KR102099890B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102099890B1
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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 기판의 상면으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사기; 및 상기 기판의 하면으로 상기 기판을 가열하기 위한 가열 레이저를 조사하는 하부 레이저 조사기를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
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.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판을 효율적으로 열처리 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판의 상부 물질 내측에 형성된 빈 공간을 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치되어 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 기판의 상면으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사기; 및 상기 기판의 하면으로 상기 기판을 가열하기 위한 가열 레이저를 조사하는 하부 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 가질 수 있다.
또한, 상기 하부 레이저 조사기가 조사하는 상기 가열 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 지지 부재는 투광성 소재로 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 하우징의 외부에 위치되고, 상기 하우징의 상벽은 투광성 소재로 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기가 조사하는 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 240nm 내지 550nm의 파장의 멜팅 레이저를 조사하는 멜팅 레이저 조사기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 멜팅 레이저는 10μm 내지 100 μm의 폭을 가질 수 있다.
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.
또한, 상기 예열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 가질 수 있다.
또한, 상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 상기 멜팅 레이저를 조사할 수 있다.
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.
또한, 상기 하우징에는 환기 가스 공급을 위한 공급홀 및 상기 하우징의 내부를 배기하기 위한 배기홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 공급홀 및 상기 배기홀은 서로 마주보도록 상기 하우징의 측벽에 위치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 제공하는 단계; 상기 기판의 상면 일측 단부로 레이저를 조사하고, 상기 기판의 하면으로 가열 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.
또한, 상기 가열 레이저는 상기 레이저가 조사되는 영역과 상하 방향으로 대응되는 영역에 조사될 수 있다.
또한, 상기 가열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 가질 수 있다.
또한, 상기 레이저는 240nm 내지 550nm의 파장의 멜팅 레이저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 레이저는, 상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도 보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하고, 300nm 내지 1100nm의 파장을 갖는 예열 레이저를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 멜팅 레이저는 상기 예열 레이저가 조사된 영역에 조사될 수 있다.
또한, 상기 멜팅 레이저는 상기 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 설정 거리 이격되어 조사될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 상기 기판의 하면으로 가열 레이저를 조사하고, 상기 기판의 상면에 선형의 레이저를 상기 기판의 일측에서 상기 기판의 타측으로 이동 시키면서 조사하여 상기 기판의 상부 표면을 녹여 상기 기판의 상부에 있는 심(seam) 또는 공극을 제거할 수 있다.
또한, 상기 가열 레이저는 상기 레이저가 조사되는 영역과 상하 방향으로 대응되는 영역에 조사될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이로 기판에 조사될 수 있다.
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.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 열처리 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 기판의 상면에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 레이저가 조사된 영역의 확대도이다.
도 4는 다른 예에 따라 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 공정 처리될 기판의 상부를 나타내는 도면이다.
도 6은 공정 처리 중의 기판을 나타내는 도면이다.
도 7은 기판의 하면에 가열 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 기판의 상면 및 하면에 레이저 및 가열 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 하우징(100), 지지 부재(200), 레이저 조사기(300) 및 하부 레이저 조사기(400)를 포함한다.
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 투과할 수 있도록, 투광성 소재로 제공된다. 일 예로, 하우징(100)의 상벽(110)은 쿼츠(quartz, 석영)로 제공될 수 있다.
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.
지지 부재(200)는 하우징(100)의 내측에 형성된 공간에 위치되어, 공정 처리될 기판(W)을 지지한다. 지지 부재(200)는 레이저를 투과할 수 있도록, 투광성 소재로 제공된다. 일 예로, 지지 부재(200)는 쿼츠(quartz, 석영)로 제공될 수 있다.
레이저 조사기(300)는 기판(W)의 상면으로 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. 또한, 레이저 조사기(300)는 하우징(100)의 상벽과 접한 형태로 위치될 수 도 있다.
레이저 조사기(300)는 멜팅(melting) 레이저 조사기(310)를 포함한다.
멜팅 레이저 조사기(310)는 설정 대역의 파장을 갖는 레이저를 조사한다.
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.
하부 레이저 조사기(400)는 기판의 하면으로 가열(heating) 레이저를 조사한다. 하부 레이저는, 상하 방향으로 지지 부재보다 아래쪽에 위치되어, 하부 레이저에서 조사된 가열 레이저(L3)는 지지 부재를 투과한 후 기판의 하면으로 조사될 수 있다. 하부 레이저 조사기(400)는 하우징(100)의 외부에 위치될 수 있다. 하부 레이저 조사기(400)는 하우징(100)의 하벽(120)에서 아래쪽으로 설정 거리 이격되어 위치될 수 있다. 또한, 하부 레이저 조사기(400)는 하우징(100)의 하벽(120)과 접한 형태로 위치될 수 도 있다.
도 2는 기판의 상면에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 레이저가 조사된 영역의 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판(W)이 하우징(100)으로 반입되어, 지지 부재(200)에 위치되면, 레이저 조사기(300)는 기판(W)으로 레이저를 조사한다.
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.
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 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.
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.
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.
도 4는 다른 예에 따라 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 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.
도 5는 공정 처리될 기판의 상부를 나타내는 도면이고, 도 6은 공정 처리 중의 기판을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 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.
도 7은 기판의 하면에 가열 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 가열 레이저(L3)는 기판(W)의 하면에 조사되어, 공정 처리 시 기판(W)을 가열한다.
레이저 조사기(300)가 기판(W)의 상면에 레이저(L)를 조사하면, 기판(W)의 상면에 녹는 과정에서 기판(W)은 가열된다. 레이저(L)가 기판(W)의 상면으로 조사됨에 따라, 기판(W)에는 영역별로 온도의 편차가 발생하고, 이에 따라 기판(W)에 뒤틀림이 발생될 수 있다. 이에, 가열 레이저(L3)는 기판(W)의 하부를 가열하여, 기판(W)의 뒤틀림을 방지한다.
가열 레이저(L3)는 설정 길이를 갖는 선형으로 제공된다. 가열 레이저(L3)는 기판(W)의 일측 단부에 조사된 후, 설정 속력을 가지고 타측 단부로 이동된다. 하부 레이저 조사기(400)는 조사된 가열 레이저(L3)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부에 이르도록 할 수 있다. 일 예로, 공정 처리될 기판(W)이 300mm의 지름을 갖는 경우, 하부 레이저 조사기(400)는 가열 레이저(L3)가 300mm이상의 길이를 가지고, 가열 레이저(L3)의 길이 방향 전체에 걸쳐 기판(W)에 조사되게 할 수 있다. 가열 레이저(L3)는 기판(W)에서의 흡수도 및 공정 처리 효율을 위해 설정 대역의 파장을 가질 수 있다. 일 예로, 가열 레이저(L3)는 기판(W)에서의 흡수도 및 기판(W) 표면을 발생되는 열응력이 낮은 상태로 가열하기 위해 300nm 내지 1100nm의 파장을 가질 수 있다. 또한, 보다 바람직하게, 가열 레이저(L3)는 400nm 내지 850nm의 파장을 가질 수 있다. 가열 레이저(L3)는 기판(W)의 표면에서의 단위 면적당의 에너지 밀도 조절을 위해 설정 폭(W2)으로 조절될 수 있다. 일 예로, 가열 레이저(L3)는 101μm 내지 1000 μm의 폭(W2)을 갖도록 제공되어, 설정 시간 기판(W)에 조사될 때 발생되는 열응력이 낮은 상태로 기판(W)을 가열하기에 충분한 에너지를 기판(W)에 제공할 수 있다. 하부 레이저 조사기(400)는 가열 레이저(L3)가 설정 속력으로 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 이동되면서 조사되도록 한다. 따라서, 가열 레이저(L3)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 1회 이동되면, 가열 레이저(L3)는 기판(W) 상면 전체에 걸쳐 조사될 수 있다.
도 8은 기판의 상면 및 하면에 레이저 및 가열 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 기판(W)의 하면에서 가열 레이저(L3)가 조사되는 영역은, 기판(W)의 상면에 레이저(L)가 조사되는 영역에 상하 방향으로 대응될 수 있다. 기판(W)의 상면에 레이저(L)의 조사가 개시되는 일측 단부와 기판(W)의 하면에 가열 레이저(L3)의 조사가 개시되는 일측 단부는 상하로 서로 대응될 수 있다.
기판(W)의 상면에 조사된 레이저(L)의 길이 방향과 기판(W)의 하면에 조사된 가열 레이저(L3)의 길이 방향은 동일하게 제공될 수 있다. 레이저(L)가 기판의 일측 단부에서 타측 단부로 이동되는 속력과 가열 레이저(L3)가 기판(W)의 일측 단부에서 타측 단부로 이동되는 속력은 서로 동일할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 하면은, 레이저(L)에 의해 가열되는 상면 영역과 상하로 서로 대응되는 영역이 가열되어, 기판(W)의 상하 방향 온도 편차가 발생되는 것이 최소화 될 수 있다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 기판 처리 장치(11)는 하우징(100a), 지지 부재(200a), 레이저 조사기(300a) 및 하부 레이저 조사기(400a)를 포함한다.
하부 레이저 조사기(400a)는 하우징(100a)의 내측에 위치되도록 제공될 수 있다. 하부 레이저 조사기(400a)는 기판의 하면으로 가열 레이저(L3)가 조사되도록, 지지 부재(200a)의 상부 영역 아래쪽에 위치되도록 제공될 수 있다. 일 예로, 지지 부재(200)의 상부 영역 아래 쪽에는 하부 레이저 조사기(400a)가 위치되는 설치 공간(210)에 형성될 수 있다. 일 예로, 설치 공간(210)은 지지 부재(200a)의 상부 영역과 하우징(100a)의 하벽 사이에 형성될 수 있다.
하부 레이저 조사기(400a)의 위치 외에, 하우징(100a), 지지 부재(200a), 멜팅 레이저 조사기(310a)와 예열 레이저 조사기(320a)를 포함할 수 있는 레이저 조사기(300a) 및 하부 레이저 조사기(400a)의 구성 및 동작은 도 1의 기판 처리 장치와 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
또한, 하우징(100a)에는 도 1의 기판 처리 장치(10)와 유사하게, 공급 라인(122a)을 통해 기체공급기(123a)에 연결되는 공급홀(121a), 배기 라인(132a)을 통해 펌프 등과 같은 배기 장치(133a)에 연결되는 배기홀(131)이 형성될 수 있다.
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.
100: 하우징 121: 공급홀
131: 배기홀 200: 지지 부재
300: 레이저 조사기

Claims (25)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내측에 위치되어 기판을 지지하며 투광성 소재로 제공되는 지지 부재;
    상기 기판의 상면으로 상기 기판의 상부를 녹이기 위한 레이저를 조사하며, 상기 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖되 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 상기 레이저를 조사하는 레이저 조사기; 및
    상기 기판의 하면으로 상기 기판을 가열하기 위한 가열 레이저를 조사하며, 상기 가열 레이저는 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖되 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 상기 가열 레이저를 조사하는 하부 레이저 조사기를 포함하되,
    상기 레이저 조사기에 의한 상기 레이저는 상기 지지 부재에 지지된 상기 기판 상부의 일부 영역을 일측 단부부터 타측 단부까지 이동하며 조사하고,
    상기 하부 레이저 조사기에 의한 상기 가열 레이저는 상기 레이저에 의해 상기 기판의 상부에 조사되는 상기 일부 영역의 하부영역을 이동하며 가열하며.
    상기 레이저 조사기는,
    240nm 내지 550nm의 파장과 10μm 내지 100 μm의 폭을 갖는 멜팅 레이저를 조사하는 멜팅 레이저 조사기와;
    상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하기 위한 것으로서 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 갖는 예열 레이저를 조사하는 예열 레이저 조사기를 포함하고,
    상기 멜팅 레이저 조사기는, 상기 예열 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 상기 예열 레이저와 설정 거리 이격되게 상기 멜팅 레이저를 조사하거나, 또는 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 상기 멜팅 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 갖는 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 하우징의 외부에 위치되고,
    상기 하우징의 상벽은 투광성 소재로 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 환기 가스 공급을 위한 공급홀 및 상기 하우징의 내부를 배기하기 위한 배기홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공급홀 및 상기 배기홀은 서로 마주보도록 상기 하우징의 측벽에 위치되는 기판 처리 장치.
  15. 투광성 소재로 제공되는 지지 부재에 기판을 지지시키는 단계;
    상기 기판의 상면 일측 단부로 기판의 상부를 녹이기 위한 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖는 레이저를 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 조사하고, 상기 기판의 하면의 상기 레이저의 조사 영역에 대응되는 영역으로 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖는 가열 레이저를 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 조사하는 단계;
    상기 레이저와 상기 가열 레이저를 동시에 상기 기판의 일측 단부에서 타측 단부로 이동시키면서 상기 기판의 상면을 설정 온도로 가열하여 녹이는 단계를 포함하되,
    상기 레이저는, 멜팅 레이저와 예열 레이저를 포함하고,
    상기 멜팅 레이저는, 240nm 내지 550nm의 파장과 10μm 내지 100 μm의 폭을 갖고,
    상기 예열 레이저는, 상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하기 위한 것으로서 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 가지며,
    상기 멜팅 레이저는,
    상기 예열 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 상기 예열 레이저와 설정 거리 이격되게 조사되거나, 또는 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 조사되는 기판 처리 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 가열 레이저는 300nm 내지 1100nm의 파장을 갖는 기판 처리 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    투광성 소재로 제공되는 지지 부재에 기판을 지지시키고, 상기 기판의 하면으로 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖는 선형의 가열 레이저를 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 조사하고, 상기 기판의 상면에 상기 기판의 지름 이상의 길이를 갖는 선형의 레이저를 상기 기판의 길이 방향 전체에 걸쳐 조사하되, 상기 가열 레이저와 상기 레이저는 상기 기판의 상하방향에 대하여 대응하도록 조사되고, 상기 가열 레이저와 상기 레이저를 상기 기판의 일측에서 상기 기판의 타측으로 이동 시키면서 조사하여 상기 기판의 상부 표면을 녹여 상기 기판의 상부에 있는 심(seam) 또는 공극을 제거하되,
    상기 레이저는, 멜팅 레이저와 예열 레이저를 포함하고,
    상기 멜팅 레이저는, 240nm 내지 550nm의 파장과 10μm 내지 100 μm의 폭을 갖고,
    상기 예열 레이저는, 상기 멜팅 레이저에 의한 상기 기판의 가열 온도보다 낮은 온도로 상기 기판을 예열하기 위한 것으로서 300nm 내지 1100nm의 파장 및 101μm 내지 1000 μm의 폭을 가지며,
    상기 멜팅 레이저는,
    상기 예열 레이저의 이동 방향을 기준으로 상기 예열 레이저의 뒤쪽에 상기 예열 레이저와 설정 거리 이격되게 조사되거나, 또는 상기 예열 레이저가 조사되는 영역으로 조사되는 기판 처리 방법.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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