KR102446726B1 - 투명 플레이트 및 그를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명 플레이트, 및 그를 포함하는 기판 처리 장치를 개시한다. 그의 장치는, 챔버와, 챔버 아래의 램프와, 챔버 내의 기판을 수납하는 플레이트를 포함한다. 플레이트는 제 1 투과율을 갖는 중심 영역과, 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함한다.

Description

투명 플레이트 및 그를 포함하는 기판 처리 장치{transparent plate and substrate processing apparatus}
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 상세하게는 투명 플레이트 및 그를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 복수의 단위 공정들에 통해 제조될 수 있다. 단위 공정들은 증착(deposition) 공정, 확산(diffusion) 공정, 열처리(annealing) 공정, 포토리소그래피(photo-lithography) 공정, 연마(polishing) 공정, 식각(etching) 공정, 이온주입 공정, 및 세정 공정을 포함할 수 있다. 그 중에 열처리 공정은 기판을 고온으로 가열하는 공정일 수 있다. 기판 내의 도전성 불순물은 안정화될 수 있다.
본 발명의 일 과제는 기판 가장자리의 열처리 불량을 방지할 수 있는 투명 플레이트 및 그를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 기판 처리 장치를 개시한다. 그의 장치는, 챔버; 상기 챔버 아래에 배치된 램프; 및 상기 챔버 내에 배치되고, 기판을 수납하는 플레이트를 포함한다. 여기서, 상기 플레이트는: 제 1 투과율을 갖는 중심 영역; 및 상기 중심 영역을 둘러싸고, 상기 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 투명 플레이트는, 제 1 투과율을 갖는 중심 영역; 및 상기 중심 영역의 외곽에 배치되고, 상기 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 기판 처리 장치는, 챔버; 상기 챔버의 아래에 배치되는 램프; 상기 챔버 내에 배치되는 플레이트; 및 상기 플레이트 상에 배치되고, 기판을 지지하는 핀들을 포함한다. 여기서, 상기 핀들은 상기 기판 반지름의 3/5 내지 2/3 지점에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 기판 처리 장치는, 챔버; 상기 챔버 아래에 배치된 하부 램프; 상기 챔버 내에 배치된 플레이트; 및 상기 플레이트 상에 배치되고, 상기 기판을 지지하는 핀들을 포함한다. 여기서, 상기 플레이트는: 제 1 투과율을 갖고, 상기 핀들 사이에 배치된 중심 영역; 및 상기 핀들을 고정하는 핀 홀들을 갖고, 상기 제 1 투과율과 다른 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 에지 영역에 비해 낮은 투과율을 갖는 중심 영역의 플레이트를 포함할 수 있다. 플레이트는 중심 영역으로 집중되는 광을 산란시켜 기판을 균일한 온도로 가열시킬 수 있다. 따라서, 기판 가장자리의 열처리 불량은 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 열처리 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 일반적인 단일 투과율의 플레이트 상의 기판의 온도를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 다른 도 3의 플레이트 상의 기판의 온도를 보여주는 그래프이다.
도 6은 도 3의 플레이트와 지지 핀들의 분해 단면도이다.
도 7은 도 3의 플레이트의 평면도이다.
도 8은 도 7의 기판의 중심으로부터 70mm 내지 약 130mm 지점들을 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8의 기판의 다른 위치들에서 시간에 따른 변위를 보여주는 그래프이다.
도 10은 도 7의 기판의 중심으로부터 70mm 내지 약 130mm 지점에서의 변위의 표준 편차를 보여준다.
도 11은 도 7의 지지 핀들 상의 기판의 배치 방향을 보여주는 평면도이다.
도 12는 도 2의 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 2의 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 14는 도 2의 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 15 및 도 16은 도 2의 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 명세서에서 챔버, 플라즈마, 윈도우, 블록, 지그, 전극, 및 플레이트는 일반적인 반도체 제조 설비 및 장치 용어들로 이해될 수 있을 것이다. 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 장치(10)를 개략적으로 보여준다.
도 1을 참조하면, 반도체 소자의 제조 장치(10)는 기판(W)의 단위 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단위 공정은 이온주입공정 및 열처리 공정(thermal process)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 단위 공정은 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 확산 공정, 연마 공정, 세정 공정, 및 에싱 공정을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 반도체 소자의 제조 장치(10)는 이온주입장치(20), 열처리 장치(30), 및 반송 장치(40)를 포함할 수 있다. 이온주입장치(20)는 기판(W)에 도전성 불순물을 이온 주입할 수 있다. 기판(W)은 반도체 웨이퍼를 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판(W)은 글래스 또는 플라스틱의 투명 기판을 포함할 수 있다. 열처리 장치(30)는 기판(W)을 고온으로 가열할 수 있다. 도전성 불순물은 활성화(activated)될 수 있다. 이와 달리, 반도체 소자의 제조 장치(10)는 이온주입장치(20)없이 열처리 장치(30) 단독으로 구성될 수도 있다. 반송 장치(40)는 이온주입 장치(20)와 열처리 장치(30) 사이에 배치될 수 있다. 반송 장치(40)는 기판(W)을 반송할 수 있다.
이하, 열처리 장치(30)에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 열처리 장치(30)의 일 예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 열처리 장치(30)는 고속 어닐링(Rapidly Thermal Annealing: RTA) 장치를 포함할 수 있다. 이와 달리, 열처리 장치(30)는, 고속 열 프로세스(Rapidly Thermal Process: RTP) 장치, 열 증착(thermal deposition) 장치 및 확산 장치를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 열처리 장치(30)는 챔버(100), 하부 램프들(110), 하부 반사 하우징(120), 상부 램프들(130), 상부 반사 하우징(140), 플레이트(150), 및 지지 핀들(160)을 포함할 수 있다. 기판(W)은 챔버(100) 내에 제공될 수 있다. 하부 램프들(110)과 상부 램프들(130)은 기판(W)에 하부 광(112)과 상부 광(132)을 각각 제공할 수 있다. 하부 반사 하우징(120) 및 상부 반사 하우징(140)은 하부 광(112)과 상부 광(132)을 각각 기판(W)으로 반사할 수 있다.
챔버(100)는 기판(W)에 대해 외부로부터 독립된 공간을 제공할 수 있다. 챔버(100)는 대기압의 질소(N2) 가스로 충진될 수 있다. 이와 달리, 챔버(100)는 대기압보다 낮은 진공도를 가질 수 있다. 예를 들어, 챔버(100)는 하부 벽(102), 상부 벽(104), 및 측벽(106)을 포함할 수 있다. 하부 벽(102) 및 상부 벽(104)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 하부 벽(102)과 상부 벽(104)은 글래스를 포함할 수 있다. 하부 벽(102) 및 상부 벽(104)은 하부 광(112)과 상부 광(132)을 각각 투과시킬 수 있다. 측벽(106)은 하부 벽(102)과 상부 벽(104) 사이를 연결할 수 있다. 측벽(106)은 하부 광(112)과 상부 광(132)을 기판(W)으로 반사할 수 있다. 측벽(106)은 금속을 포함할 수 있다. 이와 달리, 측벽(106)은 글래스와, 상기 글래스 상의 반사 코팅 층을 포함할 수 있다.
하부 램프들(110)은 챔버(100)의 하부 벽(102) 아래에 배치될 수 있다. 하부 램프들(110) 각각은 아크 램프를 포함할 수 있다. 하부 램프(110)의 하부 광(112)은 하부 벽(102)과 플레이트(150)를 투과할 수 있다. 하부 광(112)은 기판(W)의 하부 면으로 제공될 수 있다. 기판(W)은 하부 광(112)에 의해 수 초 내지 수십 초 동안 상온에서 약 500℃ 이상으로 가열될 수 있다.
하부 반사 하우징(120)은 하부 램프(110)의 아래에 배치될 수 있다. 하부 반사 하우징(120)은 하부 광(112)을 하부 벽(102)과 플레이트(150) 상의 기판(W)으로 반사할 수 있다.
상부 램프들(130)은 챔버(100)의 상부 벽(104) 위에 배치될 수 있다. 상부 램프들(130) 각각은 아크 램프를 포함할 수 있다. 상부 램프(130)의 상부 광(132)은 상부 벽(104)을 투과할 수 있다. 상부 광(132)은 기판(W)의 상부 면으로 제공될 수 있다. 기판(W)은 상부 광(132)에 의해 약 수 미리 초(milliseconds) 내지 수십 미리 초 동안에 약 1000℃ 내지 약 1500℃로 가열될 수 있다.
상부 반사 하우징(140)은 상부 램프(130) 상에 배치될 수 있다. 상부 반사 하우징(140)은 상부 광(132)을 챔버(100) 내의 기판(W)으로 반사할 수 있다.
플레이트(150)는 챔버(100) 내의 측벽 프레임들(wall frames, 101) 상에 지지될 수 있다. 기판(W)은 플레이트(150) 상에 제공될 수 있다. 플레이트(150)는 기판(W)을 수납할 수 있다. 일 예에 따르면, 플레이트(150)는 투명할 수 있다. 플레이트(150)는 하부 광(112)을 투과할 수 있다. 예를 들어, 플레이트(150)는 퀄츠 또는 사파이어를 포함할 수 있다.
지지 핀들(160)은 플레이트(150) 상에 배치될 수 있다. 지지 핀들(160)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판(W)은 플레이트(150)과 평행할 수 있다. 예를 들어, 지지 핀들(160)은 플레이트(150)와 동일한 퀄츠 또는 사파이어를 포함할 수 있다. 이와 달리, 지지 핀들(160)은 테프론, 에폭시 수지, 또는 탄성체를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 플레이트(150)의 일 예를 보여준다.
도 3을 참조하면, 플레이트(150)는 중심 영역(152)과 에지 영역(154)을 포함할 수 있다. 중심 영역(152)은 지지 핀들(160) 사이에 배치될 수 있다. 에지 영역(154)은 중심 영역(152)을 둘러쌀 수 있다.
에지 영역(154)은 지지 핀들(160)의 외곽에 배치될 수 있다. 예를 들어, 에지 영역(154)은 평탄 영역(154a), 리세스 영역(154b), 및 경사 영역(153a)을 포함할 수 있다. 평탄 영역(154a)은 중심 영역(152)에 인접하여 배치될 수 있다. 평탄 영역(154a)은 중심 영역(152)과 동일한 레벨의 상부 면을 가질 수 있다. 리세스 영역(154b)은 중심 영역(152)과 이격하여 배치될 수 있다. 리스세 영역(154b)은 중심 영역(152)보다 리세스될 수 있다. 경사 영역(153a)은 평탄 영역(154a)과 리세스 영역(154b)사이에 배치될 수 있다. 경사 영역(153a)은 기판(W)의 가장자리 아래에 정렬될 수 있다. 기판(W)은 하부 광(112) 및 상부 광(132)의 고열에 의해 위 아래로 휘어질 수 있다. 휘어진 기판(Wb)의 가장자리는 경사 영역(153a)의 경사면(153)을 따라 접촉될 수 있다. 경사면(153)은 휘어진 기판(Wb)의 가장자리의 손상을 최소화할 수 있다.
중심 영역(152)과 에지 영역(154)의 투과율은 다를 수 있다. 일 예에 따르면, 중심 영역(152)의 제 1 투과율은 에지 영역(154)의 제 2 투과율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 중심 영역(152)은 사파이어를 포함하고, 에지 영역(154)은 퀄츠를 포함할 수 있다. 사파이어는 퀄츠보다 낮은 투과율을 가질 수 있다. 이와 달리, 중심 영역(152)과 에지 영역(154)는 동일한 퀄츠를 포함할 수 있다. 중심 영역(152)은 불투명한 불순물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 불투명한 불순물은 금속, 또는 유색 물질을 포함할 수 있다. 중심 영역(152)과 에지 영역(154)이 불투명한 불순물을 가질 경우, 중심 영역(152)의 불투명한 불순물의 농도는 에지 영역(154)의 불투명한 불순물의 농도보다 높을 수 있다. 따라서, 플레이트(150)는 이중 투과율을 가질 수 있다. 이와 달리, 플레이트(150)는 다중 투과율을 가질 수도 있다.
도 4는 일반적인 단일 투과율의 플레이트 상의 기판(W)의 온도를 보여준다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 단일 투과율의 일반적인 플레이트는 불균일하게 가열될 수 있다. 예를 들어, 단일 투과율의 일반적인 플레이트는 기판(W)의 중심의 온도는 기판(W)의 가장자리의 온도보다 높을 수 있다. 단일 투과율의 일반적인 플레이트는 하부 광(112)을 균일하게 투과할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 하부 광(112)은 기판(W)의 중심으로 집중될 수 있다. 하부 램프들(110)은 주로 중심 영역(152)의 아래에 배치되기 때문이다. 이와 달리, 하부 광(112)은 하부 반사 하우징(120)의 반사에 의해 기판(W)의 중심으로 집중될 수 있다. 기판(W)의 중심은 가장자리보다 높은 온도로 가열될 수 있다. 기판(W)의 중심은 약 1200℃ 정도로 가열되고, 기판(W)의 가장자리는 약 1150℃ 정도로 가열될 수 있다. 따라서, 단일 투과율의 일반적인 플레이트는 기판(W) 가장자리의 열처리 불량을 발생시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플레이트(150) 상의 기판(W)의 온도를 보여준다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 플레이트(150)는 기판(W)을 균일한 온도로 가열시킬 수 있다. 플레이트(150)의 중심 영역(152)은 기판(W)의 중심으로 향하는 하부 광(112)의 일부를 산란 시킬 수 있다. 이와 달리, 중심 영역(152)은 기판(W)의 중심으로 향하는 하부 광(112)의 일부를 흡수할 수 있다. 하부 광(112)은 중심 영역(152)과 에지 영역(154)에서 동일한 세기로 투과할 수 있다. 기판(W)은 약 1200℃의 온도로 균일하게 가열될 수 있다. 따라서, 기판(W) 가장자리의 열처리 불량은 방지될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 지지 핀들(160)은 중심 영역(152)에 인접한 에지 영역(154)의 평탄 영역(154a) 상에 배치될 수 있다. 이와 달리, 지지 핀들(160)은 에지 영역(154)에 인접한 중심 영역(152) 상에 배치될 수 있다.
도 6은 도 3의 플레이트(150)와 지지 핀들(160)의 분해 단면도이다.
도 6을 참조하면, 플레이트(150)는 핀 홀들(151)을 가질 수 있다. 지지 핀들(160)은 플레이트(150)의 핀 홀들(151) 내에 삽입될 수 있다. 지지 핀들(160)과 핀 홀들(151)은 일대일 대응될 수 있다. 핀 홀들(151)은 지지 핀들(160)을 고정할 수 있다. 핀 홀들(151)은 에지 영역(154)의 평탄 영역(154a) 상에 배치될 수 있다. 이와 달리, 핀 홀들(151)은 중심 영역(152) 상에 배치될 수도 있다.
도 7은 도 3의 플레이트(150)의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 지지 핀들(160)은 4개일 수 있다. 4개의 지지 핀들(160)은 정사각형의 꼭지점에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 이와 달리, 지지 핀들(160)은 3개, 5개, 또는 6개일 수 있다. 예를 들어, 지지 핀들(160) 각각은 기판(W)의 중심으로부터 약 70mm 내지 약 130mm에 배치될 수 있다. 기판(W)은 약 150mm의 반경을 가질 수 있다. 기판(W)은 열처리 시에 위 아래로 요동(fluctuate)칠 수 있다.
도 8은 도 7의 기판(W)의 중심(o)으로부터 70mm 내지 약 130mm 지점들(a-f)을 보여준다. 도 9는 도 8의 기판(W)의 다른 위치들에서 시간에 따른 변위(displacement)를 보여준다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판(W)의 중심으로부터 70mm 내지 약 130mm 지점들(a-f)은 위 아래 방향의 변위(displacement)로 요동칠 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 중심으로부터 70mm의 지점(a)은 0.01초 동안에 위 방향으로 최대 약 1.2mm로부터 아래 방향으로 최대 약 -0.6mm까지 모두(total) 약 1.8mm 정도의 변위로 요동칠 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)은 위 방향으로 최대 약 0.8mm로부터 아래 방향으로 최대 약 -0.3mm까지의 약 1.1mm 정도의 변위로 요동칠 수 있다. 기판(W)이 150mm의 반경을 가질 때, 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)은 기판(W) 반지름의 3/5 위치에 대응될 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 100mm의 지점(c)은 위 방향으로 최대 0.8mm로부터 아래 방향으로 최대 약 -0.35mm까지의 약 1.15mm의 변위로 요동칠 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 100mm의 지점(b)은 기판(W) 반지름의 2/3 위치에 대응될 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 110mm의 지점(d)은 위 방향으로 최대 약 1mm에서부터 아래 방향으로 최대 약 -0.6mm까지의 약 1.6mm정도의 변위로 요동칠 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 120mm의 지점(e)은 위 방향으로 최대 약 1.1mm에서부터 아래 방향으로 최대 약 -1mm까지의 약 2.1mm의 변위로 요동칠 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 130mm의 지점(f)은 위 방향으로 최대 약 1.2mm에서부터 아래 방향으로 최대 약 -1.6mm까지의 약 2.8mm의 변위로 요동칠 수 있다.
따라서, 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)과, 100mm의 지점(c)은 70mm의 지점(a), 110mm의 지점(d), 120mm의 지점(e), 및 130mm의 지점(f)에 비해 작은 변위로 요동칠 수 있다.
다시 도 7 내지 도 9를 참조하면, 지지 핀들(160)은 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)과, 100mm의 지점(c) 사이의 플레이트(150) 상에 배치될 경우, 기판(W)은 열처리 공정 시 가장 안정할 수 있다. 즉, 지지 핀들(160)이 기판(W) 반지름의 3/5 위치와 2/3 위치 사이에 배치될 때, 기판(W)은 안정할 수 있다. 더불어, 핀 홀들(151)은 기판(W) 반지름의 3/5 내지 2/3의 플레이트(150) 상에 배치될 수 있다.
도 10은 도 7의 기판(W)의 중심으로부터 70mm 내지 약 130mm 지점들(a-f)의 변위들의 표준 편차를 보여준다.
도 10을 참조하면, 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)과, 100mm의 지점(c)의 변위들의 표준 편차는 70mm의 지점(a), 110mm의 지점(d), 120mm의 지점(e), 및 130mm의 지점(f)의 변위들의 표준 편차보다 작을 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 중심으로부터 70mm의 지점(a)의 변위의 표준 편차는 0.38일 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 90mm의 지점(b)의 변위의 표준 편차는 0.27일 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 100mm의 지점(c)의 변위의 표준 편차는 0.27일 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 110mm의 지점(d)의 변위의 표준 편차는 0.34일 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 120mm 지점(e)의 변위의 표준 편차는 0.44일 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터 130mm 지점(f)의 변위의 표준 편차는 0.58일 수 있다. 표준 편차가 작아질수록, 기판(W)은 지지 핀(160) 상에 안정적으로 지지될 수 있다. 따라서, 기판(W)은 그의 반지름의 3/5과 2/3 사이의 지지 핀들(160) 상에서 가장 안정할 수 있다.
도 11은 도 7의 지지 핀들(160) 상의 기판(W)의 배치 방향을 보여준다.
도 11을 참조하면, 기판(W)의 노치(180)의 연장선(170)은 지지 핀들(160) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 노치(180)는 기판(W)의 중심에서 실리콘 웨이퍼의 <110> 결정 방향에 대응될 수 있다. 지지 핀들(160)이 기판(W)의 노치(180)의 연장선(170) 상에 배치될 경우, 기판(W)은 지지 핀들(160)에 의해 쉽게 파손될 수 있다. 때문에, 기판(W)은 지지 핀들(160)과 노치(180)의 연장선(170)이 오버랩하지 않도록 제공될 수 있다.
도 12는 도 2의 플레이트(150)의 일 예를 보여준다.
도 12를 참조하면, 플레이트(150)가 단일 투명 재질로 이루어질 경우, 중심 영역(152)의 표면 거칠기는 에지 영역(154)의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 일 예에 따르면, 중심 영역(152)과 에지 영역(154)은 제 1 요철들(152a)과 제 2 요철들(154c)을 각각 가질 수 있다. 제 1 요철들(152a)과 제 2 요철들(154c) 중 적어도 하나는 샌드 에칭 방법으로 형성될 수 있다. 제 1 요철들(152a)의 크기는 제 2 요철들(154c)의 크기보다 클 수 있다. 이와 달리, 제 1 요철들(152a)의 밀도는 제 2 요철들(154c)의 밀도보다 클 수 있다. 중심 영역(152)은 제 1 요철들(152a)과 제 2 요철들(154c)은 하부 광(112)을 산란시킬 수 있다. 제 1 요철들(152a)은 하부 광(112)을 제 2 요철들(154c)보다 많이 산란시킬 수 있다. 제 1 요철들(152a)은 중심 영역(152)으로 집중된 하부 광(112)의 일부를 산란시킬 수 있다. 하부 광(112)의 투과 세기는 중심 영역(152)과 에지 영역(154)에서 동일할 수 있다. 이와 달리, 제 1 요철들(152a)과 제 2 요철들(154c)은 하부 광(112)을 반사할 수 있다. 제 1 요철들(152a)은 하부 광(112)을 제 2 요철들(154c)보다 많이 반사할 수 있다. 제 1 요철들(152a)은 중심 영역(152)로 집중되는 하부 광(112)의 일부를 반사할 수 있다. 하부 광(112)은 중심 영역(152)과 에지 영역(154)의 플레이트(150)을 일정한 광량으로 투과할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 플레이트(150)는 가장자리 불량 없이 기판(W)을 균일한 온도로 가열시킬 수 있다.
도 13은 도 2의 플레이트(150)의 일 예를 보여준다.
도 13을 참조하면, 플레이트(150)는 중심 영역(152) 상의 광 흡수 패턴(156)을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 광 흡수 패턴(156)은 반 투과 박막(transflective film), 또는 나노 패턴(nano-pattern)일 수 있다. 예를 들어, 광 흡수 패턴(156)은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 탄소나노튜브, 그래핀, 또는 그라파이트를 포함할 수 있다. 이와 달리, 광 흡수 패턴(156)은 금속, 유전체, 및 폴리머의 나노 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 흡수 패턴(156)은 플레이트(150) 상부 면에 배치될 수 있다. 이와 달리, 광 흡수 패턴(156)은 플레이트(150)의 하부 면에 배치될 수도 있다. 광 흡수 패턴(156)은 중심 영역(152)으로 집중된 하부 광(112)의 일부를 흡수할 수 있다.
도 14는 도 2의 플레이트(150)의 일 예를 보여준다.
도 14를 참조하면, 플레이트(150)가 단일 투명 재질로 이루어질 경우, 플레이트(150)의 중심 영역(152)은 에지 영역(154)보다 두꺼울 수 있다. 일 예에 따르면, 중심 영역(152)의 하부 면(155)은 에지 영역(154)의 하부 면(157)보다 낮을 수 있다. 플레이트(150)의 투과율은 두께에 반비례할 수 있다. 중심 영역(152)의 투과율은 에지 영역(154)의 투과율보다 낮을 수 있다. 중심 영역(152)은 기판(W)의 중심으로 집중되는 하부 광(112)의 일부를 흡수할 수 있다. 하부 광(112)의 투과 세기는 중심 영역(152)과 에지 영역(154)에서 동일할 수 있다.
도 15 및 도 16은 도 2의 플레이트(150)의 일 예를 보여준다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 플레이트(150)의 중심 영역(152)은 트렌치(158)를 가질 수 있다. 트렌치(158)는 지지 핀들(160) 사이에 배치될 수 있다. 트렌치(158)는 지지 핀들(160) 사이의 휘어진 기판(Wb)과 플레이트(150)의 접촉을 최소화할 수 있다. 즉, 트렌치(158)는 열처리 시 기판(W)의 충돌 손상을 방지할 수 있다. 트렌치(158)의 폭은 지지 핀들(160)의 높이 및 거리에 따라 달라질 수 있다. 일 예에 따르면, 지지 핀들(160)의 높이가 증가할수록 트렌치(158)의 폭은 줄어들 수 있다. 예를 들어, 지지 핀들(160)이 약 1.2mm의 높이를 가질 때, 트렌치({158}는 약 80mm의 폭을 가질 수 있다. 지지 핀들(160)이 약 1.4mm의 높이를 가질 때, 트렌치(158)는 약 40mm의 폭을 가질 수 있다. 이와 달리, 지지 핀들(160) 사이의 거리가 줄어들수록 트렌치(158)의 폭은 줄어들 수 있다.
트렌치(158) 내부와 트렌치(1158) 외곽의 중심 영역(152)은 하부 광(112)에 대해 제 1 투과율을 가질 수 있다. 예를 들어, 트렌치(158) 바닥과 트렌치(158)의 외곽의 불투명한 불순물 농도는 서로 다를 수 있다. 이와 달리, 트렌치(158) 내부와 트렌치(158) 외곽의 표면 거칠기는 다를 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 챔버;
    상기 챔버 아래에 배치된 램프; 및
    상기 챔버 내에 배치되고, 기판을 수납하는 플레이트를 포함하되,
    상기 플레이트는:
    제 1 투과율을 갖는 중심 영역; 및
    상기 중심 영역을 둘러싸고, 상기 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함하되,
    상기 중심 영역과 상기 에지 영역은 불투명 불순물을 포함하되,
    상기 불투명 불순물의 농도는 상기 에지 영역보다 상기 중심 영역에서 높은 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트 상에 배치되고 상기 기판을 지지하는 복수개의 핀들을 더 포함하되,
    상기 플레이트는 상기 에지 영역 상에 배치되고 상기 핀들을 고정하는 복수개의 핀 홀들을 갖는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 핀들은 상기 기판 반지름의 3/5와 2/3 사이의 상기 플레이트 상에 배치되는 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 에지 영역은:
    상기 중심 영역에 인접하여 배치되고, 상기 중심 영역과 동일한 레벨의 상부 면을 갖는 평탄 영역;
    상기 중심 영역에 이격하여 배치되고, 상기 중심 영역보다 리세스된 리세스 영역; 및
    상기 리세스 영역과 상기 평탄 영역 사이에 배치되고, 상기 기판의 가장자리에 오버랩되는 경사 영역을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 핀 홀들은 상기 평탄 영역 상에 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 불투명 불순물은 금속 또는 유색 물질을 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 영역의 표면 거칠기는 상기 에지 영역의 표면 거칠기보다 큰 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 영역은 광 흡수 패턴을 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 영역은 상기 에지 영역보다 두껍고, 상기 중심 영역의 하부 면은 상기 에지 영역의 하부 면보다 낮은 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 영역은 트렌치를 갖는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 투과율을 갖는 중심 영역; 및
    상기 중심 영역의 외곽에 배치되어 상기 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함하되,
    상기 중심 영역은 사파이어를 포함하고,
    상기 에지 영역은 퀄츠를 포함하는 투명 플레이트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 에지 영역은 복수개의 핀 홀들을 포함하는 투명 플레이트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 핀 홀들은 상기 투명 플레이트 상에 제공되는 기판의 반지름의 3/5 내지 2/3의 상기 에지 영역 상에 배치되는 투명 플레이트.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 에지 영역은:
    상기 중심 영역에 인접하여 상기 핀 홀들을 갖고, 상기 중심 영역과 동일한 레벨의 상부 면을 갖는 평탄 영역;
    상기 중심 영역에 이격하여 배치되고, 상기 중심 영역보다 리세스된 리세스 영역; 및
    상기 리세스 영역과 상기 평탄 영역 사이에 배치되는 경사 영역을 포함하는 투명 플레이트.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 중심 영역은 트렌치를 포함하는 투명 플레이트.
  16. 챔버;
    상기 챔버의 아래에 배치되는 램프; 및
    상기 램프 상의 상기 챔버 내에 배치되어 기판을 수납하는 플레이트를 포함하되,
    상기 플레이트는:
    제 1 투과율을 갖는 중심 영역; 및
    상기 중심 영역의 외곽에 배치되어 상기 제 1 투과율보다 높은 제 2 투과율을 갖는 에지 영역을 포함하되,
    상기 중심 영역은 사파이어를 포함하고,
    상기 에지 영역은 퀄츠를 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 에지 영역은:
    상기 중심 영역에 인접하여 배치되고, 상기 중심 영역과 동일한 레벨의 상부 면을 갖는 평탄 영역;
    상기 중심 영역에 이격하여 배치되고, 상기 중심 영역보다 리세스된 리세스 영역; 및
    상기 리세스 영역과 상기 평탄 영역 사이에 배치되고, 상기 기판의 가장자리에 오버랩되는 경사 영역을 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 중심 영역은 상기 중심 영역을 불투명하게 하는 불순물을 갖는 기판 처리 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 플레이트 상에 배치되고, 기판을 지지하는 핀들을 더 포함하되
    상기 핀들은 정사각형의 꼭지점들에 대응하는 4개를 포함하는 기판 처리 장치.
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