KR101108573B1 - 기판 열처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 매엽식 기판 열처리 방법에 관한 것으로, 기판을 공정 챔버 내부공간에 설치된 서셉터 상으로 로딩하는 단계; 상기 공정 챔버 외부에서 열에너지와 플라즈마 에너지를 인가하여 기판의 막질로부터 저온에서도 수분 및 불순물을 제거하는 열처리하는 단계를 포함한다.

Description

기판 열처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HEAT TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열 에너지와 플라즈마 에너지를 사용하여 저온에서 기판을 열처리할 수 있는 기판 열처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실리콘을 이용하여 집적회로를 만드는 공정에서는 여러 가지 열처리(anneal) 공정이 사용되고 있다. 이러한 열처리 공정에 통상적으로 쓰이고 있는 장치는 배치식 전기로(batch Furnace)이다.
그러나 최근에는 반도체 장치가 점점 고집적화됨에 따라 소자크기의 감소로 제조공정의 전체 열이력(Thermal Budget)을 줄이기 위하여 급속 열처리(Rapid Thermal Processing: RTP) 장치를 이용하여 열처리를 하려는 경향이 두드러지고 있다.
대부분의 RTP 장치는 차가운 벽 노(wall furnace) 내에서 기판을 가열하기 위해 고강도 램프(대개 텅스텐-할로겐 램프 또는 아크 램프)를 이용한다. 램프는 낮은 열질량 때문에 에너지 소스로서 사용되는데, 이는 그것을 매우 빨리 켜고 끄는 것을 용이하게 한다. RTP 기술은 일반적으로, 웨이퍼의 온도를 급격히 올리고 제조 프로세스를 성공적으로 수행하기에 충분히 긴 시간동안 그것을 그 온도에서 유지하기에 충분한 파워로 반도체 기판이나 웨이퍼를 조사(irradiate)하는 단계를 포함하는데, 이것은 그렇지 않은 경우 높은 처리 온도에서 발생할 수 있는 원하지 않는 도펀트(dopant) 확산과 같은 문제를 피한다.
불행히도, 종래의 램프-기반 RTP 시스템은 균일한 온도 분포에 대해서 상당한 단점을 가지고 있다. 램프로부터의 파워 출력에 있어서의 임의의 단일 변동은 웨이퍼에 걸친 온도 분포에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 또한, 대부분의 램프-기반 시스템은 필라멘트를 갖는 램프를 이용하기 때문에, 웨이퍼는 필라멘트 어레이로 인한 온도 비균일성이 노출 중에 웨이퍼로 전달되지 않는 것을 보장하기 위해서 대개 회전될 필요가 있다. 웨이퍼를 회전시키기 위해 필요한 기동 부분은 시스템의 비용과 복잡도를 증가시킨다.
균일한 온도 분포를 유지하는데 있어서의 또 다른 특별한 문제적 영역은 웨이퍼의 바깥쪽 에지에 있다. 대부분의 종래 RTP 장치는 이러한 유형의 온도 비균일성에 대해 조정할 수 있는 적절한 수단을 가지고 있지 않다. 그 결과, 고온(예를 들면, 약 1000℃)에서 웨이퍼에서의 슬립 탈구(slip dislocation)의 형성을 야기할 수 있는 일시적인 온도 변동이 발생한다.
램프 RTP 장치는 일반적으로, 균일한 처리의 반복가능성을 어렵게 한다. 대개의 경우에, 온도 비균일성은 증가된 표면적 때문에 기판 에지 부근에서 나타난다. 비균일성은 기판, 특히 에지 부근에서 결정 슬립 라인을 생성할 수 있다. 온도 비균일성은 비균일성 합금 내용, 그레인 크기, 및 도펀트 농도와 같은 비균일성 물질 특성의 형성을 또한 야기할 수 있다. 비균일성 물질 특성은 회로를 열화시키고 수율을 감소시킬 수 있다
본 발명의 목적은 기판의 대구경화에 적합하게 사용되고, 이에 따른 균일한 공정을 수행할 수 있는 기판 열처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판을 균일 및 효율적으로 가열할 수 있는 기판 열처리 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열에너지와 플라즈마 에너지를 동시에 사용하여 낮은 온도에서도 기판에 대한 열처리가 가능한 기판 열처리 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 공정 온도와 짧은 공정 시간으로 열처리가 가능하여 기판의 손상 없이 막의 열처리가 가능한 기판 열처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 열처리 장치는, 피처리 기판에 열처리를 실시하는 처리공간을 형성하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에 설치되고, 피처리 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 공정 챔버의 처리 공간으로 열에너지를 제공하는 히터; 및 외부로부터 공급되는 고주파 전력에 의해 상기 처리공간내에 유도전계를 형성하여 상기 처리공간에 플라즈마 에너지를 제공하는 플라즈마 발생소스를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 히터는 상기 공정 챔버 외벽을 둘러싸는 핫월(Hot wall)타입이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생소스는 상기 히터에 의해 감싸지고 상기 공정 챔버 외벽에 설치되는 코일 안테나; 상기 코일 안테나에 전기적으로 연결된 고주파(RF) 전원; 및 상기 코일 안테나와 상기 고주파 전원 사이에 설치되는 매칭 박스를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나는 상기 공정 챔버의 외벽을 둘러싸도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나는 나선형의 평면형태로 형성되며, 상기 공정 챔버의 상면 또는 하면, 또는 상하면에 동시에 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버는 전체 또는 피처리 기판과 상기 코일 안테나 사이의 벽면이 절연체로 석영 또는 세라믹으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나는 고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속 소재이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나는 세라믹 코일에 고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속 소재가 코팅된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나에는 400kHz -2.45GHz 와같이 고밀도 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 RF 전원이 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일 안테나에는 외벽으로부터 열에너지를 공급하기 위하여 50~60Hz의 저주파 전원이 상기의 고주파 전원과 동시에 전기적으로 연결되며, 이때 고주파와 저주파의 간섭을 없애기 위하여 필터를 사용한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 열처리 방법은 기판을 공정 챔버 내부공간에 설치된 서셉터 상으로 로딩하는 단계; 상기 공정 챔버 외부에서 열에너지와 플라즈마 에너지를 인가하여 기판의 막질로부터 수분 및 불순물을 제거하는 열처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계는 상기 공정 챔버 내부공간으로 반응가스를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응가스는 N2, Ar등과 같은 불활성 가스이거나, O2, H2, NH3와 같은 반응가스, 또는 불활성 가스와 반응가스의 혼합가스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계에서 상기 플라즈마 에너지는 상기 공정 챔버 외부에 설치된 코일 안테나에 고주파 전원이 인가되어 형성되는 전자기장에 의해 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계에서 상기 열 에너지는 상기 공정 챔버 외벽에 핫 월(Hot wall) 구조로 설치된 열저항 히터에 의해 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계에서 상기 열 에너지는 상기 공정 챔버 외부에 설치된 코일 안테나에 50~60Hz의 저주파 전원이 인가되어 발생되는 발열에 의해 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계에서 상기 열 에너지는 상기 공정 챔버 외부에 설치된 코일 안테나에 400kHz-2.45GHz와 같이 고밀도 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 RF 전원이 인가되며, 외벽의 열저항 히터는 50~60Hz의 저주파 전원으로 발생되는 발열에 의해 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열저항 히터는 적어도 3개의 구역으로 구분되어 구역별로 온도 세팅이 가능하며, 중간에 위치하는 구역이 양측에 위치하는 구역보다 낮은 온도로 세팅된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 단계는 상온~600℃ 이하의 온도 범위 내에서 진행된다.
본 발명에 의하면, 열 에너지와 플라즈마 에너지를 사용하여 기존 열처리 장치 대비 월등한 저온(600℃ 이하)에서 우수한 막처리 효과를 발휘하여 박막의 질을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 대면적 기판에 전달되는 온도 균일도의 최적화를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 향후 다양한 응용이 예상되는 급속 열처리 공정을 저온 및 다양한 가스 분위기에서 안정적으로 응용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 코일 안테나의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 4는 나선형의 평면형태로 형성된 코일 안테나가 적용된 기판 열처리 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 장치를 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 열처리 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
아래의 실시예에서는 열 에너지와 플라즈마 에너지를 동시에 사용하여 기판의 막질내 수분 제거 및 불순물을 제거할 수 있는 매엽식 기판 열처리 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 상온~600℃ 이하의 저온 열처리 공정을 수행하는 다양한 공정 처리 장치에도 적용될 수 있다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 구성을 보여주는 구성도이다. 도 2는 본 발명에 따른 기판 열처리 장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
본 실시예에서는 기판 열처리 장치(1)가 처리하는 기판으로 반도체 기판를 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유리 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 기판 열처리 장치(1)는 공정 챔버(100), 서셉터(200), 플라즈마 발생 소스(300), 가열 히터(400)를 포함한다.
열처리 공정이 진행되는 공정 챔버(100)는 배기구(102)를 통해 진공 펌핑하는 진공 챔버로 구성된다. 공정 챔버(100)에는 기판이 로딩되는 서셉터(200)가 설치되어 있으며, 공정 챔버(100) 내로 반응 가스를 도입하는 가스 공급노즐(104)이 설치되어 있고, 가스 공급노즐(104)은 공정 챔버(100) 외부의 반응 가스 공급원(미도시)과 연결되며 반응가스 공급관(106)을 통해 반응가스가 도입된다.
가스 공급노즐 및 가스 공급원은 원하는 처리 공정에 따라 예를 들면 O2,N2,H2,Ar, NH3 등의 여러가지 반응 가스를 도입하는 반응가스 공급관(106)을 단독 또는 복수로 설치할 수 있다. 또한 본 실시예에서는 가스 공급노즐(104)이 공정 챔버의 정면에 설치되어 있으나, 가스 공급노즐(104)은 필요에 따라 공정 챔버(200)의 상부 또는 하부에 설치될 수도 있다.
공정 챔버(100)는 정면에 기판 반입/반출을 위한 기판 출입구(112)가 형성되며, 이 기판 출입구(112)는 도어(114)에 의해 개폐된다. 공정 챔버(100)는 기판에 열처리를 실시하기 위한 처리공간을 제공하며, 기판 출입구(112)와 마주하는 공정 챔버(100)의 후면에는 배기구(102)가 제공된다. 배기구(102)의 위치는 공정 챔버의 후면외에 챔버의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다. 서셉터(200)는 공정 챔버(100)의 처리공간 내에 설치된다. 공정 챔버(100)는 전체 또는 기판과 코일 안테나(310) 사이의 벽면이 절연체로 석영 또는 세라믹으로 형성될 수 있다.
플라즈마 발생소스(300)는 유도결합식 플라즈마(ICP) 발생소스 타입으로 코일 안테나(310), 코일 안테나(310)에 전기적으로 연결된 고주파(RF) 전원(320) 그리고 고주파 전원(320)과 코일 안테나(310) 사이에 설치되는 매칭 박스(matching box;330)를 포함한다. 플라즈마 발생소스(300)는 기판에 플라즈마 에너지를 인가하여 기판을 가열시키기 위한 것이다.
코일 안테나(310)는 플라즈마 밀도 분포를 균일하게 하기 위하여 공정 챔버(100)의 상면과 양측면에 단독 또는 함께 설치될 수 있고, 외벽 둘레에 감기도록 설치될 수 있다. 코일 안테나(310)는 외부로부터 공급되는 고주파 전원(320)에 의해 처리공간내에 유도전계를 형성하여 기판에 플라즈마 에너지를 제공한다.
플라즈마 발생소스(300)는 공정 챔버(100)의 상면과 양측면에 단독 또는 함께 설치될 수 있고, 외벽 둘레에 감긴 코일 안테나(310)에 고주파 전원(320)으로부터 전원을 인가하여 고밀도의 전자기장을 생성하고 여기에 가스공급노즐(104)을 통해 유입된 반응가스를 여기시켜 플라즈마를 생성 유지하게 된다. 예컨대, 플라즈마 발생소스(300)의 고주파 전원(320)의 주파수로는 13.56㎒를 이용하지만, 400㎑ 내지 1㎒라도 무방하고, 2.45㎓의 마이크로파를 사용할 수 도 있다. 고주파 전원(320)의 주파수는 기판의 처리에 사용하는 반응성 가스의 종류나, 처리중의 압력에 따라 최적의 것을 적절히 선택할 수 있다.
예컨대, 코일 안테나(310)는 외벽에 설치된 히터에 의해 공급되는 열로 인하여 고온의 환경이 되기 때문에, 그 재질은 고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속 소재가 바람직하며, 도시하지 않았지만 냉각수를 순환 시킬 수 있는 파이프형상의 구조도 가능하다. 도 3에서와 같이, 코일 안테나(310b)는 세라믹 소재의 코일 몸체(311)에 고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속막(312)가 코팅되는 구조로도 이루어질 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 가열 히터(400)는 저항 가열형 타입으로 공정 챔버(100)를 둘러싸는 코일 안테나(310) 외측에 배치된다. 가열 히터(400)는 기판(W)을 중심으로 공정 챔버(100)의 상부, 하부 그리고 양측면을 감싸도록 설치되며, 공정 챔버의 후면에도 배기구(102)를 제외하고 나머진 부분을 다 감싸도록 설치되는 것이 바람직하다. 도 1에 표시된 바와 같이, 가열 히터(400)는 3개의 구역(X1,X2,X3)을 구분될 수 있으며, 양측 구역(X1,X3)의 온도가 중간 구역(X2)의 온도보다 높게 설정하는 것이 공정 챔버(100)의 내부 온도를 균일하게 유지시킬 수 있는 것이다.
이처럼, 가열 히터(400)는 핫 월(Hot wall) 방식으로 공정 챔버(100)를 어느 일정 온도로 균일하게 가열함으로써 대면적 기판에 전달되는 온도 균일도를 최적화할 수 있다. 가열 히터(400)는 기판의 로딩 및 언로딩과 무관하게 일정하게 공정 챔버에 열 에너지를 제공하게 되며, 플라즈마 발생소스(300)는 기판이 서셉터(200)에 놓여진 상태에서만 플라즈마 에너지를 제공하게 된다.
본 발명에서와 같이, 본 발명은 공정 챔버(100)를 핫 월 방식으로 가열함으로써 기판에 대한 오염을 최소화할 수 있고, 플라즈마 에너지를 동시에 사용함으로써 기판을 600℃ 이하의 저온에서 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
도 4는 플라즈마 발생소스(300)의 변형예를 보여주는 것으로, 도 4에서와 같이 플라즈마 발생소스(300)는 나선형의 평면형태로 형성된 코일 안테나(310b)가 사용될 수 있으며, 이 나선형의 평면형태로 형성된 코일 안테나(310b)는 공정챔버(100)의 상면과 저면 또는 상면이나 저면 중 어느 하나에 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 열처리 장치(1a)는 도 1에 도시된 열처리 장치와 동일한 구성과 기능을 갖는 공정 챔버(100), 서셉터(200), 플라즈마 발생 소스(300)를 갖으며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 실시예에서는 생략하기로 한다.
한편, 본 실시예에서는 가열 히터를 생략하는 대신 플라즈마 발생 소스(300)의 코일 안테나(310)에 400kHz-2.45GHz의 플라즈마 생성을 위한 고주파 전원을 연결하고, 동시에 50~60Hz의 저주파 전원(600)을 전기적으로 연결하여, 저주파 전원(600)이 코일 안테나(310)에 제공됨으로써 발생되는 발열을 이용하여 공정 챔버(100) 내부를 가열하고, 동시에 고주파 전원이 플라즈마를 생성하는 구조를 사용할 수도 있다. 여기서, 고주파와 저주파의 간섭을 없애기 위하여 필터를 사용한다. 즉, 본 실시예에서는 코일 안테나(310)에 저주파 전원(600)과 고주파 전원(320)을 인가하여 발생되는 플라즈마 에너지와 열 에너지를 사용하여 기판 열처리를 하게 된다.
본 실시예의 기판 열처리 장치를 이용하여 기판을 열처리하는 열처리 공정방법을 설명한다.
우선, 기판(W)은 공정 챔버(100)에 위치한 서셉터(200)에 로딩되고, 공정 챔버(100)는 진공으로 유지된다. 이때 가열 히터(400)는 원하는 공정조건에 따라 미리 일정 온도로 예를 들면 공정 조건의 온도( 상온~600℃)로 설정 유지시킨다. 그리고, 가스 공급노즐(104)을 통해 반응가스를 도입하여 공정 챔버(100)의 분위기 및 압력을 조절한다. 다음에 플라즈마 발생소스(300)의 코일 안테나(310)에 고주파 전원을 인가하여 처리공간내에 유도전계를 형성함으로써 기판에 플라즈마 에너지를 인가한다. 이처럼, 특정 시간동안 기판을 열에너지와 플라즈마 에너지를 사용하여 열처리하게 된다. 일정 시간동안 열처리가 완료되면, 코일 안테나(310)로 고주파 전원(320) 공급을 중단하고, 공정 챔버(100)의 내부에 있는 가스 및 불순물들을 배기한 후 기판은 공정 챔버(100)로부터 언로딩되며, 그 다음 처리하기 위한 기판이 공정챔버로 로딩된다. 이때, 가열 히터(400)는 지속적으로 공정 챔버(100)를 가열하게 된다.
상기와 같이 기판(W)을 열처리하면 저온 온도로 공정 온도를 정밀하고 균일하게 제어할 수 있어 기판 전체에 걸쳐 동일한 조건으로 열처리가 진행된다.
상기한 바와 같이 기판을 처리하는 반도체 처리기술은 상기의 예시된 열처리 외에 각종 반응 가스 분위기에서의 열처리, 기판의 열산화, 질화 등 기판을 산화하거나 질화하는 공정, 저온에서 기판을 열처리하는 공정 등 여러 가지 열처리 공정에 사용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 공정 챔버
200 : 서셉터
300 : 플라즈마 발생 소스
400 : 가열 히터

Claims (19)

  1. 기판 열처리 장치에 있어서:
    피처리 기판에 열처리를 실시하는 처리공간을 형성하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내에 설치되고, 피처리 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 공정 챔버의 처리 공간으로 열에너지를 제공하는 히터; 및
    외부로부터 공급되는 고주파 전력에 의해 상기 처리공간내에 유도전계를 형성하여 상기 처리공간에 플라즈마 에너지를 제공하는 플라즈마 발생소스를 포함하되;
    상기 플라즈마 발생소스는
    상기 히터에 의해 감싸지고 상기 공정 챔버 외벽에 설치되는 코일 안테나;
    상기 코일 안테나에 전기적으로 연결된 고주파(RF) 전원; 및
    상기 코일 안테나와 상기 고주파 전원 사이에 설치되는 매칭 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 상기 공정 챔버 외벽을 둘러싸는 핫월(Hot wall)타입인 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일 안테나는
    상기 공정 챔버의 외벽을 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일 안테나는
    나선형의 평면형태로 형성되며, 상기 공정 챔버의 상면 또는 하면에 설치되거나 또는 상면과 하면에 동시에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공정 챔버는
    전체 또는 피처리 기판과 상기 코일 안테나 사이의 벽면이 절연체로 석영 또는 세라믹으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일 안테나는
    고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속 소재인 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일 안테나는
    세라믹 코일에 고온에 견딜 수 있고 전기저항치가 낮은 티타늄, 니켈, 텅스텐 또는 코발트 중에서 선택되는 금속 소재가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일 안테나에는 400kHz-2.45GHz의 고주파 전원이 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 장치.
  10. 기판 열처리 방법에 있어서:
    기판을 공정 챔버 내부공간에 설치된 서셉터 상으로 로딩하는 단계;
    상기 공정 챔버 외부에서 열에너지와 플라즈마 에너지를 인가하여 기판의 막질로부터 수분 및 불순물을 제거하는 열처리하는 단계를 포함하되;
    상기 열처리 단계는
    상기 공정 챔버 내부공간으로 반응가스를 공급하고,
    상기 열에너지는 기판이 상기 공정 챔버로 로딩되기 전부터 지속적으로 제공되며,
    상기 플라즈마 에너지는 상기 공정 챔버의 서셉터상에 기판이 놓여진 상태에서만 상기 공정 챔버 외부에 설치된 코일 안테나에 RF전원이 인가되어 형성되는 전자기장에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  11. 기판 열처리 방법에 있어서:
    기판을 공정 챔버 내부공간에 설치된 서셉터 상으로 로딩하는 단계;
    상기 공정 챔버 외부에서 열에너지와 플라즈마 에너지를 인가하여 기판의 막질로부터 수분 및 불순물을 제거하는 열처리하는 단계를 포함하되;
    상기 열처리 단계는
    상기 공정 챔버 내부공간으로 반응가스를 공급하고,
    상기 열 에너지는 상기 공정 챔버 외벽에 핫 월(Hot wall) 구조로 설치된 열저항 히터에 의해 제공되며,
    상기 공정 챔버 외부에 설치된 히터를 제거하고, 코일 안테나에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 및 열에너지를 공급하기 위한 저주파를 동시에 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 반응가스는 N2, Ar과 같은 불활성 가스 및 O2,H2,NH3와 같이 증착특성을 가지지 않는 반응가스 중에 어느 하나이거나, 둘 내지 셋 등 여러가지 가스를 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 열처리 단계에서
    상기 플라즈마 에너지는 상기 공정 챔버 외부에 설치된 코일 안테나에 RF전원이 인가되어 형성되는 전자기장에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 열처리 단계에서
    상기 열 에너지는 상기 공정 챔버 외부에 설치된 히터에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제11항에 있어서,
    상기 열저항 히터는 적어도 3개의 구역으로 구분되어 구역별로 온도 세팅이 가능한 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 열처리 단계는
    상온~600℃ 이하의 온도 범위 내에서 진행되는 것을 특징으로 하는 기판 열처리 방법.
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