KR20210124366A - 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법 - Google Patents

웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210124366A
KR20210124366A KR1020217028254A KR20217028254A KR20210124366A KR 20210124366 A KR20210124366 A KR 20210124366A KR 1020217028254 A KR1020217028254 A KR 1020217028254A KR 20217028254 A KR20217028254 A KR 20217028254A KR 20210124366 A KR20210124366 A KR 20210124366A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
heating elements
array
image sensor
controller
Prior art date
Application number
KR1020217028254A
Other languages
English (en)
Inventor
마틴 클레인디엔스트
스테판 코크
Original Assignee
램 리서치 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리서치 아게 filed Critical 램 리서치 아게
Publication of KR20210124366A publication Critical patent/KR20210124366A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치는, 웨이퍼를 수용하도록 구성된 회전 가능한 척; 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼를 가열하도록 구성된 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된 이미지 센서; 및 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.

Description

웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법
본 발명은 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치, 및 이러한 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼들은 에칭, 세정, 폴리싱 및 재료 증착과 같은 다양한 표면 처리 프로세스들을 겪을 수도 있다. 이러한 프로세스들을 수행하기 위해, 웨이퍼는 웨이퍼의 표면 상에서 다양한 프로세스들이 수행될 수 있도록 회전 가능한 척 상에 장착될 수도 있다.
예를 들어, 웨이퍼의 표면은 웨이퍼의 표면에 세정 액체 또는 린싱 액체 (예를 들어, 이소프로필 알코올 또는 탈이온수) 를 도포함으로써 세정될 수도 있다. 이어서 웨이퍼의 표면은 회전 가능한 척을 사용하여 웨이퍼를 스피닝하고 세정 액체 또는 린싱 액체의 증발을 유발하도록 웨이퍼를 가열함으로써 건조될 수도 있다. 이러한 세정 프로세스는 일반적으로 스핀-세정 프로세스로 지칭된다.
웨이퍼의 표면을 세정하기 위해 사용될 수도 있는 장치의 예는 US2017/0345681A1에 기술되고, 그 내용들은 본 명세서에 참조로서 인용된다.
US2017/0345681A1에 기술된 장치는 상부에 웨이퍼가 장착 가능한 회전 가능한 척, 및 웨이퍼가 회전 가능한 척 상에 장착될 때 웨이퍼의 상부 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함한다. 장치는 또한 웨이퍼가 회전 가능한 척 내에 장착될 때 웨이퍼 아래에 배치되고, 웨이퍼를 가열하도록 구성된 (arranged) 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함한다. 액체가 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱된 후, 가열 엘리먼트들의 어레이는 액체의 증발을 유발하기 위해 웨이퍼를 가열하도록 제어된다.
가장 일반적으로, 본 발명은 장치 내에 장착된 웨이퍼를 가열하도록 구성된 가열 엘리먼트들, 및 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된 이미지 센서를 포함하는, 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치를 제공하고, 가열 엘리먼트들로의 전력의 공급은 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 제어된다.
웨이퍼들 상에서 수행된 프로세스들은 온도와 같은 프로세싱 조건들에 매우 민감할 수 있다. 본 발명은 웨이퍼를 가열하기 위해 사용된 가열 엘리먼트들이 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하는 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 제어되기 때문에, 프로세싱 동안 웨이퍼의 온도의 보다 정확한 제어를 허용한다.
예를 들어, 이미지 센서의 측정값 출력은 웨이퍼의 일부 또는 전부에 걸친 현재 온도 분포를 나타낼 수도 있고, 이어서 가열 엘리먼트들에 공급된 전력은 웨이퍼의 일부 또는 전부에 걸쳐 목표된 온도 분포를 달성하도록 측정값 출력에 기초하여 제어될 수도 있다.
웨이퍼의 프로세싱 동안 웨이퍼에 걸친 목표된 온도 분포를 달성하려고 시도하는 종래의 기법은 목표된 온도 분포에 기초하여 가열 엘리먼트들 각각에 공급된 전력을 수동으로 설정하는 것이다. 그러나 이는 길고 번거로운 절차이다. 더욱이, 이 기법은 온도 분포의 교란에 대해 강건하지 않다. 예를 들어, 가열 엘리먼트들에 의해 유발된 가열은 예를 들어, 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 고장 또는 열화로 인해 시간이 흐름에 따라 변화할 수도 있다. 이는 웨이퍼에 적용되는 부정확한 가열 조건들, 및/또는 상이한 프로세싱 단계들 사이 및/또는 웨이퍼로부터 웨이퍼로 (from wafer to wafer) 의 가열 조건들의 변동들을 야기할 수도 있다. 미리 적절하게 설명하기 어렵거나 불가능한 다른 환경 요인들이 또한 웨이퍼에 걸친 온도 분포에 영향을 줄 수도 있다. 예를 들어, 액체가 웨이퍼의 표면 상에 존재하는 경우, 액체의 특징들 또는 특성들은 웨이퍼의 표면에 걸쳐 가변할 수도 있고, 결과적으로 웨이퍼의 표면에 걸친 온도 분포에 영향을 줄 수도 있다.
본 발명의 장치는 웨이퍼를 가열하기 위해 사용된 가열 엘리먼트들이 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하는 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 제어되기 때문에, 이 문제를 해결하도록 기능할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 실제 온도 분포와 웨이퍼의 타깃 온도 분포 사이의 불일치들은 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 식별될 수도 있고, 가열 엘리먼트들에 공급된 전력은 타깃 온도 분포를 달성하거나 실질적으로 달성하기 위해 모든 이러한 불일치를 제거하거나 감소시키도록 제어된다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태에 따라, 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치가 제공되고, 장치는 웨이퍼를 수용하도록 구성된 (adapted) 회전 가능한 척; 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼를 가열하도록 구성된 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된 이미지 센서; 및 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 (configured) 제어기를 포함한다.
상기 설명된 바와 같이, 이미지 센서는 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된다. 이어서 가열 엘리먼트들에 공급된 전력은 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 제어된다. 따라서 웨이퍼의 현재 온도 분포를 나타내는 정보는 인시츄 (in situ), 예를 들어 실시간으로 측정될 수도 있고, 예를 들어 실시간으로 웨이퍼의 온도 분포를 변화시키기 위해 가열 엘리먼트들을 제어하도록 사용될 수도 있다.
따라서, 본 발명을 사용하여 웨이퍼의 프로세싱 동안 웨이퍼의 온도 분포를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능할 수도 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 장치는, 이하의 선택가능한 피처들 중 임의의 하나 또는 호환가능한, 임의의 조합을 가질 수도 있다.
실제로, 이미지 센서에 의해 검출된 전자기 복사는 웨이퍼의 표면의 온도를 나타내거나 (representative) 나타낸다 (indicative). 예를 들어, 전자기 복사의 강도는 웨이퍼의 표면의 온도에 종속될 수도 있다. 예를 들어, 전자기 복사의 강도와 웨이퍼 표면의 온도 사이에 고정된 수학적 관계가 있을 수도 있다.
용어 "회전 가능한 척" (또는 회전 척) 은 단순히 웨이퍼를 홀딩하고 웨이퍼를 회전시키도록 설계된 웨이퍼 홀더를 의미할 수도 있다.
회전 가능한 척은 웨이퍼의 표면에 실질적으로 수직인 회전 가능한 척의 회전 축에 대해 웨이퍼를 회전시키도록 구성될 수도 있다.
회전 가능한 척은 위에서 볼 때 실질적으로 원형일 수도 있다.
회전 가능한 척은 웨이퍼를 수용하고 척에 대해 웨이퍼를 제자리에 단단히 홀딩하도록 구성된 메커니즘 (예를 들어, 클램프, 스크루, 진공 홀더, 등) 을 포함할 수도 있다.
회전 가능한 척은 미리 결정된 사이즈의 웨이퍼, 예를 들어 300 ㎜ 또는 450 ㎜의 직경을 갖는 웨이퍼를 수용하도록 구성될 수도 있다.
회전 가능한 척은 회전 축에 대한 척의 회전을 구동하기 위한 모터를 포함할 수도 있다.
대안적으로, 회전 가능한 척은 예를 들어 자기 유도를 통해 외부 구동 수단에 의해 회전하게 될 수도 있다.
가열 어셈블리는 회전 가능한 척 상에 장착된 웨이퍼를 가열하도록 기능한다. 가열 어셈블리는 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼를 조사하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함한다.
용어 "어레이"는 단지 복수의 가열 엘리먼트들을 의미할 수도 있고, 가열 엘리먼트들이 임의의 특정한 순서로 배치된다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다.
가열 엘리먼트들의 어레이는 웨이퍼가 회전 가능한 척에 의해 수용될 때 웨이퍼를 향하도록 배치될 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 어레이는 프로세싱 (예를 들어, 재료의 세정, 증착, 등) 이 수행되는 웨이퍼의 제 2 표면 맞은편의 웨이퍼의 제 1 표면을 향해 대면하도록 배치될 수도 있다.
가열 엘리먼트들은 실질적으로 평면 표면 상에 (예를 들어, 기판 (board), 예컨대 회로 기판 상에) 배치될 수도 있다.
기판은 웨이퍼가 회전 가능한 척에 의해 수용될 때 웨이퍼에 실질적으로 평행하도록 배치될 수도 있다.
가열 엘리먼트들은 균일한 방식으로 웨이퍼를 가열하도록 평면 표면 위에 실질적으로 균일하게 분포될 수도 있다.
가열 어셈블리는 위에서 볼 때 원형 형상을 가질 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 어레이는 웨이퍼의 면적과 실질적으로 동일한 면적, 또는 웨이퍼의 면적의 10 ％ 이내인 면적을 커버하도록 구성될 수도 있다.
모든 가열 엘리먼트들은 동일한 타입일 수도 있다 (예를 들어, 이들은 모두 동일한 특성들을 가질 수도 있다).
가열 어셈블리는 회전 가능한 척이 회전 축을 중심으로 회전할 때 회전 가능한 척과 함께 회전하지 않도록 회전 가능한 척에 대해 장착될 수도 있다. 즉, 가열 엘리먼트들의 어레이는 회전 가능한 척이 회전 축을 중심으로 회전할 때 고정된 채로 남을 수도 있다. 이는 가열 엘리먼트들의 어레이에 전기적 접속들을 제공하는 것을 용이하게 할 수도 있다.
가열 엘리먼트들은 동심원들 (가열 어셈블리의 중심부를 중심으로 동심) 상에 가열 어셈블리 내에 배치될 수도 있다.
동심원 각각에서 가열 엘리먼트들은 상이한 그룹들로 묶일 (bunch) 수도 있다. 즉, 각각의 동심원의 가열 엘리먼트들은 동심원 둘레에 고르게 분포되지 않을 수도 있다.
상이한 그룹들 각각은 동일한 수의 가열 엘리먼트들, 예를 들어 16 개의 가열 엘리먼트들을 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 어레이 내의 가열 엘리먼트들의 개별 그룹들을 개별적으로 제어하는 것이 가능할 수도 있다.
유사하게, 일부 실시 예들에서, 개별 가열 엘리먼트 각각을 개별적으로 제어하는 것이 가능할 수도 있다.
일반적으로, 가열 엘리먼트는 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼를 가열하도록 동작 가능한 엘리먼트 (또는 부품) 이다.
예를 들어, 복사성, 전도성 또는 대류성인 임의의 타입의 가열 엘리먼트가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 가열 엘리먼트들은 웨이퍼를 가열하기 위해 웨이퍼를 조사하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들일 수도 있다.
일반적으로, 발광 가열 엘리먼트는 광을 사용하여 복사 가열을 수행하는 엘리먼트 (또는 부품) 이다.
발광 가열 엘리먼트에 의해 방출된 광은 가시광선일 수도 있다.
본 명세서에서, 발광 가열 엘리먼트는 웨이퍼를 가열하기에 적합한 파장의 광을 방출하는 광원을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 발광 가열 엘리먼트는 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위에서 최대 강도를 갖는 광을 방출할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 발광 가열 엘리먼트들 중 하나 이상은 발광 다이오드들 (LEDs) 일 수도 있다.
LED들이 매우 효율적일 수도 있고 낭비되는 열을 상대적으로 적게 생성할 수도 있기 때문에, LED들의 사용이 유리할 수도 있다. LED들은 웨이퍼를 가열하기 적합한 파장 또는 파장들의 범위의 광을 방출한다. 예를 들어, LED들은 380 ㎚ 내지 650 ㎚ 범위의 파장 또는 파장들을 갖는 광을 방출할 수도 있다. 다른 파장 범위들이 또한 적합할 수도 있다.
이미지 센서는 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된다.
상기 언급된 바와 같이, 실제로 이미지 센서에 의해 검출된 전자기 복사는 웨이퍼의 온도를 나타내는 (예를 들어, 상관되거나 이에 비례하는) 전자기 복사이다.
용어 이미지 센서는 단지 2 차원들에 걸친 전자기 복사의 강도 분포를 측정하기 위한 센서들 또는 센싱 엘리먼트들의 2 차원 어레이를 의미할 수도 있다.
이미지 센서는 전자기 복사의 2 차원 강도 분포의 이미지, 또는 이러한 2 차원 강도 분포를 나타내는 정보, 예를 들어 데이터 스트림을 출력할 수도 있다.
전자기 복사는 웨이퍼 자체에 의해, 또는 웨이퍼의 표면 상의 하나 이상의 물질들에 의해 방출될 수도 있다. 예를 들어, 전자기 복사는 웨이퍼의 표면 상의 액체에 의해 방출될 수도 있다. 웨이퍼의 표면에 의한 전자기 복사의 방출에 대한 본 명세서의 참조들은 웨이퍼의 표면 상의 액체와 같은 웨이퍼의 표면 상의 다른 물질들에 의한 전자기 복사의 방출을 명시적으로 포함한다.
제어기는 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성된다.
제어기는 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 전력을 제어하고 이미지 센서의 측정값 출력을 수신하기 위한 소프트웨어가 설치된 컴퓨팅 디바이스일 수도 있다.
제어기는 통신 인터페이스 (예를 들어, USB, 이더넷, 등) 를 통해, 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 공급하는 전력 공급부에 연결될 수도 있다. 제어기는 전력 공급부에 의해 가열 엘리먼트들의 어레이로 공급된 전력의 양을 제어하기 위해, 전력 공급부로 명령들을 전송하도록 구성될 수도 있다. 유사하게, 제어기는 이미지 센서로부터 측정값 출력을 수신하도록 통신 인터페이스 (예를 들어, USB, 이더넷, 등) 를 통해 이미지 센서에 연결될 수도 있다.
예를 들어, 제어기는 측정값 출력이 웨이퍼의 일부 또는 전부에 걸친 목표된 온도 분포가 달성되었거나 실질적으로 달성되었다는 것을 나타낼 때까지 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 전력을 제어하도록 구성될 수도 있다.
제어기는 이미지 센서의 측정값 출력, 또는 측정값 출력으로부터 도출된 정보를 기준과 비교하고, 비교에 기초하여, 발광 가열 엘리먼트들의 어레이의 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 공급된 전력을 조정하도록 구성될 수도 있다.
기준은 목표된 온도 분포와 관련될 수도 있다. 예를 들어, 기준은 목표된 온도 분포를 갖는 웨이퍼에 대해 예측되거나 이전에 측정된 측정값 출력, 또는 타깃 측정값 출력에 대응할 수도 있다.
제어기는 기준을 메모리에 저장하도록 구성될 수도 있다.
이미지 센서는 예를 들어 열 화상 (thermographic) 이미지 센서, 적외선 이미지 센서 또는 열 화상 (thermal imaging) 이미지 센서일 수도 있다.
이미지 센서는 적외선 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다.
이미지 센서는 카메라일 수도 있다. 예를 들어, 카메라는 이미지 센서에 의해 검출된 전자기 복사의 이미지를 생성할 수도 있다.
카메라는 예를 들어 열 화상 카메라, 적외선 카메라 또는 열 화상 카메라일 수도 있다.
이미지 센서는 3 내지 14 ㎛ 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다. 이 파장 범위는 온도를 나타내는 소위 중파장 적외선 및 장파장 적외선에 대응한다.
이미지 센서는 3 내지 5 ㎛ 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다. 이 파장 범위는 소위 중파장 적외선에 대응한다.
이미지 센서는 8 내지 14 ㎛ 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다. 이 파장 범위는 소위 장파장 적외선에 대응한다.
이러한 타입들의 전자기 복사는 웨이퍼의 온도에 관한 (또는 나타내는) 정확한 정보를 제공할 수도 있고, 따라서 이미지 센서의 측정값 출력은 웨이퍼의 온도를 정확하게 제어하기 위해 사용될 수도 있다.
이미지 센서는 이소프로필 알코올 (IPA) 의 투과율이 80 ％ 이하인 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다. IPA가 웨이퍼의 표면 상에 존재하는 경우, 이는 IPA 아래로부터 오는 전자기 복사의 일부, 대부분 또는 전부가 IPA에 의해 차폐될 수도 있고 따라서 이미지 센서에 의해 검출되지 않을 수도 있다는 이점을 제공한다. 예를 들어, 이미지 센서는 IPA (isopropyl alcohol) 의 투과율이 80 ％ 이하인 범위의 파장을 포함하는 파장들의 범위를 선택적으로 검출하도록 구성될 수도 있다. 대안적으로, 이하에 논의된 바와 같이, IPA (isopropyl alcohol) 의 투과율이 80 ％ 이하인 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과시키는 필터가 제공될 수도 있다.
이미지 센서는 이소프로필 알코올 (IPA) 의 방출 강도 스펙트럼의 피크에 대응하거나 이소프로필 알코올 (IPA) 에 대한 투과 스펙트럼의 최소값 (국부적 또는 절대적 최소값) 에 대응하는 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다.
장치는 웨이퍼의 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함할 수도 있다.
예를 들어, 액체 디스펜서는 웨이퍼의 표면을 세정하거나 린싱하기 위해 웨이퍼의 표면에 이소프로필 알코올 또는 탈이온수를 디스펜싱하도록 사용될 수도 있다.
액체 디스펜서는 가열 엘리먼트들의 어레이와 대면하는 웨이퍼의 표면 반대편의 웨이퍼의 표면 상에 액체를 디스펜싱하도록 구성될 수도 있다.
액체 디스펜서는 웨이퍼의 표면 상의 상이한 위치들에서 액체를 디스펜싱하도록 이동 가능할 수도 있다. 따라서, 세정 프로세스 동안, 액체는 회전 가능한 척 내에 수용된 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱될 수도 있다.
액체 디스펜서는 디스펜싱 노즐을 갖는 암을 포함할 수도 있다.
암은 일 단부에서 회전을 위해 피봇될 (pivot) 수도 있어서, 디스펜싱 노즐은 피봇을 중심으로 암을 회전시킴으로써 웨이퍼의 표면에 걸쳐 아크 (arc) 로 이동될 수 있다.
디스펜싱 노즐은 웨이퍼의 회전 중심에서의 제 1 위치와 웨이퍼의 원주 외부의 제 2 위치 사이에서 이동 가능할 수도 있다. 따라서 디스펜싱 노즐은 웨이퍼의 전체 반경에 걸쳐 이동 가능할 수도 있다.
웨이퍼의 표면은 회전 가능한 척을 사용하여 웨이퍼를 스피닝하고 액체의 증발을 유발하도록 웨이퍼를 가열함으로써 건조될 수도 있다.
따라서 본 발명의 장치는 웨이퍼를 스핀 세정하기 위한 스핀 세정 장치일 수도 있다.
제어기는 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 웨이퍼의 표면 상의 하나 이상의 위치들에서 온도, 또는 온도에 관한 정보를 결정하고, 결정된 온도 또는 온도에 관한 정보에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로 전력의 공급을 제어하도록 구성될 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 전력은 온도의 표면 상의 하나 이상의 위치들에서 온도를 변화시키도록 제어될 수도 있다.
예를 들어, 온도, 또는 온도에 관한 정보는 목표된 온도 분포 또는 타깃 값을 갖는 웨이퍼에 대한 이전 측정 또는 예측과 관련될 수도 있는 기준과 비교될 수도 있고, 모든 불일치가 식별될 수도 있고, 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 전력은 모든 식별된 불일치를 감소시키거나 제거하도록 제어될 수도 있다. 이러한 방식으로, 웨이퍼의 온도 분포는 목표된 온도 분포와 같거나 근사하도록 실시간으로 제어될 수도 있다.
제어기는 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여, 웨이퍼의 표면의 전부 또는 일부에 걸친 온도 분포, 또는 이러한 온도 분포와 관련된 정보를 결정하고, 결정된 온도 분포 또는 온도 분포에 관한 정보에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 어레이의 가열 엘리먼트들 각각은 개별적으로 제어 가능할 수도 있고, 제어기는 가열 엘리먼트들 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어하도록 구성될 수도 있다. 이는 웨이퍼에 걸친 온도 분포의 보다 정밀한 제어를 가능하게 할 수도 있다.
대안적으로, 가열 엘리먼트들의 어레이는 가열 엘리먼트들의 복수의 개별적으로 제어 가능한 그룹들을 포함하고, 제어기는 가열 엘리먼트들의 복수의 그룹들 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어하도록 구성될 수도 있다.
이러한 방식으로, 가열 엘리먼트들의 그룹들 각각은 그 그룹에 전력을 공급함으로써 제어기에 의해 개별적으로 활성화될 수도 있다. 이는 가열 엘리먼트들 각각을 개별적으로 제어하는 것에 비해 장치의 복잡성을 감소시킬 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 그룹 각각은 웨이퍼가 회전 가능한 척에 의해 수용될 때 웨이퍼의 상이한 존을 가열하도록 구성될 수도 있다.
복수의 가열 엘리먼트들의 그룹들은 그룹 각각이 각각의 방사상 위치를 점유하도록, 회전 가능한 척의 회전 축을 중심으로 동심원으로 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로, 웨이퍼의 상이한 방사상 존들은 상이한 그룹들의 발광 가열 엘리먼트들을 활성화함으로써 가열될 수도 있다.
장치는 미리 결정된 파장 또는 파장들의 범위를 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성된 필터를 포함할 수도 있다.
이는 예를 들어 환경적 노이즈에 의해 유발될 수도 있는 전자기 복사의 다른 파장들이 필터에 의해 차단될 수도 있기 때문에, 이미지 센서에 의해 미리 결정된 파장을 갖는 전자기 복사의 검출을 도울 수도 있다.
"선택적으로 투과한다 (selectively transmit)"는 필터가 미리 결정된 파장, 및/또는 미리 결정된 파장보다 작은 미리 결정된 백분율 또는 미리 결정된 양보다 작지 않은 파장들, 및/또는 미리 결정된 파장보다 큰 미리 결정된 백분율 또는 미리 결정된 양보다 크지 않은 파장들만을 투과한다는 것을 의미할 수도 있다.
예를 들어, 필터는 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 또는 대역 통과 필터일 수도 있다.
미리 결정된 파장은 웨이퍼의 프로세싱에 사용된 액체의 열 방출 스펙트럼에 기초하여 선택될 수도 있다.
필터는 웨이퍼를 프로세싱하는데 사용된 액체에 의해 방출된 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 수도 있다.
필터는 이소프로필 알코올에 의해 방출된 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 필터는 이소프로필 알코올 (IPA) 에 의해 방출된 특성 파장, 예를 들어 이소프로필 알코올 (IPA) 의 방출 강도 스펙트럼에서 피크의 파장을 갖는 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 수도 있다.
필터는 3.3 내지 3.5 ㎛의 범위 또는 8.6 내지 9.1 ㎛의 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성될 수도 있다. 이러한 파장들은 이소프로필 알코올 (IPA) 에 의해 방출된 특성 파장들일 수도 있다.
필터는 이소프로필 알코올 (IPA) 의 투과율이 80 ％ 이하인 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 수도 있다. IPA가 웨이퍼의 표면 상에 존재하는 경우, 이는 IPA 아래로부터 오는 전자기 복사의 일부, 대부분 또는 전부가 IPA에 의해 차폐될 수도 있고 따라서 이미지 센서에 의해 검출되지 않을 수도 있다는 이점을 제공한다.
필터는 이소프로필 알코올 (IPA) 의 방출 강도 스펙트럼의 피크에 대응하는 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성될 수도 있다.
필터는 이소프로필 알코올 (IPA) 에 대한 투과 스펙트럼의 최소값 (국부적 또는 절대적 최소값) 에 대응하는 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성될 수도 있다.
스핀 세정 장치에서, 회전 가능한 척이 회전될 때, 웨이퍼의 스피닝은 웨이퍼의 표면 상의 액체로 하여금 웨이퍼의 표면을 가로 질러 방사상 외측으로 이동하게 한다. 따라서 웨이퍼의 표면 상의 건식 영역과 습식 영역 사이의 전이인 건조 라인이 형성되고, 이는 웨이퍼의 표면을 가로 질러 방사상 외측으로 이동한다.
액체가 액체 디스펜서에 의해 웨이퍼의 표면 상으로 계속해서 디스펜싱되는 경우, 건조 라인의 위치는 액체 디스펜서의 위치와 관련될 것이다. 예를 들어, 액체 디스펜서의 디스펜싱 노즐이 고정된 위치에 홀딩되는 경우, 건조 라인의 위치는 또한 실질적으로 고정될 것이고, 실제로 액체 디스펜서의 위치의 다소 방사상 내측에 있을 것이다. 디스펜싱 노즐이 이동될 때, 건조 라인의 위치는 디스펜싱 노즐의 위치의 이동과 함께 이동할 것이다.
웨이퍼의 스핀 세정을 수행할 때, 디스펜싱 노즐은 웨이퍼의 표면 위에서 방사상 외측으로 이동하도록 이동될 수도 있다. 이 경우, 건조 라인은 또한 웨이퍼의 표면 위로 방사상으로 외측으로 이동할 수도 있어서, 디스펜싱 노즐의 이동을 추적한다.
US2017/0345681A1에서 논의된 바와 같이, (건조 라인의 건식 측면 상의) 건조 라인에 인접한 웨이퍼를 웨이퍼의 표면 상의 다른 곳보다 높은 온도로 우선적으로 가열하는 것이 유리하다. 이는 건조 라인에서 액체의 보다 신속한 건조를 생성할 수 있고, 그렇지 않으면 발생할 수 있는 건조 동안 패턴 붕괴 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 제어기는 웨이퍼의 표면 상의 건조 라인의 위치를 결정하기 위해―건조 라인은 웨이퍼의 표면 상의 건식 영역과 습식 영역 사이의 전이에 대응함―, 이미지 센서의 측정값 출력, 또는 측정값 출력으로부터 도출된 정보를 분석하고, 그리고 건조 라인의 결정된 위치에 기초하여 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수도 있다.
건조 라인은 실질적으로 웨이퍼의 회전 축을 중심으로 하는 원의 형상일 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 건조 라인의 방사상 위치는 액체가 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱되는 방사상 위치와 동일하거나 대응하거나 관련될 수도 있다. 따라서, 액체가 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱되는 위치가 웨이퍼의 표면을 가로 질러 방사상 외측으로 이동된다면, 건조 라인은 또한 유사하게 웨이퍼의 표면을 가로 질러 방사상 외측으로 이동할 수도 있다.
제어기는 에지 검출 알고리즘을 사용하여 건조 라인의 위치를 결정하도록 구성될 수도 있다. 사용될 수 있는 많은 적합한 에지 검출 알고리즘들이 공지된다.
제어기는 웨이퍼가 웨이퍼 상의 다른 곳보다 건조 라인에 인접하여 보다 높은 온도로 가열되도록 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 이는 웨이퍼를 스핀 세정할 때 웨이퍼의 건조 동안 패턴 붕괴 현상을 방지하는 것을 도울 수도 있다.
제어기는 웨이퍼가 웨이퍼 상의 다른 곳보다 건조 라인의 건식 측면 상의 건조 라인에 인접하여 보다 높은 온도로 가열되도록 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 이는 웨이퍼의 건조 동안 패턴 붕괴 현상을 방지하는 것을 도울 수도 있다.
제어기는 방사상으로 이동하는 원주 전면 (circumferential front) 을 따라 웨이퍼의 표면의 가열을 유발하기 위해 가열 엘리먼트들을 제어하도록 구성될 수도 있다.
방사상으로 이동하는 원주 전면은 건조 라인에 대해 고정된 배향을 유지할 수도 있다. 예를 들어, 방사상으로 이동하는 원주 전면은 건조 전면으로부터 고정된 방사상 거리를 유지할 수도 있고, 예를 들어 건조 전면의 건식 측면 상의 건조 전면에 바로 인접할 수도 있다. 방사상으로 이동하는 원주 전면은 웨이퍼의 표면 상으로 액체를 디스펜싱하는 디스펜싱 노즐의 방사상 이동을 추적할 수도 있다.
제어기는 보다 낮은 온도로 웨이퍼의 다른 부분들의 일부 또는 전부를 가열하도록 가열 엘리먼트들의 어레이를 부가적으로 제어할 수도 있다.
가열 엘리먼트들의 어레이는 카메라에 의해 이미징되는 웨이퍼의 표면과 비교하여 웨이퍼의 반대 측면 상에 있는 웨이퍼의 표면을 가열하도록 구성될 수도 있다.
장치는 웨이퍼가 회전 가능한 척 내에 수용될 때 가열 엘리먼트들의 어레이와 웨이퍼 사이에 있도록 배치된 플레이트를 더 포함할 수도 있다. 플레이트는 웨이퍼의 표면 상에서 수행되는 프로세스들로부터 가열 엘리먼트들의 어레이를 보호하도록 기능할 수도 있다.
플레이트는 투명할 수도 있고, 예를 들어 석영 또는 사파이어로 이루어질 수도 있다.
가열 엘리먼트들이 발광 가열 엘리먼트들이면, 투명 플레이트는 발광 가열 엘리먼트들에 의해 방출된 광에 투명할 수도 있다.
웨이퍼는 반도체 웨이퍼일 수도 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 본 발명의 제 1 양태에 따른 장치를 제어하는 방법이 제공된다. 본 발명의 제 2 양태의 방법은 본 발명의 제 1 양태와 관련하여 상기 논의된 특징들을 포함할 수도 있다; 그러므로 이들 특징들은 반복되지 않는다.
방법은: 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼의 표면 상에 액체를 디스펜싱하는 단계; 웨이퍼의 표면으로부터 액체를 제거하기 위해 회전 가능한 척을 회전시키는 단계; 회전하는 동안, 웨이퍼의 표면을 가열하기 위해 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 공급하는 단계; 이미지 센서를 사용하여, 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하는 단계; 및 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여, 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 전력을 조정하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 예들은 첨부된 도면들을 참조하여 이하에 논의된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에서 웨이퍼의 표면 상의 건조 라인의 형성의 개략적인 예시이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에서 도 2a에 예시된 구성에 적용된 가열 온도 프로파일의 개략적인 예시이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에서 적외선 카메라에 의해 캡처된 웨이퍼로부터 적외선 복사의 이미지의 일 예이다.
도 4a는 도 3의 이미지로부터 획득된 방사상 거리 대 온도의 예시적인 플롯이다.
도 4b는 도 4a의 예시적인 플롯의 방사상 거리 대 방사상 거리에 대한 온도의 차의 플롯이다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에서 사용될 수 있는 가열 어셈블리의 예이다.
도 1a은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 (100) 의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 1에서, 웨이퍼 (101) 가 장치 (100) 내에 장착된다.
장치 (100) 는 웨이퍼를 수용하도록 구성된 회전 가능한 척 (102) 을 포함한다. 회전 가능한 척 (102) 은 베이스 (106) 상에 회전 가능하게 장착된 척 바디 (104) 를 포함한다. 척 바디 (104) 는 참조 번호 108로 나타낸 회전 축을 중심으로 베이스 (106) 에 대해 회전 가능하다. 베이스 (106) 에 대한 척 바디 (104) 의 회전은 예를 들어, 제어기에 의해 자체적으로 제어될 수도 있는 모터 (미도시) 에 의해 구동될 수도 있다. 척 바디 (104) 는 웨이퍼 (101) 를 수용하고 웨이퍼 (101) 를 제자리에 단단히 홀딩하도록 구성된 파지 핀들의 세트 (110) 를 포함한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (101) 가 파지 핀들 (110) 을 통해 회전 가능한 척 (102) 상에 장착될 때, 웨이퍼 (101) 는 베이스 (106) 에 대해 척 바디 (104) 를 회전시킴으로써 회전될 수도 있다.
도 1에 도시된 구성에서, 파지 핀들 (110) 은 웨이퍼 (101) 를 제자리에 홀딩하기 위해 파지력을 가한다. 그러나, 다른 적합한 메커니즘들이 대신 웨이퍼 (101) 를 제자리에 홀딩하기 위해 사용될 수도 있다 (예를 들어, 클램프, 스크루들, 흡입 (suction) 홀더, 등).
회전 가능한 척 (102) 은 척 바디 (104) 상에 장착된 플레이트 (112) 를 더 포함한다. 투명 플레이트 (112) 는 척 바디 (104) 에 고정되어, 베이스 (106) 에 대해 척 바디 (104) 와 함께 회전한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플레이트 (112) 는 웨이퍼 (101) 가 회전 가능한 척 (102) 내에 장착될 때 웨이퍼 (101) 에 실질적으로 평행하도록 배치된다. 이 실시 예에서, 플레이트 (112) 는 예를 들어 석영 또는 사파이어로 이루어진 투명한 플레이트이다.
장치 (100) 는 가열 어셈블리 (114) 를 더 포함한다. 이 실시 예에서, 가열 어셈블리 (114) 는 회전 가능한 척 (102) 내에 장착된 웨이퍼를 조사하도록 구성된 LED들 (116) 의 어레이를 포함한다. LED들 (114) 은 회전 가능한 척 (102) 에 의해 수용된 웨이퍼 (101) 를 가열하기 위한 발광 가열 엘리먼트들로서 기능한다.
이 예에서, LED들 (116) 은 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위의 광을 방출하도록 구성된다. 예를 들어, LED들 (116) 은 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위에서 최대 강도를 갖는 광을 방출할 수도 있다. 이러한 파장 범위는 반도체 웨이퍼를 가열하는데 적합하다.
투명 플레이트 (112) 는 LED들 (116) 에 의해 방출된 파장들에 실질적으로 투명하도록, 즉 LED들 (116) 에 의해 방출된 광의 전부 또는 대부분이 투명 플레이트 (112) 에 의해 투과되도록 구성된다.
가열 어셈블리 (114) 는 플레이트 (118) 를 더 포함한다. LED들 (116) 의 어레이는 LED들 (116) 에 의해 생성된 열을 발산하도록 LED들 (116) 의 어레이에 대한 열 싱크로서 작용하는 플레이트 (118) 의 상부 표면 상에 장착된다. 예를 들어, 플레이트 (118) 는 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수도 있다. LED들 (116) 을 위한 구동 회로 (미도시) 를 포함하는 회로 기판 (120) 이 플레이트 (118) 의 하부 표면 상에 제공된다. LED들 (116) 의 어레이와 회로 기판 상의 구동 회로 사이의 상호 접속들은 플레이트 (118) 를 통해 이루어진다. 플레이트 (118) 는 고정 포스트 (122) 상에 장착된다. 고정 포스트 (122) 는 척 바디 (104) 와 함께 회전하지 않도록 척 바디 (104) 에 연결되지 않는다. 플레이트 (118) 는 투명 플레이트 (112) 에 실질적으로 평행하다.
LED들 (116) 의 어레이는 웨이퍼가 회전 가능한 척 (102) 내에 장착될 때 웨이퍼 (101) 를 향하도록 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (101) 가 회전 가능한 척 (102) 내에 장착될 때, 투명 플레이트 (112) 는 LED들 (116) 의 어레이와 웨이퍼 (101) 사이에 위치된다. 따라서, LED들 (116) 의 어레이에 의해 방출된 광은 투명 플레이트 (112) 에 의해 투과될 수도 있고 웨이퍼 (101) 를 가열하기 위해 웨이퍼 (101) 상에 충돌할 수도 있다. 투명 플레이트 (112) 는 웨이퍼가 회전 가능한 척 (102) 내에 장착될 때 웨이퍼 (101) 상에서 수행되는 프로세스들로부터 LED들 (116) 의 어레이를 보호하도록 기능할 수도 있다.
LED들 (116) 의 어레이는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 반대편에 있는 웨이퍼 (101) 의 제 1 표면 (103) 을 조사하도록 배치된다. 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 은 프로세스들 (예를 들어, 에칭, 재료의 증착, 세정) 이 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상에서 수행될 수도 있도록 노출된다.
LED들 (116) 의 어레이는 회전 가능한 척 (102) 의 회전 축 (108) 을 중심으로 실질적으로 대칭으로 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로, LED들 (116) 의 어레이는 회전 축 (108) 을 중심으로 실질적으로 대칭으로 웨이퍼를 조사할 수도 있다.
장치 (100) 는 예를 들어 제 2 표면 (105) 을 세정하기 위해 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 더 포함한다. 이 실시 예에서, 액체 디스펜서는 배출 노즐 (130) 을 갖는 암 (128) 을 포함한다. 암 (128) 에는 배출 노즐 (130) 을 통해 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상으로 하향으로 배출되는 프로세스 및/또는 린싱 액체가 공급된다.
암 (128) 이 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 에 대한 배출 노즐 (130) 의 위치를 변화시키기 위해 피봇식 장착부를 중심으로 회전될 수 있도록, 암 (128) 은 배출 노즐 (130) 이 위치된 암 (128) 의 단부에 반대편인 암 (128) 의 단부에 피봇식으로 장착된 스윙 암 (128) 이다. 특히, 피봇 마운팅 (128) 을 중심으로 암 (128) 을 회전시킴으로써, 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 에 대한 배출 노즐 (130) 의 방사상 위치는 예를 들어 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면의 중심에 위치된 제 1 위치와 웨이퍼 (101) 의 외측 원주 에지의 방사상 외측에 위치된 제 2 위치 사이에서 변화될 수 있다. 배출 노즐 (130) 은 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 위에서 원호로 이동된다.
회전 가능한 척 (102) 에 의한 웨이퍼 (101) 의 회전과 함께, 상기 기술된 액체 디스펜서의 구성은 웨이퍼 (101) 가 회전되는 동안, 액체 디스펜서가 제 2 표면 (105) 의 중심으로부터 제 2 표면 (105) 의 에지로 암 (128) 을 피봇함으로써 웨이퍼 (101) 의 전체 제 2 표면 (105) 위에 액체를 디스펜싱하도록 동작될 수 있다는 것을 의미한다.
물론, 다른 실시 예들에서, 다른 적합한 액체 디스펜서들이 이 특정한 액체 디스펜서 대신 사용될 수도 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 암 (128) 의 배출 노즐 (130) 이 액체 L를 디스펜싱하는 동안 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 의 중심으로부터 제 2 표면 (105) 의 에지로 이동될 때 그리고 웨이퍼 (101) 가 회전되는 동안, 웨이퍼의 건식 영역 (202) 과 웨이퍼의 습식 영역 (203) 사이의 전이인, 건조 라인 (201) 이 생성되고, 이는 배출 노즐 (130) 의 이동과 상관하여 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 을 가로 질러 방사상 외측으로 이동한다. 예를 들어, 건조 라인은 실질적으로 웨이퍼 (101) 의 회전 축을 중심으로 하는 원의 형상일 수도 있다. 임의의 주어진 시간에서 건조 라인 (201) 의 방사상 위치는 배출 노즐 (130) 의 방사상 위치에 대응할 수도 있다. 실제로, 건조 라인은 다소 배출 노즐 (130) 의 방사상 위치의 방사상 내측에 있을 가능성이 있다.
US2017/0345681에서 논의된 바와 같이, 고 종횡비 표면 피처들, 예를 들어 도핑된 실리콘의 핀들을 갖는 웨이퍼의 표면을 스핀 세정할 때, 스핀 세정에 사용된 액체의 건조는 패턴 붕괴 현상을 유발할 수 있고 고 종횡비 표면 피처가 손상된다.
예를 들어, 세정 액체 또는 린싱 액체 (예를 들어, IPA (isopropyl alcohol)) 의 표면 장력 및 웨이퍼의 표면 상에 형성된 구조체들의 고 종횡비는 세정 액체 또는 린싱 액체가 고 종횡비 구조체들 사이의 공간들 이로부터 보다 느리게 빠져 나가는 (drive off) 것을 의미할 수도 있고, 이는 이 구조체들 사이의 공간들 내에 메니스커스가 형성되게 할 수 있다. 건조가 계속됨에 따라, 세정 액체 또는 린싱 액체의 표면 장력은 구조체들을 서로를 향해 당기고, 구조체들의 형상을 변화시키고 그리고/또는 구조체들을 손상시키거나 파괴할 수 있고, 이는 연관된 반도체 디바이스의 정확한 성능을 손상시키거나 방지할 수 있다.
US2017/0345681은 건조 라인에 인접하여 보다 높은 온도로 웨이퍼의 표면을 우선적으로 가열함으로써 패턴 붕괴 현상이 감소되거나 방지될 수 있다는 것을 기술한다. 이 국부화된 보다 고온의 가열은 건조 라인에서 충분히 신속하게 세정 액체 또는 린싱 액체를 증발시키도록 기능할 수 있고, 메니스커스가 고 종횡비 구조체들 사이에 형성되지 않아, 패턴 붕괴 현상이 방지된다. 건조 라인이 디스펜싱 노즐의 방사상 이동을 추적하는 웨이퍼의 표면 위에서 방사상 외측으로 이동함에 따라, 국부화된 보다 고온의 가열은 또한 건조 라인의 이동을 추적하기 위해 웨이퍼의 표면 위에서 방사상 외측으로 이동된다. 따라서 디스펜싱 노즐의 이동을 추적하는 웨이퍼의 표면을 가로 질러 방사상 외측으로 이동하는 국부화된 보다 고온의 전면이 생성된다.
이 타입의 가열은 본 발명의 일부 실시 예들에서 채용된다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에서 도 2a에 예시된 구성에 적용될 수 있는 가열 프로파일의 예를 도시한다.
도 2b는 웨이퍼 (101) 상의 방사상 위치 R에 대해 가열 어셈블리 (114) 에 의해 가열되는 온도 T를 도시한다. 방사상 위치 R은 웨이퍼 (101) 의 회전 축으로부터 웨이퍼 (101) 의 방사상 방향을 따른 거리이다.
건조 라인 (201) 의 방사상 위치는 도 2b에서 파선을 사용하여 도시된다.
도 2b는 단일 방사상 방향을 따른 온도 프로파일을 도시한다. 실제로 온도 프로파일은 모든 방사상 방향들을 따라 동일하거나 실질적으로 동일할 수도 있다 (즉, 웨이퍼의 온도 프로파일은 회전 대칭일 수도 있고 또는 실질적으로 회전 대칭일 수도 있다). 그러나, 온도 프로파일은 환경적 요인들 등으로 인해 상이한 방사상 방향들에서 상이할 수도 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 습식 영역 (203) 에서 웨이퍼 (101) 상의 액체는 상승되지만 액체의 조기 건조를 유발하지 않는 온도 (204) 로 가열된다.
대조적으로, 건조 라인 (201) 에 인접한 건식 영역 (202) 에서 웨이퍼 (101) 의 온도는 상기 논의된 패턴 붕괴 현상을 방지하기 위해, 세정 액체 또는 린싱 액체의 증발 레이트가 고 종횡비 피처들 사이에 메니스커스가 형성되지 않을 정도 (또는 편평한 또는 90도 메니스커스) 로 충분히 높도록 온도 (205) 까지 상당히 상승된다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 건식 영역 (202) 의 나머지에서, 이미 건조된 웨이퍼는 린싱 액체의 완전한 증발을 보장하고 건조된 웨이퍼 표면 상의 응결을 방지하도록 보다 낮지만 여전히 상승된 온도 (206) 로 유지된다.
따라서, 본 발명에서 웨이퍼의 표면에 걸쳐 방사상 외측으로 이동하는 국부화된 보다 높은 온도의 전면이 생성될 수도 있다.
국부화된 보다 높은 온도의 전면은 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 위에 실질적으로 링 형상을 가질 수도 있다.
국부화된 온도의 전면의 방사상 위치는 웨이퍼의 표면 상의 건조 라인의 방사상 위치에 대응할 수도 있다.
국부적인 온도의 전방의 방사상 위치는 배출 노즐 (130) 의 방사상 위치에 대응할 수도 있다.
장치 (100) 는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 으로부터 적외선 복사를 검출하도록 배치된 적외선 카메라 (124) 형태의 이미지 센서를 더 포함한다.
도 1에서 적외선 카메라 (124) 는 웨이퍼 (101) 의 회전 축 위에 위치되는 것으로 도시된다. 적외선 카메라 (124) 의 이러한 포지셔닝은 적외선 카메라 (124) 가 웨이퍼 (101) 의 전체 제 2 표면 (105) 으로부터 적외선 복사를 용이하게 검출할 수 있다는 것을 의미할 수도 있다. 그러나, 다른 실시 예들에서 적외선 카메라 (124) 는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 의 일부 또는 전부로부터 적외선 복사를 검출하도록 상이한 위치에 제공될 수도 있다.
적외선 카메라 (124) 는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 으로부터 2 차원 적외선 강도 분포를 검출한다.
적외선 카메라 (124) 는 3 내지 14 ㎛, 또는 3 내지 5 ㎛, 또는 8 내지 14 ㎛ 범위의 파장을 갖는 적외선 복사, 또는 실제로 임의의 적합한 범위의 파장들의 적외선 복사를 검출하도록 구성될 수도 있다.
장치 (100) 는 LED들 (116) 의 어레이에 공급된 전력을 제어하고 적외선 카메라 (124) 로부터 측정값 출력들을 수신하기 위한 제어기 (미도시) 를 더 포함할 수도 있다.
제어기는 필요한 기능들을 수행하기 위해 설치된 소프트웨어를 갖는 임의의 적합한 컴퓨팅 디바이스일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 LED들 (116) 의 어레이에 공급된 전력의 양을 제어하도록 통신 인터페이스 (예를 들어, USB, 이더넷, 등) 를 통해 회로 기판 (120) 에 접속될 수도 있다. 유사하게, 제어기는 적외선 카메라 (124) 로부터 측정값 출력들을 수신하도록 통신 인터페이스를 통해 적외선 카메라 (124) 에 접속될 수도 있다. 제어기는 LED들 (116) 의 어레이에 대한 다양한 제어 파라미터들 (예를 들어, 전력 레벨들) 이 저장되는 메모리를 포함할 수도 있다. 제어기는 또한 적외선 카메라 (124) 로부터 수신된 측정 데이터를 저장할 수도 있다.
LED들 (116) 은 LED들 (116) 의 복수의 개별적으로 제어 가능한 그룹들로 구성될 수도 있다. 전력은 LED들 (116) 의 그룹들 각각이 독립적으로 제어될 수도 있도록 (예를 들어, 스위치 온 또는 스위치 오프), 예를 들어, 회로 기판 (120) 상의 회로를 통해, LED들 (116) 의 복수의 그룹들 각각에 독립적으로 공급될 수도 있다. LED들 (116) 의 각각의 그룹은 웨이퍼 (101) 의 상이한 존들이 제어 가능하게 가열될 수도 있도록, 웨이퍼 (101) 의 특정한 존을 가열하도록 구성될 수도 있다. LED들 (116) 의 복수의 그룹들은 그룹 각각이 각각의 방사상 위치를 점유하도록 회전 가능한 척 (102) 의 회전 축 (108) 을 중심으로 동심원으로 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (101) 의 상이한 방사상 존들은 상이한 그룹들의 LED들 (116) 을 활성화함으로써 가열될 수도 있다.
제어기는 적외선 카메라 (124) 로부터 수신된 측정값 출력에 기초하여 LED들 (116) 의 어레이에 공급된 전력을 자동으로 제어하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 측정값 출력이 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상의 목표된 온도 분포를 나타낼 때까지 LED들 (116) 의 어레이에 공급된 전력을 조정할 수도 있다. LED들 (116) 의 어레이가 개별적으로 제어 가능한 복수의 LED들 (116) 그룹들을 포함하는 경우, 제어기는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상의 목표된 온도 분포를 달성하기 위해 목표된 출력이 그룹 각각에 대해 획득되도록, LED들 (116) 의 그룹들 각각에 공급된 전력을 자동으로 조정할 수도 있다.
이 실시 예에서, 제어기는 적외선 카메라 (124) 로부터의 측정값 출력에 기초하여, 웨이퍼 (101) 의 표면 (105) 의 일부 또는 전부에 걸친 온도 분포, 또는 이러한 온도 분포와 관련된 정보를 결정하도록 구성된다. 제어기는 결정된 온도 분포 또는 온도 분포에 관한 정보에 기초하여 LED들 (116) 의 어레이로 전력의 공급을 제어하도록 더 구성된다.
예를 들어, 제어기는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 에 대한 타깃 온도 분포, 또는 이러한 타깃 온도 분포와 관련된 정보를 메모리에 저장할 수도 있다. 적외선 카메라 (124) 로부터의 측정값 출력에 기초하여, 현재 온도 분포와 타깃 온도 분포 사이의 모든 발산이 식별될 수도 있다. 이어서, LED들 (116) 에 공급된 전력은 현재 온도 분포가 타깃 온도 분포와 실질적으로 매칭하거나 대응하도록, 모든 식별된 발산을 실질적으로 제거하거나 감소시키도록 제어될 수도 있다.
LED들 (116) 각각이 개별적으로 제어 가능한 경우, 제어기는 LED들 (116) 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어할 수도 있다.
대조적으로, LED들이 복수의 개별적으로 제어 가능한 그룹들로 구성되는 경우, 제어기는 복수의 LED들의 그룹들 (116) 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 에 대한 타깃 온도 분포는 도 2b에 예시된 것과 유사할 수도 있다. 예를 들어, 타깃 온도 분포는 건조 라인 (201) 에 바로 인접한 보다 높은 온도의 (방사상 방향으로) 국부화된 영역을 포함할 수도 있어서, 건조 라인 (201) 에 인접하여 보다 높은 온도로 웨이퍼 (101) 를 가열하여 패턴 붕괴 현상을 방지하거나 감소시킨다.
본 발명의 일 실시 예에서, 적외선 카메라 (124) 의 측정값 출력은 웨이퍼의 표면 상의 건조 라인 (201) 의 위치를 결정하도록 분석될 수도 있다. 예를 들어, 건조 라인 (201) 의 위치는 적외선 카메라 (124) 의 측정값 출력에 에지 검출 알고리즘을 적용함으로써 결정될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에서 적외선 카메라 (124) 의 측정값 출력의 일 예이다. 도 3의 x-축 및 y-축은 웨이퍼 (101) 의 표면 상에 수직인 x-방향 및 y-방향의 거리를 도시하고, 셰이딩은 웨이퍼 (101) 의 표면으로부터 검출된 상이한 강도들의 적외선 복사를 나타낸다 (셰이딩이 보다 밝을수록 온도가 높음).
도 4a는 도 3에 도시된 실선을 따른 거리에 대한 온도의 변동을 도시한다. 도 4b는 도 4a의 거리에 대한 온도의 차를 도시한다.
건조 라인 (201) 의 위치 (도 4a 및 도 4b에서 파선) 에서, 표면의 건식 영역과 표면의 습식 영역 사이의 전이로 인해, 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 의 온도의 급격한 변화가 있다.
따라서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 건조 라인의 위치는 방사상 거리에 대한 온도의 차의 최대 값의 위치를 결정함으로써 결정될 수 있다.
물론, 다른 실시 예들에서, 건조 라인의 위치를 식별하기 위해 상이한 기법들이 사용될 수 있다.
이어서 LED 어레이 (116) 로의 전력 공급은 건조 라인 (201) 의 결정된 위치에 기초하여 제어될 수도 있다. 예를 들어, 상기 논의된 바와 같이, LED들 (116) 의 어레이로의 전력 공급은 (건조 라인의 건식 측면 상의) 건조 라인 (201) 의 결정된 위치에 바로 인접한 국부화된 보다 높은 온도 영역을 생성하도록 제어될 수도 있다.
건조 라인 (201) 이 웨이퍼 (101) 의 표면 (105) 을 가로 질러 방사상 외측으로 이동함에 따라, 예를 들어 디스펜싱 노즐의 방사상 이동을 트래킹할 때, LED들 (116) 의 어레이로의 전력 공급은 또한 국부화된 보다 높은 온도 영역으로 하여금 건조 라인 (102) 의 이동에 대응하여 웨이퍼 (101) 의 표면 (105) 을 가로 질러 방사상 외측으로 이동하게 하도록 제어될 수도 있다.
이러한 방식으로, 보다 높은 온도들의 방사상으로 이동하는 원주 전면이 LED들 (116) 에 의해 생성될 수도 있다.
본 발명의 실시 예들에서, 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 상에 디스펜싱된 액체는 웨이퍼 (101) 의 제 2 표면 (105) 을 세정하거나 린싱하기 위해 사용될 수도 있는, IPA (isopropyl alcohol) 이다.
웨이퍼 (101) 의 표면 이외의 객체들에 의해 방출된 적외선은 또한 웨이퍼 (101) 의 표면으로부터 적외선의 검출을 간섭할 수도 있는 적외선 카메라 (124) 에 의해 검출 가능할 수도 있다. 예를 들어, 적외선 복사는 또한 장치 (100) 의 다른 부분들에 의해, 또는 장치 (100) 주변 환경 내의 다른 객체들에 의해 방출될 수도 있다.
웨이퍼 (101) 의 표면 (105) 으로부터 적외선 복사를 보다 용이하게 그리고/또는 정확하게 검출하기 위해, 장치 (100) 는 미리 결정된 범위의 파장들을 갖는 적외선 복사를 선택적으로 송신하도록 구성된 필터 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 필터는 적외선 카메라 (124) 의 어퍼처에 부착되거나, 적외선 카메라 (124) 의 어퍼처에 인접하게 제공되어, 적외선 카메라 (124) 의 어퍼처로 들어가는 모든 또는 대부분의 적외선 복사가 필터를 먼저 통과한다.
바람직하게 필터는 미리 결정된 범위의 파장들의 적외선 복사만을 투과시키는 대역 통과 필터이다. 그러나, 필터는 대안적으로 저역 통과 필터 또는 고역 통과 필터일 수도 있다.
실제로, 필터가 투과하는 파장들은 웨이퍼 상에 디스펜싱된 액체의 열 방출 스펙트럼에 기초하여 선택될 것이다. 특히, 필터는 웨이퍼 상에 디스펜싱된 액체에 의해 방출된 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 것이다.
따라서, 웨이퍼 (101) 의 표면 (105) 상에 디스펜싱된 액체가 이소프로필 알코올 (isopropyl alcohol; IPA) 인 경우, 필터는 이소프로필 알코올에 의해 방출된 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 것이다.
예를 들어, 필터는 이소프로필 알코올 (IPA) 에 의해 방출된 특성 파장, 예를 들어 이소프로필 알코올 (IPA) 의 방출 강도 스펙트럼에서 피크의 파장을 갖는 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성될 수도 있다.
필터는 3.3 내지 3.5 ㎛의 범위 또는 8.6 내지 9.1 ㎛의 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성될 수도 있다. 이러한 파장들은 이소프로필 알코올 (IPA) 에 의해 방출된 특성 파장들일 수도 있다.
실제로 반도체 웨이퍼는 보통 반도체 웨이퍼이다.
본 발명의 일부 실시 예들에서 가열 어셈블리 (114) 의 예시적인 구성이 도 5에 예시된다.
도 5에 도시된 바와 같이, LED들 (116) 은 가열 어셈블리 (114) 의 중심 둘레의 동심 링들 상에 배치된다. LED들 (116) 의 배열은 가열 어셈블리 (114) 의 중심부를 중심으로 회전 대칭이다.
미리 결정된 동심 링 내에서, LED들 (116) 은 예를 들어 그룹 (501) 각각의 16 개의 LED들 (116) 과 함께 그룹들 (501) 로 묶인다. 즉, 미리 결정된 동심 링의 LED들 (116) 은 동심 링 둘레에 고르게 분포되지 않는다.
상기 논의된 바와 같이, LED들 (116) 의 그룹들 (501) 각각에 대한 전력은 독립적으로 제어될 수도 있다.
이 예에서, LED들 (116) 의 20 개의 동심 링들이 있지만, 물론 다른 실시 예들에서 동심 링들의 수는 상이할 수도 있다.
도 5에서, 가열 어셈블리 (114) 는 커넥터들 (503) 에 의해 함께 결합된 4 개의 사분면들 (502) 로 분할된다.
LED 각각은 10 W의 전력 소비를 가질 수도 있고 3 W의 전력을 제공할 수도 있다.
물론, 가열 어셈블리 (114) 는 도 5에 예시된 것과 상이할 수도 있다. 특히, 가열 어셈블리 내의 LED들의 배열은 본 발명에 본질적인 것은 아니다.

Claims (22)

  1. 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
    웨이퍼를 수용하도록 구성된 회전 가능한 척;
    상기 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼를 가열하도록 구성된 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리;
    상기 웨이퍼의 표면으로부터 전자기 복사를 검출하도록 구성된 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 측정값 출력에 기초하여 상기 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 카메라인, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라는 열 화상 카메라인, 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 3 내지 14 ㎛ 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 검출하도록 구성되는, 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 웨이퍼의 상기 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함하는, 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 스핀-세정 장치인, 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 이미지 센서의 상기 측정값 출력에 기초하여 상기 웨이퍼의 상기 표면 상의 하나 이상의 위치들에서 온도, 또는 온도에 관한 정보를 결정하고,
    상기 결정된 온도 또는 상기 온도에 관한 정보에 기초하여 상기 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는, 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 이미지 센서의 상기 측정값 출력에 기초하여, 상기 웨이퍼의 상기 표면의 전부 또는 일부에 걸친 온도 분포, 또는 이러한 온도 분포와 관련된 정보를 결정하고, 그리고
    상기 결정된 온도 분포 또는 상기 온도 분포에 관한 정보에 기초하여 상기 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는, 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트들의 어레이의 상기 가열 엘리먼트들 각각은 개별적으로 제어 가능하고; 그리고
    상기 제어기는 상기 가열 엘리먼트들 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어하도록 구성되는, 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트들의 어레이는 가열 엘리먼트들의 복수의 개별적으로 제어 가능한 그룹들을 포함하고, 그리고
    상기 제어기는 상기 복수의 가열 엘리먼트들의 그룹들 각각에 공급된 전력을 개별적으로 제어하도록 구성되는, 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 미리 결정된 파장 또는 파장들의 범위를 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성된 필터를 포함하는, 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터는 대역 통과 필터인, 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 필터는 이소프로필 알코올에 의해 방출된 열 복사를 선택적으로 투과시키도록 구성되는, 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터는 3.3 내지 3.5 ㎛의 범위 또는 8.6 내지 9.1 ㎛의 범위의 파장을 갖는 전자기 복사를 선택적으로 투과하도록 구성되는, 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 웨이퍼의 상기 표면 상의 건조 라인의 위치를 결정하도록 상기 이미지 센서의 상기 측정값 출력을 분석하고-상기 건조 라인은 상기 웨이퍼의 상기 표면 상의 건식 영역과 습식 영역 사이의 전이에 대응함-; 그리고
    상기 건조 라인의 상기 결정된 위치에 기초하여 상기 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력 공급을 제어하도록 구성되는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어기는 에지 검출 알고리즘을 사용하여 상기 건조 라인의 상기 위치를 결정하도록 구성되는, 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 상의 다른 곳보다 상기 건조 라인에 인접하여 보다 높은 온도로 가열되도록 상기 가열 엘리먼트들의 어레이로의 전력의 공급을 제어하도록 구성되는, 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 방사상으로 이동하는 원주 전면 (circumferential front) 을 따라 상기 웨이퍼의 상기 표면의 가열을 유발하도록 상기 가열 엘리먼트들을 제어하도록 구성되는, 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트들의 어레이는 상기 카메라에 의해 이미징되는 상기 웨이퍼의 상기 표면과 비교하여 상기 웨이퍼의 반대 측면 상에 있는 상기 웨이퍼의 상기 표면을 가열하도록 배치되는, 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트들은 상기 웨이퍼를 가열하기 위해 상기 웨이퍼를 조사하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들인, 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 발광 가열 엘리먼트들은 LED들인, 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 회전 가능한 척에 의해 수용된 웨이퍼의 표면 상에 액체를 디스펜싱하는 단계;
    상기 웨이퍼의 상기 표면으로부터 상기 액체를 제거하기 위해 상기 회전 가능한 척을 회전시키는 단계;
    상기 회전시키는 단계 동안, 상기 웨이퍼의 상기 표면을 가열하기 위해 상기 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 공급하는 단계;
    상기 이미지 센서를 사용하여, 상기 웨이퍼의 상기 표면으로부터 전자기 복사를 검출하는 단계; 및
    상기 이미지 센서의 상기 측정값 출력에 기초하여, 상기 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급된 상기 전력을 조정하는 단계를 포함하는, 장치 제어 방법.
KR1020217028254A 2019-02-06 2020-01-29 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법 KR20210124366A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1901637.7A GB201901637D0 (en) 2019-02-06 2019-02-06 Apparatus for processing a wafer, and method of controlling such an apparatus
GB1901637.7 2019-02-06
PCT/EP2020/052139 WO2020160976A1 (en) 2019-02-06 2020-01-29 Apparatus for processing a wafer, and method of controlling such an apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210124366A true KR20210124366A (ko) 2021-10-14

Family

ID=65996903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217028254A KR20210124366A (ko) 2019-02-06 2020-01-29 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220352005A1 (ko)
EP (1) EP3921863A1 (ko)
JP (1) JP2022519255A (ko)
KR (1) KR20210124366A (ko)
CN (1) CN113396473A (ko)
GB (1) GB201901637D0 (ko)
TW (1) TWI831914B (ko)
WO (1) WO2020160976A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI798654B (zh) * 2021-03-09 2023-04-11 南亞科技股份有限公司 半導體設備及其操作方法
CN116169067B (zh) * 2023-02-28 2024-01-23 深圳市鹏芯微集成电路制造有限公司 处理晶圆的设备及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3006051B2 (ja) * 1990-08-06 2000-02-07 日本電気株式会社 気泡検出方法およびその装置
JP6380887B2 (ja) * 2014-03-19 2018-08-29 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US10190913B2 (en) * 2015-08-27 2019-01-29 Zeus Co., Ltd. Substrate processing apparatus and method
US10720343B2 (en) * 2016-05-31 2020-07-21 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
US20180053666A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with array of independently controllable heater elements
US20180337069A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Lam Research Ag Systems and methods for detecting undesirable dynamic behavior of liquid dispensed onto a rotating substrate

Also Published As

Publication number Publication date
US20220352005A1 (en) 2022-11-03
EP3921863A1 (en) 2021-12-15
TWI831914B (zh) 2024-02-11
TW202044456A (zh) 2020-12-01
JP2022519255A (ja) 2022-03-22
WO2020160976A1 (en) 2020-08-13
GB201901637D0 (en) 2019-03-27
CN113396473A (zh) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8404499B2 (en) LED substrate processing
KR101067902B1 (ko) 온도 측정 및 열처리 방법과 시스템
KR102498170B1 (ko) 에칭 시스템을 위한 웨이퍼 프로파일링
KR20210124366A (ko) 웨이퍼를 프로세싱하기 위한 장치 및 이러한 장치를 제어하는 방법
KR20000071502A (ko) 프로세싱 동안 인 사이츄 작업재의 복사율의 실시간측정을 위한 시스템과 방법
US8582963B2 (en) Detection of substrate warping during rapid thermal processing
JP2001511532A (ja) ポケット外ウェハ検出器及びサセプタ・レベリング・ツール
KR100869455B1 (ko) 스핀건조동작동안 반도체웨이퍼를 모니터링하는 방법 및 장치
KR20090095837A (ko) 웨이퍼 에지영역 검사장치, 이를 이용하는 웨이퍼 에지영역검사방법 및 웨이퍼 정렬방법
JP3625761B2 (ja) 膜厚測定装置及びその方法
TWI835975B (zh) 晶圓處理設備及該設備的控制方法
KR20010050894A (ko) 열처리 시스템에 있어서 표유광을 결정하는 시스템 및 방법
CN111630650B (zh) 通过脉冲或轮廓点加热执行的外延（epi）厚度调节
US11612982B2 (en) Polishing method and polishing apparatus
KR102300083B1 (ko) 광 측정 장치
CN112750721A (zh) 基板处理装置以及基板处理方法
CN111162025A (zh) 基板处理装置和基板处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination