KR20000073023A

KR20000073023A - 반도체 제조장비의 열판 구조

Info

Publication number: KR20000073023A
Application number: KR1019990016037A
Authority: KR
Inventors: 김시동; 신종욱
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-12-05

Abstract

본 발명에 의한 반도체 제조장비의 열판 구조에 관한 것으로, 종래에는 웨이퍼가 얹혀져 지지되는 열판몸체의 내부에 밀폐된 내부체적을 형성하고, 그 내부체적에 유체를 충진시키며, 그 유체와 접촉되도록 열선코일을 상기 열판몸체의 내부체적에 내장시켜 구성함으로써, 상기 열판몸체의 각 부위가 항상 균일한 온도를 유지하도록 하여 베이크 공정의 불량을 미연에 방지하고, 이를 통해 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 제조장비의 열판 구조{HOT PLATE STRUCTURE FOR SEMICONDUCTOR}

본 발명은 반도체 제조장비의 열판(hot plate)에 관한 것으로, 특히 그 내부에 열전달 부재로 유체가 충진되어 베이킹면의 온도를 균일하게 유지하도록 한 반도체 제조장비의 열판 구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정에서 포토레지스트를 입힌 웨이퍼의 표면을 80 ∼ 100℃의 열을 가해 코팅공정에서 사용된 여분의 솔벤트를 제거하는 소프트 베이크 공정을 실시할 때나, 또는 150℃ 정도의 열을 가해 노광 및 현상을 통해 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면으로부터 수분을 제거하고 상기 패턴을 열로 경화시켜 식각공정 및 이온 주입공정 중에 패턴이 안정화되도록 하는 하드 베이크 공정을 실시함에 있어서는 모두 그 내부에 열선코일이 내장된 열판을 사용하고 있는데, 이 열선코일이 내장된 일반적인 열판은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같다.

즉, 웨이퍼(W)가 얹히는 열판몸체(1)의 상면에는 그 웨이퍼(W)를 통상 3점 지지하는 웨이퍼 핀(2)이 120°의 등간격으로 수직 내장되어 있고, 그 열판몸체(1)의 내부에는 전원인가시 열을 발산하여 상기 열판몸체(1)를 가열시키는 열선코일(3)이 횡방향의 나선형으로 내장되어 있다.

상기 열판몸체(1)는 열전달이 우수한 금속재질로 이루어져 속이 찬 원판 형상으로 형성되고, 그 열판몸체(1)의 내부에 수직으로 내장되는 웨이퍼 핀(2)은 웨이퍼(W)를 승강시키기 위하여 상하운동이 가능하도록 설치되며, 상기 열선코일(3)은 열전달이 용이하도록 열판몸체(1)에 내삽되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 열판 구조에 있어서는, 상기 열선코일(3)에 전원이 인가되면 그 열선코일(3)이 인가된 전원에 의해 가열되면서 열판몸체(1)를 소프트 베이크 또는 하드 베이크에 적당한 온도로 가열시켜 웨이퍼(W)의 표면에 뭍은 코팅제 또는 현상액을 제거시키는 것이었으나, 이는 상기 열선코일(3)로부터 발생되는 열이 전도(conduction)에 의해서만 금속체인 열판몸체(1)로 전달되어 가열시키게 되므로 열선코일(3)의 인접부위와 그렇지 않은 부위 사이에 국부적인 온도차를 발생시킴에도 불구하고 열판의 온도차를 해소시키기가 난해하여 갖가지 베이크 공정의 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 반도체 제조장비의 열판 구조가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 열판몸체의 각 부위가 항상 균일한 온도를 유지하도록 하여 베이크 공정의 불량을 미연에 방지함으로써 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장비의 열판 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1a는 종래 열판의 일례를 보인 종단면도.

도 1b는 종래 열판의 일례를 보인 평면도.

도 2a는 본 발명 열판의 일례를 보인 종단면도.

도 2b는 도 2a의 "B - B"선 단면도.

도 3은 본 발명 열판 내부의 열전달현상을 보인 종단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 열판몸체 11 : 내부체적

12 : 열선코일 13 : 웨이퍼 핀

W : 웨이퍼

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼가 얹혀져 지지되는 열판몸체의 내부에 밀폐된 내부체적이 형성되고, 그 내부체적에 유체가 충진되며, 그 유체와 접촉되도록 열선코일이 상기 열판몸체를 관통하여 내부체적에 내장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 열판 구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 제조장비의 열판 구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2a는 본 발명 열판의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2b는 도 2a의 "A - A"선 단면도이며, 도 3은 본 발명 열판 내부의 열전달현상을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 제조장비의 열판은 그 열판몸체(10)의 내부에 일정한 체적을 갖도록 밀폐되는 내부체적(11)이 형성되고, 그 내부체적(11)에는 열을 전도(conduction) 및 대류(convection) 그리고 전사(radiation) 등의 방식으로 전달하도록 오일과 같은 유체(미부호)가 충진되며, 그 유체와 접촉되도록 열선코일(12)이 상기 열판몸체(10)의 일측을 관통하여 내부체적(11)에 횡방향으로 내장되어 이루어진다.

상기 열판몸체(10)는 열전달이 우수한 금속재질로 이루어지고, 그 열판몸체(10)의 상면에는 웨이퍼(W)를 통상 3점 지지하는 웨이퍼 핀(13)이 120°의 등간격으로 배치되어 상하운동이 가능하도록 수직 내장된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 반도체 제조장비의 열판은 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 열선코일(12)에 전원이 인가되면 그 열선코일(12)이 인가된 전원에 의해 가열되면서 내부체적(11)에 충진되어 있는 오일(미부호)을 가열시키게 되고, 그 오일(미부호)이 가열되어 열판몸체(10)를 소프트 베이크 또는 하드 베이크에 적당한 온도로 가열시켜 웨이퍼(W)의 표면에 뭍은 코팅제 또는 현상액을 제거시키게 된다.

이때, 상기 오일은 그 특성상 전도, 대류, 전사 등의 방식으로 열을 전달하게 되므로, 상기 열판몸체(10)의 특정부위에서 국부적인 온도차가 발생하게 되더라도 오일의 대류에 의해 용이하고 신속하게 열적평형을 이루도록 할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 제조장비의 열판 구조는 웨이퍼가 얹혀져 지지되는 열판몸체의 내부에 밀폐된 내부체적을 형성하고, 그 내부체적에 유체를 충진시키며, 그 유체와 접촉되도록 열선코일을 상기 열판몸체의 내부체적에 내장시켜 구성함으로써, 상기 열판몸체의 각 부위가 항상 균일한 온도를 유지하도록 하여 베이크 공정의 불량을 미연에 방지하고, 이를 통해 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims

웨이퍼가 얹혀져 지지되는 열판몸체의 내부에 밀폐된 내부체적이 형성되고, 그 내부체적에 유체가 충진되며, 그 유체와 접촉되도록 열선코일이 상기 열판몸체를 관통하여 내부체적에 내장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 열판 구조.