KR102013670B1 - Substrate treating apparatus and substrate treating method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치되어 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 기판으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing; A support member positioned inside the housing to support a substrate; It includes a laser irradiator for irradiating a laser for melting the upper portion of the substrate to the substrate.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}Substrate treating apparatus and substrate treating method

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 기판에 형성된 패턴 설정 깊이를 갖는 트랜치 형태로 형성될 수 있다. 이후, 트랜치는 설정 물질이 증착되어 채워질 수 있다. 그리고 폴리싱 공정 등을 통해 평단화 된 후, 게이트 전극이 형성될 수 있다. 이 때, 트랜치에 채워진 물질 사이에 공극이 있으면, 게이트가 동작하는 과정에서 쇼트를 야기할 수 있다. 또한, 기판에 형성된 패턴이 점점 미세화 됨에 따라, 종전 공정에서는 문제를 야기 하지 않던 공극이 쇼트를 야기하는 경우가 증가하고 있다.In order to manufacture a semiconductor device, the substrate is subjected to various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning to form a desired pattern on the substrate. It may be formed in the form of a trench having a pattern setting depth formed on the substrate. The trench may then be filled by depositing a set material. After the substrate is flattened through a polishing process or the like, a gate electrode may be formed. At this time, if there is a gap between the material filled in the trench, it may cause a short in the operation of the gate. In addition, as the pattern formed on the substrate becomes more and more fine, the case where the voids, which did not cause a problem in the previous process, cause a short is increasing.

본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method for efficiently processing a substrate.

또한, 본 발명은 기판을 효율적으로 열처리 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.Further, the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of efficiently heat treating a substrate.

또한, 본 발명은 기판의 상부 물질 내측에 형성된 빈 공간을 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of removing the empty space formed inside the upper material of the substrate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치되어 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 기판으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the housing; A support member positioned inside the housing to support a substrate; A substrate processing apparatus may include a laser irradiator for irradiating a laser for melting an upper portion of the substrate onto the substrate.

또한, 상기 레이저 조사기는 상기 하우징의 상벽에서 위쪽으로 설정 거리 이격되어, 상기 하우징의 외부에 위치되고, 상기 하우징의 상벽은 레이저 투과성 소재로 제공될 수 있다.The laser irradiator may be spaced apart from the upper wall of the housing by a predetermined distance and positioned outside the housing, and the upper wall of the housing may be provided as a laser transmissive material.

또한, 상기 레이저 조사기가 조사하는 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 가질 수 있다.In addition, the laser irradiated by the laser irradiator may have a length greater than the diameter of the substrate.

또한, 상기 레이저 조사기는 240nm 내지 550nm의 파장의 멜팅 레이저를 조사하는 멜팅 레이저 조사기를 포함할 수 있다.In addition, the laser irradiator may include a melting laser irradiator for irradiating a melting laser of a wavelength of 240nm to 550nm.

또한, 상기 멜팅 레이저는 10μm 내지 100 μm의 폭을 가질 수 있다.In addition, the melting laser may have a width of 10 μm to 100 μm.

또한, 상기 레이저 조사기는 상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하기 위한 예열 레이저를 조사하는 예열 레이저 조사기를 더 포함할 수 있다.The laser irradiator may further include a preheated laser irradiator for irradiating a preheated laser for preheating the substrate at a temperature lower than a heating temperature of the substrate by the melting laser.

또한, 상기 예열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 가질 수 있다.In addition, the preheat laser may have a wavelength of 300nm to 1100nm and a width of 101μm to 1000μm.

또한, 상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 상기 멜팅 레이저를 조사할 수 있다.The melting laser irradiator may irradiate the melting laser to a region to which the preheating laser is irradiated.

또한, 상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 상기 예열 레이저와 설정 거리 이격되게 상기 멜팅 레이저를 조사할 수 있다.The melting laser irradiator may radiate the melting laser to a rear side of the preheating laser to be spaced apart from the preheating laser by a predetermined distance with respect to the moving direction of the preheating laser.

또한, 상기 하우징에는 환기 가스 공급을 위한 공급홀 및 상기 하우징의 내부를 배기하기 위한 배기홀이 형성될 수 있다.In addition, the housing may be provided with a supply hole for supplying the ventilation gas and an exhaust hole for exhausting the inside of the housing.

또한, 상기 공급홀 및 상기 배기홀은 서로 마주보도록 상기 하우징의 측벽에 위치될 수 있다.In addition, the supply hole and the exhaust hole may be located on the side wall of the housing to face each other.

또한, 상기 지지 부재는 상기 기판을 가열하는 가열부를 포함할 수 있다.In addition, the support member may include a heating unit for heating the substrate.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 일측 단부로 레이저를 조사하는 단계; 상기 레이저를 상기 기판의 일측 단부에서 타측 단부로 이동시키면서 상기 기판의 상면을 설정 온도로 가열하여 녹이는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, providing a substrate; Irradiating a laser to one end of the substrate; A substrate processing method may be provided including heating and dissolving an upper surface of the substrate to a predetermined temperature while moving the laser from one end of the substrate to the other end of the substrate.

또한, 상기 레이저는 240nm 내지 550nm의 파장의 멜팅 레이저를 포함할 수 있다.In addition, the laser may include a melting laser of a wavelength of 240nm to 550nm.

또한, 상기 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 가지고, 상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도 보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하는 예열 레이저를 더 포함할 수 있다.The laser may further include a preheating laser having a wavelength of 300 nm to 1100 nm and preheating the substrate to a temperature lower than a heating temperature of the substrate by the melting laser.

또한, 상기 멜팅 레이저는 상기 예열 레이저가 조사된 영역에 조사될 수 있다.In addition, the melting laser may be irradiated to the area irradiated with the preheat laser.

또한, 상기 멜팅 레이저는 상기 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 설정 거리 이격되어 조사될 수 있다.In addition, the melting laser may be irradiated with a predetermined distance spaced behind the preheating laser based on the moving direction of the laser.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 상기 기판에 선형의 레이저를 상기 기판의 일측에서 상기 기판의 타측으로 이동 시키면서 조사하여 상기 기판의 표면을 녹여 상기 기판의 상부에 있는 심(seam) 또는 공극을 제거할 수 있다.According to another aspect of the invention, in the method for processing a substrate, irradiating while moving a linear laser on one side of the substrate from one side of the substrate to the other side of the substrate to melt the surface of the substrate is located on top of the substrate Seams or voids can be removed.

또한, 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이로 기판에 조사될 수 있다.In addition, the laser may be irradiated to the substrate in a length greater than the diameter of the substrate.

또한, 상기 기판에 상기 레이저를 조사하는 것은 상기 기판을 예열하는 예열 레이저를 조사하고, 이후 상기 예열 레이저가 조사된 상기 기판 상의 영역에 상기 기판의 표면을 녹이는 멜팅 레이저를 조사할 수 있다.In addition, irradiating the laser onto the substrate may irradiate a preheating laser that preheats the substrate, and then irradiate a melting laser that melts the surface of the substrate to a region on the substrate to which the preheating laser is irradiated.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of efficiently processing a substrate may be provided.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 열처리 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of efficiently heat treating a substrate may be provided.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 상부 물질 내측에 형성된 빈 공간을 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of removing the empty space formed inside the upper material of the substrate may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 지지 부재에 제공된 가열부를 내는 도면이다.
도 3은 기판에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 레이저가 조사된 영역의 확대도이다.
도 5는 다른 예에 따라 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 공정 처리될 기판의 상부를 나타내는 도면이다.
도 7은 공정 처리 중의 기판을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a heating portion provided in the support member.
3 is a view showing a state in which a laser is irradiated to the substrate.
4 is an enlarged view of a region irradiated with a laser.
5 is a diagram illustrating a state in which a laser is irradiated according to another example.
6 is a view showing an upper portion of a substrate to be processed.
It is a figure which shows the board | substrate in process processing.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 하우징(100), 지지 부재(200) 및 레이저 조사기(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 includes a housing 100, a support member 200, and a laser irradiator 300.

하우징(100)은 공정 처리를 위해 기판(도 3의 W)이 수용되는 공간을 제공한다. 하우징(100)은 내측에 설정 체적을 갖는 공간을 형성한다. 하우징(100)에는 공급홀(121) 및 배기홀(131)이 형성될 수 있다. 공급홀(121)은 하우징(100)의 측벽에 형성될 수 있다. 공급홀(121)은 공급 라인(122)을 통해 기체공급기(123)에 연결된다. 기체공급기(123)는 공급 라인(122)을 통해 하우징(100)의 내측으로 환기 가스를 공급한다. 환기 가스는 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스일 수 있다. 하우징(100)의 상벽(110)은 레이저를 투과성 소재로 제공된다. 일 예로, 하우징(100)의 상벽(110)은 쿼츠(quartz, 석영)로 제공될 수 있다.The housing 100 provides a space in which the substrate (W in FIG. 3) is accommodated for processing. The housing 100 forms a space having a set volume inside. The supply hole 121 and the exhaust hole 131 may be formed in the housing 100. The supply hole 121 may be formed on the sidewall of the housing 100. The supply hole 121 is connected to the gas supplier 123 through the supply line 122. The gas supplier 123 supplies the ventilation gas to the inside of the housing 100 through the supply line 122. The venting gas may be an inert gas such as nitrogen, argon or the like. The upper wall 110 of the housing 100 provides a laser as a transparent material. For example, the upper wall 110 of the housing 100 may be provided as quartz.

배기홀(131)은 하우징(100)의 측벽에 형성될 수 있다. 배기홀(131)은 배기 라인(132)을 통해 펌프 등과 같은 배기 장치(133)에 연결된다. 배기홀(131)은 하우징(100) 내측의 공정 부산물, 환기 가스 등을 외부로 배기한다. 배기홀(131)은 공급홀(121)과 마주보는 면에, 공급홀(121)의 높이와 대응되는 높이로 형성될 수 있다. 따라서, 공급홀(121)이 환기 가스를 공급하면서, 배기홀(131)을 통해 배기가 이루어 지면, 하우징(100)의 내측에는 횡 방향으로 기류가 형성되고, 기류의 단부에서 배기가 이루어 질 수 있다.The exhaust hole 131 may be formed on the sidewall of the housing 100. The exhaust hole 131 is connected to an exhaust device 133 such as a pump through the exhaust line 132. The exhaust hole 131 exhausts process by-products, ventilation gases, and the like inside the housing 100 to the outside. The exhaust hole 131 may be formed on a surface facing the supply hole 121 to have a height corresponding to the height of the supply hole 121. Accordingly, when the supply hole 121 supplies the ventilation gas and exhausts through the exhaust hole 131, air flow is formed in the transverse direction inside the housing 100, and exhaust may be performed at the end of the air flow. have.

지지 부재(200)는 하우징(100)의 내측에 형성된 공간에 위치되어, 공정 처리될 기판(W)을 지지한다.The support member 200 is positioned in a space formed inside the housing 100 to support the substrate W to be processed.

레이저 조사기(300)는 기판(W)으로 레이저를 조사한다. 레이저 조사기(300)는 하우징(100)의 외부에 위치될 수 있다. 레이저 조사기(300)는 하우징(100)의 상벽(110)에서 위쪽으로 설정 거리 이격되어 위치될 수 있다.The laser irradiator 300 irradiates a laser onto the substrate (W). The laser irradiator 300 may be located outside the housing 100. The laser irradiator 300 may be spaced apart from the upper wall 110 of the housing 100 by a predetermined distance.

레이저 조사기(300)는 멜팅(melting) 레이저 조사기(310)를 포함한다.The laser irradiator 300 includes a melting laser irradiator 310.

멜팅 레이저 조사기(310)는 설정 대역의 파장을 갖는 레이저를 조사한다.The melting laser irradiator 310 irradiates a laser having a wavelength of a predetermined band.

레이저 조사기(300)는 예열(pre-heating) 레이저 조사기(320)를 더 포함할 수 있다. 예열 레이저 조사기(320)는 설정 대역의 파장을 갖는 레이저를 조사한다. 예열 레이저 조사기(320)는 멜팅 레이저 조사기(310)와 상이한 대역이 레이저를 조사할 수 있다.The laser irradiator 300 may further include a pre-heating laser irradiator 320. The preheated laser irradiator 320 irradiates a laser having a wavelength of a predetermined band. The preheated laser irradiator 320 may irradiate the laser with a different band from the melting laser irradiator 310.

도 2는 지지 부재에 제공된 가열부를 내는 도면이다.2 is a view showing a heating portion provided in the support member.

도 2를 참조하면, 지지 부재(200)에는 가열부(210)가 제공될 수 있다.2, the support member 200 may be provided with a heating unit 210.

가열부(210)는 공정 처리시 기판(W)을 가열한다. 가열부(210)는 지지 부재(200)의 상면에서 아래쪽으로 설정 거리 이격되어 지지 부재(200)의 내측에 위치되거나, 지지 부재(200)의 상면에 위치될 수 있다.The heating unit 210 heats the substrate W during the process. The heating unit 210 may be positioned at an inner side of the supporting member 200 at a predetermined distance from an upper surface of the supporting member 200, or at an upper surface of the supporting member 200.

레이저 조사기(300)가 기판의 상면에 레이저(L)를 조사하면, 기판(W)은 가열된다. 레이저(L)가 기판(W)의 상면으로 조사됨에 따라, 기판(W)에는 영역별로 온도의 편차가 발생하고, 이에 따라 기판에 뒤틀림이 발생될 수 있다. 이에, 가열부(210)는 기판(W)의 하부를 가열하여, 기판(W)의 뒤틀림을 방지한다.When the laser irradiator 300 irradiates the laser L on the upper surface of the substrate, the substrate W is heated. As the laser L is irradiated onto the upper surface of the substrate W, temperature variations may occur in the substrate W according to regions, and accordingly, distortion may occur in the substrate. Accordingly, the heating unit 210 heats the lower portion of the substrate W to prevent the substrate W from warping.

가열부(210)는 지지 부재(200)의 중심에서 외측 방향을 따라 2개 이상으로 구획되어 제공될 수 있다. 지지 부재(200)의 중앙 영역에 위치되는 가열부(210)는 원형, 원주 모양, 서로 설정 거리 이격된 아크 모양 등으로 제공될 수 있다. 또한, 지지 부재(200)의 중앙 영역과 외측 사이에 위치되는 가열부(210)는 링 형상으로 제공되거나, 도면에 예시된 바와 같이 서로 설정 거리 이격된 아크 형상으로 제공될 수 있다. 가열부(210)는 영역별로 상이한 온도로 기판(W)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열부(210)는 지지 부재(200)의 중심 영역에서 외측 방향으로 위치에 따라 각각 독립적으로 가열 온도가 조절되어, 지지 부재(200)의 영역별로 상이하게 기판(W)을 가열할 수 있다. The heating unit 210 may be divided into two or more along the outer direction from the center of the support member 200 may be provided. The heating unit 210 positioned in the central region of the support member 200 may be provided in a circular shape, a circumferential shape, an arc shape spaced apart from each other, and the like. In addition, the heating unit 210 positioned between the center region and the outer side of the support member 200 may be provided in a ring shape, or may be provided in an arc shape spaced apart from each other by a set distance as illustrated in the drawing. The heating unit 210 may heat the substrate W at different temperatures for each region. For example, the heating unit 210 independently controls the heating temperature according to the position in the outward direction from the central region of the support member 200, thereby heating the substrate W differently for each region of the support member 200. can do.

또 다른 예로, 가열부(210)는 아크 형상으로 제공된 부분 중 일부가 선택적으로 가열되어, 지지 부재(200)의 일부 영역을 부채꼴 형태로 가열하거나, 지지 부재(200)의 일부 영역을 아크 형태로 가열할 수 있다.As another example, the heating unit 210 may selectively heat some of the portions provided in the arc shape to heat a portion of the support member 200 in a fan shape, or partially heat the portion of the support member 200 in an arc form. Can be heated.

도 3은 기판에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 레이저가 조사된 영역의 확대도이다.3 is a diagram illustrating a state in which a laser is irradiated onto a substrate, and FIG. 4 is an enlarged view of a region in which a laser is irradiated.

도 3을 참조하면, 기판(W)이 하우징(100)으로 반입되어, 지지 부재(200)에 위치되면, 레이저 조사기(300)는 기판(W)으로 레이저(L)를 조사한다.Referring to FIG. 3, when the substrate W is brought into the housing 100 and positioned on the support member 200, the laser irradiator 300 irradiates the laser L onto the substrate W. Referring to FIG.

멜팅 레이저 조사기(310)는 기판(W)의 상면을 녹이기 위한 멜팅 레이저(L1)를 조사한다. 기판(W)에서 멜팅 레이저(L1)가 조사되는 부분은 1400°이상으로 승온될 수 있다. 멜팅 레이저(L1)는 설정 길이를 갖는 선형으로 제공된다. 멜팅 레이저(L1)는 기판(W)의 일측 단부에 조사된 후, 설정 속력을 가지고 타측 단부로 이동된다. 멜팅 레이저 조사기(310)는 조사된 멜팅 레이저(L1)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부에 이르도록 할 수 있다. 일 예로, 공정 처리될 기판(W)이 300mm의 지름을 갖는 경우, 멜팅 레이저 조사기(310)는 멜팅 레이저(L1)가 300mm이상의 길이를 가지고, 멜팅 레이저(L1)의 길이 방향 전체에 걸쳐 기판에 조사되게 할 수 있다. 멜팅 레이저(L1)는 기판(W)에서의 흡수도 및 공정 처리 효율을 위해 설정 대역의 파장을 가질 수 있다. 일 예로, 멜팅 레이저(L1)는 기판(W)에서의 흡수도 및 기판(W) 표면의 멜팅을 위해 240nm 내지 550nm의 파장을 가질 수 있다. 멜팅 레이저(L1)는 기판(W)의 표면에서의 단위 면적당의 에너지 밀도 조절을 위해 설정 폭(W1)으로 조절될 수 있다. 일 예로, 멜팅 레이저(L1)는 10μm 내지 100 μm의 폭(W1)을 갖도록 제공되어, 설정 시간 기판(W)에 조사될 때 기판(W)의 표면을 녹이기에 충분한 에너지를 기판(W)에 제공할 수 있다. 멜팅 레이저 조사기(310)는 멜팅 레이저(L1)가 설정 속력으로 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 이동되면서 조사되도록 한다. 따라서, 멜팅 레이저(L1)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 1회 이동되면, 멜팅 레이저(L1)는 기판(W) 상면 전체에 걸쳐 조사될 수 있다.Melting laser irradiator 310 irradiates the melting laser (L1) for melting the upper surface of the substrate (W). The portion of the substrate W to which the melting laser L1 is irradiated may be heated to 1400 ° or more. The melting laser L1 is provided linearly with a set length. The melting laser L1 is irradiated to one end of the substrate W and then moved to the other end with a set speed. The melting laser irradiator 310 may cause the irradiated melting laser L1 to reach from one end to the other end of the substrate W. FIG. For example, when the substrate W to be processed has a diameter of 300 mm, the melting laser irradiator 310 has a length of 300 mm or more for the melting laser L1 and is applied to the substrate over the entire length direction of the melting laser L1. Can be investigated. The melting laser L1 may have a wavelength of a predetermined band for absorbance at the substrate W and processing efficiency. For example, the melting laser L1 may have a wavelength of 240 nm to 550 nm for absorbance on the substrate W and for melting the surface of the substrate W. FIG. The melting laser L1 may be adjusted to the set width W1 for adjusting the energy density per unit area on the surface of the substrate W. FIG. As an example, the melting laser L1 is provided to have a width W1 of 10 μm to 100 μm, so that energy sufficient to melt the surface of the substrate W when irradiated onto the substrate W is set to the set time W Can provide. The melting laser irradiator 310 allows the melting laser L1 to be irradiated while moving from one end of the substrate W to the other end at a set speed. Therefore, when the melting laser L1 is moved once from one end of the substrate W to the other end, the melting laser L1 may be irradiated over the entire upper surface of the substrate W. FIG.

예열 레이저 조사기(320)는 기판(W)의 상면을 예열하기 위한 예열 레이저(L2)를 조사한다. 멜팅 레이저(L1)는 기판(W)의 상면을 녹이기 위해 높은 에너지를 가짐에 따라, 예열 없이 멜팅 레이저(L1)가 기판(W)에 조사되면 열응력(thermal stress)에 의해 기판(W)이 손상될 수 있다. 또한, 기판(W)에 형성되는 회로 또는 패턴이 미세화됨에 따라 기판(W)의 손상을 야기하는 열응력의 크기는 작아진다. 예열 레이저(L2)는 기판(W)을 멜팅 레이저(L2)에 의한 가열 온도 보다 낮은 온도로 예열하여, 멜팅 레이저(L1)가 조사될 때 기판(W)에 발생되는 열응력을 낮춘다.The preheat laser irradiator 320 irradiates the preheat laser L2 for preheating the upper surface of the substrate W. Since the melting laser L1 has high energy to melt the upper surface of the substrate W, when the melting laser L1 is irradiated onto the substrate W without preheating, the substrate W may be caused by thermal stress. Can be damaged. In addition, as the circuit or pattern formed on the substrate W is miniaturized, the magnitude of thermal stress causing damage to the substrate W becomes small. The preheating laser L2 preheats the substrate W to a temperature lower than the heating temperature by the melting laser L2, thereby lowering the thermal stress generated in the substrate W when the melting laser L1 is irradiated.

예열 레이저(L2)는 설정 길이를 갖는 선형으로 제공된다. 예열 레이저(L2)는 기판(W)의 일측 단부에 조사된 후, 설정 속력을 가지고 타측 단부로 이동된다. 예열 레이저 조사기(320)는 조사된 예열 레이저(L2)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부에 이르도록 할 수 있다. 일 예로, 공정 처리될 기판(W)이 300mm의 지름을 갖는 경우, 예열 레이저 조사기(320)는 예열 레이저(L2)가 300mm이상의 길이를 가지고, 예열 레이저(L2)의 길이 방향 전체에 걸쳐 기판에 조사되게 할 수 있다. 예열 레이저(L2)는 기판(W)에서의 흡수도 및 공정 처리 효율을 위해 설정 대역의 파장을 가질 수 있다. 일 예로, 예열 레이저(L2)는 기판(W)에서의 흡수도 및 기판(W) 표면을 발생되는 열응력이 낮은 상태로 예열하기 위해 300nm 내지 1100nm의 파장을 가질 수 있다. 또한, 보다 바람직하게, 예열 레이저(L2)는 400nm 내지 850nm의 파장을 가질 수 있다. 예열 레이저(L2)는 기판(W)의 표면에서의 단위 면적당의 에너지 밀도 조절을 위해 설정 폭(W2)으로 조절될 수 있다. 예열 레이저(L2)는 멜팅 레이저(L1)보다 폭이 크게 제공될 수 있다. 일 예로, 예열 레이저(L2)는 101μm 내지 1000 μm의 폭(W2)을 갖도록 제공되어, 설정 시간 기판(W)에 조사될 때 발생되는 열응력이 낮은 상태로 기판(W)을 예열하기에 충분한 에너지를 기판(W)에 제공할 수 있다. 예열 레이저 조사기(320)는 예열 레이저(L2)가 설정 속력으로 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 이동되면서 조사되도록 한다. 따라서, 예열 레이저(L2)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 1회 이동되면, 예열 레이저(L2)는 기판(W) 상면 전체에 걸쳐 조사될 수 있다.The preheat laser L2 is provided linearly with a set length. The preheat laser L2 is irradiated to one end of the substrate W and then moved to the other end with a set speed. The preheating laser irradiator 320 may cause the radiated preheating laser L2 to reach one end of the substrate W from the other end. For example, when the substrate W to be processed has a diameter of 300 mm, the preheat laser irradiator 320 has a length of 300 mm or more, and the preheat laser irradiator 320 extends to the substrate over the entire length direction of the preheat laser L2. Can be investigated. The preheating laser L2 may have a wavelength of a set band for absorbance on the substrate W and processing efficiency. For example, the preheating laser L2 may have a wavelength of 300 nm to 1100 nm in order to preheat the absorbance in the substrate W and the surface of the substrate W with low thermal stress. Also, more preferably, the preheating laser L2 may have a wavelength of 400 nm to 850 nm. The preheat laser L2 may be adjusted to the set width W2 for adjusting the energy density per unit area on the surface of the substrate W. FIG. The preheating laser L2 may be provided to have a larger width than the melting laser L1. In one example, the preheat laser L2 is provided to have a width W2 of 101 μm to 1000 μm, sufficient to preheat the substrate W with a low thermal stress generated when irradiated onto the set time substrate W. Energy may be provided to the substrate (W). The preheating laser irradiator 320 allows the preheating laser L2 to be irradiated while moving from one end of the substrate W to the other end at a set speed. Therefore, when the preheating laser L2 is moved once from one end of the substrate W to the other end, the preheating laser L2 may be irradiated over the entire upper surface of the substrate W. FIG.

기판(W)에 조사된 멜팅 레이저(L1)와 예열 레이저(L2)는, 기판(W)의 예열 및 기판(W)의 멜팅이 효과적으로 이루어 지고, 예열 후 멜팅 시 발생되는 열응력을 줄이기 위치 설정 위치관계를 가질 수 있다. 일 예로, 멜팅 레이저(L1)는 예열 레이저(L2)가 조사된 영역에 포함되는 형태로 조사될 수 있다. 멜팅 레이저(L1)의 이동 속도와 예열 레이저(L2)의 이동 속도는 동일하게 제공될 수 있다. 그리고, 레이저의 이동 방향을 향해, 멜팅 레이저(L1)의 전방에 예열 레이저(L2)가 조사된 영역이 형성될 수 있다.Melting laser (L1) and preheat laser (L2) irradiated to the substrate (W), the pre-heating of the substrate (W) and the melting of the substrate (W) is effective, the position setting to reduce the thermal stress generated during melting after preheating It can have a positional relationship. For example, the melting laser L1 may be irradiated in a form of being included in a region to which the preheating laser L2 is irradiated. The moving speed of the melting laser L1 and the moving speed of the preheating laser L2 may be provided in the same manner. In addition, a region to which the preheating laser L2 is irradiated may be formed in front of the melting laser L1 toward the laser moving direction.

도 5는 다른 예에 따라 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a state in which a laser is irradiated according to another example.

도 5를 참조하면, 레이저의 이동 방향을 기준으로, 멜팅 레이저(L1)는 설정 거리(d1) 이격되어 예열 레이저(L2)의 뒤쪽에 위치될 수 있다. 따라서, 멜팅 레이저(L1)는 예열 레이저(L2)에 의해 예열된 영역에 조사될 수 있다. 멜팅 레이저(L1)의 이동 속도와 예열 레이저(L2)의 이동 속도는 동일하게 제공될 수 있다. 따라서, 멜팅 레이저(L1)는 예열 레이저(L2)와 이격 거리(d1)가 유지되어, 예열 레이저(L2)가 조사된 후 설정 시간 내에 조사될 수 있다.Referring to FIG. 5, the melting laser L1 may be positioned behind the preheating laser L2 at a predetermined distance d1 apart from the moving direction of the laser. Therefore, the melting laser L1 can be irradiated to the region preheated by the preheat laser L2. The moving speed of the melting laser L1 and the moving speed of the preheating laser L2 may be provided in the same manner. Therefore, the melting laser L1 is maintained at a separation distance d1 from the preheating laser L2 and may be irradiated within a set time after the preheating laser L2 is irradiated.

도 6은 공정 처리될 기판의 상부를 나타내는 도면이고, 도 7은 공정 처리 중의 기판을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a view showing an upper portion of a substrate to be processed, and FIG. 7 is a view showing a substrate during processing.

도 6 및 도 7을 참조하면, 기판(W)에는 설정 깊이를 갖는 트랜치(T)가 형성된 상태일 수 있다. 이 같은 트랜치(T)는 반도체 공정에서 컨택 홀(contact hole)로 제공될 수 있다. 이후, 기판(W)의 상면에는 폴리 실리콘(P)이 증착되어 트랜치(T)를 메울 수 있다. 증착된 폴리 실리콘(P)의 내측에는 상하 방향으로 긴 심(seam) 또는 원형의 공극(void) 모양으로 빈 공간이 발생된다. 이후 폴리 실리콘(P)의 위쪽에 게이트 전극이 형성되면, 빈 공간으로 인해 쇼트가 발생될 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에서 설정 깊이에 걸쳐 존재하는 빈 공간은 제거 되어야 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 기판(W)의 상면에 레이저가 조사되면, 기판(W)의 상부가 녹으면서 이 같은 빈 공간이 제거된다.6 and 7, a trench T having a set depth may be formed in the substrate W. Referring to FIG. Such a trench T may be provided as a contact hole in a semiconductor process. Subsequently, polysilicon P may be deposited on the upper surface of the substrate W to fill the trench T. An empty space is generated inside the deposited polysilicon P in a shape of a long seam or a circular void in the vertical direction. After that, when the gate electrode is formed on the polysilicon P, a short may occur due to the empty space. Therefore, the empty space existing over the set depth on the upper surface of the substrate W should be removed. When the laser is irradiated on the upper surface of the substrate W according to an embodiment of the present invention, such an empty space is removed while the upper portion of the substrate W is melted.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the above-mentioned contents show preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosures described above, and / or the skill or knowledge in the art. The described embodiments illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various modifications required in the specific application field and use of the present invention are possible. Thus, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.

100: 하우징 121: 공급홀
131: 배기홀 200: 지지 부재
300: 레이저 조사기 400: 에지 마스크100: housing 121: supply hole
131: exhaust hole 200: support member
300: laser irradiator 400: edge mask

Claims (20)

하우징;
상기 하우징의 내측에 위치되어 기판을 지지하며 상기 기판을 영역별로 가열하는 가열부를 포함하는 지지 부재;
상기 기판으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하되,
상기 기판은 설정 깊이를 갖는 트랜치가 형성되고, 상기 트랜치에 증착물이 메워져 제공되고,
상기 레이저 조사기는,
멜팅 레이저를 조사하는 멜팅 레이저 조사기; 및
상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하기 위한 예열 레이저를 조사하는 예열 레이저 조사기를 포함하고,
상기 레이저 조사에 의해 상기 증착물을 녹여 상기 증착물의 상부에 있는 심(seam) 또는 공극을 제거하는 기판 처리 장치.housing;
A support member positioned inside the housing to support a substrate and including a heating unit configured to heat the substrate for each region;
Including a laser irradiator for irradiating a laser for melting the upper portion of the substrate to the substrate,
The substrate is provided with a trench having a set depth, the trench is filled with a deposit,
The laser irradiator,
A melting laser irradiator for irradiating the melting laser; And
A preheating laser irradiator for irradiating a preheating laser for preheating the substrate at a temperature lower than a heating temperature of the substrate by the melting laser,
And treating the deposit by the laser irradiation to remove seams or voids on top of the deposit. 제1항에 있어서,
상기 레이저 조사기는 상기 하우징의 상벽에서 위쪽으로 설정 거리 이격되어, 상기 하우징의 외부에 위치되고,
상기 하우징의 상벽은 레이저 투과성 소재로 제공되는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The laser irradiator is spaced apart by a predetermined distance upward from the upper wall of the housing, is located outside the housing,
The upper wall of the housing is provided with a laser transmitting material. 제1항에 있어서,
상기 레이저 조사기가 조사하는 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The laser beam irradiated by the laser irradiator has a length of at least the diameter of the substrate. 제1항에 있어서,
상기 멜팅 레이저는 240nm 내지 550nm의 파장을 갖는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The melting laser has a wavelength of 240nm to 550nm substrate processing apparatus. 제4항에 있어서,
상기 멜팅 레이저는 10μm 내지 100 μm의 폭을 갖는 기판 처리 장치.The method of claim 4, wherein
The melting laser has a width of 10μm to 100μm substrate processing apparatus. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 예열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 갖는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The preheat laser has a wavelength of 300 nm to 1100 nm and a width of 101 μm to 1000 μm. 제1항에 있어서,
상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 상기 멜팅 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the melting laser irradiator irradiates the melting laser to a region to which the preheating laser is irradiated. 제1항에 있어서,
상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 상기 예열 레이저와 설정 거리 이격되게 상기 멜팅 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And the melting laser irradiator irradiates the melting laser to the rear side of the preheat laser based on a moving direction of the preheat laser to be spaced apart from the preheat laser by a predetermined distance. 제1항에 있어서,
상기 하우징에는 환기 가스 공급을 위한 공급홀 및 상기 하우징의 내부를 배기하기 위한 배기홀이 형성되는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
And a supply hole for supplying a ventilation gas and an exhaust hole for exhausting the inside of the housing. 제10항에 있어서,
상기 공급홀 및 상기 배기홀은 서로 마주보도록 상기 하우징의 측벽에 위치되는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
And the supply hole and the exhaust hole are disposed on sidewalls of the housing to face each other. 삭제delete 설정 깊이를 갖는 트랜치가 형성되고, 상기 트랜치에 증착물이 메워진 기판을 영역별로 상이한 온도를 제공 가능한 가열부를 포함하는 지지 부재에 위치시키도록 제공하는 단계;
상기 기판의 일측 단부로 레이저를 조사하는 단계;
상기 레이저를 상기 기판의 일측 단부에서 타측 단부로 이동시키면서 상기 증착물의 상면을 설정 온도로 가열하여 녹여 상기 증착물의 상부에 있는 심(seam) 또는 공극을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 기판에 상기 레이저를 조사하는 단계는:
상기 기판을 예열하는 예열 레이저를 조사하는 단계;
상기 예열 레이저가 조사된 상기 기판 상의 영역에 상기 기판의 표면을 녹이는 멜팅 레이저를 조사하는 단계; 및
상기 기판을 영역별로 상이하게 가열하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.Providing a trench having a set depth, wherein the substrate is filled with deposits in the trench so as to be positioned in a support member comprising a heating portion capable of providing a different temperature for each region;
Irradiating a laser to one end of the substrate;
Heating the upper surface of the deposit to a predetermined temperature while moving the laser from one end of the substrate to the other end to remove the seam or voids on top of the deposit;
Irradiating the laser to the substrate is:
Irradiating a preheat laser to preheat the substrate;
Irradiating a melting laser melting the surface of the substrate to a region on the substrate to which the preheat laser is irradiated; And
And heating the substrate differently for each region. 제13항에 있어서,
상기 멜팅 레이저는 240nm 내지 550nm의 파장을 갖는 기판 처리 방법.The method of claim 13,
The melting laser has a wavelength of 240nm to 550nm substrate processing method. 제14항에 있어서,
상기 예열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 갖는 기판 처리 방법.The method of claim 14,
The preheat laser has a wavelength of 300nm to 1100nm. 제15항에 있어서,
상기 멜팅 레이저는 상기 예열 레이저가 조사된 영역에 조사되는 기판 처리 방법.The method of claim 15,
And the melting laser is irradiated to a region irradiated with the preheat laser. 제15항에 있어서,
상기 멜팅 레이저는 상기 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 설정 거리 이격되어 조사되는 기판 처리 방법.The method of claim 15,
The melting laser is irradiated to the rear of the preheat laser based on the direction of movement of the laser irradiation a predetermined distance apart substrate. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 지지 부재의 중심에서 외측 방향을 따라 2개 이상의 영역으로 구획되어 제공되며, 상기 영역별로 상이한 온도를 제공 가능한 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The heating unit,
Substrate processing apparatus is provided divided into two or more areas along the outer direction from the center of the support member, it is possible to provide a different temperature for each of the areas. 제1항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 지지 부재에서 부채꼴 모양으로 구획된 2개 이상의 영역으로 제공되며, 상기 영역별로 상이한 온도를 제공 가능한 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The heating unit,
A substrate processing apparatus provided with two or more regions partitioned in a fan shape from the support member, and capable of providing different temperatures for the regions.
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