KR20210048461A - 가열 플랫폼, 열 처리 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼를 가열하기 위한 가열 플랫폼이 제공된다. 가열 플랫폼은 지지 캐리어, 검출 모듈 및 제 1 가열 모듈을 포함한다. 지지 캐리어에 의해 웨이퍼가 지지된다. 검출 모듈은 지지 캐리어에 의해 지지되는 웨이퍼의 표면 상태를 모니터링하도록 구성된다. 제 1 가열 모듈은 지지 캐리어의 일 측에 배치된다. 제 1 가열 모듈은 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 가열 유닛들은 어레이로 배열된다. 열 처리 및 제조 방법이 또한 제공된다.

Description

가열 플랫폼, 열 처리 및 제조 방법{HEATING PLATFORM, THERMAL TREATMENT AND MANUFACTURING METHOD}
본 출원은 2017년 11월 14일에 출원된 미국 가출원 제 62/585,537 호에 우선권 이익을 주장한다. 위에서 언급된 특허 출원 전체는 이로써 본원에 참조로서 포함되며 본 명세서의 일부를 구성한다.
웨이퍼의 제조 프로세스들은 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 프로세스, 에칭 프로세스, 및 화학적 기계적 폴리싱(chemical-mechanical polishing; CMP) 프로세스 등을 포함할 수 있다. 위에서 언급된 제조 프로세스들에서, 온도가 프로세스 결과에 상당히 영향을 주며, 온도 제어 및 온도 조절이 웨이퍼의 제조 프로세스 동안 매우 중요하다.
본 개시의 양태는 첨부 도면들과 함께 읽을 때, 이어지는 상세한 설명으로부터 최상으로 이해된다. 본 산업에서의 표준적인 관행에 따라, 다양한 피처들이 축척대로 도시되지 않았음을 유념한다. 실제로, 다양한 피처들의 치수(dimension)들은 논의의 명료함을 위해 임의적으로 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 도 1의 가열 플랫폼에 제공되는 웨이퍼를 예시하는 상면도이다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 도 1의 가열 플랫폼의 제 2 가열 모듈을 예시하는 상면도이다.
도 4a는 본 개시의 실시예에 따른 도 1의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다.
도 4b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다.
도 4c는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 도 5의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 상면도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 도 7의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 상면도이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 도 9의 가열 플랫폼의 냉각 모듈을 예시하는 상면도이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른 제조 방법을 예시하는 흐름도이다.
이어지는 개시는 제공되는 본 발명내용의 상이한 피처들을 구현하기 위한 많은 상이한 실시예들, 또는 예시들을 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해 컴포넌트들 및 배열들의 특정 예시들이 아래에서 설명된다. 물론, 이것들은 단지 예시들에 불과하며, 제한적으로 의도되는 것은 아니다. 예를 들어, 이어지는 설명에서 제 2 피처 위의 또는 제 2 피처 상의 제 1 피처의 형성은 제 1 피처 및 제 2 피처가 직접적으로 접촉하여 형성되는 실시예를 포함할 수 있으며, 또한 제 1 피처 및 제 2 피처가 직접적으로 접촉하지 않을 수 있도록 추가적인 피처가 제 1 피처와 제 2 피처 사이에 형성될 수 있는 실시예를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시는 다양한 예시들에서 참조 부호들 및/또는 문자들을 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략화 및 명료화의 목적을 위한 것이며, 그 자체가 논의되는 다양한 실시예 및/또는 구성 사이의 관계에 영향을 주는 것은 아니다.
또한, "밑", "아래", "보다 아래", "위", "보다 위" 등과 같은 공간 상대적 용어는, 도면에 예시된 바와 같이, 다른 엘리먼트(들) 또는 피처(들)에 대한 하나의 엘리먼트 또는 피처의 관계를 설명하도록 설명의 용이성을 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간 상대적 용어들은 도면들에 도시된 배향에 더하여, 사용 중이거나 또는 동작 중인 디바이스의 상이한 배향들을 망라하도록 의도된 것이다. 장치는 이와 다르게 배향(90° 또는 다른 배향들로 회전)될 수 있으며, 본원에서 사용되는 공간 상대적 기술어들이 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다.
웨이퍼의 제조 프로세스들은 화학적 기상 증착(CVD) 프로세스, 에칭 프로세스, 및 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스 등을 포함할 수 있다. 위에서 언급된 제조 프로세스들에서, 온도가 프로세스 결과에 상당히 영향을 주며 온도 제어 및 온도 조절이 웨이퍼의 제조 프로세스 동안 매우 중요하다. CVD 프로세스를 예로 들면, 웨이퍼 상에 퇴적되는 층의 두께 균일도가 온도에 의해 상당히 영향받는다. 또한, 일부 상황들에서, 연속적으로 형성되는 층이 웨이퍼의 층 상에 퇴적될 때, 웨이퍼 상에 형성되는 층의 두께 균일도가 연속적으로 형성되는 층의 두께에 상당히 영향을 줄 수 있고 웨이퍼의 낮은 일드율(yield rate)을 유발할 수 있다. 웨이퍼의 일드율을 향상시키기 위해, 제조 프로세스 동안 웨이퍼를 가열하도록 구성된 가열 플랫폼들(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 및 100e)이 이어지는 설명에서 소개될 것이다. 가열 플랫폼들(100, 100a, 100b, 100c, 100d, 및 100e)은 제조 프로세스 동안 웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있거나 또는 웨이퍼를 특정 열 분포로 가열할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 일부 실시예들에서, 가열 플랫폼(100)은 지지 캐리어(110), 검출 모듈, 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)을 포함할 수 있다. 지지 캐리어(110)는 스테이지 또는 베이스일 수 있고, 웨이퍼(10)가 지지되도록 그리고/또는 일시적으로 고정되도록 지지 캐리어(110) 상에 위치될 수 있다. 제 1 가열 모듈(120)은 지지 캐리어(110)의 일 측에 배치된다. 예를 들어, 제 1 가열 모듈(120)은 지지 캐리어(110) 위에 배치된다. 제 2 가열 모듈(150)은 지지 캐리어(110) 상에 배치될 수 있고 웨이퍼(10)는 제 2 가열 모듈(150) 상에 위치되도록 구성된다. 즉, 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)는 제 1 가열 모듈(120)과 제 2 가열 모듈(150) 사이에 위치될 수 있고, 제 2 가열 모듈(150)은 웨이퍼(10)와 지지 캐리어(110) 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)는 웨이퍼(10) 위에 위치되는 제 1 가열 모듈(120) 및 웨이퍼(10) 아래에 위치되는 제 2 가열 모듈(150)에 의해 가열될 수 있다. 그러나, 제 1 가열 모듈(120), 제 2 가열 모듈(150) 및 웨이퍼(10)의 위치들이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
검출 모듈은 지지 캐리어(110)에 의해 지지되는 웨이퍼(10)의 표면 상태를 모니터링하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 검출 모듈은 검출기(140), 및 검출기(140)에 전기적으로 연결되는 제어기(130)를 포함할 수 있다. 도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 도 1의 가열 플랫폼에 제공되는 웨이퍼를 예시하는 상면도이다. 도 2를 참조하면, 웨이퍼(10)는 복수의 다이(die) 영역들(12)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)는 베어(bare) 웨이퍼, 그 위에 형성되는 박막들을 갖는 웨이퍼 또는 그 위에 형성되는 복수의 반도체 다이들을 갖는 웨이퍼일 수 있다. 다이 영역들(12) 각각 내에, 하나의 반도체 다이 또는 복수의 반도체 다이들이 있을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 표면 상태는 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 온도들일 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 표면 상태는 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피(topography)일 수 있다. 웨이퍼(10)의 표면 상태의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 환언하면, 일부 실시예들에서, 검출 모듈은 온도들, 토포그래피, 또는 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 임의의 다른 적절한 표면 상태를 검출할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 도 1의 가열 플랫폼의 제 2 가열 모듈을 예시하는 상면도이다. 도 3을 참조하면, 제 2 가열 모듈(150)은 적어도 하나의 메인 링 형상 히터 및 복수의 보조(subsidiary) 링 형상 히터들(156)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 메인 링 형상 히터의 개수는 2개일 수 있다. 적어도 하나의 메인 링 형상 히터의 개수가 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 메인 링 형상 히터들(152, 154) 및 보조 링 형상 히터들(156)이 동심원들로서 배열될 수 있다. 그러나, 메인 링 형상 히터들(152, 154) 및 보조 링 형상 히터들(156)의 배열이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
또한, 일부 실시예들에서, 메인 링 형상 히터들(152, 154) 및 보조 링 형상 히터들(156)은, 예를 들어 가열 저항기들일 수 있다. 메인 링 형상 히터들(152, 154) 각각의 온도 출력이 조절될 수 있고, 보조 링 형상 히터들(156)의 온도 출력이 조절되지 않을 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 제 2 가열 모듈(150)은 온도 출력이 조절될 수 있는 복수의 메인 링 형상 히터들(152, 154)만을 포함할 수 있거나, 또는 제 2 가열 모듈(150)은 온도 출력이 조절되지 않을 수 있는 복수의 보조 링 형상 히터들(156)만을 포함할 수 있다. 제 2 가열 모듈(150)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들에서, 메인 링 형상 히터들(152, 154)은 다른 제어기(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 메인 링 형상 히터들(152, 154)은 위에서 논의된 검출 모듈에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 가열 모듈(150)의 메인 링 형상 히터들(152, 154) 및 보조 링 형상 히터들(156)의 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 배열과 상이할 수 있기 때문에, 제 2 가열 모듈(150)에 의해 웨이퍼(10)에 제공되는 열 분포가 균일하지 않을 수 있다. 환언하면, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 제 2 가열 모듈(150)에 의해 균일하게 가열되지 않을 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 가열 플랫폼(100)의 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)에 의해 웨이퍼(10)가 균일하게 가열될 수 있도록 가열 플랫폼(100)의 제 1 가열 모듈(120)이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 균일하게 가열될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120)의 열 분포가 제 2 가열 모듈(150)의 열 분포를 보상할 수 있다.
일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 실제 요건들에 따라 상이한 온도로 가열될 수 있도록 가열 플랫폼(100)의 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(10)의 최상면이 평탄하지 않을 때, 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피가 조절될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있고 후속 프로세스(예를 들어, 막 퇴적 프로세스, 에칭 프로세스, 폴리싱 프로세스 등) 동안 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)에 의해 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 가열될 수 있다.
도 4a는 본 개시의 실시예에 따른 도 1의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다. 도 4a를 참조하면, 일부 실시예들에서, 제 1 가열 모듈(120)은 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 가열 유닛들(122)을 포함할 수 있다. 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12) 각각이 가열 유닛들(122) 중 하나에 의해 각각 가열될 수 있도록 가열 유닛들(122)이 독립적으로 동작하도록 제어될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 각각은 다이 영역들(12) 중 적어도 하나를 가열할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 각각은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, 또는 NIR 광 소스를 포함할 수 있다. 그러나, 가열 유닛들(122)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 가열 유닛들(122)이 어레이로 배열된다. 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 어레이는 가열 유닛들(122)의 행들을 포함할 수 있고, 가열 유닛들(122)의 행들 각각은 적어도 2개의 가열 유닛들(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 가열 유닛들(122)은 열 방향을 따라 실질적으로 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 모든 행들로 배열되는 가열 유닛들(122)은 열 방향을 따라 실질적으로 정렬될 수 있다. 가열 유닛들(122)의 배열이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들에서, 행들 중 각각의 행에 위치되는 가열 유닛들(122)의 개수가 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 중 임의의 2개의 인접한 행들이 일정 간격만큼 이격될 수 있다. 그러나, 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 중 임의의 2개의 인접한 행들이 상이한 간격들만큼 이격될 수 있다.
유사하게, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 어레이는 가열 유닛들(122)의 열들을 포함할 수 있고, 가열 유닛들(122)의 열들 각각은 적어도 2개의 가열 유닛들(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열들 중 2개의 인접한 열들로 배열되는 가열 유닛들(122)은 행 방향을 따라 실질적으로 정렬된다. 일부 실시예들에서, 모든 열들로 배열되는 가열 유닛들(122)은 행 방향을 따라 실질적으로 정렬될 수 있다. 가열 유닛들(122)의 배열이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들에서, 열들 중 각각의 열에 위치되는 가열 유닛들(122)의 개수가 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 중 임의의 2개의 인접한 열들이 일정 간격만큼 이격될 수 있다. 그러나, 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 중 임의의 2개의 인접한 열들이 상이한 간격들만큼 이격될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 개수, 치수들, 및/또는 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 개수, 치수들, 및/또는 배열과 동일할 수 있다. 이 방식으로, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12) 각각이 가열 유닛들(122) 중 하나에 의해 각각 가열될 수 있다. 가열 유닛들(122) 각각이 열을 독립적으로 제공할 수 있기 때문에, 다이 영역들(12)의 온도들이 대응하는 가열 유닛들(122)에 의해 정확히 제어되고 조절될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 개수, 치수들, 및/또는 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 개수, 치수들, 및/또는 배열과 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 치수가 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 치수보다 클 수 있고, 가열 유닛들(122) 각각이 웨이퍼(10)의 서로 인접한 다이 영역들(12)[예를 들어, 2x2 어레이로 배열된 4개의 다이 영역들(12)]의 그룹에 대응할 수 있어서, 다이 영역들(12)의 그룹의 온도가 동일한 가열 유닛(122)에 의해 제어되고 조절될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가열 플랫폼(100)은 웨이퍼(100)를 프로세싱하기 위한 프로세스 장비, 예를 들어 CVD 챔버, 에칭 챔버 또는 CMP 장비에 통합될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(inlet)(116)를 통해 프로세스 장비 내에 유체(fluid)(예를 들어, 반응 가스)가 퍼질 수 있도록 제 1 가열 모듈(120)이 프로세스 장비의 엘리먼트(115)(예를 들어, 내벽)에 설치될 수 있고, 유입구(116)가 엘리먼트(115) 및 제 1 가열 모듈(120)을 관통한다. 따라서, 도 4a에서, 제 1 가열 모듈(120)은 유입구(116)가 관통하는 공간을 제공하기 위해 사용되는 홀(124)을 가질 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 제 1 가열 모듈(120)의 홀(124)이 생략될 수 있다.
도 4b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다. 도 4b를 참조하면, 도 4a에 예시된 가열 유닛들(122)의 어레이는, 도 4b의 제 1 가열 모듈(120')에서 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열된 가열 유닛들(122)이 엇갈려 배치된(staggered) 점을 제외하고, 도 4b에 예시된 가열 유닛들(122)의 어레이와 유사하다. 또한, 일부 실시예들에서, 홀수개의 행들로 배열된 가열 유닛들(122)이 열 방향을 따라 실질적으로 정렬되고, 짝수개의 행들로 배열된 가열 유닛들(122)이 열 방향을 따라 실질적으로 정렬된다. 일부 대안적인 실시예들에서, 홀수개의 행들로 배열된 가열 유닛들(122)이 서로 정렬되지 않을 수 있고, 짝수개의 행들로 배열된 가열 유닛들(122)이 서로 정렬되지 않을 수 있다.
도 4c는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 저면도이다. 도 4c를 참조하면, 도 4c의 제 1 가열 모듈(120'')에서, 가열 유닛들(122)의 어레이는 가열 유닛들(122)의 그룹들을 포함할 수 있고, 가열 유닛들(122)의 그룹들은 각각 복수의 동심 원형 경로들을 따라 배열된다. 도 4c에서, 가열 유닛들(122)의 그룹들의 개수(즉, 동심 원형 경로들의 개수)는 5개이다. 그러나, 가열 유닛들(122)의 그룹들의 개수가 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 동심 원형 경로들 각각으로 배열되는 가열 유닛들(122)이 독립적으로 제어되고 조절될 수 있다. 따라서, 이 가열 유닛들(122)은 필요되는 열 분포로 웨이퍼(10)에 열을 유연하게 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 2 가열 모듈(120'')의 홀(124)이 동심 원형 경로들의 중심에 위치될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 홀(124)은 동심 원형 경로들의 중심에 위치되지 않을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 동심 원형 경로들로 배열되는 가열 유닛들(122)의 개수들은 동심 원형 경로들의 반경들에 따라 점차 증가될 수 있다. 그러나, 동심 원형 경로들로 배열되는 가열 유닛들(122)의 개수들이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 그룹들이 각각 복수의 타원형 경로들을 따라 배열될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 그룹들이 원형 경로들 및 타원형 경로들의 조합을 따라 배열될 수 있다. 가열 유닛들(122)의 그룹들 각각의 패턴이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
도 1로 돌아가면, 제 1 가열 모듈(120)의 가열 유닛들(122)이 각각 검출 모듈의 제어기(130)에 전기적으로 연결된다. 검출 모듈의 검출기(140)는 웨이퍼(10)의 표면 상태를 검출하거나 또는 모니터링하고 이어서 표면 상태의 정보를 제어기(130)에 전송하도록 구성된다. 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)이 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)에 의해 균일하게 가열될 수 있거나, 또는 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)이 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)에 의해 특정 열 분포로 가열될 수 있도록, 제어기(130)는 검출기(140)에 의해 전송되는 정보에 따라 가열 유닛들(122)을 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 표면 상태는 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 온도들일 수 있다. 웨이퍼(10)가 제 2 가열 모듈(150)만에 의해 가열될 때, 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)의 온도들이 동일하지 않을 수 있다. 환언하면, 웨이퍼(10)가 제 2 가열 모듈(150)에 의해 균일하게 가열되지 않을 수 있고, 웨이퍼(10) 상에 형성되는 층(미도시)의 최상면이 제조 프로세스 후 평탄하지 않을 수 있다. 웨이퍼(10) 상에 퇴적되는 층의 두께 균일도를 향상시키기 위해, 검출기(140)가 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)의 온도들을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 검출기(140)는 IR 센서, 열전대(thermocouple) 등을 포함하는 온도 검출기(140)일 수 있다. 그러나, 검출기(140)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 검출기(140)의 유형으로 인해 검출기(140)의 위치가 변경될 수 있고, 검출기(140)의 위치가 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 제어기(130)가 제 1 가열 모듈(120)의 가열 유닛들(122)을 제어하여 특정 열 분포로 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)에 열을 제공해서 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12) 간의 상이한 온도를 보상할 수 있도록, 검출기(140)에 의해 검출되는 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 온도 정보가 제어기(130)에 의해 분석될 수 있다. 환언하면, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)은 검출기(140)에 의해 검출되는 정보에 따라 가열 유닛들(122)에 의해 각각 가열될 수 있다.
웨이퍼(10)의 표면 상태의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 일부 대안적인 실시예들에서, 표면 상태는 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피일 수 있다. 일부 실시예들에서, 검출기(140)는 CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 등을 포함하는 이미지 캡처링 디바이스일 수 있다. 그러나, 검출기(140)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피를 검출하기 위해 검출기(140)가 사용되고, 검출기(140)에 의해 검출되는 토포그래피 정보가 제어기(130)에 의해 분석될 수 있다. 제어기(130)는 가열 모듈(120)을 검출기(140)에 의해 검출되는 토포그래피 정보에 따라 동작하도록 제어할 수 있다. 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 상이한 온도로 가열될 수 있도록 가열 플랫폼(100)의 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(10)의 최상면이 평탄하지 않을 때, 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피가 조절될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있고 후속 프로세스(예를 들어, 막 퇴적 프로세스, 에칭 프로세스, 폴리싱 프로세스 등) 동안 제 1 가열 모듈(120) 및 제 2 가열 모듈(150)에 의해 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 각각 가열될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 가열 모듈(120)의 가열 유닛들(122)이 독립적으로 제어되거나 조절될 수 있고, 제 1 가열 모듈(120)의 가열 유닛들(122)이 어레이로 배열되고/되거나 컴팩트하게 배열될 수 있다. 따라서, 가열 플랫폼(100)의 가열 모듈(120)은 필요되는 열 분포로 웨이퍼(10)에 열을 유연하게 제공할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 5를 참조하면, 도 5에 예시된 가열 플랫폼(100a)은, 도 5에서 제 1 가열 모듈(120a)이 지지 캐리어(110) 상에 배치될 수 있고, 제 1 가열 모듈(120a)이 웨이퍼(10)와 지지 캐리어(110) 사이에 위치될 수 있다는 점을 제외하고, 도 1에 예시된 가열 플랫폼(100)과 유사하다. 또한, 웨이퍼(10)가 제 1 가열 모듈(120a)만에 의해 가열될 수 있도록, 도 5에서 제 2 가열 모듈(150)이 생략된다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 도 5의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 상면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5에서 (도 1에 도시된) 유입구(116)가 위치되는 위치에 가열 모듈(120a)이 배치되지 않기 때문에, 도 6에 도시된 제 1 가열 모듈(120a)이 유입구(116)를 위한 (도 4a에 도시된) 홀(124)을 가질 필요가 없다. 도 6에 도시된 바와 같이, 가열 유닛들(122)의 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역의 배열에 더 근접하도록, 제 1 가열 모듈(120a)의 중앙부에 가열 유닛들(122)의 부분들이 배열될 수 있다. 유사하게, 도 5의 가열 플랫폼(100a)에서, 가열 유닛들(122)에 의해 제공되는 열이 특정 열 분포를 가질 수 있도록, 제 1 가열 모듈(120a)의 가열 유닛들(122)이 어레이로 배열될 수 있고 독립적으로 제어되거나 조절될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 도 7의 가열 플랫폼의 제 1 가열 모듈을 예시하는 상면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7에 예시된 가열 플랫폼(100b)은, 도 7에서 도 1 내의 제 2 가열 모듈(150)이 하나의 제 1 가열 모듈(120b)에 의해 대체된 점을 제외하고, 도 1에 예시된 가열 플랫폼(100)과 유사하다. 즉, 일부 실시예들에서, 가열 플랫폼(100b)은 2개의 제 1 가열 모듈(120, 120b)을 가질 수 있다. 도 7 내의 하나의 제 1 가열 모듈(120)이 도 1 내의 제 1 가열 모듈(120)의 위치로서 웨이퍼(10) 위에 배치되고, 도 7 내의 다른 제 1 가열 모듈(120b)이 도 1 내의 제 2 가열 모듈(150)의 위치로서 지지 캐리어(110) 상에 배치된다. 일부 실시예들에서, 가열 플랫폼(100b)에 의해 정확한 온도의 열이 제공될 수 있도록, 웨이퍼(10)가 2개의 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 간에 위치되고 2개의 제 1 가열 모듈들(120, 120b)에 의해 가열된다.
일부 실시예들에서, 상부 제 1 가열 모듈(120)의 가열 유닛들(122) 각각은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, 또는 NIR 광 소스를 포함할 수 있다. 그러나, 상부 제 1 가열 모듈(120)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 저부 제 1 가열 모듈(120b)의 가열 유닛들(122b) 각각은 가열 유체를 포함하는 유체 파이프(124b)를 포함할 수 있다. 가열 유체는 물, 증기 또는 고온의 임의의 적절한 유체일 수 있다. 가열 유체의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 일부 대안적인 실시예들에서, 상부 제 1 가열 모듈(120)의 유형이 저부 제 1 가열 모듈(120b)의 유형과 동일할 수 있다. 환언하면, 2개의 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 둘 다가 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, 또는 NIR 광 소스에 의해 웨이퍼(10)를 가열할 수 있다. 또는 2개의 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 둘 다는 가열 유체를 포함하는 유체 파이프(124b)에 의해 웨이퍼(10)를 가열할 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 2개의 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 둘 다는 저항기들을 가열함으로써 웨이퍼(10)를 가열할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 각각은 한 종류만의 가열 유닛들(122, 122b)을 가질 수 있다. 그러나, 일부 대안적인 실시예들에서, 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 각각은 상이한 종류들의 가열 유닛들(122, 122b)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 가열 모듈들(120, 120b) 각각은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, NIR 광 소스, 가열 저항기들, 및 가열 유체를 포함하는 유체 파이프(124b) 중 적어도 2개를 가질 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 10은 본 개시의 실시예에 따른 도 9의 가열 플랫폼의 냉각 모듈을 예시하는 상면도이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 도 9에 예시된 가열 플랫폼(100c)은, 도 9에서 가열 플랫폼(100c)이 냉각 모듈(160)을 더 포함할 수 있는 점을 제외하고, 도 1에 예시된 가열 플랫폼(100)과 유사하다. 일부 실시예들에서, 냉각 모듈(160)이 지지 캐리어(110) 상에 배치되고, 냉각 모듈(160)이 지지 캐리어(110)와 제 2 가열 모듈(150) 사이에 배치되며, 제 2 가열 모듈(150)이 냉각 모듈(160)과 웨이퍼(10) 사이에 배치된다. 그러나, 냉각 모듈(160)의 위치가 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 냉각 모듈(160)은 검출 모듈에 전기적으로 각각 연결되는 복수의 냉각 유닛들(162)을 포함한다. 냉각 유닛들(162)은 검출 모듈의 제어기(130)에 의해 동작될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162) 각각은 냉각 유체를 포함하는 유체 파이프(164)를 포함할 수 있다. 냉각 유체는 물, 냉매(refrigerant) 또는 저온의 임의의 적절한 유체일 수 있다. 그러나, 냉각 유닛들(162) 및 냉각 유체의 유형들이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 냉각 유닛들(162)은 제조 프로세스 동안 웨이퍼(10)의 온도를 낮추기 위해 동작될 수 있고/있거나 냉각 유닛은 제조 프로세스 후, 가열된 웨이퍼(10)를 냉각시키기 위해 동작될 수 있다. 또한, 냉각 유닛들(162)이 어레이로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162)이 어레이로 배열될 수 있고 독립적으로 제어되고 조절될 수 있기 때문에, 이 냉각 유닛들(162)이 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)로부터 열을 효과적으로 소멸(dissipate)시킬 수 있다.
냉각 유닛들(162)의 어레이는 냉각 유닛들(162)의 행들을 포함할 수 있고, 냉각 유닛들(162)의 행들 각각은 냉각 유닛들(162)의 부분들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 냉각 유닛들(162)은 열 방향을 따라 실질적으로 정렬된다. 일부 실시예들에서, 모든 행들로 배열되는 냉각 유닛들(162)은 열 방향을 따라 실질적으로 정렬될 수 있다. 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 냉각 유닛들(162)의 배열이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
물론, 냉각 유닛들(162)의 어레이의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 일부 대안적인 실시예들에서, 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 냉각 유닛들(162)이 엇갈려 배치된다. 또한, 일부 실시예들에서, 행들 중 각각의 행에 위치되는 냉각 유닛들(162)의 개수들이 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162) 중 임의의 2개의 인접한 행들이 일정 간격만큼 이격될 수 있다. 그러나, 일부 대안적인 실시예들에서, 냉각 유닛들(162) 중 임의의 2개의 인접한 행들이 상이한 간격들만큼 이격될 수 있다. 또한, 일부 대안적인 실시예들에서, 냉각 유닛들(162)의 어레이는 냉각 유닛들(162)의 그룹들을 포함할 수 있고, 냉각 유닛들(162)의 그룹들은 각각 복수의 동심 원형 경로들을 따라 배열된다. 냉각 유닛들(162)의 어레이의 패턴이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162)의 개수, 치수, 및/또는 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 어레이의 개수, 치수, 및/또는 배열과 동일할 수 있다. 이 방식으로, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 대응하는 냉각 유닛들(162)에 의해 각각 냉각될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162)의 개수, 치수, 및/또는 배열이 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)의 개수, 치수, 및/또는 배열과 상이할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 냉각 유닛의 치수가 웨이퍼(10)의 다이 영역의 치수보다 클 수 있고, 냉각 유닛들(162) 각각이 웨이퍼(10)의 서로 인접한 다이 영역들(12)[예를 들어, 2x2 어레이로 배열된 4개의 다이 영역들(12)]의 그룹에 대응할 수 있어서, 다이 영역들(12)의 그룹의 온도가 동일한 냉각 유닛들(162)에 의해 제어되고 조절될 수 있다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 11을 참조하면, 도 11의 가열 플랫폼(100d)은 도 5의 가열 플랫폼(100a) 및 냉각 모듈(160)을 포함할 수 있다. 도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 가열 플랫폼을 예시하는 개략도이다. 도 12를 참조하면, 도 12의 가열 플랫폼(100e)은 도 7의 가열 플랫폼(100b) 및 냉각 모듈(160)을 포함할 수 있다. 도 9, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 가열 플랫폼들(100c, 100d, 및 100e)은 제 1 가열 모듈(120 또는 120a)을 가질뿐만 아니라 냉각 모듈(160)도 갖는다. 제 1 가열 모듈(120 또는 120a)의 가열 유닛들(122)은, 특정 열 분포로 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)에 열을 제공하도록 독립적으로 동작될 수 있다. 유사하게, 냉각 모듈(160)의 가열 유닛들(162)은, 웨이퍼(10)의 상이한 다이 영역들(12)로부터 열을 소멸시키도록 독립적으로 동작될 수 있다. 가열 플랫폼들(100, 100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)의 설계로 인해, 웨이퍼(10)의 품질이 향상될 수 있고, 웨이퍼(10)의 일드율이 향상될 수 있다.
위에서 언급된 가열 플랫폼들(100, 100a, 100b, 100c, 100d 및 100e)은 웨이퍼(100)를 프로세싱하기 위한 프로세스 장비, 예를 들어 CVD 챔버, 에칭 챔버 또는 CMP 장비에 적용될 수 있다. 웨이퍼(10)에 대한 제조 방법이 아래의 설명들에서 언급될 것이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른 제조 방법을 예시하는 흐름도이다. 도 13을 참조하면, 제조 방법(200)은 아래의 단계들을 포함할 수 있다. 첫째, 단계(210)에서, 웨이퍼(10)에 제 1 프로세스가 수행된다. 일부 실시예들에서, 제 1 프로세스는 화학적 기상 증착(CVD) 프로세스, 물리적 기상 증착(physical vapor deposition; PVD) 프로세스, 건식 에칭 프로세스, 습식 에칭 프로세스 또는 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스를 포함할 수 있다. 그러나, 제 1 프로세스의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 제 1 프로세스를 수행한 후, 웨이퍼(10) 상에 층(미도시)이 형성될 수 있거나, 또는 웨이퍼(10)로부터 층의 일부(미도시)가 제거될 수 있다.
이어서, 단계(220)에서, 제 1 프로세스를 수행한 후 웨이퍼(10)의 표면 상태의 정보가 획득된다. 일부 실시예들에서, 표면 상태는 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피일 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 표면 상태는 웨이퍼(10)의 최상면의 복수의 영역들의 온도들일 수 있다. 표면 상태의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
그 후, 단계(230)에서, 웨이퍼(10)에 제 2 프로세스가 수행되고, 여기서 제 2 프로세스 동안 표면 상태의 정보에 따라 가열 모듈에 의해 웨이퍼(10)에 웨이퍼 가열 프로세스가 수행되고, 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들(122)을 포함하며, 가열 유닛들(122)은 어레이로 배열된다.
일부 실시예들에서, 제 2 프로세스는 화학적 기상 증착(CVD) 프로세스, 물리적 기상 증착(PVD) 프로세스, 건식 에칭 프로세스, 습식 에칭 프로세스 또는 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스를 포함할 수 있다. 그러나, 제 2 프로세스의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 단계(230)에서, 가열 모듈의 가열 유닛들(122)은 독립적으로 동작할 수 있고 표면 상태의 정보에 따라 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)에 상이한 온도로 열을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 가열 모듈(120)은 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)에 열을 균일하게 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 실제 요건들에 따라 상이한 온도로 가열될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 각각은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, 또는 NIR 광 소스를 포함할 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 각각은 가열 저항기를 포함할 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122) 각각은 가열 유체를 포함하는 유체 파이프(124b)를 포함할 수 있다. 가열 유체는 물, 증기 또는 고온의 임의의 적절한 유체일 수 있다. 그러나, 가열 유닛들(122)의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 유형이 동일할 수 있다. 그러나, 일부 대안적인 실시예들에서, 가열 유닛들(122)의 유형들이 상이할 수 있다. 예를 들어, 가열 유닛들(122)은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, NIR 광 소스, 가열 저항기들, 및 가열 유체를 포함하는 유체 파이프(124b) 중 적어도 2개를 포함할 수 있다.
또한, 제조 방법(200)의 단계(240)에서, 표면 상태의 정보에 따라 냉각 모듈(160)에 의해 웨이퍼(10)에 웨이퍼 냉각 프로세스가 수행되고, 냉각 모듈(160)은 복수의 냉각 유닛들(162)을 포함하며, 냉각 유닛들(162)은 어레이로 배열된다. 일부 실시예들에서, 냉각 유닛들(162) 각각은 냉각 유체를 포함하는 유체 파이프(164)를 포함할 수 있다. 냉각 유체는 물, 냉매 또는 저온의 임의의 적절한 유체일 수 있다. 그러나, 냉각 유닛들(162) 및 냉각 유체의 유형들이 본 개시에 제한되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 가열된 웨이퍼(10)를 냉각시키기 위해 냉각 유닛들(162)이 사용될 수 있도록, 제 1 프로세스 또는 제 2 프로세스 후 웨이퍼 냉각 프로세스가 수행될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼 냉각 프로세스는 제 1 프로세스 또는 제 2 프로세스 동안 수행될 수 있다. 환언하면, 제 1 프로세스 또는 제 2 프로세스 동안, 웨이퍼(10)는 가열 모듈에 의해 가열되고 냉각 모듈(160)에 의해 냉각될 수 있으며, 가열 모듈 및 냉각 모듈(160)에 의해 웨이퍼(10)의 적당한 온도가 제공될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼 냉각 프로세스는 제 3 프로세스와 함께 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 3 프로세스는 화학적 기상 증착(CVD) 프로세스, 물리적 기상 증착(PVD) 프로세스, 건식 에칭 프로세스, 습식 에칭 프로세스 또는 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스를 포함할 수 있다. 그러나, 제 3 프로세스의 유형이 본 개시에 제한되는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들에서, 단계(240)가 생략될 수 있다. 즉, 단계(240)는 선택적이다.
제조 방법(200)을 적용함으로써, 일부 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 제조 프로세스 동안, 웨이퍼(10)의 상이한 영역들(12)에 열이 균일하게 제공될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10) 상에 형성되는 층의 상이한 영역들의 두께들이 유사하거나 동일할 수 있고, 웨이퍼(10) 상에 층이 균일하게 형성될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 실제 요건들에 따라 상이한 온도로 가열될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(10)의 최상면이 평탄하지 않을 때, 웨이퍼(10)의 최상면의 토포그래피가 조절될 수 있도록 제 1 가열 모듈(120)이 미리결정된 열 분포(즉, 비균일한 열 분포)를 제공할 수 있고 후속 프로세스(예를 들어, 막 퇴적 프로세스, 에칭 프로세스, 폴리싱 프로세스 등) 동안 제 1 가열 모듈(120)에 의해 웨이퍼(10)의 다이 영역들(12)이 가열될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 웨이퍼를 가열하기 위한 가열 플랫폼이 제공된다. 가열 플랫폼은 지지 캐리어, 검출 모듈 및 제 1 가열 모듈을 포함한다. 지지 캐리어에 의해 웨이퍼가 지지된다. 검출 모듈은 지지 캐리어에 의해 지지되는 웨이퍼의 표면 상태를 모니터링하도록 구성된다. 제 1 가열 모듈은 지지 캐리어의 일 측에 배치된다. 제 1 가열 모듈은 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 가열 유닛들은 어레이로 배열된다.
본 개시의 일부 대안적인 실시예들에 따르면, 열 처리는 아래의 단계들을 포함한다. 가열 플랫폼에 웨이퍼가 제공된다. 가열 플랫폼의 검출 모듈에 의해 웨이퍼의 표면 상태가 검출된다. 검출 모듈에 의해 검출되는 정보에 따라 가열 플랫폼의 가열 모듈에 의해 웨이퍼 가열 프로세스가 수행되고, 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하며, 가열 유닛들은 어레이로 배열된다.
본 개시의 일부 실시예들에 따르면, 제조 방법은 아래의 단계들을 포함한다. 웨이퍼에 제 1 프로세스가 수행된다. 제 1 프로세스를 수행한 후 웨이퍼의 표면 상태의 정보가 획득된다. 웨이퍼에 제 2 프로세스가 수행되고, 제 2 프로세스 동안 표면 상태의 정보에 따라 가열 모듈에 의해 웨이퍼에 웨이퍼 가열 프로세스가 수행되고, 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하며, 가열 유닛들은 어레이로 배열된다.
상술한 것은 당업자가 본 개시의 양태들을 더 잘 이해할 수 있도록 일부 실시예들의 특징들의 개요를 서술한 것이다. 당업자는, 본원에 소개되는 실시예와 동일한 목적을 실행하거나 및/또는 동일한 장점을 달성하도록, 다른 프로세스 및 구조를 설계하거나 또는 변경하기 위한 기반으로서, 그들이 본 개시를 쉽게 사용할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 당업자는, 그러한 균등한 구성이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 점과, 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본원의 다양한 변경, 대체, 및 개조를 행할 수 있다는 점을 또한 자각해야 한다.
실시예들
실시예 1. 웨이퍼를 가열하기 위한 가열 플랫폼에 있어서,
지지 캐리어로서, 상기 지지 캐리어에 의해 상기 웨이퍼가 지지되는 것인, 상기 지지 캐리어;
상기 지지 캐리어에 의해 지지되는 상기 웨이퍼의 표면 상태를 모니터링하도록 구성되는 검출 모듈; 및
상기 지지 캐리어의 일 측에 배치되는 제 1 가열 모듈로서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 제 1 가열 모듈을 포함하는, 가열 플랫폼.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 지지 캐리어 상에 배치되고, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 웨이퍼와 상기 지지 캐리어 사이에 있는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 3. 실시예 1에 있어서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 지지 캐리어 위에 배치되고, 상기 웨이퍼는 상기 제 1 가열 모듈과 상기 지지 캐리어 사이에 있는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 4. 실시예 1에 있어서,
상기 지지 캐리어 상에 배치되는 제 2 가열 모듈로서, 상기 제 2 가열 모듈 위에 상기 제 1 가열 모듈이 배치되고, 상기 제 1 가열 모듈과 상기 제 2 가열 모듈 사이에 상기 웨이퍼가 있는 것인, 상기 제 2 가열 모듈을 더 포함하는, 가열 플랫폼.
실시예 5. 실시예 1에 있어서, 상기 가열 유닛들의 어레이는 상기 가열 유닛들의 행들을 포함하고, 상기 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 상기 가열 유닛들이 정렬되는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 6. 실시예 1에 있어서, 상기 가열 유닛들의 어레이는 상기 가열 유닛들의 행들을 포함하고, 상기 행들 중 2개의 인접한 행들로 배열되는 상기 가열 유닛들이 엇갈려 배치되는(staggered) 것인, 가열 플랫폼.
실시예 7. 실시예 1에 있어서, 상기 가열 유닛들의 어레이는 상기 가열 유닛들의 그룹들을 포함하고, 상기 가열 유닛들의 그룹들은 각각 복수의 동심 원형 경로들을 따라 배열되는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 8. 실시예 1에 있어서, 상기 가열 유닛들 각각은 UV 광 소스, 마이크로파 소스, IR 광 소스, 또는 NIR 광 소스를 포함하는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 9. 실시예 1에 있어서, 상기 가열 유닛들 각각은 가열 유체(fluid)를 포함하는 유체 파이프를 포함하는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 10. 실시예 1에 있어서,
상기 지지 캐리어 상에 배치되고, 상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 냉각 유닛들을 포함하는 냉각 모듈로서, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 냉각 모듈을 더 포함하는, 가열 플랫폼.
실시예 11. 실시예 10에 있어서, 상기 냉각 유닛들 각각은 냉각 유체를 포함하는 유체 파이프를 포함하는 것인, 가열 플랫폼.
실시예 12. 열 처리에 있어서,
가열 플랫폼에 웨이퍼를 제공하는 단계;
상기 가열 플랫폼의 검출 모듈에 의해 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검출하는 단계; 및
상기 검출 모듈에 의해 검출되는 정보에 따라 상기 가열 플랫폼의 가열 모듈에 의해 웨이퍼 가열 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 웨이퍼 가열 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는, 열 처리.
실시예 13. 실시예 12에 있어서, 상기 표면 상태는 상기 웨이퍼의 최상면의 토포그래피(topography)를 포함하고, 상기 웨이퍼의 최상면의 토포그래피에 따라 상기 가열 유닛들에 의해 상기 웨이퍼의 최상면의 복수의 영역들이 각각 가열되는 것인, 열 처리.
실시예 14. 실시예 12에 있어서, 상기 표면 상태는 상기 웨이퍼의 최상면의 복수의 영역들의 온도들을 포함하고, 상기 웨이퍼의 최상면의 영역들의 온도들에 따라 상기 가열 유닛들에 의해 상기 웨이퍼의 최상면의 영역들이 각각 가열되는 것인, 열 처리.
실시예 15. 실시예 12에 있어서,
상기 검출 모듈에 의해 검출되는 정보에 따라 상기 가열 플랫폼의 냉각 모듈에 의해 웨이퍼 냉각 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 냉각 모듈은 복수의 냉각 유닛들을 포함하고, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 웨이퍼 냉각 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 열 처리.
실시예 16. 제조 방법에 있어서,
웨이퍼에 제 1 프로세스를 수행하는 단계;
상기 제 1 프로세스를 수행하는 단계 후 상기 웨이퍼의 표면 상태의 정보를 획득하는 단계; 및
상기 웨이퍼에 제 2 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 제 2 프로세스 동안 상기 표면 상태의 정보에 따라 가열 모듈에 의해 상기 웨이퍼에 웨이퍼 가열 프로세스가 수행되고, 상기 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하며, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 제 2 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 상기 제 1 프로세스는 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 프로세스, 물리적 기상 증착(physical vapor deposition; PVD) 프로세스, 건식 에칭 프로세스, 습식 에칭 프로세스 또는 화학적 기계적 폴리싱(chemical-mechanical polishing; CMP) 프로세스를 포함하는 것인, 제조 방법.
실시예 18. 실시예 16에 있어서, 상기 제 2 프로세스는 화학적 기상 증착(CVD) 프로세스, 물리적 기상 증착(PVD) 프로세스, 건식 에칭 프로세스, 습식 에칭 프로세스 또는 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 프로세스를 포함하는 것인, 제조 방법.
실시예 19. 실시예 16에 있어서, 상기 표면 상태는 상기 웨이퍼의 최상면의 토포그래피를 포함하고, 상기 제 2 프로세스 동안 상기 웨이퍼의 최상면의 토포그래피에 따라 상기 가열 유닛들에 의해 상기 웨이퍼의 최상면의 복수의 영역들이 각각 가열되는 것인, 제조 방법.
실시예 20. 실시예 16에 있어서,
상기 표면 상태의 정보에 따라 냉각 모듈에 의해 상기 웨이퍼에 웨이퍼 냉각 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 냉각 모듈은 복수의 냉각 유닛들을 포함하고, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 웨이퍼 냉각 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 제조 방법.

Claims (6)

  1. 웨이퍼를 가열하기 위한 가열 플랫폼에 있어서,
    지지 캐리어로서, 상기 지지 캐리어에 의해 상기 웨이퍼가 지지되고, 상기 웨이퍼는 복수의 다이 영역들과 상기 복수의 다이 영역들을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 것인, 상기 지지 캐리어;
    상기 지지 캐리어에 의해 지지되는 상기 웨이퍼의 표면 상태를 모니터링하도록 구성되는 검출 모듈;
    상기 지지 캐리어의 일 측에 배치되는 제 1 가열 모듈로서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되며, 상기 가열 유닛들의 배열은 상기 웨이퍼의 다이 영역들의 배열과 동일하고, 상기 복수의 가열 유닛들은 서로 독립적으로 동작하도록 구성된 것인, 상기 제 1 가열 모듈;
    상기 검출 모듈 및 상기 제 1 가열 모듈에 커플링되는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 제 1 가열 모듈이 상기 검출 모듈에 의해 검출된 상기 표면 상태에 따라 동작하도록 제어하는 것인, 상기 제어기; 및
    상기 지지 캐리어 상에 배치되고, 상기 검출 모듈에 전기적으로 연결되는 복수의 냉각 유닛들을 포함하는 냉각 모듈로서, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 냉각 모듈
    을 포함하고,
    상기 냉각 모듈은, 상기 제 1 가열 모듈의 동작 도중에, 상기 웨이퍼의 적어도 일부분의 온도를 낮추도록 구성된 것인, 가열 플랫폼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 지지 캐리어 상에 배치되고, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 웨이퍼와 상기 지지 캐리어 사이에 있는 것인, 가열 플랫폼.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가열 모듈은 상기 지지 캐리어 위에 배치되고, 상기 웨이퍼는 상기 제 1 가열 모듈과 상기 지지 캐리어 사이에 있는 것인, 가열 플랫폼.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 캐리어 상에 배치되는 제 2 가열 모듈로서, 상기 제 2 가열 모듈 위에 상기 제 1 가열 모듈이 배치되고, 상기 제 1 가열 모듈과 상기 제 2 가열 모듈 사이에 상기 웨이퍼가 있는 것인, 상기 제 2 가열 모듈을 더 포함하는, 가열 플랫폼.
  5. 열 처리 방법에 있어서,
    가열 플랫폼에 웨이퍼를 제공하는 단계로서, 상기 웨이퍼는 복수의 다이 영역들과 상기 복수의 다이 영역들을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 것인, 상기 웨이퍼를 제공하는 단계;
    상기 가열 플랫폼의 검출 모듈에 의해 상기 웨이퍼의 표면 상태를 검출하는 단계;
    상기 검출 모듈에 의해 검출되는 정보에 따라 상기 가열 플랫폼의 가열 모듈에 의해 웨이퍼 가열 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하고, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되며, 상기 가열 유닛들의 배열은 상기 웨이퍼의 다이 영역들의 배열과 동일하고, 상기 복수의 가열 유닛들은 서로 독립적으로 동작하도록 구성된 것인, 상기 웨이퍼 가열 프로세스를 수행하는 단계; 및
    상기 검출 모듈에 의해 검출되는 정보에 따라 상기 가열 플랫폼의 냉각 모듈에 의해, 상기 웨이퍼의 가열 프로세스 도중에 상기 웨이퍼의 적어도 일부분을 냉각하는 단계로서, 상기 냉각 모듈은 복수의 냉각 유닛들을 포함하고, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 웨이퍼의 적어도 일부분을 냉각하는 단계
    를 포함하는, 열 처리 방법.
  6. 제조 방법에 있어서,
    웨이퍼에 제 1 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 제 1 프로세스를 수행하는 단계 후 상기 웨이퍼의 표면 상태의 정보를 획득하는 단계로서, 상기 웨이퍼는 복수의 다이 영역들과 상기 복수의 다이 영역들을 둘러싸는 주변 영역을 포함하는 것인, 상기 획득하는 단계;
    상기 웨이퍼에 제 2 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 제 2 프로세스 동안 상기 표면 상태의 정보에 따라 가열 모듈에 의해 상기 웨이퍼에 웨이퍼 가열 프로세스가 수행되고, 상기 가열 모듈은 복수의 가열 유닛들을 포함하며, 상기 가열 유닛들은 어레이로 배열되며, 상기 가열 유닛들의 배열은 상기 웨이퍼의 다이 영역들의 배열과 동일하고, 상기 복수의 가열 유닛들은 서로 독립적으로 동작하도록 구성된 것인, 상기 제 2 프로세스를 수행하는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 적어도 일부분의 온도를 낮추기 위한 냉각 프로세스를 수행하는 단계로서, 상기 냉각 프로세스는 상기 제 2 프로세스 동안 상기 표면 상태의 정보에 따라 냉각 모듈에 의해 수행되고, 상기 냉각 모듈은 복수의 냉각 유닛들을 포함하며, 상기 냉각 유닛들은 어레이로 배열되는 것인, 상기 냉각 프로세스를 수행하는 단계
    를 포함하는, 제조 방법.
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