해 흡착되고, 상기 다수의 지지블록들이 승하강함으로써 상기 반도체 기판을 평평하게 한다.A substrate support apparatus for flatly supporting and fixing a semiconductor substrate having a deformed shape includes a stage including a plurality of support blocks in close contact with each other, a vacuum providing unit for providing a vacuum pressure to each of the support blocks, and It includes a drive for lifting the support blocks. The rear surface of the deformed semiconductor substrate is attracted to the upper surface of the plurality of support blocks by the vacuum pressure, and the plurality of support blocks are raised and lowered to flatten the semiconductor substrate.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 지지장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for describing a substrate support apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지장치의 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a stage of the substrate support apparatus shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 기판 지지장치의 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for describing a stage of the substrate supporting apparatus shown in FIG. 1.
도 4는 도 1에 도시된 기판 지지장치를 이용하여 기판을 지지하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.FIG. 4 is a schematic flowchart illustrating a method of supporting a substrate by using the substrate support apparatus shown in FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 기판 지지장치 100 : 스테이지10: substrate support device 100: stage
102 : 원형 지지블록 104 : 원통형 지지블록102: circular support block 104: cylindrical support block
106 : 진공홀 108 : 그루브106: vacuum hole 108: groove
110 : 실링 부재 120 : 진공 제공부110: sealing member 120: vacuum providing unit
122 : 진공 펌프 124 : 메인 진공 라인122: vacuum pump 124: main vacuum line
126 : 서브 진공 라인 128 : 밸브126: sub vacuum line 128: valve
130 : 구동부130: drive unit
본 발명은 기판 지지장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 반도체 기판 상에 소정의 공정을 수행하기 위하여 상기 반도체 기판을 지지하고 흡착시키기 위한 기판 지지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate support device. More specifically, the present invention relates to a substrate support apparatus for supporting and adsorbing the semiconductor substrate to perform a predetermined process on the semiconductor substrate.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(fabrication; 'FAB') 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a fabrication (FAB) process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, a process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process, and the semiconductor. The devices are each manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the epoxy resin.
상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 반도체 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a semiconductor substrate, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the semiconductor substrate, a cleaning process for removing impurities on the semiconductor substrate, and the film or pattern Inspection process for inspecting the surface of the formed semiconductor substrate;
상기 단위 공정들이 수행되어지는 공정 챔버 내부에는 반도체 기판을 지지하기 위한 스테이지가 구비되어 있다. 상기 스테이지는 평탄한 원반 형상을 가지며, 상기 반도체 기판의 후면 전체가 상기 스테이지 상면에 지지된다.A stage for supporting a semiconductor substrate is provided in a process chamber in which the unit processes are performed. The stage has a flat disk shape, and the entire rear surface of the semiconductor substrate is supported on the upper surface of the stage.
상기 스테이지 상에 지지된 반도체 기판은 소자 분리막과 게이트 구조물 등과 같은 다수의 패턴들이 형성되어 있다. 상기 다수의 패턴들은 각각 고유의 스트레스를 갖는다. 예를 들어 설명하면, 상기 소자 분리막은 압축 스트레스를 가지며, 상기 게이트 구조물은 인장 스트레스를 갖는다.The semiconductor substrate supported on the stage is provided with a plurality of patterns such as an isolation layer and a gate structure. The plurality of patterns each have its own stress. For example, the device isolation layer has a compressive stress and the gate structure has a tensile stress.
서로 다른 스트레스를 갖는 패턴들이 형성된 반도체 기판에 열을 가하면, 상기 스트레스에 의해 휘거나 틀러지는데, 통상적으로 반도체 기판은 압축 스트레스로 인하여 상기 반도체 기판의 가장자리 부위가 휘게 된다. When heat is applied to a semiconductor substrate on which patterns having different stresses are formed, the semiconductor substrate is bent or distorted by the stress. Typically, the edge of the semiconductor substrate is bent due to compressive stress.
상기와 같이 휜 반도체 기판에 대하여 사진 공정을 수행하는 경우, 상기 반도체 기판의 가장 자리 부위 패턴이 일그러지거나, 중심 부위의 패턴과 다르게 형성되어 공정 수율을 떨어뜨리는 직접적인 요인이 되고 있다.When the photolithography process is performed on the thin semiconductor substrate as described above, the edge region pattern of the semiconductor substrate is distorted or formed differently from the pattern of the central region, which is a direct factor in decreasing the process yield.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 변형된 반도체 기판을 지지하고 고정시키기 위한 기판 지지장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a substrate support apparatus for supporting and fixing a modified semiconductor substrate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 지지장치는, 상하 이동이 가능하도록 배치되어 서로 밀착된 다수의 지지블록들을 포함하며, 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 기판의 후면을 상기 지지블록들의 상면들에 흡착시키기 위하여 상기 각각의 지지블록으로 진공압을 제공하는 진공 제공부와, 상기 지지블록들의 상면에 흡착된 기판을 평평해지도록 상기 지지블록들을 승강시키기 위한 구동부를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the substrate support device, comprising a plurality of support blocks arranged to be in close contact with each other, the stage for supporting the substrate and the back of the substrate And a vacuum providing unit for providing a vacuum pressure to each of the supporting blocks to adsorb the upper surfaces of the supporting blocks, and a driving unit for elevating the supporting blocks to flatten the substrate adsorbed on the upper surfaces of the supporting blocks. .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지블록들은 중심 원형 블록과 상기 중심 원형 블록의 중심에 대하여 동심원상으로 배치된 다수의 원통형 블록들을 포함할 수 있다. 상기 기판 지지장치는 상기 기판의 후면과 상기 지지블록들 상면 사이에서 진공 상태가 유지되도록 상기 지지블록들 사이에 실링 부재들을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 지지블록들 상에는 상기 각각의 지지블록의 원주를 따라 다수의 진공홀들이 등간격으로 형성될 수 있으며, 상기 구동부는 상기 지지블록들과 각각 연결되어 상기 지지블록들의 높낮이를 각각 변화시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the support blocks may include a central circular block and a plurality of cylindrical blocks arranged concentrically with respect to the center of the central circular block. The substrate supporting apparatus may further include sealing members between the supporting blocks such that a vacuum state is maintained between the rear surface of the substrate and the upper surfaces of the supporting blocks. In addition, on the support blocks, a plurality of vacuum holes may be formed at equal intervals along the circumference of each support block, and the driving unit may be connected to the support blocks, respectively, to change the heights of the support blocks. have.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 휜 상태의 반도체 기판을 지지블록들과 진공 제공부를 이용하여 평평하게 함으로써 상기 반도체 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 동안, 상기 반도체 기판 전체적으로 동일한 패턴이 형성될 수 있다.According to the present invention as described above, while forming the predetermined pattern on the semiconductor substrate by flattening the semiconductor substrate in the jaw state using the support blocks and the vacuum providing unit, the same pattern as the whole of the semiconductor substrate can be formed. .
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 기판 지지장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the substrate support apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 지지장치의 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판 지지장치의 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for describing a substrate support apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view for explaining a stage of the substrate support apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is FIG. 1. It is a schematic sectional drawing for demonstrating the stage of the board | substrate support apparatus shown by the following.
도 1을 참조하면, 기판 지지장치(10)는, 반도체 기판을 지지하기 위한 스테이지(100)와, 상기 스테이지(100) 상부면으로 진공을 제공하기 위한 진공 제공부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
도 2를 참조하면, 스테이지(100)는 서로 밀착된 다수의 지지블록들(102, 104)로 이루어져 전체적으로 원반형상을 갖는다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 스테이지(100) 중심에는 원형 지지블록(102)이 구비되고, 상기 원형 지지블록(102)의 중심에 대하여 동심원상으로 배치된 다수의 원통형 지지블록(104)들이 구비된다. 또한, 상기 지지블록들(102, 104) 하부에는 상기 지지블록들(102, 104)을 지지하기 위한 지지대가 더 구비될 수 있으며, 상기 원형 지지블록(102)은 상기 지지대 상에 고정되어 구비된다. 상기 다수의 원통형 지지블록(104)들은 텔레스코픽 실린더(telescopic cylinder) 형상으로 상기 원형 지지블록(102)에 밀착되어 구비된다. 여기서, 상기 다수의 원통형 지지블록(104)들의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다.2, the
상기 각각의 원통형 지지블록(104)은 상하 이동이 가능하도록 구동력을 제공받기 위하여 구동부(130)와 각각 연결될 수 있다. 상기 구동부(130)는 상기 다수의 원통형 지지블록(104)들의 높낮이를 개별적으로 변화시켜, 상기 스테이지(100) 상에 로딩된 반도체 기판의 후면과 상기 지지블록들(102, 104)의 상면이 접촉하도록 한다.Each of the
한편, 도 2를 참조하면, 상기 스테이지(100) 즉, 다수의 지지블록들(102, 104)의 상면에는 다수의 진공홀(106)들이 형성되어 있다. 상세하게, 상기 진공홀(106)들은 상기 각각의 지지블록 상에 등간격으로 다수개가 원주를 따라 형성된다. 상기 진공홀(106)은 이후에 설명될 진공 제공부(120)와 연결되어 상기 스테이지(100)의 상부로 진공압을 제공한다.Meanwhile, referring to FIG. 2, a plurality of
또한, 도 3을 참조하면, 상기 스테이지(100) 상부에 형성된 진공압을 보다 효율적으로 유지하기 위하여 상기 다수의 지지블록들(102, 104) 사이를 밀봉하기 위하여 상기 각각의 지지블록에 실링 부재(110)를 구비한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 다수의 지지블록들(102, 104) 중 하나의 외측벽을 따라 실링 부재(110)를 구비하기 위한 그루브(groove, 108)가 형성되고, 상기 그루브(108) 내에는 실링 부재(110)가 구비된다. 상기 실링 부재(110)로는 오링(o-ring) 등을 사용할 수 있다.In addition, referring to Figure 3, in order to more efficiently maintain the vacuum pressure formed on the
도시되어 있지 않지만, 상기 스테이지(100)는 반도체 기판을 상기 스테이지(100) 상부로 로딩 또는 언로딩하기 위하여 상하 운동하는 다수의 리프트 핀들을 구비할 수 있다. 상기 다수의 리프트 핀들은 상기 스테이지(100)를 관통하여 위치하며, 적어도 세 개 이상이어야 정상적으로 기능한다.Although not shown, the
진공 제공부(120)는, 도 1을 참조하면, 상기 스테이지(100) 상부면으로 진공압을 제공하기 위한 진공 펌프(122)와, 상기 진공 펌프(122)와 상기 스테이지(100)에 형성된 다수의 진공홀(106)들을 연결하기 위한 진공 라인과, 상기 진공 라인 중에 형성되어 상기 진공 라인을 개폐하는 밸브(128)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 진공 라인은, 상기 진공 펌프(122)로부터 연장된 메인 진공 라인(124)과, 상기 메인 진공 라인(124)으로부터 파생되어 상기 지지블록들(102, 104)로 각각 연결되는 서브 진공 라인(126)들을 포함한다.The vacuum line includes a
도 4는 도 1에 도시된 기판 지지장치를 이용하여 기판을 지지하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.FIG. 4 is a schematic flowchart illustrating a method of supporting a substrate by using the substrate support apparatus shown in FIG. 1.
도 4를 참조하면, 우선, 상기 스테이지(100) 상에 반도체 기판을 지지한다. 이때, 상기 지지되는 반도체 기판은 열 및 스트레스로 인하여 휘거나 뒤틀려 변형될 수 있다.Referring to FIG. 4, first, a semiconductor substrate is supported on the
상기와 같이 휜 반도체 기판을 상기 스테이지(100) 상에 지지하면, 상기 스테이지(100)의 다수의 원통형 지지블록(104)들이 상기 반도체 기판의 형태에 따라 높낮이를 조정한다. 이로써, 상기 반도체 기판의 후면과 상기 스테이지(100)의 상면이 서로 접하게 된다.When the semiconductor substrate is supported on the
이어서, 상기 반도체 기판의 후면 및 스테이지(100) 상면으로 진공 제공부(120)를 이용하여 진공압을 제공하고, 상기 반도체 기판의 후면과 상기 각각의 지지블록들(102, 104)의 상면이 흡착하게 된다.Subsequently, a vacuum pressure is provided to the rear surface of the semiconductor substrate and the upper surface of the
다음으로, 상기 각각의 원통형 지지블록(104)들의 높낮이를 실질적으로 동일하게 하여 상기 반도체 기판의 형태를 평평하게 한다. 이때, 상기 원통형 지지블록(104)들의 높낮이는 지지대에 고정된 원형 지지블록(102)의 높이와 동일하다.Next, the shape of the semiconductor substrate is flattened by making the heights of the respective cylindrical support blocks 104 substantially the same. At this time, the height of the
상기 평평해진 반도체 기판 상에 소정의 공정을 수행한다. 특히, 상기 반도체 기판 상에 패턴을 형성하기 위하여 사진 공정을 수행할 경우, 상기 반도체 기판이 전체적으로 평평하기 때문에 상기 반도체 기판 상에 형성되는 패턴이 반도체 기판이 휨으로써 발생되는 패턴의 일그러짐 또는 실패 등을 미연에 방지할 수 있다.A predetermined process is performed on the flattened semiconductor substrate. In particular, when the photographing process is performed to form a pattern on the semiconductor substrate, since the semiconductor substrate is generally flat, the pattern formed on the semiconductor substrate may cause distortion or failure of the pattern caused by bending of the semiconductor substrate. It can prevent it beforehand.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 변형된 반도체 기판의 형태에 따라 지지블록들이 상하 구동하여, 상기 반도체 기판의 후면과 상기 지지블록들의 상면을 접촉시키고, 상기 각각의 지지블록들의 상부면으로 진공압을 제공하여 상기 반도체 기판의 후면 및 지지블록들의 상면을 흡착시킨 후, 상기 지지블록들 상에 흡착된 반도체 기판을 평평하게 한다. 이로써, 상기 반도체 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 공정을 수행할 시, 상기 반도체 기판이 휨으로써 발생되는 패턴의 일그러짐 또는 실패 등을 방지할 수 있다.As described above, according to a preferred embodiment of the present invention, the support blocks are driven up and down according to the shape of the modified semiconductor substrate to contact the rear surface of the semiconductor substrate with the upper surface of the support blocks, A vacuum pressure is provided to the upper surface to adsorb the rear surface of the semiconductor substrate and the upper surface of the support blocks, and then flatten the semiconductor substrate adsorbed on the support blocks. Thus, when performing a process of forming a predetermined pattern on the semiconductor substrate, it is possible to prevent the distortion or failure of the pattern caused by the bending of the semiconductor substrate.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
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| KR1020050074620A KR20070020580A (en) | 2005-08-16 | 2005-08-16 | Apparatus for supporting a substrate |
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| KR1020050074620A KR20070020580A (en) | 2005-08-16 | 2005-08-16 | Apparatus for supporting a substrate |
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| KR1020050074620A KR20070020580A (en) | 2005-08-16 | 2005-08-16 | Apparatus for supporting a substrate |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020136477A (en) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 日本特殊陶業株式会社 | Substrate holding device and substrate holding method |
| CN114055412A (en) * | 2021-11-29 | 2022-02-18 | 霸州市云谷电子科技有限公司 | Platform structure and laminating device |
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2005
- 2005-08-16 KR KR1020050074620A patent/KR20070020580A/en not_active Application Discontinuation
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| Date | Code | Title | Description |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |