KR101268822B1

KR101268822B1 - 웨이퍼 가열용 히터

Info

Publication number: KR101268822B1
Application number: KR1020110126517A
Authority: KR
Inventors: 석장현
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-05-28

Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 가열용 히터은 히터모듈, 상기 히터모듈 내에 구비된 제1차 열선유닛, 및 상기 히터모듈 내에 구비되며, 상기 제1차 열선유닛보다 낮은 발열량을 구현하는 제2차 열선유닛을 포함하여 구성된다. 상기 웨이퍼 가열용 히터는 열선을 통해 미세하게 온도를 조절하고 저온 공정 시 발생할 수 있는 온도 Hunting 및 웨이퍼 내의 온도 편차를 개선하여 우수한 품질의 박막을 형성할 수 있다.

Description

웨이퍼 가열용 히터 {Heater for wafer}

본 발명은 웨이퍼 가열용 히터로써, 보다 구체적으로는 미세한 온도조절을 통해 웨이퍼의 온도를 가열하고, 균일하게 유지할 수 있는 히터에 관한 것이다.

히터는 가정은 물론 산업 전번에 걸쳐 다방면에 이용되며, 특히 반도체 공정에서 반도체 소자인 웨이퍼나 글라스 등을 가열시키는 공정 등에 이용된다. 상기 히터가 반도체 공정에 적용되는 예를 들어 설명하고자 한다.

일반적으로, 반도체 기판이나 글라스 등의 웨이퍼 상에 소정 두께의 박막을 증착하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등이 있다.

증착장치의 서셉터 하부에는 웨이퍼를 가열하기 위한 히터가 구비된다.

한편, 웨이퍼의 온도는 박막의 품질에 영향을 미치는 중요한 원인 중 하나로, 웨이퍼의 온도를 정확하게 가열하고, 균일하게 유지시키는 것이 중요하다.

도1은 종래기술에 의한 웨이퍼 가열용 히터의 단면도이다.

도1을 참고하면, 종래의 히터(1)의 히터모듈(10)은 단일 열선으로 outer line(21), middle line(22), inner line(23) 으로 구성된 제1열선유닛(20)이 방사형으로 위치하고 있다. 상기 히터 모듈(10)에 동력이 인가되면 각 열선의 발열에 의해서 웨이퍼(100)의 온도를 조정할 수 있다.

그런데 고온 공정에서나 저온 공정에서 동일한 하나의 열선유닛을 사용하기 때문에 저온공정 시 웨이퍼의 온도 Hunting 및 긴 포화 시간에 의해서 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지하기 어려우며, 이로 인해 박막의 특성에 대한 열화가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 열선을 통해 미세하게 온도를 조절하고 저온 공정 시 발생할 수 있는 온도 Hunting 및 웨이퍼 내의 온도 편차를 개선하여 우수한 품질의 박막을 형성할 수 있는 웨이퍼 가열용 히터를 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 웨이퍼 가열용 히터은 히터모듈, 상기 히터모듈 내에 구비된 제1차 열선유닛, 및 상기 히터모듈 내에 구비되며, 상기 제1차 열선유닛보다 낮은 발열량을 구현하는 제2차 열선유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

일 예에 따르면, 상기 제1차 및 제2차 열선유닛은 서로 인접하여 한 열선세트를 구성하며, 상기 열선세트는 복수로 구성되어 있다. 또한, 상기 제1차 및 제2 차 열선유닛은 동심원 형태인 구조를 특징으로 한다.

일 예에 따르면, 상기 제1차 및 제2차 열선유닛은 상기 히터 모듈 상부에 구비되며, 상기 제1차 열선유닛과 제2차 열선유닛은 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성하여, 웨이퍼 가열용 히터는 열선을 통해 미세하게 온도를 조절하고 저온 공정 시 발생할 수 있는 온도 Hunting 및 웨이퍼 내의 온도 편차를 개선하여 우수한 품질의 박막을 형성할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 가열용 히터는 열선을 통해 미세하게 온도를 조절하고 저온 공정 시 발생할 수 있는 온도 Hunting 및 웨이퍼 내의 온도 편차를 개선하여 우수한 품질의 박막을 형성할 수 있다.

도1은 종래기술에 의한 웨이퍼 가열용 히터의 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가열용 히터의 단면도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가열용 히터의 평면도이다.

이하, 도 2내지 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 가열용 히터에 대해서 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가열용 히터의 단면도이다.

도2를 참고하면, 웨이퍼(100) 가열용 히터(1)는 웨이퍼(100)를 가열하기 위해 상기 웨이퍼(100) 하부에 위치하며, 히터모듈(10)로 구성될 수 있다.

상기 히터모듈(10)의 내부에 제1열선유닛(20), 제2열선유닛(30)으로 구성되며, 열효율을 높이기 위하여 상기 제1 및 제2열선유닛(20,30)는 상기 히터모듈(10) 상부에 구비될 수 있다.

상기 제1열선유닛(20)은 outer line(21), middle line(22), inner line(23)으로 구성되며, 상기 3개의 열선은 동심원 형태로 제작 되며, 상기3개의 열선이 하나의 유닛으로 구속되어 작동할 수 있다. 또한, 상기 제1열선유닛(20)은 고온공정에서 주로 사용되며, 상기 제2열선유닛(30)보다 높은 발열량을 구현한다.

상기 제2열선유닛(30)은 outer line(21), middle line(22), inner line(23)으로 구성되며, 상기 3개의 열선은 동심원 형태로 제작되며, 상기3개의 열선이 하나의 유닛으로 구속되어 작동할 수 있다. 또한, 상기 제2열선유닛(30)은 저온 공정에서 주로 사용되며, 상기 제1열선유닛(20)보다 낮은 발열량을 구현한다.

한편, 상기 제1 및 제2열선유닛(20,30)은 인접하여 있으며, 상기 제1 및 제2열선유닛(20,30)의 각각outer line(21,31), middle line(22,32), inner line(23,33) 이 하나의 열선세트로 구성되며, 상기 열선세트는 복수의 세트로 구성될 수 있다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가열용 히터의 평면도이다.

도3을 참고하면, 상기 히터모듈(10)의 중심을 기준으로 제1및 제2열선유닛(20,30)이 동심원 형태로 구성되어 있어, 상기 웨이퍼(100)의 온도 편차 없이 가열할 수 있다.

또한, 제1 열선유닛(20)과 제2열선유닛(30)이 독립적으로 작동을 하기 때문에 저온 공정 시 제2열선유닛(30)만을 사용하여 상기 웨이퍼(100)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들어서, 저온공정 시 제2열선유닛(30)보다 상대적으로 발열량이 높은 제1열선유닛(20)의 outer line(21), middle line(22), inner line(23)을 사용하여 온도를 상승 시킬 시 온도 상승의 편차가 크기 때문에 미세한 온도 조절이 어렵다. 여기서 제1열선유닛(20) 보다 상대적으로 낮은 발열량을 가진 제2열선유닛(30)의 outer line(31), middle line(32), inner line(33)을 사용하면 온도 상승 편차가 낮기 때문에 미세한 온도 조절이 가능하다.

따라서 저온 공정 시 발생하는 온도 hunting 및 웨이퍼(100) 내의 온도 편차를 개선함으로써 박막 특성을 향상 시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 히터
10 : 히터모듈
20 : 제1열선유닛
21 : outer line
22 : middle line
23 : inner line
30 : 제2열선유닛
31 : outer line
32 : middle line
33 : inner line
100 : 웨이퍼

Claims

웨이퍼 가열용 히터에 있어서,
히터모듈;
상기 히터모듈 내에 구비된 제1 열선유닛; 및
상기 히터모듈 내에 구비되며, 상기 제1 열선유닛보다 낮은 발열량을 구현하는 제2 열선유닛을 포함하고,
상기 제1 및 제2 열선유닛은 서로 인접하여 한 열선세트를 구성하며, 상기 열선세트는 복수로 구성되는 웨이퍼 가열용 히터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 열선유닛은 동심원 형태인 웨이퍼 가열용 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1열선유닛과 제2열선유닛은 독립적으로 작동되는 웨이퍼 가열용 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1및 제2열선유닛은 상기 히터 모듈 상부에 구비된 웨이퍼 가열용 히터.