KR20110015887A - A vacuum chuck used in semiconductor manufacturing facilities with outside wall which has gaps - Google Patents

A vacuum chuck used in semiconductor manufacturing facilities with outside wall which has gaps Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A vacuum chuck with external wall gaps is provided to fix a wafer in a planar state by forming a plurality of gaps in a constant interval on the external wall of the vacuum chuck. CONSTITUTION: A chuck body(110) is formed into the same shape as a wafer. An internal tip for fixing the wafer(120) is formed on the upper side of the chuck body in a pre-set interval in order to support the rear side of the wafer. An external wall(130) surrounds a vacuum region which is formed by the internal tip for fixing the wafer. A plurality of gaps(135) is formed on the external wall. An ejection pin moving hole(140) passes through the chuck body. A vacuum hole(150) passes through the chuck body.

Description

외벽 간극이 형성된 진공 척{A VACUUM CHUCK USED IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING FACILITIES WITH OUTSIDE WALL WHICH HAS GAPS}A VACUUM CHUCK USED IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING FACILITIES WITH OUTSIDE WALL WHICH HAS GAPS}

본 발명은 진공의 흡입력을 이용하여 고정시키는 진공 척에 관한 것으로, 보다 구체적으로 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되어 웨이퍼(W)를 고정시키는 진공 척에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum chuck to be fixed by using a suction force of the vacuum, and more particularly to a vacuum chuck fixed to the stage of the semiconductor manufacturing equipment to fix the wafer (W).

반도체 제조 공정 중에 웨이퍼를 고정시키거나 이송시키기 위하여 사용되는 척에는 기계식 척, 정전기 척과 진공 척이 사용된다. 기계식 척은 그 지지표면에 대해 웨이퍼를 누르기 위해서 아암 또는 클램프를 갖고 있으며, 정전기 척은 웨이퍼와 금속 전극 또는 전극 쌍 간에 전압 차를 발생시키고 웨이퍼와 전극이 유전 층에 의해 분리되도록 구성되며, 그리고 진공 척은 진공의 압력을 이용하여 웨이퍼를 안정적으로 흡착시키도록 구성된다.Mechanical chucks, electrostatic chucks and vacuum chucks are used for chucks used to hold or transport wafers during semiconductor manufacturing processes. The mechanical chuck has an arm or clamp to press the wafer against its support surface, the electrostatic chuck is configured to generate a voltage difference between the wafer and the metal electrode or pair of electrodes and to separate the wafer and electrode by a dielectric layer, and vacuum The chuck is configured to stably adsorb the wafer using the pressure of the vacuum.

한편, 진공 척에 있어서 포토 공정에서 웨이퍼에 정밀한 포커스를 수행하기 위해서 진공 척을 사용하여 웨이퍼를 고정하는데, 근래에는 진공 척의 안착 면에 소정높이를 갖는 팁(핀 혹은 돌기)을 일체로 형성하고, 이 팁에 웨이퍼를 접촉시키도록 구성하고 있다. 팁과 웨이퍼의 접촉면적은 어느 정도 줄일 수는 있지만, 팁과 웨이퍼와의 접촉면적을 무한정 줄이면 팁의 지지력이 저하되어 진공 척의 안착 면에 웨이퍼가 안정적으로 흡착되지 못하고 이탈되고 만다. 진공 척의 안착 면에 웨이퍼가 안정적으로 흡착되지 못하고 이탈될 경우, 반도체 제품의 불량을 초래하고 아울러 반도체 제품의 신뢰도를 하락시키며 반도체 제조 작업시간을 지연시킨다.On the other hand, in the vacuum chuck to fix the wafer in order to perform a precise focus on the wafer in the photo process, in recent years, a tip (pin or protrusion) having a predetermined height is integrally formed on the seating surface of the vacuum chuck, The tip is configured to contact the wafer. Although the contact area between the tip and the wafer can be reduced to some extent, if the contact area between the tip and the wafer is reduced indefinitely, the supporting force of the tip decreases and the wafer does not stably adsorb to the seating surface of the vacuum chuck. If the wafer is not reliably adsorbed on the seating surface of the vacuum chuck, the wafer is released, which causes the defect of the semiconductor product, decreases the reliability of the semiconductor product, and delays the semiconductor manufacturing operation time.

따라서, 웨이퍼와 팁의 접촉면적을 최소화하면서도, 웨이퍼의 평탄도를 높이고 안정적으로 웨이퍼를 진공 척의 안착 면에 흡착시키는 것은 반도체 제조공정의 진행과 반도체 제품의 신뢰도 및 웨이퍼의 양품을 결정하는데에 매우 중요하다.Therefore, while minimizing the contact area between the wafer and the tip, increasing the flatness of the wafer and stably adsorbing the wafer to the seating surface of the vacuum chuck is very important for the progress of the semiconductor manufacturing process, the reliability of the semiconductor product, and the quality of the wafer. Do.

상술한 배경기술에 있어서, 본 발명은 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되어 진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키는 진공 척에 있어서, 고정되는 웨이퍼의 평탄도를 높일 수 있도록 고안된 진공 척을 제공함을 목적으로 한다.In the above-mentioned background art, the present invention is a vacuum chuck fixedly mounted on a stage of a semiconductor manufacturing equipment and designed to increase the flatness of a fixed wafer in a vacuum chuck for fixing a wafer (W) using a vacuum suction force. The purpose is to provide.

상술한 과제를 해결하기 위한 일 수단으로서의 진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키도록 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척은 소정의 두께를 갖으며 웨이퍼(W)와 유사한 형상으로 형성된 척몸체, 상기 웨이퍼(W)의 배면을 지지하도록 척몸체의 상면에 소정 간격으로 형성된 다수개의 웨이퍼 고정용 내부팁, 상기 웨이퍼(W)의 배면 외곽을 지지하도록 척몸체의 상면의 외곽에 상기 웨이퍼 고정용 내부팁에 의해서 형성되는 진공영역을 둘러싸되, 소정 간격으로 간극을 갖도록 형성된 외벽, 상기 척몸체의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 분리시키는 분리핀이 이동되도록 척몸체에 관통되게 형성된 분리핀 이동공 및 상기 진공영역에 진공압력이 전달되도록 척몸체에 관통되게 형성된 진공홀을 포함한다.The vacuum chuck fixedly mounted on the stage of the semiconductor manufacturing equipment to fix the wafer W using the vacuum suction force as one means for solving the above-mentioned problems has a predetermined thickness and has a shape similar to the wafer W. The formed chuck body, a plurality of wafer fixing inner tips formed on the upper surface of the chuck body to support the rear surface of the wafer (W), the outer surface of the upper surface of the chuck body to support the outer surface of the back of the wafer (W) Surrounding the vacuum area formed by the wafer fixing inner tip, the outer wall formed to have a gap at predetermined intervals, formed to penetrate the chuck body so that the separating pin separating the wafer W seated on the upper surface of the chuck body is moved. It includes a separation pin moving hole and a vacuum hole formed to penetrate the chuck body so that the vacuum pressure is transmitted to the vacuum region.

상기 외벽에 형성되는 간극의 폭 및 간격은 상기 웨이퍼(W)를 척킹하는 진공압이 60 ~ 80kpa 되는 조건을 만족도록 결정될 수 있다. 상기 외벽에 형성되는 간극은 간격 50mm로 형성될 수 있다.The width and the gap of the gap formed in the outer wall may be determined to satisfy the condition that the vacuum pressure for chucking the wafer W is 60 to 80 kpa. The gap formed on the outer wall may be formed at a distance of 50 mm.

상기 외벽에 형성되는 간극이 일정 외벽의 높이보다는 낮은 일정 높이를 갖 도록 형성될 수 있다. 상기 외벽과 상기 외벽에 형성되는 간극의 높이 단차는 0.05mm 이하로 형성될 수 있다.The gap formed in the outer wall may be formed to have a predetermined height lower than the height of the predetermined outer wall. The height step of the gap formed on the outer wall and the outer wall may be formed to 0.05mm or less.

본 발명에 따르면 반도체 제조 공정 상에서 진공 척을 사용하여 웨이퍼를 고정시킬 때 웨이퍼의 평탄도를 높이는 효과가 있다. 이로써 웨이퍼 외곽의 셀들도 웨이퍼 평탄도 기준치를 만족시킬 수 있어 반도체 웨이퍼에서 사용사능한 셀 획득 수율도 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of increasing the flatness of the wafer when the wafer is fixed using the vacuum chuck in the semiconductor manufacturing process. As a result, the cells outside the wafer can satisfy the wafer flatness reference value, thereby increasing the cell acquisition yield that can be used in the semiconductor wafer.

이하 도면을 참조하여 진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키도록 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척에 관한 본 발명의 실시예들을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described embodiments of the present invention for a vacuum chuck fixedly mounted to the stage of the semiconductor manufacturing equipment to fix the wafer (W) using the suction force of the vacuum.

도 1은 진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 진공 척의 예시적인 평면도이고, 도 2는 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.1 is an exemplary plan view of a vacuum chuck fixing a wafer by using suction force of a vacuum, and FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a vacuum chuck is installed in a manufacturing facility.

도 1을 참조하면, 진공 척(10)은 소정의 두께를 갖으며 웨이퍼(W)와 유사한 형상으로 형성된 척몸체(11), 웨이퍼(W)의 배면을 지지하도록 척몸체(11)의 상면에 소정 간격으로 형성된 다수개의 웨이퍼 고정용 내부팁(12), 척몸체(11)의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 분리시키는 분리핀이 이동되도록 척몸체(11)에 관통되게 형성된 분리핀 이동공(14) 및 진공영역에 진공압력이 전달되도록 척몸체에 관통되게 형성된 진공홀(15)을 포함한다. 그리고 웨이퍼 고정용 내부팁에 의해서 형성되는 둘레면을 차단하여 진공영역을 형성하도록 외벽(13)이 포함된다.Referring to FIG. 1, the vacuum chuck 10 has a predetermined thickness and is formed on the upper surface of the chuck body 11 to support the back surface of the wafer W and the chuck body 11 formed in a shape similar to the wafer W. Separation pin moving hole formed to penetrate the chuck body 11 so that the plurality of wafer fixing inner tips 12 formed at predetermined intervals and the separating pin separating the wafer W seated on the upper surface of the chuck body 11 are moved. 14 and a vacuum hole 15 formed to penetrate the chuck body so that the vacuum pressure is transmitted to the vacuum region. And the outer wall 13 is included to block the circumferential surface formed by the inner tip for fixing the wafer to form a vacuum region.

진공 척(10)의 직경은 고정시키고자 하는 웨이퍼(W)의 직경과 유사하거나 조금 크게 제조하고 있다. 통상적으로 웨이퍼는 4,5,8,12인치(웨이퍼의 직경)와 같이 다양한 크기가 사용되고 있으며, 최근에는 웨이퍼의 직경이 증가되는 추세에 있다. 일예로 8인치(대략, 200mm) 웨이퍼(W)에 사용되는 진공 척(10)은 그 직경을 통상적으로 199~210mm로 하며, 이 진공 척(10)의 안착 면에는 다수의 진공홀(15)이 일정간격을 두고 연속 위치되어 있다.The diameter of the vacuum chuck 10 is manufactured to be similar to or slightly larger than the diameter of the wafer W to be fixed. Typically, wafers are used in various sizes such as 4, 5, 8, 12 inches (wafer diameter), and in recent years, the diameter of the wafer is increasing. For example, the vacuum chuck 10 used for the 8-inch (approximately 200 mm) wafer W has a diameter of 199 to 210 mm, and a plurality of vacuum holes 15 are provided on the seating surface of the vacuum chuck 10. It is continuously positioned at a certain interval.

진공홀(15)은 진공 척(10) 내부를 관통하는 복수개의 진공라인과 단일 영역으로 연결되며, 이 진공라인은 진공압력을 발생시키는 진공펌프(도시하지 않음)와 연결되어 있다. 그리고 진공 척(10)의 안착 면 중심부분에는 다수의 분리핀 이동공(14)이 형성되고, 진공 척(10)의 안착 면 테두리 부분에는 웨이퍼(W)의 배면이 접촉되는 외벽(13)이 형성되는데, 외벽(13)의 안쪽에는 진공영역(V: Vacuum Zone)이 형성된다.The vacuum hole 15 is connected to a plurality of vacuum lines penetrating the inside of the vacuum chuck 10 in a single region, which is connected to a vacuum pump (not shown) that generates a vacuum pressure. In addition, a plurality of separation pin moving holes 14 are formed in the center of the seating surface of the vacuum chuck 10, and the outer wall 13, which contacts the back surface of the wafer W, is formed at the edge of the seating surface of the vacuum chuck 10. A vacuum zone (V) is formed inside the outer wall 13.

또한, 진공영역(V) 안쪽에 위치한 진공 척(10)의 안착 면에는 소정높이를 갖고 웨이퍼(W) 배면을 지지하는 웨이퍼 고정용 내부팁(12)이 원형 기둥형태로 일정간격을 두고 다수 형성되어 있다. 이러한 상태에서 웨이퍼(W)가 진공 척(10)의 안착 면에 올려지면, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정용 내부팁(12)에 의해 지지되며 이때, 진공펌프가 작동하여 진공라인 및 진공홀(15)을 통해 공기를 흡입함으로써 진공영역(V) 내부가 진공된다. 진공영역(V)의 진공으로 인하여 웨이퍼(W)가 웨이퍼 고정용 내부팁(12)에 지지된 상태로 진공 척(10)의 안착 면에 흡착 고정된다.In addition, on the seating surface of the vacuum chuck 10 located inside the vacuum region V, a plurality of inner tips 12 for fixing the wafer having a predetermined height and supporting the back surface of the wafer W are formed at regular intervals in a circular columnar shape. It is. In this state, when the wafer W is placed on the seating surface of the vacuum chuck 10, the wafer W is supported by the wafer fixing inner tip 12. At this time, the vacuum pump operates to operate the vacuum line and the vacuum hole ( The inside of the vacuum region V is evacuated by sucking air through 15). Due to the vacuum in the vacuum region V, the wafer W is sucked and fixed to the seating surface of the vacuum chuck 10 while being supported by the wafer fixing inner tip 12.

도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 진공척 사용시 고정되는 웨이퍼(W)의 평탄도를 낮추는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are diagrams for explaining a problem of lowering the flatness of the wafer W fixed when the vacuum chuck shown in FIGS. 1 and 2 is used.

도 3을 참조하면 알 수 있듯이 진공영역이 형성되는 외벽(13) 내부는 진공압을 가지게 되고 외벽(13) 외부는 대기압을 가지되 됨에 따라 외벽(13) 내부와 외부 사이의 압력차로 인해 외벽(13) 밖에 고정되는 웨이퍼(W) 즉 웨이퍼(W)의 외곽부가 솟아오르게 된다. 이로 인해 웨이퍼(W)의 평탄도가 깨지는 문제를 해결하고자 외벽(13)의 높이를 낮추어 외벽(13) 내부와 외부 사이의 압력차를 없애보았으나, 도 4를 참조하면 알 수 있듯이, 적절한 외벽(13)의 가공량을 미세하게 맞추기가 어려워 웨이퍼(W) 외곽부의 평탄도는 일반적으로 꺼지게 되어 마찬가지로 웨이퍼(W)의 평탄도가 깨지는 문제가 남아있다. Referring to FIG. 3, the inside of the outer wall 13 in which the vacuum region is formed has a vacuum pressure, and the outside of the outer wall 13 has an atmospheric pressure, and as a result of the pressure difference between the inside and the outside of the outer wall 13, the outer wall ( 13) The outer portion of the wafer W, that is, the wafer W, which is fixed outside is raised. As a result, in order to solve the problem that the flatness of the wafer W is broken, the height of the outer wall 13 is lowered to eliminate the pressure difference between the inside and the outside of the outer wall 13, but as can be seen with reference to FIG. Since it is difficult to finely adjust the processing amount of (13), the flatness of the outer portion of the wafer W is generally turned off, and thus the problem of breaking the flatness of the wafer W remains.

이하에서 설명되는 본 발명의 실시예들에서는 진공 척의 외벽에 의한 외곽 평탄도 솟음 현상, 또는 외벽 높이 가공에 의한 평탄도 꺼짐 현상을 개선해서 웨이퍼 활용 범위를 넓히고자 한다.In the embodiments of the present invention described below, the flatness of the outer flatness caused by the outer wall of the vacuum chuck or the flatness off due to the height of the outer wall is improved.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척의 예시적인 평면도이고, 도 6은 본 실시예에 따른 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.5 is an exemplary plan view of a vacuum chuck fixedly mounted to a stage of a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which the vacuum chuck according to the embodiment is installed in the manufacturing equipment.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 진공 척(100)은 소정의 두께를 갖으며 웨이퍼(W)와 유사한 형상으로 형성된 척몸체(110), 웨이퍼(W)의 배면을 지지하도록 척몸체(110)의 상면에 소정 간격으로 형성된 다수개의 웨이퍼 고정용 내부팁(120), 웨이퍼(W)의 배면 외곽을 지지하도록 척몸체(110)의 상면의 외곽에 웨이퍼 고정용 내부팁(120)에 의해서 형성되는 진공영역을 둘러싸되, 소정 간격으로 간극(135)을 갖도록 형성된 외벽(130), 척몸체(110)의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 분리시키는 분리핀이 이동되도록 척몸체(110)에 관통되게 형성된 분리핀 이동공(140) 및 진공영역에 진공압력이 전달되도록 척몸체(110)에 관통되게 형성된 진공홀(150)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the vacuum chuck 100 according to the present embodiment has a predetermined thickness and has a chuck body 110 formed in a shape similar to that of the wafer W, and the chuck body so as to support the back surface of the wafer W. The plurality of wafer fixing inner tips 120 formed at predetermined intervals on the upper surface of the 110, and the wafer fixing inner tips 120 on the outer surface of the upper surface of the chuck body 110 to support the outer back of the wafer (W). The chuck body 110 is surrounded by a vacuum region to be formed and the separation pin separating the outer wall 130 formed to have a gap 135 at a predetermined interval and the wafer W seated on the upper surface of the chuck body 110 is moved. It includes a separation pin moving hole 140 formed to penetrate through and the vacuum hole 150 formed to penetrate the chuck body 110 so that the vacuum pressure is transmitted to the vacuum region.

본 실시예에 따르면 도 1을 통해 설명한 진공 척과 비교하였을 때 외벽(130)의 높이는 웨이퍼 고정용 내부팁(120)과 동일하게 형성된다. 하지만, 외벽(130)의 내외부의 압력 차이로 인해 웨이퍼 외곽이 들리는 문제를 해결하기 위해 외벽에 일정 간격으로 간극(135)을 형성하여 외벽(130) 내외부의 압력을 동일한 수준으로 맞추어줄 수 있도록 한다. 본 실시예에 따른 외벽(130)은 예를 들어 12인치(대략, 300mm)의 웨이퍼(W)에 사용되는 진공 척(10)의 경우 약 298mm 원형으로 폭 약 1mm로 형성될 수 있다.According to the present embodiment, the height of the outer wall 130 is the same as that of the wafer fixing inner tip 120 when compared with the vacuum chuck described with reference to FIG. 1. However, in order to solve the problem of hearing the wafer outside due to the pressure difference between the inside and the outside of the outer wall 130, the gap 135 is formed on the outer wall at a predetermined interval so that the pressure inside and outside the outer wall 130 can be adjusted to the same level. . The outer wall 130 according to the present embodiment, for example, the vacuum chuck 10 used in the wafer (W) of 12 inches (about 300mm) may be formed of about 298mm in a circular width of about 1mm.

본 실시예에 따르면 외벽(130)에 형성되는 다수개의 간극(135)은 웨이퍼(W)를 평탄하게 고정시킬 정도로 형성되는 것이 바람직하다. 즉 외벽(130)에 형성되는 간극(135)의 폭 및 간격은 웨이퍼(W)를 척킹하는 진공압이 60 ~ 80kpa 되는 조건을 만족도록 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 외벽(130)에 형성되는 간극(135)은 간격(d) 약 50mm로 형성될 수 있다. 그리고 외벽(130)의 존재로 진공영역의 진공 형성에 일조를 하게 되므로 외벽(130)과 웨이퍼 고정용 내부팁(120)의 높이(c)는 예를 들어 약 0.03 ~ 0.5mm로 종전 수준을 유지할 수 있다. 여기서 진공압 조건하에서 외벽(130)과 웨이퍼 고정용 내부팁(120)의 높이(c)가 낮아질수록 외벽(130)에 형성되는 간극(135)의 폭을 줄어들고 간격은 넓어질 수 있음은 당연하다.According to the present exemplary embodiment, the plurality of gaps 135 formed on the outer wall 130 are preferably formed to fix the wafer W evenly. That is, the width and the interval of the gap 135 formed in the outer wall 130 are preferably determined to satisfy the condition that the vacuum pressure for chucking the wafer W is 60 to 80 kpa. For example, the gap 135 formed on the outer wall 130 may be formed at a distance d of about 50 mm. In addition, since the presence of the outer wall 130 contributes to the vacuum formation of the vacuum region, the height c of the outer wall 130 and the inner tip 120 for fixing the wafer is maintained at a previous level, for example, about 0.03 to 0.5 mm. Can be. In this case, as the height c of the outer wall 130 and the wafer fixing inner tip 120 decreases under vacuum pressure, the width of the gap 135 formed on the outer wall 130 may be reduced, and the interval may be widened. .

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척의 예시적인 평면도이고, 도 8은 본 실시예에 따른 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.7 is an exemplary plan view of a vacuum chuck fixedly mounted to a stage of a semiconductor manufacturing facility according to another embodiment of the present invention, Figure 8 is a cross-sectional view showing a state in which the vacuum chuck according to the embodiment is installed in the manufacturing facility.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 진공 척(100)은 소정의 두께를 갖으며 웨이퍼(W)와 유사한 형상으로 형성된 척몸체(110), 웨이퍼(W)의 배면을 지지하도록 척몸체(110)의 상면에 소정 간격으로 형성된 다수개의 웨이퍼 고정용 내부팁(120), 웨이퍼(W)의 배면 외곽을 지지하도록 척몸체(110)의 상면의 외곽에 웨이퍼 고정용 내부팁(120)에 의해서 형성되는 진공영역을 둘러싸되, 소정 간격으로 간극(135)을 갖도록 형성된 외벽(130), 척몸체(110)의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 분리시키는 분리핀이 이동되도록 척몸체(110)에 관통되게 형성된 분리핀 이동공(140) 및 진공영역에 진공압력이 전달되도록 척몸체(110)에 관통되게 형성된 진공홀(150)을 포함하는 것은 상술한 도 5의 실시예와 동일하다.Referring to FIG. 7, the vacuum chuck 100 according to the present embodiment has a predetermined thickness and has a chuck body 110 formed in a shape similar to that of the wafer W, so as to support the back surface of the wafer W ( The plurality of wafer fixing inner tips 120 formed at predetermined intervals on the upper surface of the 110, and the wafer fixing inner tips 120 on the outer surface of the upper surface of the chuck body 110 to support the outer back of the wafer (W). The chuck body 110 is surrounded by a vacuum region to be formed and the separation pin separating the outer wall 130 formed to have a gap 135 at a predetermined interval and the wafer W seated on the upper surface of the chuck body 110 is moved. The separation pin moving hole 140 formed to penetrate through and the vacuum hole 150 formed to penetrate through the chuck body 110 so that the vacuum pressure is transmitted to the vacuum region is the same as the embodiment of FIG.

그리고 본 실시예에 따르면 외벽(130)에 일정 간격으로 형성되는 간극(135)이 외벽(130)의 높이보다는 낮은 일정 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 도 1을 통해 설명한 진공 척과 비교하였을 때 외벽(130)의 높이는 웨이퍼 고정용 내부팁(120)과 동일하게 형성된다. 하지만, 외벽(130)의 내외부의 압력 차이로 인해 웨이퍼 외곽이 들리는 문제를 해결하기 위해 외벽(130)에 일정 간격으로 일정 높이를 갖는 간극(135)을 형성하여 외벽(130) 내외부의 압력을 동일한 수준으로 맞추어줄 수 있도록 한다. 본 실시예에 따른 외벽(130)은 예를 들어 12인치(대략, 300mm)의 웨이퍼(W)에 사용되는 진공 척(10)의 경우 약 298mm 원형으로 폭 약 1mm 로 형성될 수 있다.In addition, according to the present exemplary embodiment, the gap 135 formed at a predetermined interval on the outer wall 130 may be formed to have a predetermined height lower than the height of the outer wall 130. Compared with the vacuum chuck described with reference to FIG. 1, the height of the outer wall 130 is formed in the same manner as the inner tip 120 for fixing the wafer. However, in order to solve a problem in which the wafer outline is lifted due to the pressure difference between the inside and the outside of the outer wall 130, a gap 135 having a predetermined height is formed on the outer wall 130 at a predetermined interval to equalize the pressure inside and outside the outer wall 130. To be able to match the level. The outer wall 130 according to the present embodiment, for example, the vacuum chuck 10 used for the wafer (W) of 12 inches (about 300mm) may be formed of about 298mm circular to about 1mm in width.

본 실시예에 따르면 외벽(130)에 형성되는 다수개의 간극(135)은 웨이퍼(W)를 평탄하게 고정시킬 정도로 형성되는 것이 바람직하다. 즉 외벽(130)에 형성되는 간극(135)의 높이, 폭 및 간격은 웨이퍼(W)를 척킹하는 진공압이 60 ~ 80kpa 되는 조건을 만족도록 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 외벽(130)이 높이(c)가 약 0.03 ~ 0.5mm로 형성될 때, 외벽(130)에 형성되는 간극(135)은 외벽(130)과의 높이 단차(c`)가 약 0.05mm 이하로 형성되어, 높이 약 0.01 ~ 0.45mm, 간격(d) 약 50mm로 형성될 수 있다. 외벽(130)의 존재로 진공영역의 진공 형성에 일조를 하게 되므로 외벽(130)과 웨이퍼 고정용 내부팁(120)의 높이(c)는 예를 들어 약 0.03 ~ 0.5mm로 종전 수준을 유지할 수 있다. According to the present exemplary embodiment, the plurality of gaps 135 formed on the outer wall 130 are preferably formed to fix the wafer W evenly. That is, the height, width, and spacing of the gap 135 formed on the outer wall 130 are preferably determined to satisfy the condition that the vacuum pressure for chucking the wafer W is 60 to 80 kpa. For example, when the outer wall 130 has a height c of about 0.03 to 0.5 mm, the gap 135 formed in the outer wall 130 has a height step c ′ of about 0.05 with the outer wall 130. It may be formed to less than mm, the height may be formed to about 0.01 ~ 0.45mm, the interval (d) about 50mm. Since the presence of the outer wall 130 contributes to the vacuum formation of the vacuum area, the height c of the outer wall 130 and the wafer fixing inner tip 120 can be maintained at, for example, about 0.03 to 0.5 mm. have.

여기서 진공압 조건하에서 외벽(130)과 웨이퍼 고정용 내부팁(120)의 높이(c)가 낮아질수록 외벽(130)에 형성되는 간극(135)의 높이는 높아지고 폭을 줄어들며 간격은 넓어질 수 있어 전체 간극 공간이 줄어들 수 있음은 당연하다. 아울러 본 실시예의 경우 도 5의 실시예보다 일정 높이를 가진 간극이 형성됨에 따라 이또한 진공 형성에 일조를 하게 되므로 전체 간극 공간은 보다 더 줄어들 수 있을 것이다.In this case, as the height c of the outer wall 130 and the wafer fixing inner tip 120 decreases under vacuum pressure, the height of the gap 135 formed on the outer wall 130 increases, the width decreases, and the interval may widen. Naturally, the gap space can be reduced. In addition, in the present embodiment, as the gap having a predetermined height is formed than the embodiment of FIG. 5, this also contributes to vacuum formation, and thus the total gap space may be further reduced.

이로써 본 실시예들에 따르면 외벽(130)에 일정 간격으로 간극(135)을 형성함에 따라 외벽(130) 내외부의 압력차를 없애줄 수 있어 웨이퍼(W) 외곽의 휨 현상을 방지하고, 웨이퍼(W)의 평탄도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼 외곽의 셀들도 웨이퍼 평탄도 기준치를 만족시킬 수 있어 반도체 웨이퍼에서 사용사능한 셀 획득 수율도 높일 수 있는 효과가 있다. 아울러 전체 핀돌기의 높이를 일정 수준의 높이로 유지할 수 있어, 반도체 칩 제조공정 중에 발생되는 먼지, 이물질 혹은 부산물(이하, 파티클(particle)이라 약칭 함)은 웨이퍼가 안착되는 척의 안착 면을 오염됨에 따라 척의 안착 면에 웨이퍼가 안착될 경우, 디 포커스(De-focus)의 원인이 되어 반도체 생산에 막대한 손실을 초래하게 되는 경우를 예방할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, according to the present embodiments, as the gap 135 is formed on the outer wall 130 at predetermined intervals, it is possible to eliminate the pressure difference inside and outside the outer wall 130, thereby preventing the warpage of the outer edge of the wafer W, and the wafer W In addition to increasing the flatness, the cells outside the wafer can also satisfy the wafer flatness reference value, thereby increasing the cell acquisition yield that can be used in the semiconductor wafer. In addition, the height of the entire pin protrusion can be maintained at a certain level, so dust, foreign matter or by-products (hereinafter referred to as particles) generated during the semiconductor chip manufacturing process contaminate the seating surface of the chuck on which the wafer is placed. Therefore, when the wafer is seated on the seating surface of the chuck, there is an advantage that can prevent the case of causing a significant loss in the semiconductor production due to the de-focus (De-focus).

도 9는 도 4의 진공 척에 대한 평탄도 측정 결과 그래프이고 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 척에 대한 평탄도 측정 결과 그래프이다. 도 9에 도시된 A-A` 단면을 보았을 때 외측이 심하게 꺼져있다. 하지만, 도 10를 A-A` 단면을 보았을 때는 외측이 어느 정도 평탄한 수준을 유지하고 있다. 즉, 도 9와 도 10를 비교하면 도 4의 진공 척을 사용했을 때와 비교해서 본 발명에 따라 외부팁을 설치함에 따라 웨이퍼(W) 평탄도가 개선되는 것을 분명히 확인할 수 있다.FIG. 9 is a graph showing flatness measurement results for the vacuum chuck of FIG. 4 and FIG. 10 is a graph showing flatness measurement results for a vacuum chuck according to an embodiment of the present invention. When viewed from the A-A 'cross-section shown in Figure 9 the outside is severely turned off. However, when the A-A` cross section is seen in FIG. 10, the outer side maintains a level to some extent. That is, when comparing the Figure 9 and Figure 10 it can be clearly seen that the flatness of the wafer (W) is improved by installing the outer tip in accordance with the present invention compared to when using the vacuum chuck of FIG.

도 11은 도 4의 진공 척에 대한 웨이퍼 평탄도를 수치로 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 척에 대한 웨이퍼 평탄도를 수치로 나타낸 도면이다. 도 11 및 도 12에서 셀 평탄도가 기준치를 만족하지 못하는 경우는 색표시를 하였다. 도 11에서는 웨이퍼 외곽 부분에 평탄도가 기준치를 만족하지 못하여 사용할 수 없는 셀이 다수개 존재하지만, 도 12에서는 대부분의 웨이퍼 셀의 평탄도가 기준치 만족하고 있다. 즉, 도 11과 도 12를 비교하면 도 4의 진공 척을 사용했을 때와 비교해서 본 발명에 따라 외부팁을 설치함에 따라 웨이퍼 수율이 향상됨을 분명히 확인할 수 있다.FIG. 11 is a view showing numerically the wafer flatness of the vacuum chuck of FIG. 4, and FIG. 12 is a view showing the numerical value of the wafer flatness of the vacuum chuck according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 11 and 12, when the cell flatness does not satisfy the reference value, color display is performed. In FIG. 11, a plurality of cells cannot be used because the flatness does not satisfy the reference value in the outer portion of the wafer. In FIG. 12, the flatness of most wafer cells satisfies the reference value. That is, when comparing the Figure 11 and Figure 12 it can be clearly seen that the wafer yield is improved by installing the outer tip according to the present invention compared to when using the vacuum chuck of FIG.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below I can understand.

도 1은 진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 진공 척의 예시적인 평면도.1 is an exemplary plan view of a vacuum chuck holding a wafer using suction force of a vacuum;

도 2는 공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼를 고정하는 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a state in which a vacuum chuck for fixing a wafer using suction power of a ball is installed in a manufacturing facility.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 진공척 사용시 고정되는 웨이퍼(W)의 평탄도를 낮추는 문제점을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a problem of lowering the flatness of the wafer (W) is fixed when using the vacuum chuck shown in FIGS.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 진공척 사용시 고정되는 웨이퍼(W)의 평탄도를 낮추는 문제점을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a problem of lowering the flatness of the wafer (W) is fixed when using the vacuum chuck shown in FIGS.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척의 예시적인 평면도.5 is an exemplary plan view of a vacuum chuck fixedly mounted to a stage of a semiconductor fabrication facility in accordance with one embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도.6 is a cross-sectional view showing a state in which the vacuum chuck according to an embodiment of the present invention is installed in a manufacturing facility.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척의 예시적인 평면도.7 is an exemplary plan view of a vacuum chuck fixedly mounted to a stage of a semiconductor fabrication facility in accordance with another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 척이 제조설비에 설치된 상태를 나타낸 단면도.8 is a cross-sectional view showing a state in which a vacuum chuck according to another embodiment of the present invention is installed in a manufacturing facility.

도 9는 도 4의 진공 척에 대한 평탄도 측정 결과 그래프.FIG. 9 is a graph of flatness measurement results for the vacuum chuck of FIG. 4. FIG.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 척에 대한 평탄도 측정 결과 그래프.10 is a graph showing the flatness measurement results for the vacuum chuck according to an embodiment of the present invention.

도 11은 도 4의 진공 척에 대한 웨이퍼 평탄도를 수치로 나타낸 도면.FIG. 11 is a numerical representation of wafer flatness for the vacuum chuck of FIG. 4. FIG.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 척에 대한 웨이퍼 평탄도를 수치로 나타낸 도면.12 is a numerical representation of wafer flatness for a vacuum chuck in accordance with one embodiment of the present invention.

<도면의 주요구성에 대한 부호의 설명><Description of the code for the main configuration of the drawings>

100 : 진공 척 110 : 척몸체100: vacuum chuck 110: chuck body

120 : 웨이퍼 고정용 내부팁 130 : 외벽120: inner tip for fixing the wafer 130: outer wall

135 : 간극 140 : 이동공135: gap 140: moving hole

150 : 진공홀150: vacuum hole

Claims (5)

진공의 흡입력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정시키도록 반도체 제조설비의 스테이지에 고정 장착되는 진공 척에 있어서,In the vacuum chuck fixedly mounted on the stage of the semiconductor manufacturing equipment to fix the wafer (W) using the suction force of the vacuum, 소정의 두께를 갖으며 웨이퍼(W)와 유사한 형상으로 형성된 척몸체;A chuck body having a predetermined thickness and formed in a shape similar to the wafer W; 상기 웨이퍼(W)의 배면을 지지하도록 척몸체의 상면에 소정 간격으로 형성된 다수개의 웨이퍼 고정용 내부팁;A plurality of wafer fixing inner tips formed on the upper surface of the chuck body at predetermined intervals to support the back surface of the wafer (W); 상기 웨이퍼(W)의 배면 외곽을 지지하도록 척몸체의 상면의 외곽에 상기 웨이퍼 고정용 내부팁에 의해서 형성되는 진공영역을 둘러싸되, 소정 간격으로 간극을 갖도록 형성된 외벽;An outer wall surrounded by a vacuum region formed by the wafer fixing inner tip on an outer surface of the upper surface of the chuck body so as to support an outer surface of the rear surface of the wafer W, and having a gap at predetermined intervals; 상기 척몸체의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 분리시키는 분리핀이 이동되도록 척몸체에 관통되게 형성된 분리핀 이동공; 및A separation pin moving hole formed to penetrate the chuck body so that a separation pin separating the wafer W seated on the upper surface of the chuck body is moved; And 상기 진공영역에 진공압력이 전달되도록 척몸체에 관통되게 형성된 진공홀을 포함하는, 반도체 제조설비의 진공 척.And a vacuum hole formed through the chuck body so that the vacuum pressure is transmitted to the vacuum region. 청구항 1에서,In claim 1, 상기 외벽에 형성되는 간극의 폭 및 간격은 상기 웨이퍼(W)를 척킹하는 진공압이 60 ~ 80kpa 되는 조건을 만족도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조설비의 진공 척.The width and the interval of the gap formed in the outer wall is determined so as to satisfy the condition that the vacuum pressure for chucking the wafer (W) is 60 ~ 80kpa, vacuum chuck of the semiconductor manufacturing equipment. 청구항 1에서,In claim 1, 상기 외벽에 형성되는 간극은 간격 50mm로 형성되는 것을 특징으로 하는, 반도체 제조설비의 진공 척.The gap formed in the outer wall is formed with a spacing of 50mm, vacuum chuck of the semiconductor manufacturing equipment. 청구항 1에서,In claim 1, 상기 외벽에 형성되는 간극이 일정 외벽의 높이보다는 낮은 일정 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공 척.The vacuum chuck of the semiconductor manufacturing equipment, characterized in that the gap formed in the outer wall is formed to have a predetermined height lower than the height of the predetermined outer wall. 청구항 4에서,In claim 4, 상기 외벽과 상기 외벽에 형성되는 간극의 높이 단차는 0.05mm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 진공 척.The height step of the gap formed in the outer wall and the outer wall is a vacuum chuck of the semiconductor manufacturing equipment, characterized in that formed in less than 0.05mm.
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