KR20230014949A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 처리하는 장치는, 기판을 수평으로 유지하는 지지 유닛; 레이저를 상기 기판에 조사하는 레이저 조사 유닛; 상기 기판에 조사된 레이저 중 상기 기판에서 반사된 반사광의 에너지를 검출하는 포토디텍터; 및 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서는, 제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고, 상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 레이저가 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위해 조사하는 제2 레이저의 제2 출력을 설정한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정 또는 세정 공정은 기판 상에 형성된 박막 중 불필요한 영역을 제거하는 공정으로, 박막에 대한 높은 선택비, 높은 식각률 및 식각 균일성이 요구되며, 반도체 소자의 고집적화에 따라 점점 더 높은 수준의 식각 선택비 및 식각 균일성이 요구되고 있다.
일반적으로 기판의 식각 공정 또는 세정 공정은 크게 케미칼 처리 단계, 린스 처리 단계, 그리고 건조 처리 단계가 순차적으로 수행된다. 케미칼 처리 단계에는 기판 상에 형성된 박막을 식각 처리하거나 기판 상의 이물을 제거하기 위한 케미칼을 기판으로 공급하고, 린스 처리 단계에는 기판 상에 순수와 같은 린스액이 공급된다. 이 같이 유체를 통한 기판의 처리에 기판의 가열이 수반될 수 있다. 본 출원인은 기판의 가열 소스로 레이저를 도입한다. 레이저를 도입한 기판의 가열 방법은 출원인에 의해 출원된 한국 출원 제10-2020-0117842호에서 설명된다.
도 1은 동일한 레시피에서 동일한 레이저 출력으로 제1 웨이퍼과 제2 웨이퍼를 처리할 때 시간에 따른 온도 변화를 도시한 그래프이다. 도 1을 통해 참조되는 바와 같이 동일 출력과 동일한 레시피를 적용하는 경우, 웨이퍼 종류 따라 설정 온도에 도달되는 시간 및 도달 온도가 상이하다. 또한, 레이저가 조사되는 면의 상태(예컨대, 막질) 또는 웨이퍼의 두께에 따라서도 설정 온도에 도달되는 시간 및 도달 온도가 상이하다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 식각 성능이 향상될 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 서로 다른 기판이 장치에 반입되더라도, 동일하게 가열할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판을 처리하는 장치는, 기판을 수평으로 유지하는 지지 유닛; 레이저를 상기 기판에 조사하는 레이저 조사 유닛; 상기 기판에 조사된 레이저 중 상기 기판에서 반사된 반사광의 에너지를 검출하는 포토디텍터; 및 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는, 제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고, 상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 레이저가 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위해 조사하는 제2 레이저의 제2 출력을 설정한다.
일 실시 예에 있어서, 레이저 조사 유닛은 기판의 하면에 상기 레이저를 조사할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 출력은 제2 출력보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기판에 액막을 형성하고, 상기 제2 출력의 상기 제2 레이저를 상기 기판에 대하여 조사할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제1 반사광의 에너지를 기 저장된 기준값과 비교하여, 상기 제1 반사광의 에너지가 상기 기준값의 반사광의 에너지 보다 큰 경우, 상기 제2 출력을 상기 기준값의 기준 출력보다 높게 설정하고, 상기 제1 반사광의 에너지가 상기 기준값의 반사광의 에너지 보다 작은 경우, 상기 제2 출력을 상기 기준값의 기준 출력보다 낮게 설정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제1 반사광의 에너지로부터 반사율 및 흡수율을 산출하고, 상기 제2 출력은 상기 흡수율에 반비례하여 설정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2 출력에 의해 상기 제1 기판이 흡수하는 에너지는, 기 저장된 기준값의 기준 출력에 따른 기준 웨이퍼가 흡수하는 에너지와 동일하게 설정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 포토디텍터는, 상기 기판이 상기 제2 레이저에 의해 가열 처리되는 중 실시간으로 반사광을 검출하고, 상기 프로세서는, 상기 실시간으로 검출되는 상기 반사광을 모니터링 하면서, 상기 반사광의 에너지가 변화하는 경우 상기 제2 출력의 세기를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반사광의 에너지가 작아지면 상기 제2 출력의 세기를 약하게 조절할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반사광의 에너지가 커지면 상기 제2 출력 세기를 세게 조절 할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판에 레이저를 조사하여 기판을 가열하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 방법은, 로딩된 기판에 대하여 레이저 조사 유닛이 제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고, 포토디텍터가 상기 제1 레이저 중 상기 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지를 검출하고, 상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위한 제2 레이저의 제2 출력을 설정한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 레이저는 기판의 하면에 조사될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 출력은 상기 제2 출력보다 낮을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 반사광의 에너지를 기 저장된 기준값과 비교하여, 상기 제1 반사광의 에너지가 기 기준값보다 큰 경우, 제2 출력을 기준값에 대응하는 출력보다 높게 설정하고, 상기 제1 반사광의 에너지가 기 기준값보다 작은 경우, 제2 출력을 기준값에 대응하는 출력보다 낮게 설정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 반사광의 에너지로부터 반사율 및 흡수율을 산출하고, 상기 제2 출력은 상기 흡수율에 반비례하여 설정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2 출력에 의해 제1 기판이 흡수하는 에너지는, 기 저장된 기준값에 따른 기준 출력에 따른 기준 웨이퍼가 흡수하는 에너지와 동일하게 설정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 포토디텍터는, 상기 기판이 상기 제2 레이저에 의해 가열 처리되는 중 실시간으로 반사광을 검출하고, 상기 프로세서는, 상기 실시간으로 검출되는 상기 반사광을 모니터링 하면서, 상기 반사광의 에너지가 변화하는 경우 상기 제2 출력의 세기를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반사광의 에너지가 작아지면 상기 제2 출력의 세기를 약하게 조절 할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반사광의 에너지가 커지면 상기 제2 출력 세기를 세게 조절 할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 실시 예의 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하는 지지 유닛; 상기 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛; 레이저를 상기 기판의 하면에 조사하는 레이저 조사 유닛; 상기 기판에 조사된 레이저 중 상기 기판에서 반사된 반사광의 에너지를 검출하는 포토디텍터; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고, 상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 레이저가 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위해 조사하는 제2 레이저의 제2 출력을 설정하고, 상기 기판에 액막을 형성하고, 상기 제2 출력의 상기 제2 레이저를 상기 기판에 대하여 조사하는 기판 처리 장치.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 식각 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 서로 다른 기판이 장치에 반입되더라도, 동일하게 가열할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 동일한 레시피에서 동일한 레이저 출력으로 제1 웨이퍼과 제2 웨이퍼를 처리할 때 시간에 따른 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비(1)를 보여주는 평면도이다.
도 3는 도 2의 공정 챔버(260)에 제공된 제1 실시 예에 따른 기판 처리 장치(300)를 보여주는 단면도이다.
도 4은 도 2의 공정 챔버(260)에 레이저를 제공하는 레이저 생성기(500)의 개략적인 모식도이다.
도 5은 제1 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-1)의 측면도이다.
레이저레이저도 6는 제2 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-2)의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다.
도 8은 도 2의 공정 챔버(260)에 제공된 제2 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1300)를 보여주는 단면도이다.
도 9은 본 발명의 기판 처리 장치에서 일 실시 예에 따른 포토디텍터(700)의 동작을 보여주는 단면도이다.
도 10는 본 발명의 기판 처리 장치에서 다른 실시 예에 따른 포토디텍터(700)의 동작을 보여주는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함한다'는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예에는 처리액을 이용하여 기판을 식각 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 그러나 본 실시예는 식각 공정에 한정되지 않고, 세정 공정, 애싱 공정 및 현상 공정 등과 같이, 액을 이용한 기판 처리 공정에서 다양하게 적용 가능하다.
여기서, 기판은 반도체 소자나 평판 디스플레이(FPD: flat panel display) 및 그 밖에 박막에 회로패턴이 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념이다. 이러한 기판(W)의 예로는, 실리콘 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등이 있다.
이하, 도 2 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비(1)를 보여주는 평면도이다. 도 2을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 포함한다. 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 포함한다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다.
이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하며, 제1 방향(12)과 제2 방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3 방향(16)이라 칭한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 포함한다.
이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 또는 양측에는 복수개의 공정 챔버(260)가 배치될 수 있다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 복수개의 공정 챔버(260)는 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공될 수 있다. 복수개의 공정 챔버(260) 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 복수개의 공정 챔버(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정 챔버(260)가 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1 방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3 방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 복수개의 공정 챔버(260)는 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3 방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2 방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 포함한다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1 방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 포함한다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 액 처리 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 액 처리 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 복수개의 공정 챔버(260)는 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 3는 도 2의 공정 챔버(260)에 제공된 제1 실시 예에 따른 기판 처리 장치(300)를 보여주는 단면도이다. 도 3를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(390), 레이저 조사 유닛(400), 포토디텍터(700) 그리고 프로세서(미도시)를 포함한다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 포함한다. 처리 용기(320)는 제1 회수통(321) 및 제2 회수통(322)을 포함한다. 각각의 회수통(321, 322)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 제1 회수통(321)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제2 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 일 실시 예에 있어서, 제1 회수통(321)은 제2 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제2 회수통(322)은 제1 회수통(321)에 삽입되어 제공될 수 있다. 제2 회수통(322)의 높이는 제1 회수통(321)의 높이 보다 높을 수 있다. 제2 회수통(322)은 제1 가드부(326)와 제2 가드부(324)를 포함할 수 있다. 제1 가드부(326)는 제2 회수통(322)의 최상부에 제공될 수 있다. 제1 가드부(326)는 기판 지지 유닛(340)을 향해 연장되어 형성되며, 제1 가드부(326)는 기판 지지 유닛(340) 방향으로 향할수록 상향 경사지게 형성될 수 있다. 제2 회수통(322)에서 제2 가드부(324)는 제1 가드부(326)에서 하부로 이격된 위치에 제공될 수 있다. 제2 가드부(324)는 기판 지지 유닛(340)을 향해 연장되어 형성되며, 제2 가드부(324)는 기판 지지 유닛(340) 방향으로 향할수록 상향 경사지게 형성될 수 있다. 제1 가드부(326)와 제2 가드부(324)의 사이에는 처리액이 유입되는 제1유입구(324a)로 기능한다. 제2 가드부(324)의 하부에는 제2 유입구(322a)가 제공된다. 제1 유입구(324a)와 제2 유입구(322a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 제2 가드부(324)에는 홀(미도시)이 형성되어 제1 유입구(324a)로 유입된 처리액이 제2 회수통(322)의 하부에 제공된 제2 회수 라인(322b)로 흐르도록 구성할 수 있다. 제2 가드부(324)의 홀(미도시)은 제2 가드부(324)에서 가장 높이가 낮은 위치에 형성될 수 있다. 제1 회수통(321)으로 회수된 처리액은 제1 회수통(321)의 저면에 연결된 제1 회수 라인(321b)로 흐르도록 구성된다. 각각의 회수통(321, 322)에 유입된 처리액들은 각각의 회수라인(321b, 322b)을 통해 외부의 처리액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
승강유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 일예로, 승강유닛(360)은 처리 용기(320)의 제2 회수통(322)와 결합되어 제2 회수통(322)을 상하로 이동시킴에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경될 수 있다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 포함한다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정 결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 로딩되거나, 기판 지지 유닛(340)로부터 언로딩될 때 기판 지지 유닛(340)의 상부가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록, 구체적으로 제1 가드부(326) 보다 높게 돌출되도록 처리 용기(320)의 제2 회수통(322)이 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(321, 322)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절된다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 처리 용기(320)를 대신하여 기판 지지 유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수도 있다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 처리 용기(320)의 전체를 상하 방향으로 승하강 가능하게 이동시킬 수도 있다. 승강유닛(360)은 처리 용기(320)와 기판 지지 유닛(340)의 상대 높이를 조절하기 위해 제공되는 것으로, 처리 용기(320)와 기판 지지 유닛(340)의 상대 높이를 조절할 수 있는 구성이라면, 처리 용기(320)와 승강 유닛(360)의 실시예는 설계에 따라 달리 다양한 구조와 방법으로 제공될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 수평으로 지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 윈도우 부재(348), 스핀 하우징(342), 척핀(346), 구동 부재(349)를 포함한다.
윈도우 부재(348)는 기판(W)의 하부에 위치된다. 윈도우 부재(348)는 기판(W)과 대체로 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판(S)이 원형의 웨이퍼인 경우, 윈도우 부재(348)는 대체로 원형으로 제공될 수 있다. 윈도우 부재(348)는 기판(W)과 동일한 직경을 갖거나, 기판(W)보다 더 작은 직경을 갖거나, 기판(W)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 윈도우 부재(348)는 레이저가 투과되어 기판(W)으로 도달하도록 하며, 약액으로부터 기판 지지 부재(340)의 구성을 보호하는 구성으로서, 설계에 따라 다양한 크기와 형상으로 제공될 수 있다. 지지 부재(113)는 웨이퍼의 직경보다 큰 직경으로 이루어질 수 있다.
윈도우 부재(348)는 투광성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 레이저 조사 유닛(400)에서 조사되는 레이저가 윈도우 부재(348)를 투과할 수 있다. 윈도우 부재(348)는 약액과 반응하지 않도록 내식성이 우수한 소재일 수 있다. 이를 위한 윈도우 부재(348)의 소재는 일례로, 석영, 유리 또는 사파이어(Sapphire) 등 일 수 있다.
스핀 하우징(342)는 윈도우 부재(349)의 저면에 제공될 수 있다. 스핀 하우징(342)은 윈도우 부재(349)의 가장자리를 지지한다. 스핀 하우징(342)은 내부에 회전 부재(111)는 상하 방향으로 관통된 빈 공간을 제공한다. 스핀 하우징(342)이 형성하는 빈 공간은 레이저 조사 유닛(400)이 인접한 부분으로부터 윈도우 부재(349)로 갈수록 내경이 증가하게 형성될 수 있다. 스핀 하우징(342)는 하단에서 상단으로 갈수록 내경이 증가되는 원통 형상일 수 있다. 스핀 하우징(342)은 내부의 빈 공간에 의해 후술할 레이저 조사 유닛(400)에서 생성된 레이저가 스핀 하우징(342)에 의해 간섭되지 않고 기판(W)까지 조사될 수 있다. 기판(W)에 공급된 약액이 레이저 조사 유닛(400) 방향으로 침투하지 않도록 스핀 하우징(342)과 윈도우 부재(349)의 연결 부분은 밀폐 구조일 수 있다.
구동 부재(349)는 스핀 하우징(342)과 결합되어, 스핀 하우징(342)을 회전시킬 수 있다. 구동 부재(349)는 스핀 하우징(342)을 회전시킬 수 있는 것이면, 어느 것이든 사용될 수 있다. 일 예로 구동 부재(349)는 중공 모터로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 구동 부재(349)는 고정자(349a)와 회전자(349b)를 포함한다. 고정자(349a)는 일 위치에 고정되어 제공되고, 회전자(349b)는 스핀 하우징(342)과 결합된다. 도시된 일 실시 예에 의하면, 회전자(349b)가 내경에 제공되고, 고정자(349a)가 외경에 제공된 중공 모터를 도시하였다. 도시된 예에 의하면, 스핀 하우징(349)의 저부는 회전자(349b)와 결합되어 회전자(349b)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 구동 부재(349)로서 중공 모터가 이용될 경우 스핀 하우징(349)의 저부가 좁게 제공될수록 중공 모터의 중공을 작은 것으로 선택할 수 있음에 따라, 제조 단가를 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 구동 부재(349)의 고정자(349a)는 처리 용기(320)이 지지되는 지지면에 고정 결합되어 제공될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 구동 부재(349)를 약액으로부터 보호하는 커버 부재(343)를 더 포함할 수 있다.
액 공급 유닛(390)은 기판(W) 상부에서 기판(W)으로 약액을 토출하기 위한 구성으로, 하나 이상의 약액 토출 노즐을 포함할 수 있다. 액 공급 유닛(390)은 저장 탱크(미도시)에 저장된 약액을 펌핑하여 이송하여 약액 토출 노즐을 통해 기판(W)에 약액을 토출할 수 있다. 액 공급 유닛(390)은 구동부를 포함하여 기판(W) 중앙 직상방의 공정 위치와 기판(W)을 벗어난 대기 위치 사이에서 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
액 공급 유닛(390)에서 기판(W)으로 공급되는 약액은 기판 처리 공정에 따라 다양할 수 있다. 기판 처리 공정이 실리콘 질화막 식각 공정인 경우, 약액은 인산(H3PO4)을 포함하는 약액일 수 있다. 액 공급 유닛(390)은 식각 공정 진행 후 기판 표면을 린스하기 위한 탈이온수(DIW) 공급 노즐, 린스 후 건조 공정을 진행하기 위한 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol) 토출 노즐 및 질소(N2) 토출 노즐을 더 포함할 수 있다. 도시하지 않았으나, 액 공급 유닛(390)은 약액 토출 노즐을 지지하고, 약액 토출 노즐을 이동시킬 수 있는 노즐 이동 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 노즐 이동 부재(미도시)는 지지축(미도시), 아암(미도시), 그리고 구동기(미도시)를 포함할 수 있다. 지지축(미도시)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(미도시)은 그 길이 방향이 제3 방향을 향하는 로드 형상을 포함한다. 지지축(미도시)은 구동기(미도시)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 아암(미도시)은 지지축(미도시)의 상단에 결합된다. 아암(미도시)은 지지축(미도시)으로부터 수직하게 연장될 수 있다. 아암(미도시)의 끝단에는 약액 토출 노즐이 고정 결합된다. 지지축(미도시)이 회전됨에 따라 약액 토출 노즐은 아암(미도시)과 함께 스윙 이동 가능하다. 약액 토출 노즐은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로, 지지축(미도시)은 승강 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 또한 아암(미도시)은 그 길이 방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다.
레이저 조사 유닛(400)은 기판(W)으로 레이저를 조사하기 위한 구성이다. 레이저 조사 유닛(400)은 기판 지지 유닛(340)에서 윈도우 부재(348)보다 저면에 위치될 수 있다. 레이저 조사 유닛(400)은 기판 지지 유닛(340) 상에 위치된 기판(W)을 향하여 레이저를 조사할 수 있다. 레이저 조사 유닛(400)에서 조사된 레이저는 기판 지지 유닛(340)의 윈도우 부재(348)를 통과하여 기판(W)에 조사될 수 있다. 이에 따라 기판(W)은 설정 온도로 가열될 수 있다.
레이저 조사 유닛(400)은 기판(W) 전면에 균일하게 레이저를 조사할 수 있도록 구성될 수 있다. 레이저 조사 유닛(400)은 기판(W)의 전면에 균일하게 레이저를 조사할 수 있으면 충분하지만, 후술하는 도 5에서 제1 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-1)을, 도 6에서 제2 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-2)을 설명한다.
레이저 생성기(500)는 레이저를 생성할 수 있다. 레이저 생성기(500)는 기판(W)이 용이하게 흡수할 수 있는 파장의 레이저를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이저 생성기(500)는 4kW 내지 5kW의 고 출력이 가능한 출력 장치로 제공될 수 있다.
도 4은 도 2의 공정 챔버(260)에 레이저를 제공하는 레이저 생성기(500)의 개략적인 모식도이다. 도 4을 참조하면, 레이저 생성기(500)는 레이저 소스부(510)와 빔 쉐이퍼(520)와 빔 익스펜더(530)를 포함할 수 있다. 레이저 소스부(510)는 전력으로부터 얻는 에너지로부터 레이저를 출력한다. 빔 쉐이퍼(520)는 레이저 소스부(510)로부터 출력된 레이저의 프로파일을 변환한다. 예컨대, 빔 쉐이퍼(520)는 인풋된 레이저를 설정된 빔 쉐이프로 쉐이핑한다. 실시예에 있어서, 빔 쉐이퍼(520)에 가우시안 빔(Gaussian beam) 형태의 레이저를 인풋하고, 평행한 플랫탑 빔(flattop beam) 또는 트렁케이티드 가우시안 빔(truncated Gaussian beam) 등으로 변환할 수 있다. 빔 익스펜더(530)는 레이저를 일정 직경의 평행광 형식으로 확대시키는 역할을 담당한다. 예컨대, 빔 익스펜더(530)는 복수개의 렌즈로 구성되어 레이저의 직경을 변경할 수 있다. 레이저 소스부(510)에서 발생된 빔은 빔 쉐이퍼(520) 및/또는 빔 익스펜더(530)를 통과하여 출력될 수 있다. 예컨대, 레이저 소스부(510)에서 발생된 빔은 빔 쉐이퍼(520) 및 빔 익스펜더(530)를 통과하거나, 빔 쉐이퍼(520)만을 통과하거나, 빔 익스펜더(530)만을 통과할 수 있다. 또한, 일 예에 의하면, 환형 빔 조사 유닛(700)이 레이저 생성기(500)로부터 생성된 환형의 레이저를 입사 받으면, 환형 빔 조사 유닛(700)에서 레이저를 환형으로 쉐이핑하지 않아도 됨에 따라, 환형 빔 크기 조절 모듈(710)은 환형의 레이저의 직경을 조절을 위한 상술한 예와 상이한 방식으로 제공될 수도 있다.
도 5를 참조하여 제1 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-1)을 설명한다. 도 5은 제1 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-1)의 측면도이다. 레이저 조사 유닛(400-1)은 렌즈 모듈(442)을 포함할 수 있다. 레이저 조사 유닛(400-1)은 레이저 전달 부재(443)로부터 레이저를 전달받을 수 있다. 렌즈 모듈(442)는 하나 이상의 렌즈의 조합과 렌즈를 지지하고 보호하는 경통을 포함할 수 있다.
레이저 전달 부재(443)는 레이저 생성기(500)로부터 발생된 레이저를 렌즈 모듈(442)으로 전달하는 구성이다. 레이저 전달 부재(443)는 일례로 광섬유일 수 있다. 레이저 전달 부재(443)는 단부가 체결 부재(441)에 결합되어 체결 부재(441)를 통해 렌즈 모듈(442)과 결합될 수 있다.
도 6에서 제2 실시 예에 따른 레이저 조사 유닛(400-2)을 설명한다. 도 8을 참조하면, 레이저 조사 유닛(400-2)은 선택적으로 반사부(445), 촬상부(446), 감지부(447) 및 콜리메이터(448)를 포함할 수 있다. 반사부(445)는 레이저 생성기(500)에서 생성되어 레이저 전달 부재(443)을 통해 전달된 레이저의 일부는 렌즈 모듈(442) 방향으로 반사시키고, 나머지는 통과시킬 수 있다. 이를 위해 반사부(445)는 45도 각도로 설치된 반사 미러(145a)를 포함할 수 있다.
촬상부(446)는 반사부(445)에 결합되고, 반사부(445)를 통과하는 레이저를 촬영하여 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 촬상부(446)는 설계한 대로의 레이저가 레이저 생성기(500)에서 출력되는지 그리고 설계한대로의 레이저가 레이저 전달 부재(443)을 통해 전달되었는지 이미지 데이터를 분석하여 검사할 수 있다.
감지부(447)는 반사부(445) 결합되고, 반사부(445)에 입사되는 레이저의 강도를 감지할 수 있다. 감지부(447)는 일례로 포토 디텍터(Photo detector)일 수 있다. 레이저의 강도가 과도한 경우, 기판(W)이 급격하게 가열될 수 있다. 그리고, 레이저의 강도가 지나치게 약한 경우, 기판(W)이 가열되기까지 오랜 시간이 소요될 수 있다. 감지부(447)는 레이저의 강도가 적정값인지를 판단할 수 있다.
다시 도 3를 참조하면, 레이저 조사 유닛(400)은 X, Y, Z 스테이지(380)에 결합되어 제공될 수 있다. X, Y, Z 스테이지(380)는 승강 구동부(381)와 승강 구동부(381)와 연결되어 레이저 조사 유닛(400)과 결합되는 결합부(382)를 포함할 수 있다. 레이저 조사 유닛(400)은 X, Y, Z 스테이지(380)를 통해 기판(W)에 대하여 위치가 조정될 수 있다. 또한, 승강 구동부(381)를 통해 레이저 조사 유닛(400)과 기판(W) 간의 거리를 조절하여 레이저 인텐시티를 조절할 수도 있다.
포토디텍터(700)는 광에너지 측정이 가능하다. 실시 예에 있어서, 포토디텍터(700) 웨이퍼의 로딩 후 공정 시작 전 웨이퍼 뒷면의 반사광의 에너지를 측정한다. 실시 예에 있어서, 포토디텍터(700)는 레이저 조사 유닛(400)의 경통(442)에 부착되어 제공될 수 있다. 실시 예에 있어서, 포토디텍터(700)는 반사광을 측정할 수 있는 위치이면 다른 위치에 제공되어도 좋다. 후술하여 포토디텍터(700)를 이용하여 측정한 반사 에너지로부터 웨이퍼(W)를 가열할 레이저의 출력을 산출하는 방법과, 이를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다. 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 설명한다.
기판 지지 유닛(340)에 제1 웨이퍼를 로딩한다(S10). 제1 웨이퍼는 기판(W)의 일 예이다. 제1 웨이퍼, 제2 웨이퍼와 같은 용어는 웨이퍼를 구별하여 지칭하기 위해 사용되는 용어이다.
제1 웨이퍼가 로딩된 상태에서, 제1 웨이퍼의 하면으로 제1 출력의 레이저를 조사한다(S20). 제1 출력은 웨이퍼를 가열하는 제2 출력보다 낮은 출력이다. 예컨대 제1 출력은 1000W이하일 수 있다. 설명을 위하여 제1 출력의 레이저를 제1 레이저라 한다. 포토디텍터(700)는 제1 레이저가 제1 웨이퍼에서 반사된 반사광을 측정한다. 설명을 위하여 제1 레이저가 반사된 반사광을 제1 반사광이라 한다. 프로세서(미도시)는 포토디텍터(700)가 검출하는 반사광의 에너지값을 수집한다. 프로세서(미도시)는 반사광 에너지(A)로부터 반사율(B)을 계산한다(S41). 반사율은 기 저장된 기준값으로부터 산출될 수 있다.
기 저장된 기준값은 기준 웨이퍼를 이용하여 측정한 값이다. 기준값은 아래의 방법으로 수치화된 값이다. 먼저 기준 웨이퍼를 준비한다. 준비된 기준 웨이퍼에 대하여 출력 Pref -out을 갖는 레이저를 조사하고, 반사광의 에너지를 측정한다. 측정된 반사광의 에너지가 Aref로 정의되고, 반사율은 Bref로 정의된다. 반사율의 정의를 이용하면, 기준 웨이퍼의 에너지 흡수율은 Cref는 100-Bref로 정의된다. 기준 웨이퍼가 흡수한 에너지의 양인 PAB는 Pref -out*Cref가 된다. Pref -out은 PAB가 기준 웨이퍼가 설정된 온도로 가열되는 값을 갖도록 설정된 값으로 제공된 것이다.
제1 웨이퍼의 반사율 B는 Bref*(A/Aref)의 식에 정의될 수 있다. 그리고 제1 웨이퍼의 레이저 에너지 흡수율 C는 100-B로 정의된다. 제1 웨이퍼와 기준 웨이퍼의 에너지 흡수량이 같아야 레이저 반사에 의한 영향 배제하고 유사한 조건으로 가열될 것이므로, 제1 웨이퍼가 흡수하는 에너지의 양인 PAB1는 PAB 이 되도록한다. 본 발명의 실시 예에 의하면, PAB1는 PAB 값을 동일하게 하는 조건으로 레이저의 출력인 Pout값을 가변시킨다. Pout의 크기는 C값에 반비례한다. Pout은 PAB에 측정된 흡수율 C을 곱해서 산출한다(S42).
제1 웨이퍼의 레이저 출력을 산출하는 수식
기준 웨이퍼 제1 웨이퍼
반사광 에너지 측정값(W) Aref A
반사율(%) Bref B = Bref*(A/Aref)
에너지 흡수율(%) Cref=100-Bref C=100-B
레이저 출력(W) Pref -out P OUT =PAB/C
흡수한 에너지(W) PAB=Pref -out*Cref PAB1=POUT*C
PAB = PAB1
프로세서(미도시)는 액 공급 유닛(390)을 제어하여, 제1 웨이퍼에 약액을 도포하고, 제1 웨이퍼의 상면에 액막을 형성하도록 한다. 프로세서(미도시)는 액막이 형성된 제1 웨이퍼에 Pout을 출력 값으로 하는 제2 레이저를 조사하여 제1 웨이퍼와 액막을 가열한다.
설명한 실시 예에 의하면, 제1 레이저를 조사하였을 때, 제1 웨이퍼의 반사광의 에너지가, 기 저장된 기준값과 비교하여 큰 경우, 프로세서(미도시)는 제1 웨이퍼를 가열하는 제2 레이저의 출력(Pout)이 기준 출력(Pref)보다 크게 하고. 제1 웨이퍼의 반사광의 에너지가, 기 저장된 기준값과 비교하여 작은 경우, 프로세서(미도시)는 제1 웨이퍼를 가열하는 제2 레이저의 출력(Pout)이 기준 출력(Pref)보다 작게 한다.
실시 예에 있어서, 포토디텍터(700)는, 제1 웨이퍼가 제2 레이저에 의해 가열되어 처리되는 동안 실시간으로 반사광 에너지를 검출한다. 프로세서(미도시)는 실시간으로 검출되는 반사광 에너지를 모니터링 하면서, 반사광 에너지가 변화하는 경우 제2 출력의 세기를 조절한다. 실시 예에 있어서, 반사광의 에너지가 작아지면 제2 출력의 세기를 약하게 하고, 반사광의 에너지가 커지면 제2 출력 세기를 세게 한다.
도 8은 도 2의 공정 챔버(260)에 제공된 제2 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1300)를 보여주는 단면도이다. 도 8의 설명에 있어서, 도 3과 동일한 구성은 도 3에 대한 설명으로 갈음한다. 제2 실시 예에 있어서, 포토디텍터(700)는 스핀 하우징(342)의 내부에 부착되어 제공될 수 있다.
도 9은 본 발명의 기판 처리 장치에서 일 실시 예에 따른 포토디텍터(700)의 동작을 보여주는 단면도이다. 포토디텍터(700)는 포토디텍터(700)를 이동할 수 있는 스테이지와 같은 구성에 결합되어, 반사광을 스캔할 수 있다. 일 예에 의하면, 포토디텍터(700)는 기판(W)의 중심에서 외주 방향 또는 외주 방향에서 중심으로 병진 이동 가능하게 제공될 수 있다. 포토디텍터(700)가 이동함에 따라 기판(W)의 위치별 반사광을 측정할 수 있다. 프로세서(미도시)는 위치별 반사광에 근거하여 레이저 출력을 설정할 수 있다.
도 10는 본 발명의 기판 처리 장치에서 다른 실시 예에 따른 포토디텍터(700)의 동작을 보여주는 단면도이다. 포토디텍터(700)는 포토디텍터(700)를 회동 가능하게 제공되어, 반사광을 스캔할 수 있다. 일 예에 의하면, 포토디텍터(700)는 제1 각도에서 제2 각도로 회동하면서 기판(W)의 위치별 반사광을 측정할 수 있다. 프로세서(미도시)는 위치별 반사광에 근거하여 레이저 출력을 설정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 의하면, 서로 다른 웨이퍼를 가열하는데 있어서, 하부 막질 종류 또는 두께 등의 조건이 상이하더라도, 별도로 웨이퍼를 테스트할 필요 없이 소망하는 온도로 가열할 수 있다. 또한, 소망하는 온도로 가열 될 수 있음에 따라 식각 성능이 향상될 수 있다.
상술하여 미도시된 프로세서는 기판 처리 장치 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(미도시)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다. CPU는 이들의 기억 영역에 저장된 각종 레시피에 따라, 에칭 처리 등의 원하는 처리를 실행한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 바람직하거나 다양한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 지지 유닛;
    레이저를 상기 기판에 조사하는 레이저 조사 유닛;
    상기 기판에 조사된 레이저 중 상기 기판에서 반사된 반사광의 에너지를 검출하는 포토디텍터; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고,
    상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 레이저가 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위해 조사하는 제2 레이저의 제2 출력을 설정하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    레이저 조사 유닛은 기판의 하면에 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 출력은 상기 제2 출력보다 낮은 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기판에 액막을 형성하고,
    상기 제2 출력의 상기 제2 레이저를 상기 기판에 대하여 조사하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 반사광의 에너지를 기 저장된 기준값과 비교하여,
    상기 제1 반사광의 에너지가 상기 기준값의 반사광의 에너지 보다 큰 경우, 상기 제2 출력을 상기 기준값의 기준 출력보다 높게 설정하고,
    상기 제1 반사광의 에너지가 상기 기준값의 반사광의 에너지 보다 작은 경우, 상기 제2 출력을 상기 기준값의 기준 출력보다 낮게 설정하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 반사광의 에너지로부터 반사율 및 흡수율을 산출하고,
    상기 제2 출력은 상기 흡수율에 반비례하여 설정되는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 출력에 의해 상기 제1 기판이 흡수하는 에너지는, 기 저장된 기준값의 기준 출력에 따른 기준 웨이퍼가 흡수하는 에너지와 동일하게 설정되는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 포토디텍터는,
    상기 기판이 상기 제2 레이저에 의해 가열 처리되는 중 실시간으로 반사광을 검출하고,
    상기 프로세서는,
    상기 실시간으로 검출되는 상기 반사광을 모니터링 하면서,
    상기 반사광의 에너지가 변화하는 경우 상기 제2 출력의 세기를 조절하는 기판 처리 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 반사광의 에너지가 작아지면 상기 제2 출력의 세기를 약하게 조절하는 기판 처리 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 반사광의 에너지가 커지면 상기 제2 출력 세기를 세게 조절하는 기판 처리 장치.
  11. 기판에 레이저를 조사하여 기판을 가열하는 방법에 있어서,
    로딩된 기판에 대하여 레이저 조사 유닛이 제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고,
    포토디텍터가 상기 제1 레이저 중 상기 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지를 검출하고,
    상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위한 제2 레이저의 제2 출력을 설정하는 기판 처리 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 레이저는 기판의 하면에 조사되는 기판 처리 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 출력은 상기 제2 출력보다 낮은 기판 처리 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 반사광의 에너지를 기 저장된 기준값과 비교하여,
    상기 제1 반사광의 에너지가 기 기준값보다 큰 경우, 제2 출력을 기준값에 대응하는 출력보다 높게 설정하고,
    상기 제1 반사광의 에너지가 기 기준값보다 작은 경우, 제2 출력을 기준값에 대응하는 출력보다 낮게 설정하는 기판 처리 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 반사광의 에너지로부터 반사율 및 흡수율을 산출하고,
    상기 제2 출력은 상기 흡수율에 반비례하여 설정되는 기판 처리 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 출력에 의해 제1 기판이 흡수하는 에너지는, 기 저장된 기준값에 따른 기준 출력에 따른 기준 웨이퍼가 흡수하는 에너지와 동일하게 설정되는 기판 처리 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 포토디텍터는,
    상기 기판이 상기 제2 레이저에 의해 가열 처리되는 중 실시간으로 반사광을 검출하고,
    상기 프로세서는,
    상기 실시간으로 검출되는 상기 반사광을 모니터링 하면서,
    상기 반사광의 에너지가 변화하는 경우 상기 제2 출력의 세기를 조절하는 기판 처리 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 반사광의 에너지가 작아지면 상기 제2 출력의 세기를 약하게 조절하는 기판 처리 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 반사광의 에너지가 커지면 상기 제2 출력 세기를 세게 조절하는 기판 처리 방법.
  20. 기판을 수평으로 유지하는 지지 유닛;
    상기 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛;
    레이저를 상기 기판의 하면에 조사하는 레이저 조사 유닛;
    상기 기판에 조사된 레이저 중 상기 기판에서 반사된 반사광의 에너지를 검출하는 포토디텍터; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 출력의 제1 레이저를 기판에 조사하고,
    상기 포토디텍터로부터 검출된 상기 제1 레이저가 기판에서 반사된 제1 반사광의 에너지에 기반하여 상기 기판을 가열하기 위해 조사하는 제2 레이저의 제2 출력을 설정하고,
    상기 기판에 액막을 형성하고,
    상기 제2 출력의 상기 제2 레이저를 상기 기판에 대하여 조사하는 기판 처리 장치.
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