KR20080040863A - Apparatus for manufacturing a semiconductor device - Google Patents

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KR20080040863A KR1020060108779A KR20060108779A KR20080040863A KR 20080040863 A KR20080040863 A KR 20080040863A KR 1020060108779 A KR1020060108779 A KR 1020060108779A KR 20060108779 A KR20060108779 A KR 20060108779A KR 20080040863 A KR20080040863 A KR 20080040863A
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성낙희
성재현
이주원
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Abstract

An apparatus for fabricating semiconductor is provided to uniformly improve the warpage degree of a substrate by measuring the warpage phenomenon and a warpage degree of the substrate. An inspection unit(10) includes a support part for supporting a substrate, a first sensing part disposed in the support part, and at least one second sensing part disposed at one side of the support part. The first sensing part determines the warpage phenomenon of the substrate according as the first sensing part comes in contact with the lower surface of the substrate. The second sensing part irradiates light and compares the quantity of the irradiated light with the quantity of received light to detect the warpage degree of the substrate. A hot plate includes a plurality of sections capable of transferring toward the lower surface of the substrate so that portions of the lower surface of the substrate are uniformly heated according to the warpage degree of the detected substrate. A height control part controls the height of the sections in a manner that the sections come in contact with the portions of the lower surface of the substrate according to the warpage degree of the substrate. In the hot plate, the sections can be disposed in a radius direction and in a circumferential direction with respect to a center axis.

Description

반도체 제조 장치{Apparatus for manufacturing a semiconductor device}Apparatus for manufacturing a semiconductor device

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 검사 유닛을 보여주는 평면도이다.FIG. 2 is a plan view showing the inspection unit shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 검사 유닛을 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the inspection unit shown in FIG. 1.

도 4는 도 1에 도시된 공정 유닛을 보여주는 평면도이다.4 is a plan view showing the process unit shown in FIG. 1.

도 5는 도 1에 도시된 공정 유닛을 보여주는 단면도이다.5 is a sectional view showing the process unit shown in FIG. 1.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 기판의 휨 현상을 나타낸 단면도들이다.6 to 8 are cross-sectional views illustrating a warpage phenomenon of a substrate for describing embodiments of the present invention.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 기판의 휨 현상에 따라 기판의 휨 정도를 개선을 나타낸 단면도들이다.9 and 10 are cross-sectional views illustrating an improvement in the degree of warpage of a substrate according to the warpage phenomenon of the substrate for describing embodiments of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 검사 유닛 110 : 지지부100: inspection unit 110: support

120 : 제1 센싱부 120a : 제1 접촉 센서120: first sensing unit 120a: first contact sensor

120b : 제2 접촉 센서 130 : 제2 센싱부120b: second contact sensor 130: second sensing unit

130a : 조사 부재 130b : 수광 부재130a: irradiation member 130b: light receiving member

200 : 공정 유닛 210 : 핫플레이트200: process unit 210: hot plate

220 : 섹션 220a : 제1 섹션220: section 220a: first section

220b : 제2 섹션 220c : 제3 섹션220b: second section 220c: third section

230 : 구동부230: drive unit

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 가열하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to an apparatus for heating a semiconductor substrate.

일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판 상에 전기적 특성을 갖는 패턴을 형성하기 위한 막의 증착, 식각, 확산, 금속 배선 등의 단위 공정을 반복적으로 수행함으로써 제조된다. 상기 단위 공정들 중에서 증착 공정은 웨이퍼가 놓여있는 증착 챔버 내에 증착 가스들을 유입하고, 상기 증착 가스와 상기 웨이퍼의 반응에 의해 막을 형성하는 공정이다. In general, a semiconductor device is manufactured by repeatedly performing a unit process of deposition, etching, diffusion, metal wiring, or the like for forming a pattern having electrical characteristics on a semiconductor substrate. Among the unit processes, a deposition process is a process of introducing deposition gases into a deposition chamber in which a wafer is placed, and forming a film by reacting the deposition gas with the wafer.

상기 웨이퍼 상에 막을 증착시키면 상기 웨이퍼에 데미지(damage)가 가해지면서 상기 웨이퍼가 미세하게 휘거나 뒤틀리는 현상이 발생한다. 이는, 증착 공정 후 웨이퍼를 상온으로 냉각시키면 증착된 막과 웨이퍼의 열팽창 계수가 다르므로 막들 간에 큰 응력(strain)이 작용하게 되어 웨이퍼가 휘게 되는 것이다.Deposition of a film on the wafer causes damage to the wafer and causes the wafer to bend or twist finely. This is because when the wafer is cooled to room temperature after the deposition process, the thermal expansion coefficients of the deposited film and the wafer are different, so that a large stress is applied between the films and the wafer is warped.

특히, 반도체 소자의 고집적화에 따라 디자인 룰(design rule)이 감소되고, 막의 높이는 더욱 높아지게 됨에 따라 상기 막들 간의 응력 차이가 더욱 심해져 웨이퍼가 뒤틀리거나 휘는 현상은 더 빈번하게 발생될 수 있다.In particular, as the integration of semiconductor devices increases, the design rule is reduced, and the height of the film becomes higher, so that the stress difference between the films becomes more severe, and the wafer warpage or warpage may occur more frequently.

상기와 같이 웨이퍼가 미세하게 휘게되면, 후속의 단위 공정을 수행할 때 계속하여 공정 불량이 발생한다. 때문에, 상기 막의 증착 공정을 수행한 이 후에는 상기 웨이퍼의 휨 정도(warpage: 워피지)를 측정하는 공정이 수행된다.As described above, when the wafer is finely bent, process defects continue to occur when a subsequent unit process is performed. Therefore, after performing the deposition process of the film, a process of measuring warpage (warpage) of the wafer is performed.

상기 웨이퍼 휨 정도는 스트레인 게이지(strain gauge)와 같은 장비를 이용하여 주기적으로 또는 문제가 발생할 때 측정될 수 있다. 그러나, 상기 스트레인 게이지 장비를 이용하는 것은 정상적인 공정 흐름과는 별도로 공정을 추가해야 하므로 측정 시간 및 웨이퍼 이송으로 인해 공정 시간이 지연된다.The wafer warpage can be measured periodically or when a problem occurs using equipment such as strain gauges. However, using the strain gage equipment requires a process to be added separately from the normal process flow, which delays the process time due to measurement time and wafer transfer.

따라서, 본 발명의 목적은 기판의 휨 현상 및 휨 정도를 측정하여 상기 기판의 휨 정도를 균일하게 개선하는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing apparatus for measuring the warpage phenomenon and warpage degree of a substrate to improve the warpage degree of the substrate uniformly.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치는, 기판을 지지하기 위한 지지부, 상기 지지부 내부에 배치되며 상기 기판의 하부 표면의 중심영역 또는 가장자리 영역과의 접촉여부에 따라 상기 기판의 휨 현상을 판별하는 제1 센싱부와 상기 지지부의 일측에 배치되며 광을 조사하고 조사량과 수광량을 비교하여 상기 기판의 휨 정도를 검출하는 제2 센싱부를 포함하는 검사 유닛 및 상기 검출된 기판의 휨 정도에 따라 상기 기판의 하부 표면의 부위들을 균일하게 가열하기 위하여 상기 기판의 하부 표면을 향하여 이동 가능하도록 배치된 다수의 섹션들을 포함하는 핫플레이트와 상기 기판의 휨 정도에 따라 상기 섹션들이 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 접촉하도록 상기 섹션들의 높이를 조절하기 위 한 높이 조절부를 포함하는 공정 유닛을 구비할 수 있다.A semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment for achieving the above object of the present invention includes a support for supporting a substrate, disposed in the support, and in contact with a center region or an edge region of a lower surface of the substrate. An inspection unit including a first sensing unit for determining a warpage phenomenon of the substrate and a second sensing unit disposed at one side of the support unit, the second sensing unit configured to detect a degree of warpage of the substrate by irradiating light and comparing an irradiation amount and a received amount of light; The hot plate includes a plurality of sections arranged to be movable toward the lower surface of the substrate to uniformly heat portions of the lower surface of the substrate according to the degree of warpage of the substrate and the sections according to the degree of warpage of the substrate. Height adjustment for adjusting the height of the sections in contact with the portions of the lower surface of the substrate It may be provided with a process unit including.

상기 제1 센싱부는 상기 기판의 하부 표면의 중심 영역이 감지되는 제1 접촉 센서 및 상기 기판의 하부 표면의 가장자리 영역이 감지되는 적어도 하나의 제2 접촉 센서를 포함할 수 있다.The first sensing unit may include a first contact sensor that detects a center area of the lower surface of the substrate and at least one second contact sensor that detects an edge area of the lower surface of the substrate.

상기 제2 센싱부는 상기 지지부의 상부 표면과 평행하게 광을 조사하는 조사 부재 및 상기 조사 부재와 마주하여 배치되며 상기 조사된 광을 수광하는 수광 부재를 포함할 수 있다.The second sensing unit may include an irradiation member for irradiating light in parallel with an upper surface of the support, and a light receiving member disposed to face the irradiation member and receiving the irradiated light.

상기 핫플레이트는 중심축을 기준으로 반지름 방향 및 원주 방향으로 상기 섹션들이 개별적으로 구분되어 배치될 수 있다.The hot plate may be disposed separately from each other in the radial direction and the circumferential direction with respect to the central axis.

상기와 같이, 정상적이 공정 중에 기판의 휨 현상 및 휨 정도를 검출하고, 상기 검출된 휨 정도에 따라 상기 기판의 하부 표면의 부위들을 균일하게 가열함으로써, 상기 기판의 휨 정도를 개선시킬 수 있다. 이로 인해, 별도의 공정 없이 공정 시간을 단축시킬 수 있을 뿐 아니라, 반도체 공정의 오류의 빈도를 감소시킬 수 있다.As described above, the degree of warpage of the substrate may be improved by detecting the warpage phenomenon and the degree of warpage of the substrate during the normal process and uniformly heating the portions of the lower surface of the substrate according to the detected warpage degree. As a result, the process time can be shortened without a separate process, and the frequency of errors in the semiconductor process can be reduced.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 제조 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus in accordance with embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. The present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략 적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 반도체 제조 장치는 검사 유닛 및 공정 유닛을 포함한다.Referring to FIG. 1, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes an inspection unit and a processing unit.

검사 유닛(10)에서는 기판에 막을 증착하는 공정시, 우선 기판이 휘었는지의 여부를 확인하기 위하여 상기 기판의 휨 현상을 판별한다. 이후, 상기 기판이 휘었을 경우, 상기 휘어진 기판을 휨 정도를 검출한다. In the process of depositing a film on a board | substrate, the inspection unit 10 discriminates the warpage phenomenon of the said board | substrate in order to confirm whether a board | substrate is bent first. Thereafter, when the substrate is bent, the degree of warpage of the bent substrate is detected.

제어부(20)는 상기 검사 유닛(10)으로부터 검출된 상기 기판의 휨 정도를 입력받아, 상기 기판의 휨 정도를 판단하여, 상기 공정 유닛(30)의 동작들을 제어한다. The controller 20 receives the degree of warpage of the substrate detected from the inspection unit 10, determines the degree of warpage of the substrate, and controls the operations of the process unit 30.

이로 인해, 상기 공정 유닛(30)은 상기 제어부(20)로부터 받은 상기 기판의 휨 정도에 대한 정보에 따라 상기 기판을 고르게 가열함으로써, 상기 기판의 휨 정도를 균일하게 한다. For this reason, the said process unit 30 heats the said board | substrate evenly according to the information about the degree of curvature of the said board | substrate received from the said control part 20, and makes the degree of warpage of the said board | substrate uniform.

도 2는 도 1에 도시된 검사 유닛을 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 검사 유닛을 보여주는 단면도이다.2 is a plan view illustrating the inspection unit illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the inspection unit illustrated in FIG. 1.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 검사 유닛(100)은 지지부(110), 제1 센싱부(120) 및 제2 센싱부(130)를 포함한다.2 and 3, the inspection unit 100 includes a support 110, a first sensing unit 120, and a second sensing unit 130.

상기 지지부(110)는 기판을 지지하는 역할을 하며, 상기 지지부(110) 내부에는 제1 센싱부가(120)가 배치되어 있다.The support 110 serves to support the substrate, and the first sensing unit 120 is disposed in the support 110.

상기 제1 센싱부(120)는 상기 기판의 하부 표면의 중심영역 또는 가장자리 영역과의 접촉여부에 따라 상기 기판의 휨 현상을 판별하는 역할을 한다. The first sensing unit 120 determines the warpage phenomenon of the substrate according to whether the first sensing unit 120 is in contact with the center region or the edge region of the lower surface of the substrate.

구체적으로, 상기 제1 센싱부(120)는 상기 기판의 하부 표면의 중심영역 감지하기 위한 제1 접촉 센서(120a)와 상기 기판의 가장자리 영역들을 감지하기 위한 다수의 제2 접촉 센서(120b)들을 포함할 수 있다. 상기에서는 다수의 제2 접촉 센서(120b)들이 사용되고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 하나의 제2 접촉 센서(120b)가 사용될 수 있다.Specifically, the first sensing unit 120 may include a first contact sensor 120a for detecting a center area of the lower surface of the substrate and a plurality of second contact sensors 120b for detecting edge areas of the substrate. It may include. Although a plurality of second contact sensors 120b are used in the above, according to another embodiment of the present invention, one second contact sensor 120b may be used.

여기서, 상기 제1 접촉 센서(120a) 및 제2 접촉 센서(120b)는 상기 기판의 하부 표면과의 접촉여부에 따라 온/오프(on/off)방식으로 작동된다. 즉, 상기 제1 접촉 센서(120a) 및 제2 접촉 센서(120b)가 온(on) 상태일 경우, 상기 기판의 하부 표면의 중심영역과 가장자리 영역이 모두 감지되므로 상기 기판은 휨 현상이 없는 편평한 상태이다. 반면에, 단독으로 제1 접촉 센서(120a)만 온(on) 상태이거나, 제2 접촉 센서(120b)만 온(on) 상태일 경우, 상기 기판은 휨 현상으로 인해 상기 기판의 중심 영역만 감지되거나, 상기 기판의 가장자리 영역만 감지된다. 따라서, 상기 기판은 중심 영역이 들뜨거나, 가장자리 영역이 들뜬 상태이다.Here, the first contact sensor 120a and the second contact sensor 120b are operated in an on / off manner depending on whether the first contact sensor 120a and the second contact sensor 120b are in contact with the lower surface of the substrate. That is, when the first contact sensor 120a and the second contact sensor 120b are in an on state, both the center region and the edge region of the lower surface of the substrate are sensed, so that the substrate is flat without warping. It is a state. On the other hand, when only the first contact sensor 120a is ON alone or only the second contact sensor 120b is ON, the substrate detects only the central area of the substrate due to the warpage phenomenon. Or only the edge area of the substrate is detected. Accordingly, the substrate is in a state where the center region is raised or the edge region is excited.

상기 제2 센싱부(130)는 상기 지지부의 일측에 배치되어 조사량과 수광량을 비교함으로써, 상기 기판의 휨 정도를 검출하는 역할을 한다. 상기 제2 센싱부(130)는 다수개가 구비될 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 하나의 제2 센싱부(130)가 사용될 수 있다.The second sensing unit 130 is disposed on one side of the support to compare the irradiation amount and the received light amount, thereby detecting the degree of warpage of the substrate. The second sensing unit 130 may be provided in plural, but according to another embodiment of the present invention, one second sensing unit 130 may be used.

구체적으로, 상기 제2 센싱부(130)는 상기 지지부(110)의 상부 표면과 평행하게 광을 조사하는 조사 부재(130a)와 상기 조사 부재(130a)와 마주하여 배치되어 상기 조사된 광을 수광하는 수광 부재(130b)를 포함한다.Specifically, the second sensing unit 130 is disposed to face the irradiation member 130a and the irradiation member 130a to irradiate light in parallel with the upper surface of the support unit 110 to receive the irradiated light. It includes a light receiving member 130b.

도 4는 도 1에 도시된 공정 유닛을 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 공정 유닛을 보여주는 단면도이다.4 is a plan view illustrating the process unit illustrated in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the process unit illustrated in FIG. 1.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 공정 유닛(200)은 핫플레이트(210) 및 높이 조절부(230)를 포함한다.4 and 5, the process unit 200 includes a hot plate 210 and a height adjuster 230.

상기 핫플레이트(210)는 중심축을 기준으로 반지름 방향 및 원주 방향으로 개별적으로 구분되어 배치되어 있는 다수개의 섹션(220)들을 포함한다. 상기 섹션(220)들은 상기 검출된 기판의 휨 정도에 따라 상기 기판의 하부 표면의 부위들을 균일하게 가열하기 위하여 상기 기판의 하부 표면을 향하여 이동 가능하도록 배치된다. The hot plate 210 includes a plurality of sections 220 which are separately arranged in a radial direction and a circumferential direction with respect to a central axis. The sections 220 are arranged to be movable toward the lower surface of the substrate to uniformly heat the portions of the lower surface of the substrate according to the detected degree of warpage of the substrate.

구체적으로, 상기 섹션(220)들은 각각 상기 기판의 중심축으로부터 반지름 방향으로 일정 거리만큼 중심부 영역을 포함하고, 원 형상을 갖는 제1 섹션(220a), 상기 제1 섹션(220a)의 경계를 시작으로 상기 반지름 방향으로 다시 일정 거리만큼의 영역을 포함하고, 링 형상을 갖는 제2 섹션(220b) 및 상기 제2 섹션(220b)의 경계로부터 다시 일정 거리만큼의 영역을 포함하고, 링 형상을 갖는 제3 섹션(220c)으로 구분된다. 또한, 상기 제1 섹션(220a), 제2 섹션(220b) 및 제3 섹션(220c)은 개별적으로 구동되는 특성을 가진다. In detail, the sections 220 each include a central region in the radial direction from the central axis of the substrate by a predetermined distance, and start the boundary between the first section 220a and the first section 220a having a circular shape. And a region having a predetermined distance again in the radial direction, including a second section 220b having a ring shape and a region having a predetermined distance from the boundary of the second section 220b, and having a ring shape. It is divided into a third section 220c. In addition, the first section 220a, the second section 220b, and the third section 220c may be driven individually.

이때, 상기 제3 섹션(210c)은 상기 핫플레이트의 가장자리 영역이며, 상기 섹션(210)들의 개수는 기판의 크기 등을 고려하여 다양하게 구비할 수 있다. 또한, 상기 제2 섹션(210b) 및 제3 섹션(210c)은 원주 방향으로 일정 거리만큼의 영역들을 포함하는 다수개의 서브 섹션들로 다양하게 변경 가능하다.In this case, the third section 210c may be an edge region of the hot plate, and the number of sections 210 may be provided in various ways in consideration of the size of the substrate. In addition, the second section 210b and the third section 210c may be variously changed into a plurality of subsections including regions of a predetermined distance in the circumferential direction.

구체적으로 설명하면, 상기 기판의 휨 정도를 개선하는 역할을 하는 상기 핫 플레이트(220)는 다수개의 상기 섹션(210)들로 구분되고, 상기 섹션(210)들도 개별적으로 다수개의 서브 섹션들로 다양하게 구분될 수 있다. 따라서, 상기 기판의 하부 표면의 부위들을 세분화시켜 가열할 수 있으므로, 상기 기판의 휨 정도를 균일하게 개선시킬 수 있는 효과가 더해진다.  Specifically, the hot plate 220, which serves to improve the degree of warpage of the substrate, is divided into a plurality of sections 210, and the sections 210 are individually divided into a plurality of sub sections. It can be classified in various ways. Therefore, since the parts of the lower surface of the substrate can be subdivided and heated, the effect of uniformly improving the degree of warpage of the substrate is added.

상기 높이 조절부(230)는 상기 검사 유닛으로 검출된 상기 기판의 휨 정도에 따라 상기 섹션들이 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 접촉하도록 상기 섹션들의 높이를 섹션 별로 조절하는 구동부의 역할을 한다. The height adjusting unit 230 serves as a driving unit to adjust the height of the sections for each section so that the sections contact the parts of the lower surface of the substrate according to the degree of warpage of the substrate detected by the inspection unit.

구체적으로 설명하면, 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 상대적으로 먼 거리에 배치되어 있는 섹션들의 경우는, 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 접촉되기 위하여 상대적으로 높게 구동된다. 반면에, 상기 기판의 부위들과 상대적으로 가까운 거리에 배치되어 있는 섹션들의 경우에는, 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 접촉되기 위하여 상대적으로 낮게 구동된다. 이로 인해, 상기 기판의 하부 표면의 부위들은 상기 섹션들과 모두 접촉되어 가열을 받게 되므로, 상기 기판의 휨 정도는 균일하게 개선될 수 있다. Specifically, in the case of sections disposed at a relatively long distance from the portions of the lower surface of the substrate, they are driven relatively high in order to be in contact with the portions of the lower surface of the substrate. On the other hand, in the case of sections which are arranged at relatively close distances to the portions of the substrate, they are driven relatively low in order to be in contact with the portions of the lower surface of the substrate. As a result, since the portions of the lower surface of the substrate are all in contact with the sections and are heated, the degree of warpage of the substrate can be improved uniformly.

기판의 휨 현상 판별Determination of warpage of substrate

기판의 휨 현상 판별은 상기 기판의 휨 현상에 따라 상기 기판의 하부 표면 의 중심 영역 또는 가장자리 영역이 제1 접촉 센서 또는 제2 접촉 센서와 접촉 여부에 따라 온/오프 방식의 감지 신호에 의해 판별한다.The bending phenomenon of the substrate is determined by a detection signal of an on / off method according to whether the center region or the edge region of the lower surface of the substrate contacts the first contact sensor or the second contact sensor according to the warpage phenomenon of the substrate. .

이하, 상기 기판의 중심 영역을 감지하기 위한 제1 접촉 센서 및 상기 기판의 가장자리 영역을 감지하기 위한 제2 접촉 센서가 구비된 지지부를 예시하여 3가지 경우에 대한 휨 현상 판별기준을 설명한다.Hereinafter, a criterion for determining the warpage phenomenon for three cases will be described by illustrating a support having a first contact sensor for sensing a central area of the substrate and a second contact sensor for detecting an edge area of the substrate.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 기판의 휨 현상을 나타낸 단면도들이다.6 to 8 are cross-sectional views illustrating a warpage phenomenon of a substrate for describing embodiments of the present invention.

도 6을 참조하면, 제1 기판(600)의 하부 표면의 전면이 지지부(610)에 밀착되어 있는 상태이다. 따라서, 제1 센싱부(620)가 가동되었을 때, 기판의 중심 영역을 감지하기 위한 제1 접촉 센서 (620a) 및 가장자리 영역을 감지하기 위한 제2 접촉 센서(620b)는 모두가 온(on) 상태의 신호를 발생시킨다.Referring to FIG. 6, the front surface of the lower surface of the first substrate 600 is in close contact with the support part 610. Therefore, when the first sensing unit 620 is operated, both the first contact sensor 620a for detecting the center area of the substrate and the second contact sensor 620b for detecting the edge area are both turned on. Generate a signal of status.

도 7을 참조하면, 제2 기판(700)의 하부 표면의 중심 영역은 지지부(710)에 밀착되어 있고, 제2 기판(700)의 하부 표면의 가장자리 영역은 지지대(710)로부터 들려 있는 상태이다. 따라서, 제1 센싱부(720)가 가동되었을 때, 기판의 중심 영역을 감지하기 위한 제1 접촉 센서(720a)는 온(on) 상태의 신호를 발생시키며, 기판의 가장자리 영역을 감지하기 위한 제2 접촉 센서(720b)는 오프(off) 상태의 신호를 발생시킨다.Referring to FIG. 7, the center region of the lower surface of the second substrate 700 is in close contact with the support 710, and the edge region of the lower surface of the second substrate 700 is lifted from the support 710. . Therefore, when the first sensing unit 720 is operated, the first contact sensor 720a for sensing the center area of the substrate generates an on signal and generates a signal for sensing the edge area of the substrate. The two contact sensor 720b generates a signal in an off state.

도 8을 참조하면, 제3 기판(800)의 하부 표면의 가장자리 영역은 지지부(810)에 밀착되어 있고, 제3 기판(800)의 하부 표면의 중심 영역은 지지부(810) 로부터 들려 있는 상태이다. 따라서, 제1 센싱부(820)가 가동되었을 때, 기판의 중심 영역을 감지하기 위한 제1 접촉 센서(820a)는 오프(off) 상태의 신호를 발생시키며, 기판의 가장자리 영역을 감지하기 위한 제2 접촉 센서(820b)는 온(on) 상태의 신호를 발생시킨다.Referring to FIG. 8, the edge region of the lower surface of the third substrate 800 is in close contact with the support 810, and the center region of the lower surface of the third substrate 800 is lifted from the support 810. . Therefore, when the first sensing unit 820 is operated, the first contact sensor 820a for sensing the center area of the substrate generates an off signal, and is configured to detect an edge area of the substrate. The two contact sensor 820b generates a signal in an on state.

[표 1]TABLE 1

제1 기판First substrate 제2 기판Second substrate 제3 기판Third substrate 제1 접촉 센서 (기판의 중심 영역을 감지)First contact sensor (detects the central area of the board) onon onon offoff 제2 접촉 센서 (기판의 가장자리 영역을 감지)2nd contact sensor (detects edge area of board) onon offoff onon 기판의 휨 현상Board warpage phenomenon 균일Uniformity 비균일Non-uniform 비균일Non-uniform

표 1을 참조하면, 기판이 편평한 제1 기판의 경우에는 제1 접촉 센서 및 제2 접촉 센서가 모두 온(on) 상태의 신호를 발생시키므로, 휨 없이 기판이 균일한 상태임을 알 수 있다. 따라서, 상기 제1 기판에 대하여는 계속적으로 후속 공정을 진행할 수 있다.Referring to Table 1, in the case of the first substrate having a flat substrate, since both the first contact sensor and the second contact sensor generate signals in an on state, it can be seen that the substrate is in a uniform state without bending. Thus, subsequent processing can be continuously performed on the first substrate.

하지만, 휨 현상으로 기판의 중심 영역이 들린 제2 기판 및 기판의 가장자리 영역이 들린 제3 기판의 경우에는 기판이 균일하지 못한 상태임을 알 수 있다. 따라서, 상기 제2 기판 및 제3 기판은 기판의 휨 정도를 판별하여, 기판의 휨 정도를 균일하게 개선하는 후속 공정이 필요하다.However, in the case of the second substrate in which the center region of the substrate is lifted and the third substrate in which the edge region of the substrate is lifted due to the warpage phenomenon, the substrate is not uniform. Therefore, the second substrate and the third substrate need a subsequent step of determining the degree of warpage of the substrate and uniformly improving the degree of warpage of the substrate.

기판의 휨 정도 검출Detect warpage of substrate

기판의 휨 정도는 상기 지지부의 상부 표면과 평행하게 광을 조사하여, 조사 된 광의 조사량과 상기 조사된 광이 수광된 수광량을 비교하여 검출한다. The degree of warpage of the substrate is detected by irradiating light in parallel with the upper surface of the support, comparing the amount of irradiated light with the amount of received light received by the irradiated light.

일반적으로, 일정량의 조사량을 기준으로 수광되는 수광량이 적어질수록, 상기 기판의 휨 정도는 커진다. 이는, 기판의 휨 정도가 크면, 상기 기판에 의해 차단되는 조사량이 많아지고, 상대적으로 수광량이 적어지기 때문이다. In general, the smaller the amount of received light received on the basis of a certain amount of irradiation amount, the greater the degree of warpage of the substrate. This is because, when the degree of warpage of the substrate is large, the amount of irradiation blocked by the substrate increases, and the amount of received light decreases relatively.

기판의 휨 정도 개선Improved board warpage

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 기판의 휨 현상에 따라 기판의 휨 정도를 개선을 나타낸 단면도들이다.9 and 10 are cross-sectional views illustrating an improvement in the degree of warpage of a substrate according to the warpage phenomenon of the substrate for describing embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 제4 기판(900)은 가장자리 영역이 들려 있는 상태이다. 따라서, 상기 제4 기판(900)의 하부 표면의 부위들이 균일하게 가열을 받도록, 상기 기판의 하부 표면과 접촉되어 있는 부위에 배치되어 있는 제1 섹션(910a)은 구동하지 않는다. 또한, 상기 기판의 하부 표면의 부위와 상대적으로 가까운 거리에 배치되어 있는 제2 섹션은(910b)은 상기 부위와 접촉되기 위하여 상대적으로 낮게 구동되며, 상기 기판의 하부 표면의 부위와 상대적으로 먼 거리에 배치되어 있는 제3 섹션은(910c)은 상기 부위와 접촉되기 위하여 상대적으로 높게 구동된다.Referring to FIG. 9, the fourth substrate 900 is in a state where an edge region is lifted. Accordingly, the first section 910a disposed at a portion in contact with the lower surface of the substrate is not driven so that portions of the lower surface of the fourth substrate 900 are uniformly heated. Further, the second section 910b, which is disposed at a relatively close distance to the portion of the lower surface of the substrate, is driven relatively low in order to contact the portion, and is relatively far from the portion of the lower surface of the substrate. The third section 910c disposed at is driven relatively high to contact the site.

도 9를 참조하며, 제5 기판(1000)은 중심영역이 들려 있는 상태로서, 도 8에 도시된 제4 기판(900)과는 정반대의 형상을 갖는다. 따라서, 상기 제5 기판(1000)의 하부 표면의 부위들이 균일하게 가열을 받도록, 상기 기판의 하부 표면의 부위와 상대적으로 먼 거리에 배치되어 있는 제1 섹션은(1010a)은 상기 부위와 접촉되기 위하여 상대적으로 높게 구동되며, 상기 기판의 하부 표면의 부위와 상대적으로 가까운 거리에 배치되어 있는 제2 섹션은(1010b)은 상기 부위와 접촉되기 위하여 상대적으로 높게 구동된다. 또한, 상기 기판의 하부 표면과 접촉되어 있는 부위에 배치되어 있는 제3 섹션(1010c)은 구동하지 않는다. Referring to FIG. 9, the fifth substrate 1000 is in a state where the center region is lifted, and has a shape opposite to that of the fourth substrate 900 illustrated in FIG. 8. Accordingly, the first section 1010a disposed at a relatively long distance from the portion of the lower surface of the substrate is brought into contact with the portion so that portions of the lower surface of the fifth substrate 1000 are uniformly heated. Is driven relatively high, and the second section 1010b, which is disposed at a relatively close distance to the site of the lower surface of the substrate, is driven relatively high to contact the site. In addition, the third section 1010c disposed at a portion in contact with the lower surface of the substrate is not driven.

이로 인해, 상기 제 4 기판(900) 및 제5 기판(1000)은 휨 현상에 따라, 기판의 하부 표면의 부위들이 고르게 가열을 받으므로, 상기 기판의 휨 정도는 균일하게 개선될 수 있다. Accordingly, since the portions of the lower surface of the substrate are uniformly heated according to the warpage phenomenon, the fourth substrate 900 and the fifth substrate 1000 may be uniformly improved.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 기판의 휨 현상 및 휨 정도를 검출하고, 상기 검출된 휨 정도에 따라 상기 기판의 휨 정도를 개선시킨다. According to the present invention as described above, the warpage phenomenon and the degree of warpage of the substrate is detected, and the degree of warpage of the substrate is improved according to the detected degree of warpage.

따라서, 기판의 휨 현상 및 휨 정도를 공정 진행 중에 계속적으로 관찰할 수 있을 뿐 아니라, 실시간으로 기판의 휨 정도를 개선시킬 수 있으므로, 별도의 공정 없이 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 기판의 휨 현상으로 발생할 수 있는 반도체 공정의 오류 빈도를 감소시킬 수 있으므로, 반도체 장치의 신뢰성 향상 및 수율 향상을 기대할 수 있다.Therefore, the warpage phenomenon and the degree of warpage of the substrate can be continuously observed during the process, and the degree of warpage of the substrate can be improved in real time, thereby reducing the process time without a separate process. In addition, since the error frequency of the semiconductor process, which may occur due to the warpage of the substrate, may be reduced, the reliability and yield of the semiconductor device may be improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, but a person of ordinary skill in the art does not depart from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that various modifications and changes can be made.

Claims (4)

기판을 지지하기 위한 지지부, 상기 지지부 내부에 배치되며 상기 기판의 하부 표면의 중심영역 또는 가장자리 영역과의 접촉여부에 따라 상기 기판의 휨 현상을 판별하는 제1 센싱부와 상기 지지부의 일측에 배치되며 광을 조사하고 조사량과 수광량을 비교하여 상기 기판의 휨 정도를 검출하는 적어도 하나의 제2 센싱부를 포함하는 검사 유닛; 및A support part for supporting a substrate, disposed in the support part, and disposed on one side of the first sensing part and the support part for determining a warpage phenomenon of the substrate according to whether the substrate is in contact with a central area or an edge area of the lower surface of the substrate; An inspection unit including at least one second sensing unit configured to irradiate light and compare the irradiation amount with the received amount of light to detect a degree of warpage of the substrate; And 상기 검출된 기판의 휨 정도에 따라 상기 기판의 하부 표면의 부위들을 균일하게 가열하기 위하여 상기 기판의 하부 표면을 향하여 이동 가능하도록 배치된 다수의 섹션들을 포함하는 핫플레이트와 상기 기판의 휨 정도에 따라 상기 섹션들이 상기 기판의 하부 표면의 부위들과 접촉하도록 상기 섹션들의 높이를 조절하기 위한 높이 조절부를 포함하는 공정 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.According to the degree of warp of the substrate and the hot plate including a plurality of sections arranged to be movable toward the lower surface of the substrate to uniformly heat the parts of the lower surface of the substrate according to the detected degree of warp of the substrate And a processing unit comprising a height adjustment for adjusting the height of the sections so that the sections contact portions of the lower surface of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 제1 센싱부는 상기 기판의 하부 표면의 중심 영역을 감지하기 위한 제1 접촉 센서 및 상기 기판의 하부 표면의 가장자리 영역을 감지하기 위한 적어도 하나의 제2 접촉 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.The method of claim 1, wherein the first sensing unit comprises a first contact sensor for sensing a center area of the lower surface of the substrate and at least one second contact sensor for detecting an edge area of the lower surface of the substrate. The semiconductor manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 제2 센싱부는 상기 지지부의 상부 표면과 평행하게 광 을 조사하는 조사 부재 및 상기 조사 부재와 마주하여 배치되며 상기 조사된 광을 수광하는 수광 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.The method of claim 1, wherein the second sensing unit is characterized in that it comprises an irradiation member for irradiating light in parallel with the upper surface of the support portion and a light receiving member disposed facing the irradiation member and receiving the irradiated light Semiconductor manufacturing apparatus. 제1항에 있어서, 상기 핫플레이트는 중심축을 기준으로 반지름 방향 및 원주 방향으로 상기 섹션들이 개별적으로 구분되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the hot plates are arranged separately from each other in radial and circumferential directions with respect to a central axis.
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WO2023173605A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 长鑫存储技术有限公司 Apparatus for determining bending degree of wafer, and temperature control system

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