KR20000046752A - Apparatus for controlling heater for wafer chuck - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 척 히터 제어장치에 관한 것으로, 특히 포토 레지스터 제거(PR strip) 및 스컴 제거(descum) 공정에서 사용되는 챔버의 웨이퍼 척을 가열하기 위한 히터의 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer chuck heater control device, and more particularly, to a heater control device for heating a wafer chuck of a chamber used in photoresist stripping (PR strip) and scum removal processes.
반도체 제조공정에서 웨이퍼를 현상한 후 감광막이 제거되어야 할 부분에 빛을 받은 감광막 조각, 즉 스컴(scum)이 남아있게 된다. 이 스컴은 조사된 감광막 패턴을 따라 나타나는데, 균일하고 얇은 감광막을 형성한다. 이는 현상 검사에서는 나타나지 않으며, 식각 후에 나타나게 된다. 스컴이 발생하는 원인은 공기중의 오존 또는 산화질소와의 반응과 과도한 소프트 베이크 등 두 가지 원인이 있다. 이 스컴은 식각을 전반적으로 또는 부분적으로 방해하기 때문에 눈에 보이는 정도의 스컴 현상을 나타낸 웨이퍼는 스컴제거 작업을 실시해야 한다.After the wafer is developed in the semiconductor manufacturing process, a portion of the photosensitive film, that is, a scum, remains after the photosensitive film is removed. This scum appears along the irradiated photoresist pattern, forming a uniform and thin photoresist. This does not appear in the development test, but after etching. There are two causes of scum: reaction with ozone or nitric oxide in the air and excessive soft bake. Since the scum interferes with the etching in whole or in part, the wafer showing the scum phenomenon visible should be removed.
상술한 스컴 제거 공정뿐만 아니라 포토 레지스트 스트립(PR strip) 공정을 수행하기 위해서는 다른 공정과 달리 챔버 내의 웨이퍼 척을 가열해야 할 필요가 있다. 따라서 스컴 제거 공정 또는 포토 레지스트 스트립 공정에서 사용되는 웨이퍼 척은 별도의 히터를 통해 가열되도록 이루어진다.In order to perform the photoresist strip (PR strip) process as well as the scum removal process described above, it is necessary to heat the wafer chuck in the chamber unlike other processes. Therefore, the wafer chuck used in the scum removal process or the photoresist strip process is made to be heated by a separate heater.
도 1은 반도체 제조장치의 스컴 제거 공정 또는 포토 레지스트 스트립 공정에서 사용되는 챔버의 웨이퍼 척과 히터의 결합을 나타낸 도면으로서, (a)는 평면도이고 (b)는 단면도이다. 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 척(102)의 상부면에는 웨이퍼(104)가 안착된다. 도 1(a)에는 나타나있지 않으나 웨이퍼 척(102)의 하부에는 전원공급선(106)을 통하여 공급되는 전원을 이용하여 웨이퍼 척(102)을 일정한 온도로 유지시키기 위한 히터(110)가 부착되어 있다. 웨이퍼 척(102)에 부착된 히터(110)는 도 1(b)에 잘 나타나 있다. 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 척(102)의 하부에 부착된 히터(110)에는 전원공급선(106)을 통하여 교류 120볼트가 공급되어 히터(110) 내부의 열원에서 발열작용이 일어날 수 있도록 구성된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a combination of a wafer chuck and a heater of a chamber used in a scum removal process or a photoresist strip process of a semiconductor manufacturing apparatus, wherein (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view. As shown in FIG. 1A, the wafer 104 is seated on the upper surface of the wafer chuck 102. Although not shown in FIG. 1A, a heater 110 is attached to the lower portion of the wafer chuck 102 to maintain the wafer chuck 102 at a constant temperature using power supplied through the power supply line 106. . The heater 110 attached to the wafer chuck 102 is shown well in FIG. 1 (b). As shown in FIG. 1B, an AC 120 volt may be supplied to the heater 110 attached to the lower portion of the wafer chuck 102 through a power supply line 106 to generate heat from a heat source inside the heater 110. It is configured to be.
도 2는 종래의 웨이퍼 척 히터 제어장치를 나타낸 블록도이다. 전원공급단자를 통하여 120볼트의 교류전력(AC)이 공급되면 전원공급단자의 일단에 연결된 컨택터(202)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 된다. 이 컨택터(202)는 대전력용 릴레이와 같은 역할을 한다. 컨택터(202)를 통과한 전원은 차단기(204)에 전달된다. 차단기(204)는 안전장치로서 수동으로 턴 온시킨다. 차단기(204)가 턴 온되면 컨택터(206)가 턴 온되어 전원이 릴레이(208)에 전달된다. 이 릴레이(208)는 릴레이 제어부(210)에 의해 제어된다. 릴레이(208)를 통과한 전원은 또 다른 릴레이(212)(214)를 통하여 히터의 발열부(226a)(226b)에 전달된다. 히터의 발열부(226a)(226b)는 웨이퍼 척(224)을 일정한 온도로 유지시킨다. 전원공급단자의 타단은 히터(224)에 직접 연결된다. 상술한 콘택터(202)(206)와 릴레이(208)는 실제로 웨이퍼 척 히터의 외부에 연결되어 전원공급 경로를 제어하는 장치이다. 히터 내부에는 릴레이(212)(214)가 장착되며, 이 두 릴레이(212)(214)는 중앙처리장치(CPU)(220)와 입출력 인터페이스(218), 두 개의 릴레이 제어부(216)(222)에 의해 제어된다.Figure 2 is a block diagram showing a conventional wafer chuck heater control device. When 120 volts of AC power is supplied through the power supply terminal, the contactor 202 connected to one end of the power supply terminal is turned on from the turned off state. This contactor 202 serves as a high power relay. Power passing through the contactor 202 is delivered to the breaker 204. The breaker 204 is manually turned on as a safety device. When the breaker 204 is turned on, the contactor 206 is turned on and power is delivered to the relay 208. This relay 208 is controlled by the relay control unit 210. Power passing through the relay 208 is transmitted to the heating parts 226a and 226b of the heater through another relay 212 and 214. The heating parts 226a and 226b of the heater maintain the wafer chuck 224 at a constant temperature. The other end of the power supply terminal is directly connected to the heater 224. The contactors 202 and 206 and the relay 208 described above are actually connected to the outside of the wafer chuck heater to control the power supply path. In the heater, relays 212 and 214 are mounted, and these two relays 212 and 214 are a central processing unit (CPU) 220 and an input / output interface 218, and two relay controllers 216 and 222. Controlled by
히터의 발열부(226a)(226b)가 가열되면 웨이퍼 척(224)에 일정한 온도의 열이 공급되어 포토 레지스터 제거 공정이나 스컴 제거 공정이 진행될 수 있도록 한다. 도 2에서 알 수 있듯이 히터의 발열부는 웨이퍼 척 전체에 균일한 온도를 제공하기 위하여 적어도 두 개 이상의 발열부를 갖도록 구성된다. 도 2에는 두 개의 발열부가 도시되어 있는데, 이와 같은 적어도 두 개 이상의 발열부 가운데 일부에 고장이 발생하여 발열작용이 이루어지지 않는 경우에는 공정을 진행하는데 필요한 충분한 온도가 제공되지 못하여 불량이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라 발열부의 일부분이 동작하지 않으면 나머지 히터 제어장치는 공정에 필요한 충분한 온도를 제공하기 위하여 나머지 발열부에 과다한 전류를 공급하게 되며, 이는 발열부의 수명을 단축시키는 원인이 된다.When the heating parts 226a and 226b of the heater are heated, heat of a constant temperature is supplied to the wafer chuck 224 so that the photoresist removing process or scum removing process may be performed. As can be seen in Figure 2, the heat generating portion of the heater is configured to have at least two heat generating portions to provide a uniform temperature throughout the wafer chuck. 2 shows two heat generating parts. When some of the at least two heat generating parts fail and a heat generating action is not performed, a sufficient temperature necessary to proceed with the process may not be provided and a defect may occur. . In addition, when a part of the heat generating unit does not operate, the remaining heater controller supplies excessive current to the remaining heat generating unit to provide sufficient temperature required for the process, which causes a shortening of the life of the heat generating unit.
따라서 본 발명은 히터에 공급되는 전원의 변화를 통하여 히터가 정상적으로 동작하는지를 검출하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to detect whether the heater operates normally through the change of the power supplied to the heater.
이와 같은 목적의 본 발명은 전류 검출수단과 비교수단, 신호 발생수단을 포함하여 이루어진다.The present invention for this purpose comprises a current detection means, a comparison means, a signal generating means.
전류 검출수단은 상기 웨이퍼 척 히터에 공급되는 전류량을 검출한다.The current detecting means detects the amount of current supplied to the wafer chuck heater.
비교수단은 기준신호를 가지며, 상기 전류 검출수단의 검출 전류량과 상기 기준신호의 크기를 비교하고, 상기 검출 전류량이 상기 기준신호보다 작으면 제 1 신호를 발생시킨다.The comparison means has a reference signal, and compares the detected current amount of the current detection means with the magnitude of the reference signal, and generates a first signal if the detected current amount is smaller than the reference signal.
신호 발생수단은 상기 제 1 신호가 발생하면 공정을 중단시키기 위한 제 2 신호를 발생시킨다.The signal generating means generates a second signal for stopping the process when the first signal is generated.
도 1은 반도체 제조장치의 스컴 제거 공정 또는 PR 스트립 공정에서 사용되는 챔버의 웨이퍼 척과 히터의 결합을 나타낸 도면으로서, (a)는 평면도이고 (b)는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a combination of a wafer chuck and a heater of a chamber used in a scum removal process or a PR strip process of a semiconductor manufacturing apparatus, wherein (a) is a plan view and (b) is a sectional view.
도 2는 종래의 웨이퍼 척 히터 제어장치를 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing a conventional wafer chuck heater control device.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척 히터 제어장치를 나타낸 블록도.Figure 3 is a block diagram showing a wafer chuck heater control apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
102, 224, 324 : 웨이퍼 척 104 : 웨이퍼102, 224, 324: wafer chuck 104: wafer
106 : 전원공급선 108 : 전원공급장치106: power supply line 108: power supply device
110 : 열선 202, 206, 302, 306 : 컨택터110: heating wire 202, 206, 302, 306: contactor
204 : 차단기 208, 212, 214, 308, 312, 314 : 릴레이204: circuit breaker 208, 212, 214, 308, 312, 314: relay
226a, 226b, 326a, 326b : 발열부 328 : 전류검출센서226a, 226b, 326a, 326b: heat generating unit 328: current detection sensor
330 : 직류 변환부 332 : 비교기330: DC converter 332: comparator
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 척 히터 제어장치를 나타낸 블록도이다.Referring to Figure 3 the preferred embodiment of the present invention made as described above is as follows. 3 is a block diagram showing a wafer chuck heater control apparatus according to the present invention.
전원공급단자를 통하여 120볼트의 교류전력(AC)이 공급되면 전원공급단자의 일단에 연결된 컨택터(302)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 된다. 이 컨택터(302)는 대전력용 릴레이와 같은 역할을 한다. 컨택터(302)를 통과한 전원은 차단기(304)에 전달된다. 차단기(304)는 안전장치로서 수동으로 턴 온시킨다. 차단기(304)가 턴 온되면 컨택터(306)가 턴 온되어 전원이 릴레이(308)에 전달된다. 이 릴레이(308)는 릴레이 제어부(310)에 의해 제어된다. 릴레이(308)를 통과한 전원은 또 다른 릴레이(312)(314)를 통하여 히터의 발열부(326a)(326b)에 전달된다. 히터의 발열부(326a)(326b)는 웨이퍼 척(324)을 일정한 온도로 유지시킨다. 전원공급단자의 타단은 히터(324)에 직접 연결된다. 상술한 콘택터(302)(306)와 릴레이(308)는 실제로 웨이퍼 척 히터의 외부에 연결되어 전원공급 경로를 제어하는 장치이다. 히터 내부에는 릴레이(312)(314)가 장착되며, 이 두 릴레이(312)(314)는 중앙처리장치(CPU)(320)와 입출력 인터페이스(318), 두 개의 릴레이 제어부(316)(322)에 의해 제어된다.When 120 volts of AC power is supplied through the power supply terminal, the contactor 302 connected to one end of the power supply terminal is turned on from the turned off state. This contactor 302 acts like a high power relay. Power passing through the contactor 302 is delivered to the breaker 304. The breaker 304 is manually turned on as a safety device. When breaker 304 is turned on, contactor 306 is turned on and power is delivered to relay 308. This relay 308 is controlled by the relay control part 310. Power passing through the relay 308 is transmitted to the heating parts 326a and 326b of the heater through another relay 312 and 314. The heat generating parts 326a and 326b of the heater maintain the wafer chuck 324 at a constant temperature. The other end of the power supply terminal is directly connected to the heater 324. The above-described contactors 302, 306 and relays 308 are actually devices connected to the outside of the wafer chuck heater to control the power supply path. In the heater, relays 312 and 314 are mounted, and these two relays 312 and 314 are a central processing unit (CPU) 320 and an input / output interface 318 and two relay controllers 316 and 322. Controlled by
히터의 발열부(326a)(326b)가 가열되면 웨이퍼 척(324)에 일정한 온도의 열이 공급되어 포토 레지스터 제거 공정이나 스컴 제거 공정이 진행될 수 있도록 한다. 도 2에서 알 수 있듯이 히터의 발열부는 웨이퍼 척 전체에 균일한 온도를 제공하기 위하여 적어도 두 개 이상의 발열부(326a)(326b)를 갖도록 구성된다. 웨이퍼 척(224)의 온도가 공정을 진행하는데 필요한 온도(스컴 제거는 25℃, 포토 레지스트 스트립은 250℃)보다 낮으면 릴레이(312)(314)를 턴 온시켜서 발열작용이 이루어질 수 있도록 하고, 반대로 공정 온도가 너무 높으면 릴레이(312)(314)를 턴 오프 시켜서 발열작용이 이루어지지 않도록 한다.When the heating parts 326a and 326b of the heater are heated, heat of a constant temperature is supplied to the wafer chuck 324 so that the photoresist removing process or scum removing process may proceed. As can be seen in Figure 2, the heat generating portion of the heater is configured to have at least two heat generating portions (326a, 326b) to provide a uniform temperature throughout the wafer chuck. When the temperature of the wafer chuck 224 is lower than the temperature required to proceed the process (scum removal is 25 ° C., the photoresist strip is 250 ° C.), the relays 312 and 314 are turned on so that heat generation can be performed. On the contrary, if the process temperature is too high, the relays 312 and 314 are turned off to prevent the heating operation.
발열부(326a)(326b)에 연결되는 전원선에는 전류검출 센서(328)가 연결되어 공급되는 전류량을 검출한다. 전류검출센서(328)에서 검출된 전류량은 직류 변환부(330)에 의해 직류레벨(A)로 변환되어 비교기(332)에 입력된다. 비교기(332)에는 기준전압(B)이 설정되어 있다. 이 기준전압(B)은 두 개의 발열부(326a)(326b) 가운데 하나가 동작하지 않을 때 히터 내부의 저항 값에 의해 결정되는 전압레벨이다.The current detection sensor 328 is connected to the power supply line connected to the heat generating units 326a and 326b to detect the amount of current supplied. The amount of current detected by the current detection sensor 328 is converted into a DC level A by the DC converter 330 and input to the comparator 332. The reference voltage B is set in the comparator 332. This reference voltage B is a voltage level determined by the resistance value inside the heater when one of the two heat generating units 326a and 326b does not operate.
실제로 아스펜(ASPEN) 사의 제품을 예로 들면, 두 개의 발열부(326a)(326b)가 모두 정상적으로 동작할 때 전체 저항은 8Ω이다. 120볼트의 전원이 공급된다고 가정하면 발열부(326a)(326b)에 흐르는 전류의 양은 15Α(120/8)이다. 만약 하나의 발열부(326a)가 동작하지 않는다면 저항은 16Ω으로 증가하고 전류량은 7.5Α로 감소한다. 전류검출센서(328)가 이 전류변화를 검출하고 직류변환부(330)가 이 전류량을 직류전압으로 변환하는 것이다.In fact, the product of Aspen Co., Ltd. is taken as an example. When both of the heat generating units 326a and 326b operate normally, the total resistance is 8Ω. Assuming 120 volts of power is supplied, the amount of current flowing through the heat generating portions 326a and 326b is 15 A (120/8). If one heating unit 326a does not operate, the resistance increases to 16 Ω and the amount of current decreases to 7.5A. The current detection sensor 328 detects this current change, and the DC converter 330 converts the current amount into a DC voltage.
발열부(326a)(326b)에 고장이 발생한 경우 비교기(332)는 해당 제어신호를 발생시켜서 입출력 인터페이스(318)로 출력한다. 중앙처리장치(320)는 이 제어신호를 입력받아 또 다른 입출력 인터페이스(334)를 통해 공정 중단신호(CTRL)를 발생시킨다. 즉, 히터가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 공정을 중단시켜서 불량 발생을 방지하는 것이다.When a failure occurs in the heat generating units 326a and 326b, the comparator 332 generates a corresponding control signal and outputs the control signal to the input / output interface 318. The central processing unit 320 receives the control signal and generates a process stop signal CTRL through another input / output interface 334. In other words, when the heater does not operate normally, the process is stopped to prevent defects.
본 발명은 히터에 공급되는 전원의 변화를 통하여 히터가 정상적으로 동작하는지를 검출하고, 히터가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 공정의 진행을 정지시킴으로써, 웨이퍼의 균일도 불량 또는 불충분한 스컴 제거 등의 불량 발생을 억제하는 효과가 있다.The present invention detects whether the heater is operating normally through the change of the power supplied to the heater, and if the heater does not operate normally, stops the process, thereby suppressing defects such as defective wafer uniformity or insufficient scum removal. It is effective.
Claims (4)
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KR1019980063475A KR20000046752A (en) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | Apparatus for controlling heater for wafer chuck |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019980063475A KR20000046752A (en) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | Apparatus for controlling heater for wafer chuck |
Publications (1)
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KR20000046752A true KR20000046752A (en) | 2000-07-25 |
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ID=19570049
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KR1019980063475A KR20000046752A (en) | 1998-12-31 | 1998-12-31 | Apparatus for controlling heater for wafer chuck |
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KR (1) | KR20000046752A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040003333A (en) * | 2002-07-02 | 2004-01-13 | 삼성전자주식회사 | Equipment for monitoring heat current of semiconductor production device |
-
1998
- 1998-12-31 KR KR1019980063475A patent/KR20000046752A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20040003333A (en) * | 2002-07-02 | 2004-01-13 | 삼성전자주식회사 | Equipment for monitoring heat current of semiconductor production device |
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