KR101116656B1 - Method for inspecting a wafer shape and method for heat treatment a wafer using the same - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 형상 검사 방법이 개시된다. 웨이퍼와 다른 온도를 갖는 플레이트에 웨이퍼를 놓는다. 이어, 웨이퍼를 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 놓여진 웨이퍼의 중심과 에지 각각에 대응하는 위치에서 플레이트의 제1 및 제2 온도들을 측정한다. 이어, 제1 및 제2 온도들 각각을 제1 및 제2 기준 온도들 각각과 비교하여 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지를 판단한다. 따라서, 웨이퍼를 열처리하는 장소에서 직접 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지를 검사할 수 있다.
A wafer shape inspection method is disclosed. The wafer is placed on a plate with a different temperature than the wafer. Then, after placing the wafer, the first and second temperatures of the plate are measured at positions corresponding to each of the center and the edge of the placed wafer after a certain time elapses. Next, each of the first and second temperatures is compared with each of the first and second reference temperatures to determine whether the shape of the wafer is convex or concave. Therefore, it is possible to inspect whether the shape of the wafer is convex or concave directly at the place where the wafer is heat treated.
Description
본 발명은 웨이퍼 형상 검사 방법 및 이를 적용한 웨이퍼 열처리 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 웨이퍼의 형상을 검사하는 방법 및 이를 적용하여 상기 웨이퍼를 열처리하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wafer shape inspection method and a wafer heat treatment method using the same, and more particularly, to a method of inspecting a shape of a wafer used to manufacture a semiconductor device and a method of heat treating the wafer by applying the same.
일반적으로, 반도체 소자는 실리콘(silicon)을 기초로 한 웨이퍼(wafer)로부터 제조된다. 구체적으로, 상기 반도체 소자는 상기 웨이퍼를 대상으로 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 이온 주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 등을 수행하여 제조된다.In general, semiconductor devices are fabricated from wafers based on silicon. Specifically, the semiconductor device is manufactured by performing a deposition process, a photolithography process, an etching process, an ion implantation process, a cleaning process, an inspection process, and the like on the wafer.
상기와 같은 공정들 중 포토리소그래피 공정은 상기 웨이퍼에 원하는 패턴을 형성하기 위하여 우선적으로 상기 웨이퍼에 감광막을 균일하게 도포하고, 상기 감광막 상에 패터닝된 마스크를 통해 노광한 다음, 현상액을 상기 마스크의 패턴에 따라 상기 감광막의 일부를 제거함으로써, 진행된다.Among the above processes, in order to form a desired pattern on the wafer, a photolithography process is performed by uniformly applying a photoresist film uniformly to the wafer, exposing through a patterned mask on the photoresist film, and then applying a developer to the pattern of the mask. By advancing | eliminating a part of the said photosensitive film | membrane, it advances.
이때, 상기 포토리소그래피 공정 중 상기 감광막을 도포하기 전과, 상기 감광막을 노광한 후와, 상기 현상액으로 상기 감광막의 일부를 제거한 후에는 상기 웨이퍼의 상기 감광막이 형성될 부위 또는 형성된 부위를 열처리하는 공정이 진행된다. At this time, during the photolithography process, before the coating of the photoresist film, after the photoresist film is exposed, and after the part of the photoresist film is removed with the developer, the step of heat-treating the portion on which the photoresist film of the wafer is to be formed or formed is performed. Proceed.
이와 같이 상기 웨이퍼를 열처리하는 이유는 상기 웨이퍼에 상기 감광막이 도포되어 잘 부착되도록 상기 웨이퍼 표면에 수분을 제거하거나, 노광한 감광막이 노광된 부분과 그렇지 않은 부분이 확실하게 구분되도록 상기 감광막을 굳히거나, 상기 감광막에 묻어 있는 현상액의 용제 부분을 완전히 제거하기 위해서이다. The reason for the heat treatment of the wafer may be to remove moisture from the surface of the wafer so that the photoresist film is applied to the wafer and adhere to the wafer, or to harden the photoresist film so that the exposed photoresist film is clearly distinguished from the exposed part. This is to completely remove the solvent portion of the developer deposited on the photosensitive film.
특히, 상기 노광한 후에 진행되는 열처리 공정은 상기 감광막 상에 형성된 패턴의 임계 치수(Critical Dimension; CD)에 직접적으로 영향을 주므로, 상기 웨이퍼에 균일하게 열을 제공하는 것이 필수적이다.In particular, since the heat treatment process performed after the exposure directly affects the critical dimension (CD) of the pattern formed on the photosensitive film, it is essential to provide heat uniformly to the wafer.
이를 위하여, 상기 열처리 공정을 진행하기 전에, 상기 웨이퍼의 형상이 이전의 증착 공정을 거치면서 볼록 또는 오목한지를 검사한 다음, 이에 따라 상기 웨이퍼의 중심과 에지를 서로 다른 순서로 흡입하여 평탄화시키거나, 상기 웨이퍼의 중심과 에지를 서로 다른 온도로 가열하는 과정을 거치게 된다. To this end, before proceeding with the heat treatment process, it is checked whether the shape of the wafer is convex or concave through the previous deposition process, and accordingly, the center and the edges of the wafer are sucked and planarized in different orders, The center and the edge of the wafer are heated to different temperatures.
그러나, 상기 웨이퍼의 휜 형상을 검사하는 공정이 상기 열처리 공정을 진행하기 위한 열처리 장소와 다른 검사 장소에서 레이저 변위 센서를 통해 진행됨에 따라 상기 웨이퍼를 이송하는 동작이 추가됨으로써, 공정 효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, as the process of inspecting the wafer shape of the wafer is performed through a laser displacement sensor at an inspection place different from the heat treatment place for proceeding the heat treatment process, an operation of transferring the wafer is added, thereby reducing process efficiency. have.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 열처리를 수행하는 플레이트 상에서 직접 웨이퍼 형상을 검사함으로써, 공정 효율을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 형상 검사 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a wafer shape inspection method which can improve process efficiency by inspecting wafer shape directly on a plate on which heat treatment is performed.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 웨이퍼 형상 검사 방법을 적용한 웨이퍼 열처리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wafer heat treatment method to which the above-described wafer shape inspection method is applied.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 웨이퍼 형상 검사 방법이 개시된다. In order to achieve the above object of the present invention, a wafer shape inspection method according to one aspect is disclosed.
웨이퍼와 다른 온도를 갖는 플레이트에 상기 웨이퍼를 놓는다. 이어, 상기 웨이퍼를 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 상기 놓여진 웨이퍼의 중심과 에지 각각에 대응하는 위치에서 플레이트의 제1 및 제2 온도들을 측정한다.The wafer is placed on a plate having a different temperature than the wafer. Then, after the wafer is placed, the first and second temperatures of the plate are measured at positions corresponding to each of the center and the edge of the placed wafer after a predetermined time elapses.
이어, 상기 제1 및 제2 온도들 각각을 제1 및 제2 기준 온도들 각각과 비교하여 상기 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지를 판단한다.Next, each of the first and second temperatures is compared with each of the first and second reference temperatures to determine whether the shape of the wafer is convex or concave.
이에, 상기 플레이트에 웨이퍼를 놓기 전에 상기 플레이트를 가열한 다음, 상기 가열한 플레이트가 일정 온도에 도달하면 상기 플레이트의 가열을 중단하는 과정이 추가될 수 있다. Thus, after the plate is heated before placing the wafer on the plate, a process of stopping the heating of the plate may be added when the heated plate reaches a predetermined temperature.
또한, 상기 제1 및 제2 온도들을 측정할 때, 상기 일정 시간은 2 내지 5초일 수 있다. In addition, when measuring the first and second temperatures, the predetermined time may be 2 to 5 seconds.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 웨이퍼 열처리 방법이 개시된다.In order to achieve the above object of the present invention, a wafer heat treatment method according to one aspect is disclosed.
웨이퍼와 다른 온도를 갖는 플레이트에 상기 웨이퍼를 놓는다. 이어, 상기 웨이퍼를 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 상기 놓여진 웨이퍼의 중심과 에지 각각에 대응하는 위치에서 플레이트의 제1 및 제2 온도들을 측정한다.The wafer is placed on a plate having a different temperature than the wafer. Then, after the wafer is placed, the first and second temperatures of the plate are measured at positions corresponding to each of the center and the edge of the placed wafer after a predetermined time elapses.
이어, 상기 제1 및 제2 온도들 각각을 제1 및 제2 기준 온도들 각각과 비교하여 상기 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지를 판단한다. 이어, 상기 웨이퍼의 판단한 형상에 따라 상기 웨이퍼의 중심과 에지를 하부에서 서로 다른 순서로 흡입하여 상기 웨이퍼를 평탄화시킨다. Next, each of the first and second temperatures is compared with each of the first and second reference temperatures to determine whether the shape of the wafer is convex or concave. Subsequently, the wafer is flattened by sucking the center and the edge of the wafer from the bottom in different order according to the determined shape of the wafer.
이어, 상기 플레이트를 가열하여 상기 평탄화된 웨이퍼를 열처리한다.The plate is then heated to heat treat the planarized wafer.
여기서, 상기 웨이퍼를 평탄화시킬 때에는 상기 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지에 따라 상기 웨이퍼를 에지에서 중심 순서로 흡입하거나 중심에서 에지 순서로 흡입할 수 있다.Here, when the wafer is planarized, the wafer may be sucked from the edge to the center or from the center to the edge, depending on whether the shape of the wafer is convex or concave.
상술한 본 발명의 다른 목적으로 달성하기 위하여, 다른 특징에 따른 웨이퍼 열처리 방법이 개시된다. In order to achieve the above object of the present invention, a wafer heat treatment method according to another feature is disclosed.
웨이퍼와 다른 온도를 갖는 플레이트에 상기 웨이퍼를 놓는다. 이어, 상기 웨이퍼를 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 상기 놓여진 웨이퍼의 중심과 에지 각각에 대응하는 위치에서 플레이트의 제1 및 제2 온도들을 측정한다.The wafer is placed on a plate having a different temperature than the wafer. Then, after the wafer is placed, the first and second temperatures of the plate are measured at positions corresponding to each of the center and the edge of the placed wafer after a predetermined time elapses.
이어, 상기 제1 및 제2 온도들 각각을 제1 및 제2 기준 온도들 각각과 비교하여 상기 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지를 판단한다. 이어, 상기 웨이퍼의 판단한 형상에 따라 상기 웨이퍼의 중심과 에지 각각에 대응하는 위치에서 상기 플레이트를 서로 다른 온도로 가열하여 상기 웨이퍼를 균일하게 열처리한다.Next, each of the first and second temperatures is compared with each of the first and second reference temperatures to determine whether the shape of the wafer is convex or concave. Subsequently, the plate is heated to different temperatures at positions corresponding to each of the center and the edge of the wafer according to the determined shape of the wafer to uniformly heat-treat the wafer.
여기서, 상기 웨이퍼를 열처리할 때에는 상기 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지에 따라 상기 웨이퍼의 중심 위치보다 에지 위치에서 또는 에지 위치보다 중심 위치에서 상기 플레이트를 더 낮은 온도로 가열할 수 있다. Here, when the wafer is heat-treated, the plate may be heated to a lower temperature at an edge position than the center position of the wafer or at the center position than the edge position depending on whether the shape of the wafer is convex or concave.
이러한 웨이퍼 형상 검사 방법 및 이를 적용한 웨이퍼 열처리 방법에 따르면, 웨이퍼가 볼록 또는 오목한지를 검사하는 공정을 실질적으로 상기 웨이퍼를 열처리하는 플레이트 상에서 직접 검사함으로써, 상기 웨이퍼가 상기 검사하는 공정을 위하여 불필요하게 다른 장소로 이송하는 동작을 제거하여 상기 웨이퍼를 열처리하는 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.According to such a wafer shape inspection method and a wafer heat treatment method to which the wafer is applied, the process of inspecting whether the wafer is convex or concave is directly inspected on a plate substantially heat-treating the wafer, whereby the wafer is unnecessarily another place for the inspection process. The efficiency of the process of heat-treating the wafer may be improved by removing the operation of transferring the wafer.
이로써, 상기 웨이퍼의 열처리 공정이 포함된 포토리소그래피 공정의 효율을 향상시켜 상기 웨이퍼로부터 제조되는 반도체 소자의 생산성 향상을 기대할 수 있다. As a result, the productivity of the semiconductor device manufactured from the wafer may be expected by improving the efficiency of the photolithography process including the heat treatment process of the wafer.
뿐만 아니라, 상기 웨이퍼의 형상을 검사하기 위한 수단으로, 상기 플레이트의 가열 온도를 제어하는 온도 센서들을 그대로 활용함으로써, 배경 기술에서 설명한 레이저 변위 센서를 제거하여 공정 비용도 절감할 수 있다. In addition, by using the temperature sensors that control the heating temperature of the plate as a means for inspecting the shape of the wafer, it is possible to reduce the process cost by removing the laser displacement sensor described in the background art.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 형상 검사 방법 및 이를 적용한 웨이퍼 열처리 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양 한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a wafer shape inspection method and a wafer heat treatment method applying the same according to an embodiment of the present invention. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여 기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치의 온도 센서들과 진공 포트들이 배치된 위치를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing a wafer heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view illustrating a position where temperature sensors and vacuum ports of the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1 are disposed.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 열처리 장치(1000)는 플레이트(100), 다수의 온도 센서(200)들, 발열부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.1 and 2, a wafer
상기 플레이트(100)의 상부에는 웨이퍼(W)가 놓여진다. 여기서, 상기 웨이퍼(W)는 실리콘 재질로 이루어져 반도체 소자를 제조하는데 사용된다. 상기 웨이퍼(W)는 통상 원형 형태를 갖는다.The wafer W is placed on the
이때, 상기 플레이트(100)의 상면에는 상기 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 다수의 지지핀(110)들이 설치된다. 상기 지지핀(110)들은 상기 웨이퍼(W)가 상기 플레이트(100)에 직접 접촉하는 것을 방지함으로써, 상기 웨이퍼(W)가 상기 플레이트(100)로부터 오염되는 것을 방지할 수 있다. In this case, a plurality of
뿐만 아니라, 상기 지지핀(110)들은 이하에서 설명할 상기 플레이트(100)로 부터 제공되는 열이 상기 플레이트(100)와 상기 웨이퍼(W) 사이에서 일부 확산되어 상기 웨이퍼(W)에 균일하게 제공되도록 할 수 있다. In addition, the
또한, 상기 플레이트(100)의 상면에는 상기 웨이퍼(W)가 놓여지는 위치를 가이드하기 위한 다수의 가이드 돌기(120)들이 설치된다. 상기 가이드 돌기(120)들은 상기 웨이퍼(W)의 측면을 가이드하여 상기 플레이트(100)에 놓여진 웨이퍼(W)를 정렬시킨다. In addition, a plurality of
또한, 상기 가이드 돌기(120)들 각각은 상단 부위에 상기 플레이트(100)의 중심을 향하여 경사진 경사면(미도시)을 가짐으로써, 상기 웨이퍼(W)가 소정의 차이로 상기 가이드 돌기(120)들에 잘못 놓여져도 상기 경사면에 의해 자연스럽게 정렬되도록 할 수 있다. In addition, each of the
상기 온도 센서(200)들은 상기 플레이트(100)에 내장되어 상기 플레이트(100)의 온도를 감지한다. 구체적으로, 상기 온도 센서(200)들은 상기 웨이퍼(W)를 중심 영역(CA), 에지 영역(EA) 및 상기 중심 영역(CA)과 상기 에지 영역(EA) 사이인 미들 영역(MA)에 대응하여 상기 플레이트(100)에 일정한 배열로 내장된다.The
또한, 상기 플레이트(100)에는 외부의 진공압(VP)이 제공되는 다수의 진공 포트(130)들이 형성된다. 상기 진공 포트(130)들은 상기 웨이퍼(W)의 중심 영역(CA), 에지 영역(EA) 및 미들 영역(MA)에 대응하여 상기 플레이트(100)에 일정한 배열로 형성된다. 이러한 진공 포트(130)들은 상기 진공압(VP)을 통해 상기 웨이퍼(W)를 흡입하여 상기 웨이퍼(W)가 상기 지지핀(110)들에 평탄하게 지지 고정되도록 한다. In addition, the
상기 발열부(300)는 상기 플레이트(100)의 하면에 배치된다. 상기 발열부(300)는 외부로부터 인가되는 구동 전원에 의해 발열하여 그 열을 상기 플레이트(100)에 전달한다. 이로써, 상기 플레이트(100)는 상기 발열부(300)로부터 전달된 열을 통해 상기 웨이퍼(W)를 가열하여 열처리한다. The
이러한 발열부(300)는 상기 플레이트(100)의 하면에 박판 형태로 패터닝될 수 있다. 이와 달리, 상기 발열부(300)는 상기 온도 센서(200)들에 간섭되지 않도록 상기 플레이트(100)에 내장될 수도 있다. The
상기 제어부(400)는 상기 온도 센서(200)들 및 상기 발열부(300)와 연결된다. 상기 제어부(400)는 상기 온도 센서(200)들로부터 감지된 온도를 전달 받아, 상기 발열부(300)에 인가되는 구동 전원을 제어한다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 발열부(300)에 의해서 상기 플레이트(100)가 일정 온도로 가열되도록 제어한다.The
한편, 상기 웨이퍼 열처리 장치(1000)는 상기 플레이트(100)로부터 상기 웨이퍼(W)로 제공되는 열이 상기 웨이퍼(W)를 포함하는 일정 공간으로부터 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 챔버(미도시)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the wafer
상기 챔버는 상기 웨이퍼(W)와 같이 상기 플레이트(100) 및 상기 발열부(300)가 모두 내부에 배치될 수 있도록 구성될 수도 있고, 상기 플레이트(100)의 상면에서 상기 웨이퍼(W)만을 커버하도록 구성될 수도 있다. The chamber may be configured such that both the
이하, 도 3 내지 도 6을 추가적으로 참조하여 상기 웨이퍼 열처리 장치에 의해서 상기 웨이퍼를 열처리하는 방법에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, a method of heat treating the wafer by the wafer heat treatment apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치를 통해 일 실시예에 따라 웨이퍼 를 열처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of heat treating a wafer according to an embodiment using the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1.
도 3을 추가적으로 참조하면, 일 실시예에 따라 웨이퍼를 열처리하는 방법은 우선, 상기 제어부(400)를 통하여 상기 발열부(300)에 구동 전원을 인가하여 상기 플레이트(100)를 가열한다(S10).Referring to FIG. 3, in the method of thermally processing a wafer according to an embodiment, first, driving power is applied to the
이어, 상기 온도 센서(200)들을 통해서 상기 플레이트(100)가 일정 온도에 도달하면, 상기 발열부(300)에 인가하던 구동 전원을 차단하여 상기 플레이트(100)의 가열을 중단한다(S20). Subsequently, when the
이때, 상기 플레이트(100)의 가열을 중단하는 일정 온도는 상기 웨이퍼(W)의 온도인 상온에서 상기 플레이트(100)로부터의 열이 쉽게 빠져나가도록 상온보다 어느 정도 높을 수 있다. 상기의 일정 온도는 일 예로, 약 50℃일 수 있다.In this case, the predetermined temperature at which the heating of the
이어, 상기 웨이퍼(W)를 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 상기 가이드 돌기(120)들에 의해 가이드되도록 놓는다(S30). 이어, 상기 웨이퍼(W)의 중심과 에지에 대응하는 위치에서 상기 플레이트(100)의 제1 및 제2 온도(T1, T2)들을 상기 온도 센서(200)들을 통해 측정한다(S40). 이때, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들은 상기 웨이퍼(W)를 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 측정된다. Subsequently, the wafer W is placed on the support pins 110 of the
이에, 상기의 일정 시간이 약 2초 미만이라면 상기 플레이트(100)로부터 열이 상기 웨이퍼(W)로 방출하기에는 너무 짧은 시간이므로 바람직하지 않고, 약 5초를 초과할 경우에는 상기 웨이퍼(W)를 열처리하는 전체적인 공정 시간에 영향을 주므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들은 상기 웨이퍼(W) 를 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 놓은 다음, 약 2 내지 5초 경과 후 측정하는 것이 바람직하다.Therefore, if the predetermined time is less than about 2 seconds, it is not preferable because the heat from the
이어, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 각각을 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들 각각과 동일한지 비교하여 상기 웨이퍼(W)의 휜 형상을 검사한다(S50). Next, the shape of the wafer W is inspected by comparing each of the first and second temperatures T1 and T2 with the first and second reference temperatures ST1 and ST2, respectively (S50). .
여기서, 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들을 산출하는 방법에 대하여 간단하게 설명하면, 우선 상기 웨이퍼(W)와 동일한 사이즈를 가지면서 평탄도가 별도의 측정 기구를 통해 인증된 기준 웨이퍼를 준비한다. 다음, 상기 S10 및 S20 단계를 거쳐서 상기 플레이트(100)를 일정 온도까지 가열시켜 둔다. 다음, 상기에서 준비한 기준 웨이퍼를 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 놓는다. 다음, 상기 기준 웨이퍼를 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 놓은 다음, 일정 시간 경과 후 상기 기준 웨이퍼의 중심과 에지에 대응하는 위치에서 상기 플레이트(100)의 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들을 측정한다. Herein, a method of calculating the first and second reference temperatures ST1 and ST2 will be briefly described. First, a standard having the same size as the wafer W and having flatness certified through a separate measuring device. Prepare the wafer. Next, the
여기서, 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들은 실질적으로 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들을 측정했던 온도 센서(200)들을 통해 측정되며, 상기의 일정 시간도 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들을 측정할 때와 동일한 시간으로 한다. Here, the first and second reference temperatures ST1 and ST2 are measured through the
이어, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 각각이 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들 각각과 동일할 경우에는 상기 웨이퍼(W)가 평탄하다고 판단하여 상기 진공 포트(130)들에 동시에 진공압(VP)을 제공하여 상기 웨이퍼(W)가 상기 지지핀(110)들에 지지 고정되도록 한다(S60). Subsequently, when each of the first and second temperatures T1 and T2 is the same as each of the first and second reference temperatures ST1 and ST2, the wafer W is determined to be flat and the vacuum port is determined. By simultaneously providing a vacuum pressure (VP) to the 130 so that the wafer (W) is supported and fixed to the support pins (110) (S60).
이어, 상기 발열부(300)에 구동 전원을 인가하여 상기 플레이트(100)를 가열 함으로써, 상기 웨이퍼(W)에 균일한 열을 제공하여 상기 웨이퍼(W)를 열처리한다(S70). 예를 들어, 상기 웨이퍼(W)를 노광 후 열처리하고자 할 때, 상기 플레이트(100)는 상기 웨이퍼(W)를 약 100℃ 정도에서 열처리할 수 있다.Subsequently, a driving power is applied to the
하지만, 상기 웨이퍼(W)는 이전의 증착 공정을 거치면서 휜 형상을 갖는 것이 보편적이므로, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 각각이 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들 각각과 같을 경우는 거의 발생되지 않고, 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 중 어느 하나는 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들과 다르게 될 가능성이 높다. However, since the wafer W generally has a 휜 shape through a previous deposition process, each of the first and second temperatures T1 and T2 may have the first and second reference temperatures ST1 and ST2. Are rarely generated, and one of the first and second temperatures T1 and T2 is likely to be different from the first and second reference temperatures ST1 and ST2.
이하, 도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하여 상기 웨이퍼가 볼록하게 휘거나, 오목하게 휜 현상을 검사하는 방식에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of inspecting a phenomenon in which the wafer is convexly curved or concave is further described with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4는 도 3에 도시된 열처리하는 과정에서 웨이퍼가 볼록한 경우를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 열처리하는 과정에서 웨이퍼가 오목한 경우를 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating a case where a wafer is convex during the heat treatment shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a view illustrating a case where the wafer is concave during the heat treatment shown in FIG. 3.
도 4를 추가적으로 참조하면, 이어 상기 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 각각이 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들과 다르다면, 상기 제1 온도(T1)가 상기 제1 기준 온도(ST1)보다 높은지 비교한다(S80).Referring further to FIG. 4, if each of the first and second temperatures T1 and T2 is different from the first and second reference temperatures ST1 and ST2, the first temperature T1 may be equal to the above. It is compared whether it is higher than 1st reference temperature ST1 (S80).
이에, 상기 제1 온도(T1)가 상기 제1 기준 온도(ST1)보다 높다면 상기 웨이퍼(W)의 형상이 볼록하다고 판단한다. 이는, 상기 웨이퍼(W)의 중심에서 상기 기준 웨이퍼보다 상기 플레이트(100)의 열이 잘 방출되지 않음을 근거로, 상기 웨이퍼(W)의 중심이 상기 기준 웨이퍼보다 상기 플레이트(100)로부터 더 멀리 위치한다 고 보기 때문이다. Accordingly, when the first temperature T1 is higher than the first reference temperature ST1, it is determined that the shape of the wafer W is convex. This is because the heat of the
이러면, 상기 웨이퍼(W)를 에지에서 중심 순서로 흡입되도록 상기 진공 포트(130)들에 상기 진공압(VP)을 상기의 순서에 따라 제공함으로써, 상기 웨이퍼(W)를 상기 지지핀(110)들에 평탄화시켜 지지 고정시킨다(S90).In this case, the vacuum pressure VP is provided to the
이럼으로써, 상기 웨이퍼(W)가 볼록하게 휜 형상을 가질 경우, 상기 진공 포트(130)들에 상기 진공압(VP)을 동시에 제공함에 따라 발생될 수 있는 상기 웨이퍼(W)의 파손을 방지할 수 있다.Thus, when the wafer W has a convexly concave shape, it is possible to prevent breakage of the wafer W that may be generated by simultaneously providing the vacuum pressure VP to the
반대로 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 제1 온도(T1)가 상기 제1 기준 온도(ST1)보다 크지 않을 경우, 상기 제2 온도(T2)가 상기 제2 기준 온도(ST2)보다 높은지 비교한다(S85).On the contrary, referring to FIG. 5, if the first temperature T1 is not greater than the first reference temperature ST1, it is compared whether the second temperature T2 is higher than the second reference temperature ST2 ( S85).
이에, 상기 제2 온도(T2)가 상기 제2 기준 온도(ST2)보다 높다면 상기 웨이퍼(W)의 형상이 오목하다고 판단한다. 이는, 상기 웨이퍼(W)의 에지에서 상기 기준 웨이퍼보다 상기 플레이트(100)의 열이 잘 방출되지 않음을 근거로, 상기 웨이퍼(W)의 에지가 상기 기준 웨이퍼보다 상기 플레이트(100)로부터 더 멀리 위치한다고 보기 때문이다. Accordingly, when the second temperature T2 is higher than the second reference temperature ST2, it is determined that the shape of the wafer W is concave. This is because the heat of the
이러면, 상기 웨이퍼(W)를 중심에서 에지 순서로 흡입되도록 상기 진공 포트(130)들에 상기 진공압(VP)을 상기의 순서에 따라 제공함으로써, 상기 웨이퍼(W)를 상기 지지핀(110)들에 평탄화시켜 지지 고정시킨다(S95).In this case, the vacuum pressure VP is provided to the
이럼으로써, 상기 웨이퍼(W)가 오목하게 휜 형상을 가질 경우에도, 볼록하게 휜 형상을 가질 경우와 마찬가지로, 상기 진공 포트(130)들에 상기 진공압(VP)을 동시에 제공함에 따라 발생될 수 있는 상기 웨이퍼(W)의 파손을 방지할 수 있다.Thus, even when the wafer W has a concave concave shape, similarly to the convex concave shape, the wafer W may be generated by simultaneously providing the vacuum pressure VP to the
이렇게 상기 S90 단계와 S95 단계에 따라 상기 플레이트(100)의 지지핀(110)들에 평탄화된 웨이퍼(W)는 상기 S70 단계에 따라 상기 플레이트(100)를 가열하여 열처리된다. The wafer W flattened on the support pins 110 of the
이와 같이, 상기 웨이퍼(W)에 균일하게 열을 제공하기 위하여 상기 웨이퍼(W)를 평탄화시킬 때 상기 웨이퍼(W)의 중심과 에지를 흡입하는 순서를 결정하는 상기 웨이퍼(W)의 형상이 볼록 또는 오목한지를 실질적으로 상기 웨이퍼(W)를 열처리하는 플레이트(100) 상에서 검사함으로써, 상기 웨이퍼의 형상 검사를 위하여 상기 웨이퍼(W)가 불필요하게 이송하는 동작을 제거할 수 있다. 이로써, 상기 웨이퍼(W)를 열처리하는 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.As such, when the wafer W is planarized to uniformly provide heat to the wafer W, the shape of the wafer W that determines the order of sucking the center and the edge of the wafer W is convex. Alternatively, by inspecting whether the recess W is substantially on the
이로써, 상기 웨이퍼(W)의 열처리 공정이 포함된 포토리소그래피 공정의 효율을 향상시켜 상기 웨이퍼(W)로부터 제조되는 반도체 소자의 생산성 향상을 기대할 수 있다. As a result, the productivity of the semiconductor device manufactured from the wafer W may be improved by improving the efficiency of the photolithography process including the heat treatment process of the wafer W.
뿐만 아니라, 상기 웨이퍼(W)의 형상을 검사하기 위한 수단으로, 상기 플레이트(100)의 가열 온도를 제어하는 온도 센서(200)들을 그대로 활용함으로써, 배경 기술에서 설명한 레이저 변위 센서를 제거하여 공정 비용도 절감할 수 있다. In addition, as a means for inspecting the shape of the wafer (W), by utilizing the
한편, 상기 웨이퍼(W)를 상기 S50 단계, S80 단계와 S85 단계에서도 조건을 만족하지 않는다면, 상기 웨이퍼(W)의 형상이 오목도 아니고, 볼록도 아닌 다른 특이한 형상을 가진 것으로 판단되므로, 상기 웨이퍼(W)를 외부로 반출하여 정밀 검사를 진행할 필요성이 있다. On the other hand, if the wafer W does not satisfy the conditions in steps S50, S80, and S85, the wafer W is determined to have an unusual shape other than concave, convex, and the like. It is necessary to carry out overhaul by taking out (W) to the outside.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치를 통해 다른 실시예에 따라 웨이퍼를 열처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of heat treating a wafer according to another exemplary embodiment through the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1.
본 실시예는, 플레이트로부터 측정된 제1 및 제2 온도들을 제1 및 제2 기준 온도들과 비교하여 웨이퍼의 형상이 볼록 또는 오목한지에 따라 웨이퍼를 열처리하는 방법을 제외하고, 도 3에 도시된 과정과 동일하므로 동일한 과정에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하며 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.This embodiment compares the first and second temperatures measured from the plate with the first and second reference temperatures, except for the method of heat treating the wafer depending on whether the shape of the wafer is convex or concave. Since the same process is the same, the same reference numerals are used for the same process, and detailed description thereof will be omitted.
도 6을 참조하면, 상기 플레이트(100)의 제1 및 제2 온도(T1, T2)들 각각이 상기 제1 및 제2 기준 온도(ST1, ST2)들 각각과 서로 동일하게 측정된다면, 상기 웨이퍼(W)가 평탄하다고 판단하여 상기 발열부(300)를 통해 상기 플레이트(100)를 전체적으로 균일한 온도로 가열함으로써, 상기 웨이퍼(W)를 열처리한다(S61).Referring to FIG. 6, if each of the first and second temperatures T1 and T2 of the
이와 달리, 상기 플레이트(100)의 제1 온도(T1)가 상기 제1 기준 온도(ST1)보다 높게 측정된다면, 상기 웨이퍼(W)의 형상이 볼록하다고 판단하여 상기 발열부(300)를 통해 상기 웨이퍼(W)의 중심 위치보다 에지 위치에서 상기 플레이트(100)를 더 낮은 온도로 가열하여 상기 웨이퍼(W)를 열처리한다(S91).On the contrary, if the first temperature T1 of the
또한, 상기 플레이트(100)의 제2 온도(T2)가 상기 제2 기준 온도(ST2)보다 높게 측정된다면, 상기 웨이퍼(W)의 형상이 오목하다고 판단하여 상기 발열부(300)를 통해 상기 웨이퍼(W)의 에지 위치보다 중심 위치에서 상기 플레이트(100)를 더 낮은 온도로 가열하여 상기 웨이퍼(W)를 열처리한다(S96).In addition, if the second temperature T2 of the
이와 같이, 상기 웨이퍼(W)의 휜 형상에 따라 상기 웨이퍼(W)의 중심 위치와 에지 위치에서 상기 플레이트(100)를 서로 다른 온도로 가열함으로써, 상기 웨이 퍼(W)를 균일하게 열처리할 수 있다. As such, the wafer W may be uniformly heat treated by heating the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
상술한 본 발명은 웨이퍼를 열처리할 때 상기 웨이퍼의 형상을 상기 열처리하는 장소에서 직접 검사함으로써, 상기 웨이퍼가 불필요하게 이송하는 동작을 제거하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 열처리 방법에 이용될 수 있다.The present invention described above can be used in a wafer heat treatment method that can improve the process efficiency by eliminating the operation of transferring the wafer unnecessarily by directly inspecting the shape of the wafer at the heat treatment place when heat treating the wafer. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a schematic view showing a wafer heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치의 온도 센서들과 진공 포트들이 배치된 위치를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a position where temperature sensors and vacuum ports of the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1 are disposed.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치를 통해 일 실시예에 따라 웨이퍼를 열처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of heat treating a wafer according to an exemplary embodiment through the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1.
도 4는 도 3에 도시된 열처리하는 과정에서 웨이퍼가 볼록한 경우를 나타낸 도면이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a case in which a wafer is convex during the heat treatment shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 열처리하는 과정에서 웨이퍼가 오목한 경우를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a case where a wafer is concave during the heat treatment shown in FIG. 3.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 열처리 장치를 통해 다른 실시예에 따라 웨이퍼를 열처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a process of heat treating a wafer according to another exemplary embodiment through the wafer heat treatment apparatus illustrated in FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
W : 웨이퍼 100 : 플레이트W: Wafer 100: Plate
110 : 지지핀 120 : 가이드 돌기110: support pin 120: guide protrusion
130 : 진동 포트 200 : 온도 센서130: vibration port 200: temperature sensor
300 : 발열부 400 : 제어부300: heat generating unit 400: control unit
1000 : 웨이퍼 열처리 장치1000: Wafer Heat Treatment Equipment
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