KR102304462B1 - 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 길이 방향을 따라 다수의 웨이퍼가 수납되고 일방향으로 회전하는 보트가 수용된 반응관을 포함하는 웨이퍼 증착용 확산 노에 있어서, 상기 반응관의 둘레를 따라 설치되고, 길이 방향을 따라 복수개로 구획된 상기 반응관의 각 영역을 개별적으로 가열하는 히터부 및 상기 반응관의 각 영역 내부에 설치되고, 상기 반응관의 내부온도를 검출하는 내부 열전대 온도계 및 상기 반응관의 각 영역 외부에 설치되고, 상기 확산 노의 내부온도를 검출하는 외부 열전대 온도계 및 상기 반응관의 내부 중 상기 보트의 측방에 적어도 틸팅 또는 상하 이동 가능하게 설치되되, 상기 보트에 수납된 다수의 웨이퍼의 적외선 영상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라를 포함하는 카메라부 및 상기 내부 열전대 온도계로부터 검출된 반응관의 내부온도, 상기 외부 열전대 온도계로부터 검출된 확산 노의 내부온도 및 상기 카메라부로부터 검출된 각각의 웨이퍼의 온도에 기초하여 상기 히터부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 열화상 카메라를 통해 촬영된 적외선 영상 분석을 통해 보트의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 검출된 온도에 기초하여 히터코일의 가열온도를 제어함에 따라 개별 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있으므로 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 보트의 전 영역에 수납된 개별 웨이퍼의 온도를 검출하는 열화상 카메라가 더 구비됨에 따라 열전대 온도계의 고장이 발생되더라도 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치{Temperature control apparatus of diffusion furnace for wafer depositing}

본 발명은 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열화상 카메라를 통해 촬영된 적외선 영상 분석을 통해 보트의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 검출된 온도에 기초하여 히터코일의 가열온도를 제어함에 따라 개별 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 생산하는 공정은 노광, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적으로 수행하는 일련의 과정에 의해 이루어지고, 확산 및 증착 공정은 고온의 분위기에서 공정가스를 주입하여 웨이퍼 상에 실리콘막 또는 금속막을 증착하는 공정이다.

이러한 공정을 진행하기 위한 반도체 제조 설비로는 튜브(tube) 형태의 반응관이 내부에 수용된 확산 노(furnace)가 많이 사용되는데, 이러한 확산 노는 다수의 웨이퍼를 한꺼번에 로딩하여 균일하게 공정을 진행하는 배치(batch) 방식을 주로 사용하고 있다.

한편, 위와 같은 배치 방식은 다수의 웨이퍼를 한꺼번에 처리하기 때문에 모든 웨이퍼에 대하여 균일한 조건으로 공정을 실시하는 것이 중요하다. 따라서 웨이퍼가 로딩된 확산로의 반응관 내에서 균일한 온도 분포를 유지하기 위한 온도 조절장치가 요구된다.

도 1은 종래 확산 노의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1 을 참조하면, 종래 확산 노의 온도조절장치는 웨이퍼가 수납된 보트(B)가 수용되고 웨이퍼에 대한 공정이 실시되는 반응관(T)을 포함하는 확산 노의 내부에 설치되어 보트(B)에 수납된 웨이퍼들의 온도가 공정 과정에서 균일하게 유지되도록 하는 것으로서, 히터부(100), 내부 열전대 온도계(200), 외부 열전대 온도계(300) 및 제어부(400)을 포함한다.

히터부(100)는 반응관(T)의 둘레를 따라 설치되고 반응관(T)의 길이 방향을 따라 구획된 5개의 영역(A ~ E)을 개별적으로 가열하는 복수개의 히터코일(101)과 히터코일(101)과, 히터코일(101)을 내부에 수용하는 히터하우징(102)을 포함한다.

내부 열전대 온도계(200)는 반응관(T) 내부의 상기 5개의 영역의 각 개소에 설치되어 반응관(T)의 내부 각 영역의 온도를 측정한다.

외부 열전대 온도계(300)는 히터하우징(102)의 외면 중 상기 5개의 영역의 각 개소에 설치되어 확산 노 내부 각 영역의 온도를 측정한다.

제어부(400)는 내부 열전대 온도계(300) 및 외부 열전대 온도계(400)로부터 측정된 온도에 기초하여 히터부(100)를 제어한다.

이러한 종래 확산 노는 내부 열전대 온도계(300)로부터 측정된 반응관(T) 내부 각 영역의 온도와 외부 열전대 온도계(400)로부터 측정된 확산 노 내부 각 영역의 온도에 기초하여 각각의 히터코일(101)로 공급되는 전류의 양을 조절함으로써, 각각의 히터코일(101)의 가열온도를 개별적으로 제어하여 5개 영역으로 구획된 반응관(T) 내부의 위치에 따른 온도차를 보상하며, 이를 통해 공정 과정에서 보트(B)의 전 영역에 수납된 웨이퍼의 온도가 균일하게 유지되도록 한다.

그러나, 상기한 종래 방식은 보트(B)의 전 영역에 수납된 다수의 웨이퍼의 온도를 직접 검출하는 것이 아니라, 내부 열전대 온도계(200)로부터 측정된 반응관(B)의 내부온도 및 외부 열전대 온도계(300)로부터 측정된 확산 노의 내부온도에 기초하여 각각의 히터코일(101)의 가열온도를 제어하여 웨이퍼의 온도를 균일하게 유지하는 간접적인 방식으로 웨이퍼의 온도를 직접적으로 검출할 수 없으므로 웨이퍼의 온도가 균일하게 유지되는지 정확하게 확인하기는 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래 방식은 내부 열전대 온도계(200) 또는 외부 열전대 온도계(300) 중 어느 하나의 고장이 발생되는 경우, 웨이퍼의 온도 불균일에 따른 공정불량으로 커다란 경제적 손실을 초래할 수 있다.

이에 따라, 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 검출된 온도에 기초하여 히터코일(101)의 가열온도를 제어함으로써 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지되도록 함과 아울러, 열전대 온도계(200, 300)의 고장이 발생되더라도 웨이퍼의 온도 불균일에 따른 공정불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 확산 노의 온도 조절장치의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열화상 카메라를 통해 촬영된 적외선 영상 분석을 통해 보트의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 검출된 온도에 기초하여 히터코일의 가열온도를 제어함에 따라 개별 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있도록 한 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 길이 방향을 따라 다수의 웨이퍼가 수납되고 일방향으로 회전하는 보트가 수용된 반응관을 포함하는 웨이퍼 증착용 확산 노에 있어서, 상기 반응관의 둘레를 따라 설치되고, 길이 방향을 따라 복수개로 구획된 상기 반응관의 각 영역을 개별적으로 가열하는 히터부 및 상기 반응관의 각 영역 내부에 설치되고, 상기 반응관의 내부온도를 검출하는 내부 열전대 온도계 및 상기 반응관의 각 영역 외부에 설치되고, 상기 확산 노의 내부온도를 검출하는 외부 열전대 온도계 및 상기 반응관의 내부 중 상기 보트의 측방에 적어도 틸팅 또는 상하 이동 가능하게 설치되되, 상기 보트에 수납된 다수의 웨이퍼의 적외선 영상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라를 포함하는 카메라부 및 상기 내부 열전대 온도계로부터 검출된 반응관의 내부온도, 상기 외부 열전대 온도계로부터 검출된 확산 노의 내부온도 및 상기 카메라부로부터 검출된 각각의 웨이퍼의 온도에 기초하여 상기 히터부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치가 제공된다.

여기서, 상기 제어부는 상기 적외선 영상에서 각각의 웨이퍼 영역을 특정한 후, 특정된 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 변환된 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하며, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산하여 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 카메라부는 상기 보트에 수납된 다수의 웨이퍼의 가시광 영상을 촬영하는 CCD 카메라를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 다수의 웨이퍼의 가시광 영상에서 각각의 웨이퍼 영역을 특정한 후, 상기 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 상기 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값과 매칭되는 상기 적외선 영상 내의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하고, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산하여 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 적외선 영상 내에 웨이퍼 템플릿 이미지와 일치하는 영역이 있는 경우 해당 영역을 웨이퍼 영역으로 인식하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제어부는 각 웨이퍼 영역의 에지에 직선부가 포함되어 있는지의 여부, 직선부의 위치 및 직선부의 길이와 직선부의 전체길이 간의 비율 정보에 기초하여 각 웨이퍼 영역을 식별하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 열화상 카메라를 통해 촬영된 적외선 영상 분석을 통해 보트의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 검출된 온도에 기초하여 히터코일의 가열온도를 제어함에 따라 개별 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있으므로 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 보트의 전 영역에 수납된 개별 웨이퍼의 온도를 검출하는 열화상 카메라가 더 구비됨에 따라 열전대 온도계의 고장이 발생되더라도 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 확산 노의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절장치가 설치되는 확산 노의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것.
도 3은 회전하는 웨이퍼를 측면에서 촬영한 촬영영상에서 웨이퍼의 에지정보를 추출한 다수의 비교 에지영상의 일부 예시를 보여주는 도면.
도 4는 특정된 웨이퍼의 에지정보로부터 웨이퍼의 영역을 식별하는 방법을 설명하는 도면.
도 5는 다수 개로 구획된 웨이퍼 영역을 개략적으로 도시한 것.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절장치가 설치되는 확산 노의 내부 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도조절장치(1)는 길이 방향을 따라 다수의 웨이퍼를 수납한 채 일방향으로 회전하는 보트(B)가 수용되고, 증착 공정이 실시되는 확산 노 내부에 설치되어 보트(B)에 수납된 웨이퍼들의 온도를 균일하게 조절할 수 있도록 하는 것으로서, 히터부(10), 내부 열전대 온도계(20), 외부 열전대 온도계(30), 카메라부(40) 및 제어부(50)를 포함한다.

히터부(10)는 반응관(T)의 둘레를 따라 설치되고, 반응관(T)의 길이 방향을 따라 구획된 5개의 영역(A ~ E)에 설치되는 복수개의 히터코일(11)과 히터코일(11)을 내부에 수용하는 히터하우징(12)을 포함하고, 각각의 히터코일(11)을 통해 5개의 영역으로 구획된 반응관(T) 내부의 각 영역의 위치에 따른 온도차를 보상하여 반응관(T)의 내부온도가 균일하게 유지되도록 하는 것을 통해 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 온도가 균일하게 유지되도록 하는 역할을 한다.

내부 열전대 온도계(20)는 반응관(T) 내부의 상기 5개의 영역의 각 개소에 설치되어 반응관(T) 내부 각 영역의 온도를 검출하고, 반응관(T)의 각 영역의 검출된 온도를 제어부(50)로 제공하는 역할을 한다.

외부 열전대 온도계(30)는 히터하우징(12)의 외면 중 상기 5개의 영역의 각 개소에 설치되어 확산 노 내부 각 영역의 온도를 검출하고, 검출된 확산 노 내부 각 영역의 검출된 온도를 제어부(50)로 제공하는 역할을 한다.

카메라부(40)는 보트(B)와 반응관(T)의 사이 공간에 설치되어 보트(B)에 수납된 다수의 웨이퍼의 적외선 영상을 촬영하여 개별 웨이퍼의 온도를 검출할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 지지프레임(41) 및 열화상 카메라(42)를 포함한다.

지지프레임(41)은 보트(B)와 반응관(T)의 사이 공간에 보트(B)의 길이 방향을 따라 설치되고, 열화상 카메라(42)의 설치영역을 제공한다.

열화상 카메라(42)는 보트(B)의 길이 방향을 따라 구획된 5개의 영역(a ~ e)과 대응되는 위치에서, 지지프레임(41)의 일측에 각각 틸팅 또는 상하 이동 가능하게 설치되되, 보트(B)의 각 영역에 수납된 다수의 웨이퍼의 적외선 영상을 촬영하여 제어부(50)로 전송한다.

여기서, 열화상 카메라(42)들은 팅팅 또는 상하이동을 통해 검출 대상 웨이퍼에 대한 촬영 방향이 변경됨으로써 복수 개의 웨이퍼를 촬영할 수 있고, 촬영 방향에 따라 웨이퍼의 상면 또는 하면의 온도 검출이 가능하게 된다.

열화상 카메라(42)들은 틸팅과 상하이동이 동시에 가능하도록 하여 웨이퍼 인식 및 웨이퍼의 상면 또는 하면의 온도 검출이 보다 용이하도록 하는 것도 가능하다.

제어부(50)는 열화상 카메라(42)에 의해 촬영된 적외선 영상을 분석하여 보트(B)의 각 영역에 수납된 각각의 웨이퍼 영역을 특정하고, 각 웨이퍼 영역의 온도를 검출한다.

여기서, 보트(B)의 각 영역에 수납된 각각의 웨이퍼 영역을 특정하는 구체적인 방법에 대해서는 이후 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

그리고, 제어부(50)는 열화상 카메라(42)에서 촬영된 적외선 영상에 기초하여 인식된 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 변환된 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하며, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산함으로써, 보트(B) 전 영역에 수납된 개별 웨이퍼의 온도를 검출할 수 있다.

제어부(50)는 내부 열전대 온도계(20)를 통해 검출된 반응관(T)의 내부온도, 외부 열전대 온도계(30)를 통해 검출된 확산 노의 내부온도 및 카메라부(40)로부터 검출된 각각의 웨이퍼의 온도에 기초하여 각각의 히터코일(11)로 공급되는 전류의 양을 조절하여 각각의 히터부(10)의 가열온도를 개별적으로 조절함으로써 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각이 웨이퍼의 온도가 균일하게 유지되도록 하는 역할을 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치(1)는 적외선 영상 분석을 통해 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하고, 검출된 각각의 웨이퍼의 온도와 내부 열전대 온도계(20) 및 외부 열전대 온도계(30)로부터 측정된 온도에 기초하여 각각의 히터코일(11)로 공급되는 전류의 양을 조절하여 각각의 히터부(10)의 가열온도를 개별적으로 조절함으로써 보트(B)의 전 영역에 수납된 각각의 웨이퍼의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있다.

이에 따라 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량이 발생되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 반응관 및 확산 노의 내부온도를 검출하는 내부열전대 온도계 및 외부열전대 온도계와 더불어 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하는 열화상 카메라가 더 구비됨에 따라 열전대 온도계의 고장이 발생되더라도 열화상 카메라를 통해 각각의 웨이퍼의 온도를 검출할 수 있으므로 웨이퍼의 불균일한 온도차로 인한 공정불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 촬영된 적외선 영상 내에서 웨이퍼를 특정하고, 특정된 웨이퍼의 영역을 식별하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 회전하는 웨이퍼를 측면에서 촬영한 촬영영상에서 웨이퍼의 에지정보를 추출한 다수의 비교 에지영상의 일부 예시를 보여주는 도면이고, 도 4는 특정된 웨이퍼의 에지정보로부터 웨이퍼의 영역을 식별하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 5는 다수 개로 구획된 웨이퍼 영역을 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도조절장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 회전하는 웨이퍼를 측면에서 촬영한 다수의 촬영영상에서의 웨이퍼 형상에 관한 템플릿 이미지를 보유하고 있다.

여기서, 웨이퍼는 원호부(C)와 원호부(C)의 일측에 형성된 직선부(L, flat zone)를 포함한다.

그리고, 제어부(50)는 상기 적외선 영상 내에 웨이퍼 템플릿 이미지와 일치하는 영역이 있는 경우 해당 영역을 웨이퍼 영역으로 인식한다.

또한, 제어부(50)는 적외선 영상에서 웨이퍼 영역으로 인식된 영역의 에지 형상에 직선부가 포함되어 있는지 또는 검출된 에지 형상 내의 직선부의 위치 및 직선부의 길이와 직선부의 전체길이 간의 비율 정보에 기초하여 각 웨이퍼의 영역을 식별할 수 있다.

보다 구체적으로 제어부(50)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 에지 형상에 직선부(L) 전체가 포함되어 있는 경우, 적외선 영상 내에 보여지는 웨이퍼의 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 웨이퍼의 전방 영역(F)으로 인식한다.

그리고, 제어부(50)는 (b)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 에지 형상에 직선부(L)의 일부가 포함되어 있는 경우, 포함된 직선부(L)의 위치가 적외선 영상의 우측에 위치하고, 포함된 직선부(L)의 길이(d1)가 직선부(L)의 전체길이(d) 대비 일정 값(예를 들어 전체길이(d)의 1/5) 이하라고 판단하면, 적외선 영상 내에 보여지는 웨이퍼의 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 웨이퍼의 좌측방 영역(L)으로 인식한다.

또한, 제어부(50)는 (c)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 에지 형상에 포함된 직선부(L)의 위치가 적외선 영상의 좌측에 위치하고, 포함된 직선부(L)의 길이(d2)가 직선부(L)의 전체길이(d) 대비 일정 값(예를 들어 전체길이(d)의 1/5) 이하라고 판단하면, 적외선 영상 내에 보여지는 웨이퍼의 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 웨이퍼의 우측방 영역(R)으로 인식한다.

마지막으로 제어부(50)는 (d)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 에지 형상에 원호부(C)만 포함되어 있는 경우, 적외선 영상 내에 보여지는 웨이퍼의 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 웨이퍼의 후방 영역(B)으로 인식한다.

상기와 같이, 본 발명은 웨이퍼의 에지정보에 포함된 직선부(L)의 위치 및 포함된 직선부(L)의 길이와 직선부(L)의 전체길이의 비율에 기초하여 각각의 웨이퍼의 전방위 영역을 용이하게 식별할 수 있으므로 웨이퍼의 전방위 영역의 온도를 보다 확실하게 모니터링 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치는 도면으로 도시하진 않았으나, 카메라부에 보트 전 영역에 수납된 웨이퍼의 가시광 영상을 촬영하는 CCD 카메라를 더 포함할 수 있다.

위와 같은 CCD 카메라는 각각의 열화상 카메라의 인접한 측방에 틸팅 가능하게 설치되고, 각각의 열화상 카메라의 상하 이동에 동반하여 상하 이동하게 된다.

제어부(50)는 CCD 카메라에서 촬영된 웨이퍼들의 가시광 영상을 촬영하고, 촬영된 가시광 영상에서 웨이퍼 영역을 특정한 후, 특정된 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 열화상 카메라에서 촬영된 적외선 영상에서 해당 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값과 매칭되는 적외선 영상 내의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하고, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산함으로써, 보트 전 영역에 수납된 개별 웨이퍼의 온도를 검출한다.

상기와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치는 적외선 영상에 비해 웨이퍼 영역을 보다 확실하게 식별할 수 있는 가시광 영상에서 웨이퍼 영역을 특정함에 따라 웨이퍼 영역을 보다 정확하게 특정할 수 있으므로 측정 정확도가 보다 향상된다.

또한, 가시광 영상을 통해 웨이퍼 영역이 보다 확실하게 식별됨에 따라 웨이퍼 영역 중 원하는 부분만을 특정하여 해당하는 부분의 온도를 신속하게 검출할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치
10 : 히터부 11 : 히터코일
12 : 히터하우징 20 : 내부 열전대 온도계
30 : 외부 열전대 온도계 40 : 카메라부
41 : 지지프레임 42 : 열화상 카메라
B : 보트 T : 반응관

Claims (5)

1. 길이 방향을 따라 다수의 웨이퍼가 수납되고 일방향으로 회전하는 보트가 수용된 반응관을 포함하는 웨이퍼 증착용 확산 노에 있어서,
   상기 반응관의 둘레를 따라 설치되고, 길이 방향을 따라 복수개로 구획된 상기 반응관의 각 영역을 개별적으로 가열하는 히터부와;
   상기 반응관의 각 영역 내부에 설치되고, 상기 반응관의 내부온도를 검출하는 내부 열전대 온도계와;
   상기 반응관의 각 영역 외부에 설치되고, 상기 확산 노의 내부온도를 검출하는 외부 열전대 온도계와;
   상기 반응관의 내부 중 상기 보트의 측방에 적어도 틸팅 또는 상하 이동 가능하게 설치되되, 상기 보트에 수납된 다수의 웨이퍼의 적외선 영상을 촬영하는 적어도 하나의 열화상 카메라를 포함하는 카메라부와;
   상기 내부 열전대 온도계로부터 검출된 반응관의 내부온도, 상기 외부 열전대 온도계로부터 검출된 확산 노의 내부온도 및 상기 카메라부로부터 검출된 각각의 웨이퍼의 온도에 기초하여 상기 히터부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 적외선 영상 내에 웨이퍼 템플릿 이미지와 일치하는 영역이 있는 경우 해당 영역을 웨이퍼 영역으로 인식하고,
   각 웨이퍼 영역의 에지에 직선부가 포함되어 있는지의 여부, 상기 직선부의 위치 및 상기 적외선 영상 내의 상기 직선부의 길이와 직선부의 전체 길이 간의 비율 정보에 기초하여 각 웨이퍼 영역을 식별하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 적외선 영상에서 각각의 웨이퍼 영역을 특정한 후, 특정된 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 변환된 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하며, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산하여 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 카메라부는
   상기 보트에 수납된 다수의 웨이퍼의 가시광 영상을 촬영하는 CCD 카메라를 더 포함하되,
   상기 제어부는
   상기 다수의 웨이퍼의 가시광 영상에서 각각의 웨이퍼 영역을 특정한 후, 상기 각각의 웨이퍼 영역을 3차원 좌표값으로 변환하고, 상기 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값과 매칭되는 상기 적외선 영상 내의 3차원 좌표값에 해당하는 픽셀의 밝기값을 산출하고, 산출된 픽셀의 밝기값에 기초하여 각각의 웨이퍼 영역의 3차원 좌표값에 해당하는 온도를 계산하여 각각의 웨이퍼의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 증착용 확산 노의 온도 조절장치.
   
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