KR20100002532A - 웨이퍼 가공 장치 - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 가공 장치는 챔버, 보트, 마이크로파 생성기들 및 반사판들을 포함한다. 보트는 챔버 내부에 구비되고, 다수의 웨이퍼들을 적재한다. 마이크로파 생성기들은 챔버와 연결되고, 마이크로파를 각각 생성하여 웨이퍼를 가열한다. 반사판들은 웨이퍼의 양면 중 적어도 한면과 마주보도록 보트에 적재되며, 마이크로파를 웨이퍼로 균일하게 제공하기 위해 마이크로파를 반사시킨다.
Description
본 발명은 웨이퍼 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 웨이퍼를 균일하게 가열하는 웨이퍼 가공 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 일련의 단위 공정들의 반복적인 수행에 의해 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 특정 형태의 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정과, 상기 식각 공정을 위한 마스크를 형성하기 위하여 수행되는 포토리소그래피 공정과, 상기 막의 평탄화를 위한 에치 백 또는 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 웨이퍼의 오염을 제거하기 위한 세정 및 건조 공정과, 상기 패턴들 또는 상기 웨이퍼의 특정 부위들의 전기적 특성들을 변화시키기 위하여 수행되는 확산 및 이온 주입 공정 등과 같은 다양한 단위 공정들이 웨이퍼에 대하여 반복적으로 수행될 수 있다.
상기 단위 공정들 중 일부 공정은 상기 웨이퍼를 가열하는 가열 공정을 포함한다. 예를 들면, 상기 포토리소그래피 공정은 포토레지스트막을 경화시키기 위해 웨이퍼 가열 공정이 필요하다. 또한, 상기 증착 공정과 상기 식각 공정은 공정 가스의 반응성을 향상시키기 위해 웨이퍼 가열 공정이 필요하다.
웨이퍼 가공 장치는 수직 방향으로 적층된 웨이퍼들로 마이크로파를 제공하여 상기 웨이퍼들을 가열한다. 상기 웨이퍼들 사이 간격이 좁을 경우, 상기 마이크로파가 상기 웨이퍼의 가장자리 부위에 주로 제공되며, 상기 웨이퍼의 중심 부위로 제공되기 어렵다. 따라서, 상기 웨이퍼의 가장자리 부위의 온도가 높고 상기 웨이퍼의 중심 부위는 온도가 낮게 되므로, 상기 웨이퍼의 온도 분포가 불균일하게 된다.
또한, 상기 웨이퍼들이 수용된 챔버 내벽에 반사된 마이크로파가 최상층 및 최하층의 웨이퍼들에 주로 제공되고, 중앙에 위치한 웨이퍼들에 제공되기 어렵다. 따라서, 상기 최상층 또는 최하층의 웨이퍼의 온도가 높고 상기 중앙 부위에 위치하는 웨이퍼들의 온도가 낮게 되므로, 상기 웨이퍼들의 수직 방향 온도 분포가 불균일하게 된다.
따라서, 상기 웨이퍼 상에 형성된 막의 손상이 불균일하게 큐어링되거나, 상기 웨이퍼의 포토레지스트막이 불균일하게 경화되거나, 상기 웨이퍼 상에 막이 불균일하게 증착되거나 또는 상기 웨이퍼 상의 막이 불균일하게 식각될 수 있다.
본 발명은 웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있는 웨이퍼 가공 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 가공 장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 구비되고, 다수의 웨이퍼들을 적재하는 보트, 상기 챔버와 연결되고, 마이크로파를 각각 생성하여 상기 웨이퍼를 가열하는 다수의 마이크로파 생성기들 및 상기 웨이퍼의 양면 중 적어도 한면과 마주보도록 상기 보트에 적재되며, 상기 마이크로파를 상기 웨이퍼로 균일하게 제공하기 위해 상기 마이크로파를 반사시키는 다수의 반사판들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 각 반사판은 평판일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 각 반사판은 양면 중 적어도 한면이 볼록하거나 오목할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 각 반사판의 지름은 상기 웨이퍼의 지름과 같거나 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 마이크로파 생성기들과 각각 연결되며, 상기 마이크로파 생성기들을 동작시키기 위한 에너지를 제공하는 전원들 및 상기 전원들과 연결되고, 상기 마이크로파가 일정 시간 동안 상기 웨이퍼의 각 부위로 균일하게 제공되도록 상기 전원들의 온오프 및 출력을 각각 변화시켜 상기 마이크로파의 생성 및 세기를 조절하는 컨트롤러를 더 포함 할 수 있다.
상기 반사판들 중 최상부 반사판은 중앙에 관통홀을 가지며, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 챔버 내측 상부에 구비되고 상기 관통홀을 통해 상기 웨이퍼의 온도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서와 연결되고, 상기 센서에서 측정된 온도에 따라 상기 전원들을 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 각 전원들의 출력 합을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 보트와 연결되며, 상기 보트를 회전, 수직 이동 또는 수평 이동시키기 위한 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부로 상기 웨이퍼를 가공하기 위한 공정 가스를 제공하는 가스 공급 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 공정 가스는 상기 웨이퍼에 막을 형성하기 위한 증착 가스 또는 상기 웨이퍼 상에 형성된 막을 제거하기 위한 식각 가스일 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 가공 장치는 전원들의 온오프 및 출력을 변화시켜 챔버 내부에 마이크로파의 생성 및 세기를 조절한다. 또한, 상기 웨이퍼 가공 장치는 반사판들을 이용하여 상기 마이크로파를 여러 방향으로 반사한다. 상기 마이크로파의 생성 및 세기를 조절하고, 상기 마이크로파를 반사함으로써 일정 시간동안 웨이퍼들의 각 지점에 균일한 마이크로파를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼들을 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 웨이퍼들 및 반사판들을 회전시키거나 상하 또는 수평 방향으로 이동시킬 수 있으므로 상기 웨이퍼들을 보다 균일하게 가열할 수 있다.
그리고, 상기 웨이퍼가 균일하게 가열되므로, 상기 웨이퍼 가열 공정의 공정 온도를 낮출 수 있고 상기 공정 시간을 단축할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치(100)를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 웨이퍼 가공 장치(100)는 챔버(110), 보트(120), 반사판들(130), 모터(140), 마이크로파 생성기들(150), 전원들(160), 센서(170), 컨트롤러(180) 및 가스 공급 라인(190)을 포함한다.
상기 챔버(110)는 중공의 원통형 또는 박스 형상을 갖는다. 상기 챔버(110)는 웨이퍼(W) 가공 공정을 수행하기 위한 공간을 제공한다. 상기 가공 공정의 예로 는 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 막의 손상을 큐어링하는 큐어링 공정, 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 포토레지스트막을 경화시키는 베이크 공정, 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하는 증착 공정, 웨이퍼(W) 상에 형성된 막을 제거하는 식각 공정 등을 들 수 있다.
상기 보트(120)는 상기 챔버(110) 내부에 구비되며, 다수의 웨이퍼(W)를 수직 방향으로 적재한다. 상기 보트(120)는 원판 형상의 제1 플레이트(122)와 제2 플레이트(124)를 가지며 그 사이에는 복수개, 통상 3개 또는 4개의 지지바(126)가 수직으로 배치된다.
상기 제1 플레이트(122) 및 제2 플레이트(124)는 서로 동일한 지름을 가진다. 상기 제1 플레이트(122) 및 제2 플레이트(124)의 지름은 상기 웨이퍼(W)들을 적재하기 위해 상기 웨이퍼(W)의 지름보다 크다. 상기 제1 플레이트(122)는 상방에 위치하고, 상기 제2 플레이트(124)는 하방에 위치한다. 상기 제1 플레이트(122)는 중앙 부위에 상하를 관통하는 제1 개구(123)를 갖는다.
상기 지지바(126)는 상기 제1 플레이트(122) 및 제2 플레이트(124)의 가장자리를 따라 구비된다. 구체적으로 상기 제1 플레이트(122) 및 제2 플레이트(124)에 웨이퍼(W)와 동일한 지름을 갖는 가상원을 동심원 형태로 겹치는 경우, 상기 지지바(126)는 상기 가상원의 원주를 따라 상기 제1 플레이트(122) 및 제2 플레이트(124)에 구비된다. 또한 상기 지지바(126)는 상기 웨이퍼(W)가 삽입될 수 있도록 상기 가상원의 원주 중 절반에만 구비된다.
상기 각각의 지지바(126)는 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수의 슬롯 들(127)을 갖는다. 상기 지지바(126)의 슬롯들(127)에 상기 제1 및 제2 플레이트(122, 124)와 평행하도록 다수의 웨이퍼(W)가 적재된다.
상기 웨이퍼(W)는 마이크로파에 반응하는 물질을 포함한다. 상기 물질의 예로는 폴리머 계열 또는 도핑된 실리콘 등을 들 수 있다.
상기 챔버(110)는 하방이 개방될 수 있으며, 상기 보트(120)는 개방 부위를 통해 상기 챔버(110) 내부와 외부 사이를 이동할 수 있다.
상기 반사판들(130)은 상기 각 웨이퍼(W)의 한면과 마주하도록 상기 지지바(126)의 슬롯들(127)에 장착된다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 반사판들(130)은 각 웨이퍼들(W)의 상면과 마주보도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 반사판들(130)은 각 웨이퍼들(W)의 하면과 마주보도록 배치될 수 있다.상기 각 반사판(130)은 제1 면(132)이 평탄하고, 상기 제1 면(132)과 반대되는 제2 면(134)이 볼록할 수 있다.
상기 최상층 웨이퍼(W)의 상방에 위치하는 반사판(130)은 중앙 부위에 상하를 관통하는 제2 개구(136)를 갖는다.
상기 반사판들(130)은 상기 마이크로파 생성기들(150)에 의해 생성된 마이크로파를 반사한다. 상기 반사된 마이크로파가 상기 각 웨이퍼(W)의 가장자리 부위뿐만 아니라 중앙 부위에도 제공된다. 그러므로, 상기 마이크로파가 상기 각 웨이퍼(W)의 각 지점에 균일하게 제공된다. 상기 반사판들(130)은 상기 마이크로파를 반사할 수 있는 금속 재질로 이루어진다.
상기 각 반사판(130)의 지름이 상기 웨이퍼(W)의 지름보다 작은 경우, 상기 마이크로파들이 상기 웨이퍼들(W) 사이의 배치된 상기 반사판들(130)까지 도달하기 어렵다. 따라서, 상기 마이크로파가 상기 각 웨이퍼(W)의 가장자리 부위에 주로 제공되며, 상기 웨이퍼(W)의 중심 부위로 제공되기 어렵다.
상기 각 반사판(130)의 지름이 상기 웨이퍼(W)의 지름과 같거나 큰 경우, 상기 마이크로파들이 상기 웨이퍼들(W) 사이의 배치된 상기 반사판들(130)까지 용이하게 도달할 수 있다. 따라서, 상기 마이크로파가 상기 반사판들(130)에 반사되어 각 웨이퍼(W)의 가장자리 부위뿐만 아니라 상기 각 웨이퍼(W)의 중심 부위로도 제공될 수 있다.
따라서, 상기 각 반사판(130)의 지름은 상기 웨이퍼(W)의 지름과 같거나 큰 것이 바람직하다.
도 2는 도 1에 도시된 반사판들(130)의 배치에 관한 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 반사판들(130)은 상기 각 웨이퍼(W)의 양면과 마주하도록 상기 지지바(126)의 슬롯들(127)에 장착된다. 예를 들면, 상기 반사판들(130)은 각 웨이퍼들(W)의 상면 및 하면에 각각 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 7은 도 1에 도시된 반사판들(130)의 다른 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 상기 각 반사판(130)은 상기 제1 면(132)이 평탄하고, 상기 제2 면(134)이 오목할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 각 반사판(130)은 상기 제1 면(132) 및 상기 제2 면(134)이 모두 볼록할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 각 반사판(130)은 상기 제1 면(132) 및 상기 제2 면(134)이 모두 오목할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 각 반사판(130)은 상기 제1 면(132)이 오목하고, 상기 제2 면(134)이 볼록할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 각 반사판(130)은 상기 제1 면(132) 및 상기 제2 면(134)이 모두 평탄할 수 있다.
도 1 내지 도 6에서 상기 반사판(130)의 볼록 부위 또는 오목 부위는 반구 모양, 원뿔 모양 및 다각뿔 모양 중 어느 하나의 모양을 가질 수 있다. 도 1 내지 도 6에서 상기 반사판(130)의 표면이 매끄러운 것으로 도시되었지만, 상기 반사판(130)의 표면은 요철을 가질 수도 있다.
한편, 상기 반사판들(130)은 상기 보트(120)에 적재되지 않고 별도의 지지부재(미도시)에 의해 상기 웨이퍼들(W) 사이에 각각 위치하도록 적재될 수 있다. 또한, 상기 지지부재는 별도의 모터들에 의해 회전, 수직 이동 및 수평 이동될 수 있다. 상기 보트(120)와 상기 지지부재가 상대 운동할 수 있으므로, 상기 마이크로파가 상기 웨이퍼들(W)에 보다 균일하게 제공될 수 있다.
한편, 상기 반사판(130)은 상기 챔버(110)의 내벽에 배치되어 상기 마이크로파를 반사할 수 있다. 이때, 상기 반사판(130)의 반사 각도를 조절하기 위한 별도의 모터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 모터(140)는 상기 보트(120)와 연결된다. 상기 모터(140)는 제1 모 터(142), 제2 모터(144) 및 제3 모터(146)를 포함한다.
상기 제1 모터(142)는 상기 보트(120)를 회전시킨다. 상기 제2 모터(142)는 상기 보트(120)를 상하 방향으로 이동시킨다. 상기 제3 모터(146)는 상기 보트(120)를 수평 방향으로 이동시킨다. 상기 보트(120)의 회전, 수직 이동 및 수평 이동에 따라 상기 보트(120)에 적재된 상기 웨이퍼들(W) 및 상기 반사판들(130)이 회전, 수직 이동 또는 수평 이동된다. 따라서, 상기 웨이퍼들(W) 및 상기 반사판들(130)의 위치가 변화되므로, 상기 마이크로파가 상기 웨이퍼들(W)로 보다 균일하게 제공될 수 있다.
상기 마이크로파 생성기들(150)은 적어도 두 개가 구비되며, 상기 챔버(110)의 서로 다른 위치에 배치된다. 상기 마이크로파 생성기들(150)은 각각 마이크로파를 생성하여 상기 챔버(110) 내부로 제공한다. 상기 마이크로파는 상기 보트(120)에 지지된 웨이퍼들(W)에 직접 전달되거나 상기 반사판들(130)에 반사되어 상기 웨이퍼들(W)을 가열한다. 상기 마이크로파 생성기(150)의 예로는 마크네트론(magnetron), 진행파관(travelling wave tube), 클라이스트론(klystron) 등을 들 수 있다.
상기 마이크로파가 상기 웨이퍼들(W)에 균일하게 전달될 수 있도록 상기 마이크로파 생성기들(150)의 개수와 위치가 결정된다. 상기 마이크로파 생성기들(150)의 개수와 위치는 시뮬레이션이나 실험 등을 통하여 결정될 수 있다.
상기 마이크로파 생성기들(150)에 의해 생성된 마이크로파는 상기 챔버(110) 내부에 각각의 전자기장 모드를 형성한다. 적어도 두 개의 전자기장 모드는 서로 중첩되어 새로운 전자기장 모드를 형성한다.
상기 전원들(160)은 상기 마이크로파 생성기들(150)과 각각 연결된다. 상기 전원들(160)은 상기 마이크로파 생성기들(150)을 동작시키기 위한 에너지를 제공한다.
상기 센서(170)는 상기 챔버(110)의 내측 상부에 구비된다. 상기 센서(170)는 상기 제1 플레이트(122)의 제1 개구(123) 및 상기 반사판(130)의 제2 개구(136)를 통해 상기 최상층의 웨이퍼(W)의 중심 부위 온도를 감지한다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 전원들(160)과 연결된다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 전원들(160)의 온오프를 제어하며, 상기 전원의 출력을 제어한다.
상기 전원들(160)을 온오프함에 따라 상기 챔버(110) 내에 생성되는 마이크로파의 개수를 조절할 수 있다. 달라진다. 또한, 상기 전원의 출력에 따라 상기 마이크로파의 세기를 조절할 수 있다. 상기 마이크로파의 개수 및 상기 마이크로파의 세기를 조절함으로써 상기 챔버(110) 내에 상기 마이크로파의 중첩에 의해 형성되는 전자기장 모드를 변화시킬 수 있다. 상기 챔버(110) 내의 전자기장 모드를 빠르게 변화시킴으로써, 상기 챔버(110) 내의 모든 지점에서 일정 시간 동안 형성되는 마이크로파가 균일할 수 있다. 그러므로, 상기 마이크로파는 상기 웨이퍼들(W) 각각을 균일하게 가열할 수 있다.
그리고, 상기 보트(120)의 회전, 수직 이동 및 수평 이동에 따라 상기 웨이퍼(W)가 회전, 수직 이동 및 수평 이동하므로, 상기 마이크로파가 상기 웨이퍼들(W)을 보다 균일하게 가열할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)와 연결된다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 상기 웨이퍼(W)의 온도에 따라 상기 전원의 온오프 및 세기를 제어한다. 따라서, 상기 컨트롤러(180)는 상기 웨이퍼(W)의 온도를 기 설정된 기준 온도로 유지한다. 예를 들면, 상기 센서(170)에서 측정된 웨이퍼(W)의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 낮은 경우, 상기 컨트롤러(180)는 상기 전원을 온(on) 상태로 유지하여 상기 웨이퍼(W)를 가열한다. 상기 센서(170)에서 측정된 웨이퍼(W)의 온도가 기 설정된 기준 온도와 동일한 경우, 상기 컨트롤러(180)는 상기 전원의 출력을 조절하여 상기 웨이퍼(W)의 온도를 일정하게 유지한다. 상기 센서(170)에서 측정된 웨이퍼(W)의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높은 경우, 상기 컨트롤러(180)는 상기 전원을 오프하여 상기 웨이퍼(W)를 상기 기준 온도로 냉각한다.
일 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도와 무관하게 각 전원들(160)의 출력 합을 일정하게 유지하면서 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다.
다른 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다. 이때, 각 전원들(160)의 출력 합은 일정하지 않을 수 있다.
또 다른 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 각 전원들(160)의 출력 합을 일정하게 유지하면서 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다.
상기 가스 공급 라인(190)은 상기 챔버(110)와 연결된다. 상기 가스 공급 라 인(190)은 상기 챔버(110) 내부로 상기 웨이퍼(W)를 가공하기 위한 공정 가스를 제공한다. 상기 공정 가스의 예로는 상기 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하기 위한 공정 가스 또는 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 막을 제거하기 위한 공정 가스 등을 들 수 있다.
상기 챔버(110) 내에서 상기 증착 공정 또는 식각 공정이 수행될 때 상기 가스 공급 라인(190)을 통해 상기 공정 가스가 제공되며, 상기 챔버(110) 내에서 상기 큐어링 공정 또는 상기 베이크 공정이 수행될 때, 상기 가스 공급 라인(190)을 통해 상기 공정 가스가 제공되지 않을 수 있다.
이하에서는 상기 웨이퍼(W) 가공 장치(100)의 작동 방법에 대해 설명한다.
상기 보트(120)에 상기 반사판들(130)이 일정 간격 이격되어 수직 방향으로 적층되도록 적재된다. 상기 웨이퍼들(W)이 상기 반사판들(130) 사이에 각각 위치하도록 상기 보트(120)에 적재된다. 상기 반사판들(130) 및 상기 웨이퍼들(W)이 적재된 상기 보트(120)가 상기 챔버(110) 내에 배치된 후, 상기 모터(140)의 구동에 따라 상기 보트(120)가 회전, 수직 이동 또는 수평 이동한다.
상기 보트(120)가 회전, 수직 이동 또는 수평 이동하면, 상기 컨트롤러(180)는 상기 전원들(160)을 제어하여 상기 마이크로파 생성기들(150)이 상기 챔버(110) 내에 상기 마이크로파를 생성한다.
일 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도와 무관하게 각 전원들(160)의 출력 합을 일정하게 유지하면서 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다.
다른 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다. 이때, 각 전원들(160)의 출력 합은 일정하지 않을 수 있다.
또 다른 예로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 센서(170)에서 측정된 온도에 따라 각 전원들(160)의 출력 합을 일정하게 유지하면서 상기 각 전원들(160)의 온오프를 조절하거나 출력을 조절할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)에 의해 상기 전원들(160)의 온오프 및 세기가 빠르게 변화된다. 따라서, 상기 마이크로파가 중첩되어 형성되는 전자기장 모드가 신속하게 변화된다. 상기 변화되는 마이크로파가 상기 웨이퍼들(W)로 제공되거나, 상기 반사판들(130)에 의해 반사되어 상기 웨이퍼들(W)로 제공된다. 따라서, 상기 마이크로파는 상기 웨이퍼들(W) 각각에 균일하게 제공될 뿐만 아니라 각 웨이퍼(W)의 각 지점에도 균일하게 제공된다. 그러므로, 상기 웨이퍼들(W)은 균일하게 가열될 수 있다.
상기 웨이퍼(W)가 균일하게 가열되므로, 상기 웨이퍼 가열하는 큐어링 공정 및 베이크 공정의 공정 온도를 낮출 수 있고 상기 공정 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 상기 큐어링 공정 및 상기 베이크 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 웨이퍼(W)를 가열함으로써 상기 웨이퍼 상에 형성된 막의 손상을 큐어링하는 큐어링 공정 또는 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 포토레지스트막을 경화시키는 베이크 공정을 수행할 수 있다.
한편, 상기와 같이 웨이퍼(W)가 가열된 상태에서 상기 가스 공급 라인(190)을 통해 상기 챔버(110) 내부로 공정 가스를 제공하여 상기 웨이퍼(W) 상에 막을 형성하는 증착 공정을 수행하거나 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 막을 제거하는 식각 공정을 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 웨이퍼 가공 장치는 전원들의 온오프 및 출력을 변화시켜 챔버 내부에 마이크로파의 생성 및 세기를 조절한다. 상기 마이크로파의 생성 및 세기를 조절함으로써 일정 시간동안 상기 웨이퍼들 각각에 균일한 마이크로파를 균일한 마이크로파를 제공할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼들 사이에 배치된 반사판들을 이용하여 상기 웨이퍼들의 각 부위에 균일한 마이크로파를 제공할 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 가공 장치는 상기 웨이퍼를 회전, 수직 이동 및 수평 이동시킬 수 있으므로 상기 웨이퍼를 보다 균일하게 가열할 수 있다.
그리고, 상기 웨이퍼가 균일하게 가열되므로, 상기 웨이퍼 가열 공정의 공정 온도를 낮출 수 있고 상기 공정 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 큐어링 공정 및 베이크 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반사판의 배치에 관한 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 도 1에 도시된 반사판의 다른 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 웨이퍼 가공 장치 110 : 챔버
120 : 보트 130 : 반사판
140 : 모터 150 : 마이크로파 생성기
160 : 전원 170 : 센서
180 : 컨트롤러 190 : 가스 공급 라인
W : 웨이퍼
Claims (10)
- 챔버;상기 챔버 내부에 구비되고, 다수의 웨이퍼들을 적재하는 보트;상기 챔버와 연결되고, 마이크로파를 각각 생성하여 상기 웨이퍼를 가열하는 다수의 마이크로파 생성기들; 및상기 웨이퍼의 양면 중 적어도 한면과 마주보도록 상기 보트에 적재되며, 상기 마이크로파를 상기 웨이퍼로 균일하게 제공하기 위해 상기 마이크로파를 반사시키는 다수의 반사판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 각 반사판은 평판인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 각 반사판은 양면 중 적어도 한면이 볼록하거나 오목한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 각 반사판의 지름은 상기 웨이퍼의 지름과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 마이크로파 생성기들과 각각 연결되며, 상기 마이크로 파 생성기들을 동작시키기 위한 에너지를 제공하는 전원들; 및상기 전원들과 연결되고, 상기 마이크로파가 일정 시간 동안 상기 웨이퍼의 각 부위로 균일하게 제공되도록 상기 전원들의 온오프 및 출력을 각각 변화시켜 상기 마이크로파의 생성 및 세기를 조절하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 반사판들 중 최상부 반사판은 중앙에 관통홀을 가지며,상기 챔버 내측 상부에 구비되고, 상기 관통홀을 통해 상기 웨이퍼의 온도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하고,상기 컨트롤러는 상기 센서와 연결되고, 상기 센서에서 측정된 온도에 따라 상기 전원들을 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 각 전원들의 출력 합을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 보트와 연결되며, 상기 보트를 회전, 수직 이동 또는 수평 이동시키기 위한 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 챔버와 연결되며, 상기 챔버 내부로 상기 웨이퍼를 가 공하기 위한 공정 가스를 제공하는 가스 공급 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 공정 가스는 상기 웨이퍼에 막을 형성하기 위한 증착 가스 또는 상기 웨이퍼 상에 형성된 막을 제거하기 위한 식각 가스인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 장치.
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