KR20030053326A - 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치에 관한 것으로, 반도체 웨이퍼(10)와, 이 웨이퍼(10)의 하부에 열을 발생시키는 히팅플레이트(20)로 이루어진 반도체 웨이퍼 캔칭장치에 있어서, 상기 웨이퍼(10)의 상부에 가열챔버(40)가 갖추어지고, 이 가열챔버(40)의 내부에는 히팅코일(41)이 장착되어 있으며, 가열챔버(40)안으로 질소가스(42)가 공급되어 분사되도록 가열챔버(40)의 하부에는 분사공(51)이 형성된 공급판(50)이 갖추어져 있는 구조이다.
상기 가열챔버(40)는 상기 웨이퍼(10)의 직경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 상기 가열챔버(40) 하부의 공급판(50)에 형성된 분사공(51)중 가장자리에 배열된 분사공(52)은 타원형으로 형성되어 있다.
또한, 상기 공급판(50)에 배열ㆍ형성된 분사공의 다른 형태로서, 첨부된 예시도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분사공(53)은 가장자리로 갈 수록 중앙의 분사공(54)보다 크게 형성되어 있는 구조이다.
이러한 구성을 가지는 본 발명은 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 코팅공정중 증착된 금속막의 그레인형성을 방지하기 위한 캔칭작업시, 웨이퍼의 온도불균일화를 방지하기 위해 웨이퍼의 상하부에서 열이 공급되도록 하고, 상부의 가열수단에 열기와 함께 질소가스가 공급되어 더욱 원활하게 열전달이 이루어지도록 하며, 이러므로써 웨이퍼의 온도구배가 균일하게 이루어질 수 있는 효과가 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 공정에서 증착된 웨이퍼의 금속막의 그레인방지를 위한 캔칭공정시 균일한 온도가 전달되도록 한 온도균일화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 표면에 집적회로의 패턴을 형성하기 위하여 포토레지스트(Photoresist)를 코팅한 후, 노광공정을 실시한다. 이러한 포토레지스트의 코팅공정을 수행하기 위한 장치를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
일정한 크기 및 형태를 가지면서 상부가 개방된 하우징내에는 진공압을 이용하여 웨이퍼를 흡입ㆍ고정하면서 구동부의 회전력을 전달받아 회전하는 척과, 이 척의 상부에 외부에서 공급된 포토레지스트가 분사되는 분사노즐이 갖추어진다.
이러한 구성을 가지는 종래의 포토레지스트 코팅장치는 척의 상부에 진공압을 이용하여 웨이퍼를 흡입ㆍ고정시킨 다음, 구동부를 구동하여 웨이퍼를 회전시킨다. 그리고, 이와 동시에 포토레지스트를 공급하는 분사노즐을 통해 포토레지스트를 회전하고 있는 웨이퍼의 중앙부에 분사공급하게된다. 이러므로써, 회전하는 웨이퍼에 작용하는 원심력에 의해 포토레지스트는 웨이퍼의 외표면 전체에 걸쳐 도포가 되는 것이다.
이러한 코팅공정시, 증착된 금속막의 그레인(grain)형성을 방지하기 위하여 캔칭공정(quenching)을 수행하는바, 이 캔칭공정은 웨이퍼의 온도를 상승시켰다가 급격히 냉각시키므로써 금속그레인을 감소시켜 금속성능을 향상시킬 수 있는 것이다. 그런데, 현재 이용되고 있는 캔칭장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체웨이퍼(10)의 하단에 열원에 해당하는 히팅플레이트(heating plate)(20)가 위치하고 있는데, 이 히팅플레이트(20)의 내부에는 히팅코일(21)이 내장되어 열이 발생되도록 되어 있다. 또한, 상기 반도체 웨이퍼(10)와 히팅플레이트(20)사이에는 복수개의 지지핀(30)에 의해 일정간격을 두고 지지되어 있는 구조이다.
이러한 구조의 종래의 캔칭장치에서 열전달과정을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 히팅플레이트(20)로부터 발생된 열이 해당 웨이퍼(10)의 서브스트레이트(substrate)(11), 절연막(12), 금속막(13)을 거치게되는바, 여기서 캔칭하고자하는 금속막(13)은 금속막의 하부에 형성된 절연막(12)을 거쳐서 열이 전달되므로, 절연막의 두께가 균일하지 못할 경우, 금속막의 온도구배에 상당한 영향을 미치게된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 캔칭하고자 하는 웨이퍼의 금속막으로의 균일한 열전달이 이루어져 균일한 온도구배가 구현되도록 하는 온도균일화장치를 제공함에 발명의 목적이 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 캔칭장치의 개략도
도 2는 종래의 웨이퍼에 캔칭시 열원에 의해 열전달이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 개략도
도 3은 본 발명에 따른 온도균일화장치를 나타낸 개략도
도 4는 본 발명에 따른 가열챔버의 공급판에 형성된 분사공의 구조를 나타낸 도면으로서, 도 4a는 가장자리의 분사공이 타원형으로 형성된 구조의 도면, 도 4b는 가장자리의 분사공이 중앙의 분사공보다 큰 형태의 구조를 나타낸 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
10 : 반도체 웨이퍼
20 : 히팅플레이트
40 : 가열챔버
41 : 히팅코일
42 : 질소가스
50 : 공급판
51,52,53,54 : 분사공
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체 웨이퍼와, 이 웨이퍼의 하부에 열을 발생시키는 히팅플레이트로 이루어진 반도체 웨이퍼 캔칭장치에 있어서, 상기 웨이퍼의 상부에 가열챔버가 갖추어지고, 이 가열챔버의 내부에는 히팅코일이 장착되어 있으며, 가열챔버안으로 질소가스가 공급되어 분사되도록 가열챔버하부에는 분사공이 형성된 공급판이 갖추어져 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 가열챔버는 상기 웨이퍼의 직경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 상기 가열챔버 하부의 공급판에 형성된 분사공중 가장자리에 배열된 분사공은 타원형으로 형성되어 있다.
또한, 상기 분사공은 가장자리로 갈 수록 중앙의 분사공보다 크게 형성되어 있는 구조이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고 상세한 설명은 생략하며, 새로운 구성요소에 대해서는 새로운 부호를 부여하여 상세히 설명한다.
첨부된 예시도면 도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 캔칭장치를 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(10)와, 이 웨이퍼(10)의 하부에 열을 발생시키는 히팅플레이트(20)로 이루어진 반도체 웨이퍼 캔칭장치에 있어서, 상기 웨이퍼(10)의 상부에 가열챔버(40)가 갖추어지고, 이 가열챔버(40)의 내부에는 히팅코일(41)이 장착되어 있으며, 가열챔버(40)안으로 질소가스(42)가 공급되어 분사되도록 가열챔버(40)의 하부에는 분사공(51)이 형성된 공급판(50)이 갖추어져 있는 구조이다.
상기 가열챔버(40)는 상기 웨이퍼(10)의 직경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 상기 가열챔버(40) 하부의 공급판(50)에 형성된 분사공(51)중 가장자리에 배열된 분사공(52)은 타원형으로 형성되어 있다.
또한, 상기 공급판(50)에 배열ㆍ형성된 분사공의 다른 형태로서, 첨부된 예시도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분사공(53)은 가장자리로 갈 수록 중앙의 분사공(54)보다 크게 형성되어 있는 구조이다.
이와 같이 구성된 본 발명은 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 코팅공정중 증착된 금속막의 그레인 형성을 방지하기 위한 캔칭작업시, 웨이퍼(10)의 하부에 갖추어진 히팅플레이트(20)로부터 열이 공급되어 가열되기 시작하는데, 여기서 본 발명은 상기 웨이퍼(10)의 상부에 가열챔버(40)가 구비되어 있어 웨이퍼(10)의 상하 양쪽에서 열이 공급되도록 된 것이다.
즉, 상기 가열챔버(40)안에 내장된 히팅코일(41)에 의해 열이 발생하게 되면, 이 열은 하부 공급판(50)을 지나 웨이퍼(10)에 전달되는바, 이때 가열챔버(40)안으로 질소가스(42)가 공급되어 공급판(50)에 형성된 분사공(51)을 통해 배출되어 웨이퍼(10)에 더욱 원활하게 열전달이 이루어지도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 가열챔버(40)의 하부에 구비된 공급판(50)에 다수개의 분사공이 배열형성되어 이를 통해 질소가스(41)가 분사되는데, 공급판(50)의 가장자리로 갈 수록 열손실이 발생하여 이를 보상해주기위해 공급판(50)의 분사공중 가장자리의 분사공(51)을 타원형으로 형성하거나 또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 가장자리로 갈수록 중앙의 분사공(54)보다 큰 분사공(53)이 형성되도록 하여 해결되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 코팅공정중 증착된 금속막의 그레인형성을 방지하기 위한 캔칭작업시, 웨이퍼의 온도불균일화를 방지하기 위해 웨이퍼의 상하부에서 열이 공급되도록 하고, 상부의 가열수단에 열기와 함께 질소가스가 공급되어 더욱 원활하게 열전달이 이루어지도록 하며, 이러므로써 웨이퍼의 온도구배가 균일하게 이루어질 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (4)
- 반도체 웨이퍼(10)와, 이 웨이퍼(10)의 하부에 열을 발생시키는 히팅플레이트(20)로 이루어진 반도체 웨이퍼 캔칭장치에 있어서,상기 웨이퍼(10)의 상부에 가열챔버(40)가 갖추어지고, 이 가열챔버(40)의 내부에는 히팅코일(41)이 장착되어 있으며, 가열챔버(40)안으로 질소가스(42)가 공급되어 분사되도록 가열챔버(40)의 하부에는 분사공(51)이 형성된 공급판(50)이 갖추어져 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 가열챔버(40)는 상기 웨이퍼(10)의 직경보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 가열챔버(40) 하부의 공급판(50)에 형성된 분사공(51)중 가장자리에 배열된 분사공(52)은 타원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서,상기 공급판(50)의 분사공(53)은 가장자리로 갈 수록 중앙의 분사공(54)보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 온도균일화장치.
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