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KR-102960823-B1 - CHUCK ASSEMBLY, PLANARIZATION PROCESS, APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING AN ARTICLE

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Abstract

플레이트를 보유지지하기 위한 척 조립체는, 상기 플레이트를 보유지지하도록 구성되는 부재 - 상기 부재는 중앙 개구를 갖도록 구성된 가요성 부분, 및 상기 가요성 부분에 의해 형성되는 제1 캐비티로서, 상기 플레이트는 상기 제1 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는, 제1 캐비티를 포함함 - , 상기 부재의 상기 중앙 개구를 덮는 광 투과 부재, 및 상기 부재, 상기 부재에 의해 보유지지되는 상기 플레이트, 및 상기 광 투과 부재에 의해 형성되는 제2 캐비티와 연통하고, 상기 제2 캐비티를 가압하기 위한 유체 경로를 포함한다.

Inventors

  • 베임스버거 세쓰 제이
  • 임 세혁
  • 최 병진

Assignees

  • 캐논 가부시끼가이샤

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20250612
Priority Date
20201013

Claims (18)

  1. 플레이트를 보유지지하기 위한 척 조립체이며, 상기 플레이트를 보유지지하도록 구성되고, 가요성 부분을 포함하는 부재; 상기 부재의 개구를 덮는 광 투과 부재를 포함하고, 상기 플레이트는 상기 가요성 부분에 배치된 제1 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되고, 상기 가요성 부분은, 상기 가요성 부분에 의해 보유 지지되는 상기 플레이트와 상기 광 투과 부재 사이의, 제2 캐비티 내의 압력에 의해 휘어지도록 구성되는 척 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 캐비티는, 상기 부재와, 상기 가요성 부분에 의해 보유 지지되는 상기 플레이트와, 상기 광 투과 부재에 의해 형성되는 척 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 캐비티와 연통하고 상기 제2 캐비티를 가압하도록 구성되는 유체 경로를 더 포함하는 척 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 부재는 비가요성 부분을 포함하는 척 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 부재는, 상기 플레이트가 상기 제1 캐비티를 통해 상기 부재의 상기 가요성 부분에 보유지지되어 상기 제2 캐비티를 폐쇄할 때, 상기 유체 경로를 통한 상기 제2 캐비티의 가압이 상기 플레이트 및 상기 부재의 상기 가요성 부분을 휘어지게 하고 상기 비가요성 부분은 휘어지지 않도록 구성되는 척 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 부재에 결합되는 지지 링을 더 포함하는 척 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 캐비티는 또한 상기 지지 링에 의해 형성되는 척 조립체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 지지 링은 상기 광 투과 부재를 지지하는 단차부를 포함하는 척 조립체.
  9. 제6항에 있어서, 상기 지지 링은 하나 이상의 환형 캐비티를 포함하는 척 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 환형 캐비티는 상기 부재와 대면하는 척 조립체.
  11. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 환형 캐비티는 복수의 환형 캐비티를 포함하고, 상기 복수의 환형 캐비티는 상기 지지 링 내에 동심원적으로 배치되는 척 조립체.
  12. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 환형 캐비티는 진공 소스와 연통하는 척 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 환형 캐비티는, 상기 진공 소스를 통해 상기 하나 이상의 환형 캐비티에 진공 흡입을 부여하여 상기 부재를 상기 지지 링에 결합시키도록 구성되는 척 조립체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 부재는 비가요성 부분을 포함하며, 상기 하나 이상의 환형 캐비티는, 상기 진공 소스를 통해 상기 하나 이상의 환형 캐비티에 진공 흡입을 부여하여 상기 가요성 부분의 크기를 감소시키면서 상기 비가요성 부분의 크기를 증가시키도록 구성되는 척 조립체.
  15. 제1항에 있어서, 상기 가요성 부분의 두께 대 상기 가요성 부분의 길이의 비는 1:2 내지 1:1000인, 척 조립체.
  16. 제1항에 있어서, 상기 부재는 0.01 내지 5 Pa·m 3 의 굴곡 강성을 갖는, 척 조립체.
  17. 평탄화 시스템이며, 플레이트를 보유지지하도록 구성되는 척 조립체로서, 상기 플레이트를 보유지지하도록 구성되고, 가요성 부분을 포함하는 부재; 및 상기 부재의 개구를 덮는 광 투과 부재를 포함하고, 상기 플레이트는 상기 가요성 부분에 배치된 제1 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되고, 상기 가요성 부분은, 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 상기 플레이트와 상기 광 투과 부재 사이의, 제2 캐비티 내의 압력에 의해 휘어지도록 구성되는, 척 조립체; 기판을 보유지지하도록 구성되는 기판 척; 상기 기판 상에 성형가능 재료를 분배하도록 구성되는 유체 분배기; 상기 성형가능 재료를 상기 플레이트에 접촉시키도록 구성되는 위치결정 시스템; 및 상기 기판 상에 경화된 성형가능 재료를 형성하기 위해서 상기 플레이트 아래의 상기 성형가능 재료를 경화시키도록 구성되는 경화 시스템을 포함하는 평탄화 시스템.
  18. 물품 제조 방법이며, 성형가능 재료를 기판 상에 분배하는 단계; 플레이트 척 조립체로 플레이트를 보유하는 단계로서, 상기 플레이트 척 조립체는 상기 플레이트를 보유지지하도록 구성되고, 가요성 부분을 포함하는 부재; 및 상기 부재의 개구를 덮는 광 투과 부재를 포함하고, 상기 플레이트는 상기 가요성 부분에 배치된 제1 캐비티 내의 압력을 감소시킴으로써 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되고, 상기 가요성 부분은, 상기 가요성 부분에 의해 보유지지되는 상기 플레이트와 상기 광 투과 부재 사이의, 제2 캐비티 내의 압력에 의해 휘어지도록 구성되는, 플레이트를 보유하는 단계; 상기 플레이트를 상기 기판 상에 분배된 상기 성형가능 재료에 접촉시키는 단계; 상기 성형가능 재료를 경화 소스로 경화시키는 단계; 상기 플레이트를 상기 경화된 성형가능 재료로부터 분리하는 단계; 및 상기 물품을 제조하기 위해 상기 경화된 성형가능 재료를 가공하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법.

Description

척 조립체, 평탄화 공정, 장치 및 물품 제조 방법{CHUCK ASSEMBLY, PLANARIZATION PROCESS, APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING AN ARTICLE} 본 개시내용은 기판 처리에 관한 것으로, 더 구체적으로는 반도체 제조에서의 표면의 평탄화에 사용되는 척 조립체에 관한 것이다. 평탄화 기술은 반도체 디바이스를 제조하는데 유용하다. 예를 들어, 반도체 디바이스를 생성하기 위한 공정은 기판으로 그리고 기판으로부터 재료를 반복적으로 추가 및 제거하는 것을 포함한다. 이러한 공정은 불규칙한 높이 변화(즉, 토포그래피)를 갖는 적층된 기판을 생산할 수 있고, 추가되는 층이 많을수록 기판 높이 변화가 증가할 수 있다. 높이 변화는 적층된 기판에 추가적인 층을 추가하는 능력에 대해 부정적인 영향을 준다. 별개로, 반도체 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 자체가 항상 완벽하게 평탄하지는 않고, 초기 표면 높이 변화(즉, 토포그래피)를 포함할 수 있다. 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 적층 단계 사이에서 기판을 평탄화하는 것이다. 다양한 리소그래피식 패터닝 방법은 평면 표면에 대한 패터닝으로부터 이익을 얻는다. ArFi 레이저-기반 리소그래피에서, 평탄화는 초점 심도(DOF) 제한의 영향을 감소시키고, 임계 치수(CD) 및 임계 치수 균일성을 개선시킨다. 극자외선 리소그래피(EUV)에서, 평탄화는 피처 배치를 개선시키고 DOF 제한의 영향을 감소시킨다. 나노임프린트 리소그래피(NIL)에서, 평탄화는 피처 충전 및 패턴 전사 후의 CD 제어를 개선시킨다. 때때로 잉크젯-기반 적응성 평탄화(IAP)로 지칭되는 평탄화 기술은 기판과 상판 사이에 중합성 재료의 가변 적하물 패턴을 분배하는 것을 포함하고, 여기서 적하물 패턴은 기판 토포그래피에 따라 달라진다. 이어서, 상판이 중합성 재료와 접촉하고, 그 후 재료는 기판 상에서 중합되며, 상판은 제거된다. 예를 들어, 전체 웨이퍼 처리 및 반도체 디바이스 제조를 개선하기 위해 IAP 기술을 포함하는 평탄화 기술의 개선이 요망된다. 현재의 평탄화 방법에서는, 상판의 에지 부근에서 상판 곡률 및 중합성 재료의 확산을 제어하는 데 어려움이 있을 수 있다. 또한, 특히 상판이 기판과 유사한 크기를 가질 때, 경화된 막으로부터 상판을 분리하는데 어려움이 있을 수 있다. 본 기술 분야에서는 상판 곡률의 제어가 개선되고 경화된 막으로부터의 분리가 개선된 척 조립체 및 평탄화 방법에 대한 요구가 있다. 본 개시내용의 특징 및 장점이 상세하게 이해될 수 있도록, 본 개시내용의 실시예의 더 구체적인 설명은 첨부된 도면에 도시되어 있는 실시예를 참조할 수 있다. 그러나, 첨부된 도면은 본 개시내용의 전형적인 실시예를 예시하는 것일 뿐이므로 그 범위를 한정하는 것으로 고려되어서는 안 되며, 그 이유는 본 개시내용은 다른 동등한 효과의 실시예를 허용할 수 있기 때문이라는 것에 유의한다. 도 1은 본 개시내용의 일 양태에 따른 예시적인 평탄화 시스템을 도시하는 개략도이다. 도 2a 내지 도 2c는 본 개시내용의 양태에 따른 예시적인 평탄화 공정의 개략적인 단면을 도시한다. 도 3a는 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 예시적인 척 조립체의 저면도를 도시한다. 도 3b는 도 3a의 척 조립체의 상면도이다. 도 3c는 도 3b의 3C-3C 선을 따라 취한 단면을 도시한다. 도 3d는 도 3c의 확대부(3D)를 도시한다. 도 3e는 도 3c의 확대부(3D)의 사시도를 도시한다. 도 3f는 도 3b의 3F-3F 선을 따라서 취한 단면을 도시한다. 도 3g는 도 3f의 확대부(3G)를 도시한다. 도 3h는 도 3f의 확대부(3G)의 측면 사시도를 도시한다. 도 3i는 도 3f의 확대부(3G)의 저면 사시도를 도시한다. 도 4는 도 3a 내지 도 3f의 척 조립체의 분해도를 도시한다. 도 5a는 도 3b의 5A-5A 선을 따라 취한 단면을 도시한다. 도 5b는 도 5a의 확대부(5B)를 도시한다. 도 5c는 도 5a의 확대부(5B)의 측면 사시도를 도시한다. 도 5d는 도 3b의 5D-5D 선을 따라서 취한 단면을 도시한다. 도 5e는 도 5d의 확대부(5E)를 도시한다. 도 5f는 도 5d의 확대부(5E)의 측면 사시도를 도시한다. 도 6은 본 개시내용의 태양에 따른 예시적인 평탄화 방법의 흐름도를 도시한다. 도 7a 내지 도 7l은 도 6의 평탄화 방법의 일련의 개략적인 단면을 도시한다. 도 8은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 예시적인 척 조립체의 개략도를 도시한다. 이제 본 개시내용을 도면을 참조하여 상세하게 설명할 것이지만, 이는 설명을 위한 예시적인 실시예와 관련하여 이루어진다. 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 개시내용의 진정한 범위 및 사상 내에서 설명된 예시적인 실시예에 변경 및 수정이 이루어질 수 있는 것이 의도된다. 평탄화 시스템 도 1은 본 개시내용의 일 양태에 따른 평탄화를 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 평탄화 시스템(100)은 기판(102) 상의 막을 평탄화하기 위해서 사용된다. 기판(102)은 기판 척(104)에 결합될 수 있다. 기판 척(104)은 진공 척, 핀-타입 척, 홈-타입 척, 정전식 척, 전자기식 척 등일 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 기판(102) 및 기판 척(104)은 기판 위치결정 스테이지(106)에 의해 더 지지될 수 있다. 기판 위치결정 스테이지(106)는 x, y, z, θ, Ψ, 및 φ축 중 하나 이상을 따라 병진 및/또는 회전 운동을 제공할 수 있다. 기판 위치결정 스테이지(106), 기판(102), 및 기판 척(104)은 베이스(도시되지 않음) 상에 위치결정될 수도 있다. 기판 위치결정 스테이지는 위치결정 시스템의 일부일 수 있다. 기판(102)과 대면하는 작업 표면(112)을 갖는 상판(108)(본 명세서에서는 플레이트라고도 지칭됨)이 기판(102)으로부터 이격되어 있다. 상판(108)은, 용융 실리카, 석영, 실리콘, 유기 중합체, 실록산 중합체, 붕규산 유리, 플루오로카본 중합체, 금속, 경화 사파이어 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상판은 UV 광을 쉽게 투과시킨다. 작업 표면(112)은 일반적으로 기판(108)의 표면과 동일한 면적 크기이거나 또는 그보다 약간 작다. 상판(108)은 상판 척 조립체(118)에 결합되거나 그에 의해 보유될 수 있으며, 이는 아래에서 더 상세하게 설명된다. 상판 척 조립체(118)는 위치결정 시스템의 일부인 평탄화 헤드(120)에 결합될 수 있다. 평탄화 헤드(120)는 브리지에 이동가능하게 결합될 수 있다. 평탄화 헤드(120)는, 적어도 z축 방향 및 잠재적으로는 다른 방향(예를 들어, x, y, θ, Ψ, 및 φ축)으로 기판(102)에 대해 상판 척(118)을 이동시키도록 구성되는 보이스 코일 모터, 압전형 모터, 리니어 모터, 너트 및 스크류 모터 등과 같은 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다. 평탄화 시스템(100)은 유체 분배기(122)를 더 포함할 수 있다. 유체 분배기(122)는 또한 브리지에 이동가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 유체 분배기(122) 및 평탄화 헤드(120)는 모든 위치결정 구성요소 중 하나 이상을 공유한다. 대안적인 실시예에서, 유체 분배기(122) 및 평탄화 헤드는 서로 독립적으로 이동한다. 유체 분배기(122)는 기판(102) 상에 액체 성형가능 재료(124)(예를 들어, 광경화성 중합성 재료)의 액적을 퇴적시키는 데 사용될 수 있고, 퇴적되는 재료의 체적은 기판(102)의 토포그래피 프로파일에 적어도 부분적으로 기초하여 기판의 영역에 걸쳐 달라진다. 다양한 유체 분배기(122)가 성형가능 재료(124)를 분배하기 위한 다양한 기술을 사용할 수 있다. 성형가능 재료(124)가 분사가능한 경우, 잉크젯 타입 분배기가 성형가능 재료를 분배하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 열 잉크 분사(thermal ink jetting), 마이크로전기기계 시스템(MEMS) 기반 잉크 분사, 밸브 분사, 및 압전식 잉크 분사가 분사가능 액체를 분배하기 위한 일반적인 기술이다. 평탄화 시스템(100)은 화학 에너지, 예를 들어 UV 방사선을 노광 경로(128)를 따라 유도하는 방사선 소스(126)를 포함하는 경화 시스템을 더 포함할 수 있다. 평탄화 헤드(120) 및 기판 위치결정 스테이지(106)는 상판(108) 및 기판(102)을 노광 경로(128)와 중첩하여 위치결정하도록 구성될 수 있다. 방사선 소스(126)는 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉한 후에 노광 경로(128)를 따라 화학 에너지를 전송한다. 도 1은 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉하지 않을 때의 노광 경로(128)를 도시한다. 이는 개별 구성요소의 상대 위치가 쉽게 식별될 수 있도록 설명 목적을 위한 것이다. 통상의 기술자는 상판(108)이 성형가능 재료(124)와 접촉될 때 노광 경로(128)가 실질적으로 변화하지 않을 것임을 이해할 것이다. 평탄화 시스템(100)은, 상판(108)이 평탄화 공정 동안 성형가능 재료(124)와 접촉할 때 성형가능 재료(124)의 확산을 관찰하도록 위치결정된 카메라(136)를 더 포함할 수 있다. 도 1은 필드 카메라의 촬상 필드의 광축(138)을 도시한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 평탄화 시스템(100)은 카메라(136)에 의해 검출되는 광과 화학 방사선을 결합하는 하나 이상의 광학 구성요소(다이크로익 미러, 빔 조합기, 프리즘, 렌즈, 미러 등)를 포함할 수 있다. 카메라(136)는 상판(108) 아래에 있으며 성형가능 재료(124)와 접촉하는 영역과 상판(108) 아래에 있지만 성형가능 재료(124)와 접촉하지 않는 영역 사이의 대비를 나타내는 파장의 광을 모으도록 구성되는 CCD, 센서 어레이, 라인 카메라 및 광검출기 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 카메라(136)는 상판(108) 아래의 성형가능 재료(124)의 확산 및/또는 경화된 성형가능 재료(124)로부터의 상판(108)의 분리의 화상을 제공하도록 구성될