KR20040003372A - 핫플레이트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 핫플레이트 구조 및 그를 이용한 씨디 균일도 개선방법에 관한 것으로서, 특히, 리소그라피공정에서 패턴을 형성할 때, 핫플레이트에 경사기능성재료를 사용하거나 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트를 간격이 조절가능하도록 하는 간격조절부를 본체부의 중심 부분에 다수 형성하여 핫플레이트와 웨이퍼 사이의 간격을 유지하므로 핫플레이트의 온도가 중심부분에 낮고 가장자리부분에서 높도록 하여 웨이퍼가 균일하게 온도상승이 이루어져서 CD(Critical Dimension) 균일도를 향상하는 매우 유용하고 효과적인 발명에 관한 것이다.

Description

핫플레이트 구조 { A Hot Plate Structure }

본 발명은 웨이퍼를 가열시키는 핫플레이트(Hot Plate)에 관한 것으로서, 특히, 리소그라피공정에서 패턴을 형성할 때, 핫플레이트에 경사기능성재료를 사용하거나 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트를 간격이 조절가능하도록 하는 간격조절부를 본체부의 중심 부분에 다수 형성하여 핫플레이트와 웨이퍼 사이의 간격을 유지하므로 핫플레이트의 온도가 중심부분에 낮고 가장자리부분에서 높도록 하여 웨이퍼가 균일하게 온도상승이 이루어져서 CD(Critical Dimension)균일도를 향상하도록 하는 핫플레이트 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 상에 임의의 패턴을 형성하기 위한 방법으로는 포토리소그라피(Photo Lithography)공정이 이용되고 있다. 이 공정은 식각베리어로서 감광막 패턴(Photoresist Pattern)을 형성하는 공정과; 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 식각대상층을 식각하는 공정으로 구분되며, 상기 감광막패턴을 형성하는 공정은, 식각대상물 상에 감광막을 도포하는 공정과; 특정 마스크를 이용하여 도포된 감광막을 노광하는 공정 및 노광된 부분 혹은 노광되지 않은 부분을 임의의 용액으로 제거하는 현상공정등으로 이루어진다.

도 1은 종래의 핫플레이트의 잔류열이 분포되는 상태를 보인 도면이다.

종래의 핫플레이트의 구성 및 사용 상태를 살펴 보면, 종래의 핫플레이트(2)는 단일금속재질을 사용하고, 상부면이 평편한 형상으로 형성되어져 웨이퍼(4)가 핫플레이트(2)의 상부면에 안치되어진다.

그리고, 상기 핫플레이트(2)가 단일금속재질로 형성되므로 핫플레이트(2)에 잔류되는 점선표시로 표시된 핫플레이트 잔류열은, 핫플레이트(2)의 중심부분에서 온도가 높고, 가장자리부분에서 온도가 낮게 되는 특징을 지닌다.

따라서, 종래에는 핫플레이트(2)에 가하여진 잔류열이 서로 다르므로 웨이퍼(4)에 가하여지는 열이 균일하지 않게 되는 경우가 있다.

그러나, 포토 리소그라피공정에 있어서, 노광 및 현상공정 후에 하드베이크(Hard Bake)를 수행할 때, 웨이퍼의 위치에 따라 온도가 불균일하게 유지될 경우, 포토 리소그라피공정이 완료된 후에 패턴의 씨디가 웨이퍼 내에서 차이를 발생하여 이로 인하여 반도체 제조에 수율을 저하시키는 문제점을 유발한다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 리소그라피공정에서 패턴을 형성할 때, 핫플레이트에 경사기능성재료를 사용하거나 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트를 간격이 조절가능하도록 하는 간격조절부를 본체부의 중심 부분에 다수 형성하여 핫플레이트와 웨이퍼 사이의 간격을 유지하므로 핫플레이트의 온도가 중심부분에 낮고 가장자리부분에서 높도록 하여 웨이퍼가 균일하게 온도상승이 이루어져서 CD(Critical Dimension) 균일도를 향상하는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 핫플레이트의 잔류열이 분포되는 상태를 보인 도면이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫플레이트의 구성과 그에 의한 핫플레이트의 온도 분포를 보인 상태도이고,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핫플레이트의 구성과 그에 의한 온도 분포를 보인 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 핫플레이트 12 : 본체부

14 : 간격조절부 16 : 중심부

18 : 가장자리부

본 발명의 목적은, 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트에 있어서, 상기 핫플레이트의 중심 부분에서 온도가 낮고, 가장자리 부분으로 갈수록 온도가 높도록 하는 경사기능성 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 핫플레이트 구조를 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 핫플레이트의 본체부의 중심 부분에 상기 웨이퍼의 저면으로 부터 간격 조절이 가능한 다수의 간격조절부를 구비하도록 한다.

상기 경사기능성재료는, 열전도도가 큰 Cu, Ag 또는 Al 중에 적어도 어느 하나를 함유한 재료이고, 중심에서 가장자리로 갈수록 점차적으로 함유량을 증가시키도록 한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명이 일 실시예의 구성을 살펴 보도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫플레이트의 구성과 그에 의한 핫플레이트의 온도분포를 보인 상태도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핫플레이트의 구성과 그에 의한 온도 분포를 보인 도면이다.

본 발명의 일 실시예의 구성은, 웨이퍼(20)에 열을 가하는 핫플레이트(10)에 있어서, 상기 핫플레이트(10)의 본체부(12)의 중심 부분에 상기 웨이퍼(20)의 저면으로 부터 간격 조절이 가능한 다수의 간격조절부(14)를 구비하여 이루어진다.

상기 핫플레이트(10)의 간격조절부(14)는 별도로 분리되는 부분을 본체부(12)에 대하여 조립하도록 하거나 가이드수단에 의하여 사용자가 원하는 거리를 이동하도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예의 구성은, 웨이퍼(20)에 열을 가하는 핫플레이트(10)에 있어서, 상기 핫플레이트(10)의 중심 부분에서 온도가 낮고, 가장자리 부분으로 갈수록 온도가 높도록 하는 경사기능성 재료를 사용하도록 한다.

상기 경사기능성재료는, 열전도도가 큰 Cu, Ag 또는 Al 중에 적어도 어느 하나를 함유한 재료이고, 중심에서 가장자리로 갈수록 점차적으로 함유량을 증가시키도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 핫플레이트를 이용한 씨디 균일도 개선방법을 살펴 보도록 한다.

포토리소그라피 공정에서 감광막을 도포한 후, 웨이퍼(20)를 베이크하도록 하는 핫플레이트(10) 가열 방법에 있어서, 상기 핫플레이트(10)의 중심부(16)에는 열전도도가 큰 재질을 적게 사용하고, 가장자리부(18)에는 열의 열전도도가 큰 재질을 많이 사용하여 핫플레이트(10)에 안치된 웨이퍼(20)의 열 공급을 균일하게 유지하도록 한다.

이 때, 상기 핫플레이트(10)를 베이크한 후, 인-시튜냉각으로 온도조절을 용이하게 하도록 한다.

그리고, 상기 핫플레이트(10)를 노광한 후, PEB(Post Exposure Bake)단계에서 상기 웨이퍼(20)의 부위별로 에너지를 상이하게 공급하므로 씨디(CD; Critical Dimension)를 조절하도록 한다.

따라서, 상기 핫플레이트(10)의 중심부분에서 잔류열이 높게 나타나고 가장자리에서 낮게 나타나는 것을 상기 새로운 핫플레이트(10) 구조가 중심부분에서 열을 서서히 공급하고 가장자리에서 빠르고 많이 공급하므로 전체적으로 핫플레이트(10)의 열전달 속도가 균일하게 이루어지는 결과를 도출하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 핫플레이트 구조 및 그를 이용한 씨디 균일도 개선방법을 이용하게 되면, 리소그라피공정에서 패턴을 형성할 때, 핫플레이트에 경사기능성재료를 사용하거나 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트를 간격이 조절가능하도록 하는 간격조절부를 본체부의 중심 부분에 다수 형성하여 핫플레이트와 웨이퍼 사이의 간격을 유지하므로 핫플레이트의 온도가 중심부분에 낮고 가장자리부분에서 높도록 하여 웨이퍼가 균일하게 온도상승이 이루어져서 CD(Critical Dimension) 균일도를 향상하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Claims (3)

1. 웨이퍼에 열을 가하는 핫플레이트에 있어서,

   상기 핫플레이트의 중심 부분에서 온도가 낮고, 가장자리 부분으로 갈수록 온도가 높도록 하는 경사기능성 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 핫플레이트 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핫플레이트의 본체부의 중심 부분에 상기 웨이퍼의 저면으로 부터 간격 조절이 가능한 다수의 간격조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫플레이트 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 경사기능성재료는, 열전도도가 큰 Cu, Ag 또는 Al 중에 적어도 어느 하나를 함유한 재료이고, 중심에서 함유량이 낮고 가장자리로 갈수록 점차적으로 함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 핫플레이트 구조.