KR100663340B1

KR100663340B1 - Wafer exposure equipment

Info

Publication number: KR100663340B1
Application number: KR1020000035738A
Authority: KR
Inventors: 도병훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2007-01-02
Anticipated expiration: 2020-06-27
Also published as: KR20020001273A

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 후면 에지를 진공압에 의하여 고정하고, 노광이 이루어지는 웨이퍼 중심 부분에는 웨이퍼를 지지함과 동시에 노광면과 광학계의 광축이 수직을 이룰 수 있도록 웨이퍼의 평탄도를 조절할 수 있도록 소정 압력의 에어를 공급함으로써 웨이퍼에 국부적인 평탄도 저하가 발생하여 노광 공정 불량이 발생하지 않도록 한 웨이퍼 노광설비에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 웨이퍼 척을 구동하여 웨이퍼의 전체 레벨을 조정하여 웨이퍼의 노광면과 광학계의 광축이 수직을 이루도록 함은 물론 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척에 의하여 웨이퍼에 발생하는 국부적인 요철의 제거 및 국부적인 요철 제거 과정에서 발생하는 또다른 레벨링 문제도 해결함으로써 웨이퍼의 노광면과 광학계의 광축이 어떠한 경우라도 수직을 이룰 수 있도록 하여 노광 공정중 발생하는 불량을 최대한 억제할 수 있다.According to the present invention, the back edge of the wafer is fixed by vacuum pressure, and the wafer is supported on the center portion of the wafer where the exposure is performed, and at the same time, the flatness of the wafer is adjusted so that the optical axis of the exposure surface and the optical system can be perpendicular to each other. The present invention relates to a wafer exposure apparatus in which a local flatness decrease is caused on a wafer by supplying air of an air, so that an exposure process defect does not occur. According to the present invention, a wafer chuck is driven to adjust an entire level of a wafer to expose a wafer. The optical axis of the surface and the optical system are perpendicular to each other, as well as another leveling problem caused by the removal of local irregularities and local irregularities occurring on the wafer by the wafer chuck fixing the wafer. The optical axis of the optical system can be perpendicular to any case Defects that occur during the optical process can be significantly suppressed.

웨이퍼 노광설비 Wafer Exposure Equipment

Description

Wafer exposure equipment

도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 노광설비의 개념도.1 is a conceptual diagram of a wafer exposure apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 노광설비의 부분 블록도.2 is a partial block diagram of a wafer exposure apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 노광설비의 웨이퍼 척 유닛을 도시한 사시도.3 is a perspective view showing a wafer chuck unit of the wafer exposure equipment according to the present invention;

도 4는 도 3의 Ⅳ - Ⅳ 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.

본 발명은 웨이퍼 노광설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 후면 에지를 진공압에 의하여 고정하고, 노광이 이루어지는 웨이퍼 중심 부분에는 웨이퍼를 지지함과 동시에 노광면과 광학계의 광축이 수직을 이룰 수 있도록 소정 압력의 에어를 공급함으로써 웨이퍼에 국부적인 평탄도 저하에 따른 노광 공정 불량이 발생하지 않도록 한 웨이퍼 노광설비에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer exposure apparatus, and more particularly, to fix the rear edge of the wafer by vacuum pressure, to support the wafer in the center portion of the wafer where the exposure is performed, and at the same time the optical axis of the exposure surface and the optical system are perpendicular to each other. The present invention relates to a wafer exposure apparatus in which an exposure process defect caused by localized flatness reduction does not occur on a wafer by supplying air at a predetermined pressure.

최근들어 급속한 기술 개발이 진행되고 있는 반도체 제품은 단위 면적당 저장되는 데이터의 양 및 단위 시간당 데이터를 처리하는 처리 속도가 점차 빨라지도록 개발되고 있는 실정으로, 이와 같은 반도체 제품은 방대한 데이터를 단시간내 처리함으로써 고유의 성능을 발휘하는 전기, 전자, 우주 항공산업 등에 의하여 제 작되는 거의 대부분의 산업 기기에 장착되고 있는 실정이다.In recent years, semiconductor products, which have undergone rapid technological developments, are being developed to increase the amount of data stored per unit area and the processing speed of processing data per unit time, and such semiconductor products process massive data in a short time. It is installed in almost all industrial devices manufactured by electric, electronic, aerospace, etc., which have inherent performance.

이와 같은 역할을 하는 반도체 제품은 순수 실리콘 웨이퍼를 제작하는 공정, 웨이퍼에 반도체 칩을 제작하는 공정, 반도체 칩을 검사 및 리페어 하는 공정, 반도체 칩을 패키징 하는 공정을 거쳐 제작되는 바, 특히 이들 중 반도체 칩을 제작하는 공정은 매우 정밀한 반도체 박막 공정을 여러번 반복하여 진행된다.The semiconductor products that play such a role are manufactured through a process of manufacturing a pure silicon wafer, a process of manufacturing a semiconductor chip on a wafer, a process of inspecting and repairing a semiconductor chip, and a process of packaging a semiconductor chip. The chip manufacturing process is repeated several times with a very precise semiconductor thin film process.

이때, 정밀한 패턴을 갖는 반도체 박막을 형성하기 위해서는 웨이퍼에 소정 박막, 예를 들면, 산화막, 질화막 등을 소정 두께로 형성한 후, 광에 반응하여 화학적 성질이 바뀌는 특성을 갖는 포토레지스트라 불리우는 물질을 웨이퍼의 상면에 균일하게 도포한 후, 웨이퍼 중 패턴이 형성될 부분을 레티클이라 불리우는 패턴 마스크를 이용하여 노광시킴으로써 패턴이 형성될 부분에 형성된 포토레지스트를 제거한 후, 개구된 부분을 에천트에 의하여 식각 또는 별도의 박막 물질을 증착, 불순물을 주입하는 일련의 공정을 거쳐야 한다.In this case, in order to form a semiconductor thin film having a precise pattern, a predetermined thin film, for example, an oxide film, a nitride film, or the like is formed on the wafer, and then a material called a photoresist having a characteristic of changing chemical properties in response to light is formed on the wafer. After uniform application on the upper surface of the wafer, the photoresist formed on the portion where the pattern is to be formed is removed by exposing a portion of the wafer on which the pattern is to be formed using a pattern mask called a reticle, and then the opened portion is etched by an etchant. A separate thin film material must be deposited and a series of processes to inject impurities.

이때, 패턴이 형성될 부분을 정밀하게 개구시키기 위해서는 통상 스텝퍼(stepper)라 불리우는 노광 장비가 사용되는 바, 노광 공정을 진행하는 스텝퍼는 매우 짧은 파장을 방출하는 광원, 광원의 하부에 놓여지며 소정 패턴에 해당하는 부분만 광을 통과시키는 레티클, 레티클을 통과한 광이 광학적으로 축소되어 웨이퍼의 소정 부분에 도달하도록 하는 축소투영렌즈 및 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 고정 척 및 웨이퍼 레벨링 장치가 기본적인 구성요소로 설치된다.In this case, in order to precisely open the portion where the pattern is to be formed, an exposure apparatus called a stepper is commonly used. A stepper for performing an exposure process is a light source emitting a very short wavelength, a light source emitting a very short wavelength, and a predetermined pattern. Basic components include a reticle that passes light only, a reduction projection lens that optically reduces the light passing through the reticle, and reaches a predetermined portion of the wafer, a wafer holding chuck that fixes the wafer, and a wafer leveling device. do.

스텝퍼에서 정상적인 노광이 수행되기 위해서 기본적으로 축소투영렌즈의 광축과 웨이퍼의 노광할 면과 직교되도록 세팅되어야 한다. 이는 광축과 웨이퍼의 노 광할 면이 직교되도록 세팅되지 않은 상태에서 노광 공정이 진행될 경우, 포토레지스트 코팅 막질의 프로파일 수직성이 보장되지 않고, 그로 인하여 후속되는 식각 공정에서 심각한 불량 발생이 초래될 수 있기 때문이다.In order to perform normal exposure in the stepper, it should basically be set to be orthogonal to the optical axis of the reduction projection lens and the surface to be exposed on the wafer. This is because the profile perpendicularity of the photoresist coating film is not guaranteed when the exposure process is performed while the optical axis and the exposed surface of the wafer are not set to be perpendicular to each other, which may cause serious defects in subsequent etching processes. Because.

이와 같은 이유로 어떠한 경우에도 웨이퍼의 노광면과 광축이 수직이 되도록 하여야 하지만, 여러가지 이유로 웨이퍼의 노광면이 광축과 수직을 이루지 않는 경우가 많이 발생한다.For this reason, in any case, the exposure surface and the optical axis of the wafer should be perpendicular to each other. However, there are many cases where the exposure surface of the wafer is not perpendicular to the optical axis for various reasons.

이와 같은 경우를 대비하여 웨이퍼 척의 하부에 설치된 웨이퍼 레벨링 장치가 웨이퍼의 노광면과 광축이 수직이 되도록 조절한다.In preparation for such a case, the wafer leveling device provided under the wafer chuck is adjusted so that the optical axis is perpendicular to the exposure surface of the wafer.

이와 같은 웨이퍼 레벨링 장치는 웨이퍼 전체가 광축과 수직이 되도록 조절하지만, 웨이퍼 척 자체에 의한 요인, 예를 들면, 웨이퍼의 후면 중 일부를 진공 흡착함으로 인하여 발생하는 웨이퍼의 국부적인 평탄도 저하에 의하여 국부적으로 노광 공정 중 불량이 빈번하게 발생하는 문제점을 발생시킨다.Such a wafer leveling device adjusts the entire wafer to be perpendicular to the optical axis, but is locally localized due to a factor caused by the wafer chuck itself, for example, local flatness of the wafer caused by vacuum suction of a part of the back surface of the wafer. This causes a problem that a defect frequently occurs during the exposure process.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼와 직접 접촉되어 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척에 의하여 웨이퍼 노광면과 광축이 국부적으로 수직을 이루지 않는 것을 개선하여 노광 불량이 발생하지 않도록 함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to improve the fact that the optical exposure of the wafer exposure surface and the optical axis are not locally perpendicular to the wafer chuck which is in direct contact with the wafer to fix the wafer. It does not happen.

본 발명의 다른 목적들은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 웨이퍼 노광 설비는 광을 공급하는 광 공급수단, 광공급수단에 의하여 발생한 광이 소정 패턴 형상으로 통과되는 패턴 마스크와, 패턴 마스크를 통과한 광을 축소투영하는 패턴 축소투영수단과, 패턴 축소투영수단을 통과한 광이 웨이퍼에 도달하도록 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척 유닛을 포함하며, 웨이퍼 척 유닛은 웨이퍼의 평면적보다 큰 웨이퍼 척 몸체와, 웨이퍼 척 몸체에 웨이퍼가 안착되도록 형성된 소정 깊이의 제 1 홈과, 제 1 홈 중 웨이퍼의 에지 부분을 제외한 나머지 부분의 하부에 소정 공간이 형성되도록 마련된 제 2 홈과, 제 1 홈 중 웨이퍼와 접촉하는 부분에 형성되어 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 고정수단과, 제 2 홈에 형성되어 웨이퍼가 소정 공간에 유입된 유체압에 의하여 지지되도록 하는 웨이퍼 지지수단을 포함한다.The wafer exposure apparatus for realizing the object of the present invention is to provide a light supply means for supplying light, a pattern mask through which the light generated by the light supply means passes in a predetermined pattern shape, and to reduce and project the light passing through the pattern mask And a wafer chuck unit that fixes the wafer so that light passing through the pattern reduction projection means reaches the wafer, wherein the wafer chuck unit includes a wafer chuck body larger than the planar area of the wafer, and a wafer on the wafer chuck body. A first groove having a predetermined depth formed to be seated, a second groove formed to form a predetermined space in a lower portion of the first groove except for an edge portion of the wafer, and a portion formed in a portion of the first groove that contacts the wafer A wafer holding means for fixing the wafer, and formed in the second groove so that the wafer is supported by the fluid pressure introduced into the predetermined space. Wafer support means.

이하, 본 발명에 의한 웨이퍼 노광 설비의 바람직한 일실시예의 구성 및 일실시예에 따른 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation and effect of the preferred embodiment of the wafer exposure equipment according to the present invention will be described.

첨부된 도 1, 도 2에는 본 발명에 의한 웨이퍼 노광 설비(600)의 개념을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있는 바, 웨이퍼 노광 설비(600)는 전체적으로 보아 광 공급장치(100), 레티클(200), 축소투영렌즈 유닛(300), 웨이퍼 척 유닛(400), 웨이퍼 척 레벨링 유닛(500) 및 이들을 제어하는 중앙처리장치(550,도 2 도시)로 구성된다.1 and 2, a conceptual diagram illustrating the concept of the wafer exposure apparatus 600 according to the present invention is shown. The wafer exposure apparatus 600 is generally viewed as a light supply device 100 and a reticle 200. ), The reduction projection lens unit 300, the wafer chuck unit 400, the wafer chuck leveling unit 500, and a central processing unit 550 for controlling them.

이와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 노광 설비(600)중 광 공급장치(100)는 웨이퍼(1)의 노광에 필요한 소정 파장을 갖는 광을 공급하는 장치로, 광 공급장치(100)의 하부에는 웨이퍼(1)에 형성할 패턴과 동일한 형상을 갖는 패턴 마 스크인 레티클(200)이 위치하며, 레티클(200)의 하부에는 레티클(200)의 패턴을 웨이퍼(1)에 축소 투영하기 위한 축소투영렌즈 유닛(300)이 설치된다.The light supply device 100 of the wafer exposure facility 600 having such a configuration is a device for supplying light having a predetermined wavelength required for the exposure of the wafer 1, and the wafer 1 is provided under the light supply device 100. A reticle 200, which is a pattern mask having the same shape as a pattern to be formed on the reticle 200, is positioned, and a reduced projection lens unit for reducing and projecting the pattern of the reticle 200 onto the wafer 1 is disposed below the reticle 200. 300) is installed.

한편, 축소투영렌즈 유닛(300)의 하부에는 웨이퍼 트랜스퍼(10)에 의하여 이송된 웨이퍼(1)가 안착되어 고정되는 웨이퍼 척 유닛(400)이 설치된다.Meanwhile, a wafer chuck unit 400 is installed below the reduction projection lens unit 300 to which the wafer 1 transferred by the wafer transfer 10 is seated and fixed.

본 발명에 의한 웨이퍼 척 유닛(400)은 웨이퍼(1)를 고정시키는 역할 뿐만 아니라 웨이퍼(1)의 평탄도를 조절하는 기능을 함께 갖는다.The wafer chuck unit 400 according to the present invention has a function of not only fixing the wafer 1 but also adjusting the flatness of the wafer 1.

이를 구현하기 위한 웨이퍼 척 유닛(400)의 보다 구체적인 구성 및 구성에 따른 독특한 작용, 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the unique operation and effects of the wafer chuck unit 400 for implementing the same and more specific configuration and configuration are as follows.

웨이퍼 척 유닛(400)은 첨부된 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼 척 몸체(410), 웨이퍼 고정장치(420), 웨이퍼 지지장치(430) 및 웨이퍼 레벨 감지 센서(440) 및 다공 플레이트(460)로 구성된다.The wafer chuck unit 400 includes a wafer chuck body 410, a wafer holding device 420, a wafer support device 430, and a wafer level sensor 440 and a porous plate as shown in FIGS. 3 and 4. 460.

구체적으로, 웨이퍼 척 몸체(410)는 웨이퍼(1)의 두께보다는 매우 두꺼운 두께 및 소정 평면적을 갖는 블록 형상으로, 웨이퍼 척 몸체(410)의 평면적은 최소한 웨이퍼(1)의 평면적 보다는 큰 형상을 갖도록 한다. 본 발명에서는 일실시예로 웨이퍼 척 몸체(410)는 웨이퍼(1)와 닮은꼴로 웨이퍼(1)보다 다소 큰 평면적을 갖는 원판 형태를 갖도록 한다.Specifically, the wafer chuck body 410 is a block shape having a very thick thickness and a predetermined planar area than the thickness of the wafer 1, so that the planar area of the wafer chuck body 410 has a shape that is at least larger than the plane of the wafer 1. do. In one embodiment of the present invention, the wafer chuck body 410 has a disc shape having a planar area somewhat larger than that of the wafer 1 in a shape similar to that of the wafer 1.

보다 구체적으로, 웨이퍼 척 몸체(410)의 상부에는 웨이퍼(1)가 꼭맞게 삽입되는 평면적을 갖도록 소정 깊이를 갖는 제 1 홈(412)이 형성되고, 제 1 홈(412)의 기저면에는 웨이퍼(1)의 플랫존(1a) 부분만이 안착되는 직경 및 소정 깊이를 갖는 제 2 홈(414)이 형성되고, 제 2 홈(414)의 기저면에는 다시 제 2 홈(414)보다 다소 작은 직경을 갖으며 소정 깊이를 갖는 제 3 홈(415)이 형성된다.More specifically, a first groove 412 having a predetermined depth is formed in the upper portion of the wafer chuck body 410 so as to have a plane area into which the wafer 1 is properly inserted, and the wafer (412) is formed on the bottom surface of the first groove 412. A second groove 414 having a diameter and a predetermined depth where only the flat zone 1a portion of 1) is seated is formed, and the base surface of the second groove 414 has a diameter slightly smaller than that of the second groove 414 again. And a third groove 415 having a predetermined depth is formed.

여기서, 제 1 홈(412)의 기저면에는 웨이퍼(1)가 안착됨으로 이하, 제 1 홈(412)을 웨이퍼 안착홈이라 정의하기로 하며 제 1 홈(412)와 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.Here, since the wafer 1 is seated on the base surface of the first groove 412, the first groove 412 will be defined as a wafer seating groove, and the same reference numerals as those of the first groove 412 will be given. .

제 2 홈(414)에는 상세하게 후술될 다공 플레이트(460)가 안착됨으로 다공 플레이트 안착홈이라 정의하기로 하며, 제 2 홈(414)와 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.The porous plate 460 to be described later will be defined in the second groove 414 and will be defined as a porous plate seating groove, and the same reference numerals as those of the second groove 414 will be given.

제 3 홈(415)의 바닥면을 통해서는 외부로부터 에어가 공급/배기됨으로 제 3 홈(415)을 에어 입출입 홈이라 정의하기로 하며, 제 3 홈(415)과 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.Since the air is supplied / exhausted from the outside through the bottom surface of the third groove 415, the third groove 415 is defined as an air entry / exit groove, and the same reference numerals as those of the third groove 415 are defined. do.

미설명 도면부호 412a는 웨이퍼 안착홈 측벽, 412b는 웨이퍼 안착홈 바닥면, 414a는 다공 플레이트 안착홈 측벽이다.Reference numeral 412a denotes a wafer seating groove sidewall, 412b denotes a wafer seating groove bottom surface, and 414a denotes a porous plate seating groove sidewall.

이와 같이 정의된 웨이퍼 안착홈 바닥면(412b)에는 환형으로 소정 깊이를 갖는 버큠 홈(412c)이 적어도 1 개 이상이 형성되는 바, 본 발명에는 바람직한 일실시예로 웨이퍼 안착홈 바닥면(412b)에 2 개의 버큠 홈(412c)이 상호 소정 간격 이격되도록 형성한다.The wafer seating groove bottom surface 412b defined as described above is formed with at least one or more barrel grooves 412c having a predetermined depth in an annular shape. Two burr grooves 412c are formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.

이 버큠 홈(412c)에는 버큠 홀(412d)이 형성되고, 버큠 홀(412d)에는 웨이퍼 고정장치(420)가 연결된다.A burring hole 412d is formed in the vacuum groove 412c, and a wafer holding device 420 is connected to the vacuum hole 412d.

웨이퍼 고정장치(420)는 버큠 배관(422,424;425) 및 버큠 장치(427)로 구성되는 바, 버큠 배관(425)에는 버큠 장치(427)이 연통된다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 버큠 장치(427)로 진공 펌프를 사용하기로 한다.The wafer holding device 420 is composed of vacuum pipes 422, 424 and 425 and the vacuum device 427, and the vacuum device 427 communicates with the vacuum pipe 425. In the present invention, a vacuum pump is used as the damping device 427 in one preferred embodiment.

한편, 다공 플레이트 안착홈(414)의 상면에는 다공 플레이트(460)가 안착되는 바, 다공 플레이트(460)는 다공 플레이트 안착홈 측벽(414a)에 꼭맞는 플레이트 형상으로, 전면적에 걸처 복수개의 관통홀(460a)이 균일한 분포를 갖도록 형성된다.On the other hand, the porous plate 460 is seated on the upper surface of the perforated plate seating groove 414, the perforated plate 460 is a plate shape that fits into the side wall 414a of the perforated plate seating groove, a plurality of through holes across the entire area 460a is formed to have a uniform distribution.

한편, 에어 입출입 홈(415)의 바닥면에는 에어가 공급되기 위한 적어도 1 개 이상의 에어 공급 홀(432)이 형성됨과 동시에 에어가 배기되기 위한 적어도 1 개 이상의 에어 배기 홀(434)이 형성되며, 에어 공급 홀(432) 및 에어 배기 홀(434)에는 각각 에어 공급 배관(432a), 에어 배기 배관(434a)과 연통되고, 에어 공급 배관(432a) 및 에어 배기 배관(434a)들은 에어 조절장치(436)에 의하여 에어가 공급되거나 배기된다.Meanwhile, at least one air supply hole 432 for supplying air is formed on the bottom surface of the air entry / exit groove 415 and at least one air exhaust hole 434 for exhausting air is formed. The air supply hole 432 and the air exhaust hole 434 communicate with the air supply pipe 432a and the air exhaust pipe 434a, respectively, and the air supply pipe 432a and the air exhaust pipe 434a are each provided with an air conditioner ( Air is supplied or exhausted by 436.

미설명 도면부호 470는 웨이퍼(1)가 웨이퍼 안착홈(412)에 로딩 또는 웨이퍼 안착홈(412)으로부터 웨이퍼(1)가 언로딩되도록 하는 이젝트 핀이고, 432b 및 434b는 전자식 개폐 밸브이다.Unexplained reference numeral 470 is an eject pin that allows the wafer 1 to be loaded into the wafer seating groove 412 or to unload the wafer 1 from the wafer seating groove 412, and 432b and 434b are electronic on / off valves.

한편, 웨이퍼(1)가 웨이퍼 안착 홈(414)에 흡착 고정된 상태에서 웨이퍼(1)의 후면에 형성된 공간으로 과도한 에어가 공급될 경우, 웨이퍼(1)의 중심 부분이 볼록하게 되거나, 웨이퍼(1)의 후면에 형성된 공간으로 에어가 부족하게 공급될 경우 웨이퍼(1)의 중심 부분에 처짐이 발생하게 되어 웨이퍼(1)의 노광면과 광축이 수직을 이루지 못하는 경우가 부가적으로 발생하게 된다.On the other hand, when excessive air is supplied to the space formed on the rear surface of the wafer 1 while the wafer 1 is suction-fixed to the wafer seating groove 414, the center portion of the wafer 1 becomes convex or the wafer ( When air is insufficiently supplied to the space formed on the rear surface of 1), deflection occurs in the center portion of the wafer 1, and thus an additional case in which the optical axis is not perpendicular to the exposure surface of the wafer 1 occurs. .

물론, 이와 같은 이유는 에어 조절장치(436)를 매우 정밀하게 조절함으로 극 복이 가능하지만, 여러 가지 원인에 의하여 웨이퍼(1)의 중심 부분이 볼록 또는 오목하게 될 수 있음으로 실제 웨이퍼(1)의 상태에 따라서 에어 조절장치(436)를 제어하는 방식이 보다 합리적이다.Of course, such a reason can be overcome by adjusting the air conditioner 436 very precisely, but since the center portion of the wafer 1 can be convex or concave for various reasons, the actual wafer 1 It is more reasonable to control the air conditioner 436 according to the state of.

이를 구현하기 위해서 웨이퍼 안착홈 측벽(412a) 및 다공 플레이트 안착홈 측벽(414a)에는 각각 웨이퍼 레벨 감지 센서(442,445;440)가 장착된다.In order to implement this, wafer level detection sensors 442, 445, and 440 are mounted on the wafer seating groove sidewall 412a and the porous plate seating groove sidewall 414a, respectively.

웨이퍼 레벨 감지 센서(440)는 바람직하게 광을 발산하는 발광부(442a,445a) 및 발광부(442a,445a)에서 발광된 광을 수광하는 수광부(442b,445b)로 구성되는 것이 바람직하며, 이때, 광원은, 예를 들어, 직진성이 뛰어난 레이저 빔을 사용하는 것이 바람직하다.The wafer level sensor 440 is preferably composed of light emitting parts 442a and 445a for emitting light and light receiving parts 442b and 445b for receiving light emitted from the light emitting parts 442a and 445a. For example, it is preferable to use a laser beam excellent in linearity as a light source.

발광부(442a,445a) 및 수광부(442b,445b)는 웨이퍼(1)를 기준으로 웨이퍼(1)의 양쪽에 각각 분리 설치한다.The light emitting parts 442a and 445a and the light receiving parts 442b and 445b are separately provided on both sides of the wafer 1 with respect to the wafer 1.

이와 같은 웨이퍼 레벨 감지 센서(440)는 웨이퍼(1)가 웨이퍼 안착홈(412)의 상면에 안착된 상태에서 웨이퍼(1)의 밑면, 웨이퍼(1)의 상면에 각각 설치된다.The wafer level sensor 440 is installed on the bottom surface of the wafer 1 and the top surface of the wafer 1 in a state where the wafer 1 is seated on the top surface of the wafer seating groove 412.

이와 같은 웨이퍼 레벨 감지 센서(440)는 웨이퍼(1)의 일부가 오목 또는 볼록할 경우, 발광부(442a,445a)에서 발광된 광이 오목 또는 볼록한 부분에 의하여 차단되어 수광부(442b,445b)에 도달하지 못할 경우 중앙처리장치(550)가 이를 감지하여 에어 조절 장치(436)로부터 에어를 급기 또는 배기시켜 웨이퍼 레벨 감지 센서(440)의 발광부(442a,445a)에서 발생한 광이 모두 수광부(442b,445b)에 도달할 때까지 조절한다.When a portion of the wafer 1 is concave or convex, the wafer level detection sensor 440 may be blocked by the concave or convex portions of the light emitted from the light emitting parts 442a and 445a, and thus may be applied to the light receiving parts 442b and 445b. If it does not reach, the central processing unit 550 detects this and supplies or exhausts air from the air conditioning unit 436, so that all light generated from the light emitting units 442a and 445a of the wafer level sensor 440 is received. Until it reaches 445b).

물론, 이 광은 웨이퍼(1)의 레벨링에서만 사용되고 실제 웨이퍼(1)를 노광할 때에는 공정에 영향을 미칠 수 있음으로 사용되지 않는다.Of course, this light is used only in the leveling of the wafer 1 and is not used because it may affect the process when exposing the actual wafer 1.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 웨이퍼 노광 설비(600)의 보다 구체적인 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, more specific operations and effects of the wafer exposure apparatus 600 according to the present invention having such a configuration are as follows.

첨부된 도 3을 참조하면 선행 공정, 예를 들면, 스핀 코터 등에 의하여 포토레지스트 도포 공정이 종료된 웨이퍼(1)는 웨이퍼 트랜스퍼(10) 등에 의하여 진공 흡착된 상태로 웨이퍼 노광 설비(600)로 이송된다.Referring to FIG. 3, the wafer 1 in which the photoresist coating process is completed by a prior process, for example, a spin coater or the like, is transferred to the wafer exposure facility 600 in a vacuum-adsorbed state by the wafer transfer 10 or the like. do.

이후, 웨이퍼(1)는 이젝트 핀(470)의 상면에 안착된 상태에서, 이젝트 핀(470)이 하강하여 웨이퍼 안착홈(412)의 상면에 안착된다.Subsequently, in the state where the wafer 1 is seated on the upper surface of the eject pin 470, the eject pin 470 is lowered and seated on the upper surface of the wafer seating groove 412.

웨이퍼(1)가 웨이퍼 안착홈(412)에 안착되면, 이젝트 핀(470)의 하강을 감지한 중앙처리장치(550)가 웨이퍼 고정장치(420)의 버큠 장치(427)를 작동시켜 웨이퍼(1)의 에지가 진공압에 의하여 웨이퍼 안착홈(412)에 진공 흡착되도록 한다.When the wafer 1 is seated in the wafer seating groove 412, the central processing unit 550, which senses the lowering of the eject pin 470, operates the pneumatic device 427 of the wafer holding device 420 to operate the wafer 1. The edges of the bottom surface) are vacuum-adsorbed to the wafer seating grooves 412 by the vacuum pressure.

웨이퍼 안착홈(412)에 웨이퍼(1)가 진공 흡착되면, 중앙처리장치(550)는 다시 에어 조절장치(436)의 에어 공급 배관(432a)을 통하여 웨이퍼(1)의 밀폐된 후면에 에어를 공급하여 웨이퍼(1)의 후면에 웨이퍼(1)를 지지하기에 적합한 압력을 가한다.When the wafer 1 is vacuum-adsorbed to the wafer seating groove 412, the central processing unit 550 again supplies air to the sealed rear surface of the wafer 1 through the air supply pipe 432a of the air conditioner 436. The pressure is applied to support the wafer 1 on the back side of the wafer 1.

이때, 중앙처리장치(550)는 웨이퍼(1)의 전면 또는 후면의 레벨을 감지하는 웨이퍼 레벨 감지 센서(442,445)에 의하여 웨이퍼(1)가 평탄하지 않고 웨이퍼(1)의 상면이 볼록하거나 웨이퍼(1)의 하면이 볼록할 경우 에어를 공급 또는 배기하는 것을 반복하면서 단시간내 웨이퍼(1)가 노광공정에 적합한 평탄도를 갖도록 조절한다. At this time, the central processing unit 550 is a wafer level detection sensor (442, 445) for detecting the level of the front or rear of the wafer 1, the wafer 1 is not flat and the top surface of the wafer 1 is convex or wafer ( When the lower surface of 1) is convex, the supply or exhaust of air is repeated, and the wafer 1 is adjusted to have a flatness suitable for the exposure process within a short time.

이와 같은 과정을 거쳐 웨이퍼(1)가 평탄해지면, 웨이퍼 레벨 감지 센서(440)의 작동을 오프한 상태에서 웨이퍼 레벨링 유닛(500)이 웨이퍼(1)의 노광면과 광학계의 광축이 수직을 이루도록 다시 한번 레벨링을 수행한 후, 광 공급장치(100)에서 발생한 광이 레티클(200), 축소투영렌즈 유닛(300)를 거쳐 웨이퍼(1)에 도달하도록 하여 웨이퍼(1)에 형성된 포토레지스트 박막중 광에 노출된 부분이 화학적으로 반응 후 제거되고 이후, 식각 또는 증착 공정을 통하여 웨이퍼(1)에는 레티클(200)의 패턴과 닮으면서 축소된 원하는 패턴이 형성된다.When the wafer 1 is flattened through such a process, the wafer leveling unit 500 is turned off so that the optical axis of the optical system is perpendicular to the exposure surface of the wafer 1 while the wafer level sensor 440 is turned off. After the leveling is performed once, the light generated from the light supply device 100 reaches the wafer 1 via the reticle 200 and the reduction projection lens unit 300 so that the light in the photoresist thin film formed on the wafer 1 The exposed portions are chemically removed after the reaction, and then, through etching or deposition, a desired pattern is reduced on the wafer 1 similar to the pattern of the reticle 200.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 웨이퍼 척을 구동하여 웨이퍼의 전체 레벨을 조정하여 웨이퍼의 노광면과 광학계의 광축이 수직을 이루도록 함은 물론 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척에 의하여 웨이퍼에 발생하는 국부적인 요철의 제거 및 국부적인 요철 제거 과정에서 발생하는 또다른 레벨링 문제도 해결함으로써 웨이퍼의 노광면과 광학계의 광축이 어떠한 경우라도 수직을 이룰 수 있도록 함으로써 노광 공정중 발생하는 불량을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the wafer chuck is driven to adjust the overall level of the wafer so that the optical surface of the wafer and the optical axis of the wafer are perpendicular to each other, as well as local unevenness generated in the wafer by the wafer chuck fixing the wafer. Another leveling problem arising during the removal of the etch and the local unevenness is also solved, so that the optical axis of the wafer and the optical plane of the wafer can be perpendicular to each other in order to minimize defects during the exposure process. have.

Claims

A light supply means for supplying light, a pattern mask through which light generated by the light supply means passes in a predetermined pattern shape, a pattern reduction projection means for reducing projection of light passing through the pattern mask, and the pattern reduction projection means A wafer chuck unit which fixes the wafer so that the light passing through the wafer reaches the wafer,

The wafer chuck unit

A wafer chuck body larger than the planar area of the wafer;

A first groove having a predetermined depth formed to seat the wafer on the wafer chuck body;

A second groove provided to form a predetermined space in a lower portion of the first groove except for an edge portion of the wafer;

Wafer holding means formed in a portion of the first groove that contacts the wafer to fix the wafer;

Wafer supporting means formed in the second groove to support the wafer by the fluid pressure introduced into the predetermined space; And

And a wafer level sensing means for sensing the level of the wafer.

According to claim 1, wherein the wafer holding means is a vacuum adsorption means communicated to the first groove, a vacuum pressure generator connected to the vacuum adsorption means, the wafer support means is a fluid supply hole communicated to the second groove, And a fluid inlet / outlet device connected to the fluid exhaust hole, the fluid supply hole and the fluid exhaust hole.

The wafer exposure apparatus according to claim 2, wherein the vacuum adsorption means is two vacuum holes annularly formed in the first groove.

3. The wafer level sensing means of claim 2, wherein the wafer level sensing means is provided on sidewalls of the first groove and sidewalls of the second groove to detect top and bottom surface curvatures of the wafer while the wafer is seated in the first groove. And a flow rate of the fluid flowing in and out of the fluid supply hole and the fluid exhaust hole by the wafer level sensing means.