[go: up one dir, main page]

WO2017034057A1 - 기판처리장치와 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치와 기판처리방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017034057A1
WO2017034057A1 PCT/KR2015/009001 KR2015009001W WO2017034057A1 WO 2017034057 A1 WO2017034057 A1 WO 2017034057A1 KR 2015009001 W KR2015009001 W KR 2015009001W WO 2017034057 A1 WO2017034057 A1 WO 2017034057A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
chemical liquid
temperature
radiant energy
interface
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/009001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정광일
이병수
유주형
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeus Co Ltd
Original Assignee
Zeus Co Ltd
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 Zeus Co Ltd filed Critical Zeus Co Ltd
Priority to CN201580054262.9A priority Critical patent/CN106796902B/zh
Priority to JP2017501038A priority patent/JP6452799B2/ja
Priority to PCT/KR2015/009001 priority patent/WO2017034057A1/ko
Priority to US15/329,020 priority patent/US10190913B2/en
Publication of WO2017034057A1 publication Critical patent/WO2017034057A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H10P72/0414—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0007—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/025—Interfacing a pyrometer to an external device or network; User interface
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/04—Casings
    • G01J5/048—Protective parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/07—Arrangements for adjusting the solid angle of collected radiation, e.g. adjusting or orienting field of view, tracking position or encoding angular position
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0875—Windows; Arrangements for fastening thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
    • G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/80—Calibration
    • G01J5/802—Calibration by correcting for emissivity
    • H10P50/00—
    • H10P72/0418—
    • H10P72/0424—
    • H10P72/0431—
    • H10P72/0436—
    • H10P72/0448—
    • H10P72/0602—
    • H10P74/203—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, a substrate processing apparatus capable of optimizing the processing temperature of a substrate according to a chemical liquid by directly measuring the calculated temperature of the chemical liquid or an interface at which the chemical liquid and the substrate are in contact. And a substrate processing method.
  • the wet process corresponds to a process of etching or cleaning the surface of the substrate by contacting a liquid chemical to a substrate such as a silicon wafer.
  • the wet process may include an etching process of forming a thin film or a layer on the substrate by contacting the chemical liquid with the substrate.
  • the wet process may include a cleaning process of contacting the chemical liquid with the substrate to wash a thin film formed on the substrate or a layer formed on the substrate, or to remove contamination formed on the substrate.
  • the present invention has been made in order to improve the above problems, the substrate temperature of the chemical liquid contacted to the substrate in the substrate processing process, such as wet etching or cleaning the surface of the substrate using the chemical liquid or the substrate and the chemical liquid It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of optimizing the processing temperature of a substrate according to a chemical liquid by directly measuring the calculated temperature of the interface in contact.
  • a substrate treating apparatus includes: an emissivity setting unit for inputting an emissivity at a chemical liquid contacting a substrate or an interface between the substrate and the chemical liquid; A radiant energy input unit to which radiant energy radiated from the chemical liquid or the interface is input; And a calculating unit calculating a calculation temperature of the chemical liquid or the interface based on the emissivity and the radiant energy.
  • the substrate processing apparatus further includes a chamber including a table disposed to be rotatable, a support for supporting the substrate apart from the table, and a nozzle for supplying the chemical liquid to the substrate. do.
  • the nozzle is characterized in that spaced apart from the lower side of the substrate.
  • the calculating unit is characterized in that for calculating the calculated temperature using the absolute temperature calculated according to Equation 3 below.
  • E ( ⁇ , T) is the radiant energy input to the radiant energy input unit
  • ⁇ is an infrared wavelength preset according to the radiant energy input unit
  • ⁇ is the emissivity at the chemical liquid or the interface
  • T the absolute temperature
  • k is the Boltzmann constant.
  • the radiation thermometer to measure the calculated temperature including the radiant energy input unit, the emissivity setting unit and the calculation unit, the radiation thermometer is installed on the installation spaced apart from the upper side of the substrate It is characterized by.
  • the substrate processing apparatus further comprises a protection unit surrounding and protecting the radiant energy input unit.
  • the radiant energy input unit characterized in that spaced apart from the substrate on the opposite side where the interface is located with respect to the substrate.
  • the substrate processing apparatus may further include a control unit for comparing a predetermined process temperature with the calculated temperature for etching or cleaning the substrate.
  • the substrate treating apparatus further includes a heater disposed to be spaced apart from the upper side of the substrate to heat the chemical liquid in contact with the substrate or the substrate in response to a signal from the controller.
  • the substrate is divided into a center region corresponding to the rotation center portion of the table, an edge region corresponding to an edge portion according to the rotation of the table, and a variation region partitioning between the center region and the edge region.
  • the radiant energy input unit and the heater are disposed in the center region, the edge region, and the variation region, respectively, and the controller is configured to operate the heater separately in the center region, the edge region, and the variation region. It is characterized by.
  • Substrate processing method the measuring step of measuring the radiant energy radiated at the interface between the chemical liquid in contact with the substrate or the substrate and the chemical liquid; And calculating a calculation temperature of the chemical liquid or the interface in contact with the substrate based on the radiant energy measured through the measuring step and the emissivity at the chemical liquid or the interface.
  • the calculating step is characterized by calculating the calculated temperature using the absolute temperature (T) calculated according to Equation 4 below.
  • E ( ⁇ , T) is the radiant energy measured through the measuring step
  • ⁇ is an infrared wavelength preset according to the radiant energy input unit to which the radiant energy is input
  • ⁇ is the emissivity at the chemical liquid or the interface
  • T the absolute temperature
  • k is the Boltzmann constant.
  • the substrate processing method according to the present invention further includes a comparison step of comparing the calculated process temperature calculated through the calculating step with a predetermined process temperature for etching or cleaning the substrate.
  • the measuring step when the calculated temperature is included in a predetermined process temperature while going through the comparison step, the measuring step is performed.
  • the substrate treating method when the calculated temperature is not included in a predetermined process temperature while the comparison step is performed, the substrate treating method contacts the substrate or the substrate according to a difference between the calculated temperature and the predetermined process temperature. And a correction step of heating the chemical liquid.
  • Substrate treatment apparatus and substrate processing method according to the present invention by directly measuring the output temperature of the chemical liquid in contact with the substrate or the temperature of the interface between the substrate and the chemical liquid in the wet wet etching or cleaning process, processing the substrate according to the chemical liquid
  • the temperature can be optimized.
  • the present invention by directly measuring the temperature of the chemical liquid or interface in contact with the substrate, by accurately and efficiently managing the processing temperature of the substrate to process the substrate due to overheating of the substrate (overheating of the substrate by heating the substrate or the chemical liquid) Unbalance and the like can be eliminated.
  • the present invention can precisely and efficiently manage the processing temperature of the substrate by precisely controlling the change in the processing temperature of the substrate, which takes up a large proportion in the single wafer wet etching process.
  • the present invention may realize high process reproducibility and precision in wet process equipment, in particular, wet wet etching or cleaning process equipment, as the degree of integration of patterns increases.
  • the present invention is able to grasp the change in the temperature distribution in the substrate in real time to immediately recognize the occurrence of defects in the etching process or the cleaning process, can be used as a basis for identifying the cause of the yield decrease, and furthermore the process defects You can predict it.
  • the present invention can sufficiently compensate for the cooling of the chemical liquid generated when the chemical liquid in the heated state is supplied to the substrate, to ensure the correct process conditions in the wet type wet etching or cleaning process, single wet type etching Alternatively, standardization of the cleaning process can be realized.
  • the present invention can be applied to a large-area substrate to keep the processing temperature of the entire substrate substantially uniform.
  • the present invention can suppress or prevent scattering and interference of light with respect to the chemical liquid by measuring the calculated temperature at the opposite surface of the interface between the substrate and the chemical liquid.
  • the present invention can suppress or prevent the concentration of the chemical liquid from evaporating or changing in the process of contacting the chemical liquid on the substrate by heating the substrate or the chemical liquid on the opposite side of the interface where the chemical liquid is in contact.
  • the present invention can prevent or suppress the concentration of the chemical liquid or the composition change of the chemical liquid by heating the substrate or the chemical liquid after supplying the chemical liquid at room temperature to the substrate.
  • FIG. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a substrate in a single wafer wet etching or cleaning process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a first configuration diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a second configuration diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph illustrating an infrared wavelength range in which radiant energy is measured according to a temperature change in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a structural diagram showing an experimental apparatus for detecting the characteristics of the radiation thermometer for the chemical liquid in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a structural diagram showing an experimental device for detecting the characteristics of the radiation thermometer for the substrate immersed in the chemical liquid in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a structural diagram showing an experimental apparatus for detecting the characteristics of the radiation thermometer at the interface between the substrate and the chemical liquid in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a structural diagram showing an experimental apparatus for checking the characteristics of the radiation thermometer in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a substrate in a wet type wet etching or cleaning process according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 1 is a first configuration diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a second configuration diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an embodiment of the present invention.
  • a substrate processing apparatus includes an emissivity setting unit 11, a radiant energy input unit 15, a calculation unit 17, and a chamber 50.
  • the processing temperature of the substrate W according to the chemical liquid C can be optimized.
  • the sheet of substrate (W) is seated on the support 54, and rotates the substrate (W) through the diffusion (57).
  • the chemical liquid C moved from the at least one chemical liquid tank 59 via the chemical liquid line 58 is supplied to the surface of the substrate W at the nozzle 55 corresponding to the chemical liquid tank 59 in a predetermined order. .
  • the process result may vary depending on the contact time of the chemical liquid (C), the amount of the chemical liquid (C), and the temperature of the chemical liquid (C).
  • the chemical liquid C is heated in the chemical liquid tank 59, and the heated chemical liquid C is supplied to the substrate W.
  • the chemical liquid (C) uses a mixed liquid, heat of chemical reaction may be used.
  • Substrate processing apparatus is a substrate (W) that is rotated in a wet type wet etching or cleaning process of etching or cleaning a single substrate (W) using the chemical liquid (C) supplied from the nozzle 55
  • the chemical liquid C supplied from the nozzle 55
  • the calculated temperature of the chemical liquid C in contact with the substrate W or the interface between the substrate W and the chemical liquid C can be measured.
  • the emissivity setting unit 11 inputs the emissivity at the interface between the chemical liquid C or the substrate W and the chemical liquid C.
  • emissivity is preset according to the kind of chemical liquid (C).
  • the emissivity at the interface between the chemical liquid C supplied to the substrate W and in contact with the substrate W or the substrate W and the chemical liquid C is measured separately, and the measured emissivity is the emissivity setting unit. It can be entered in (11).
  • the emissivity may be a complex emissivity through which energy radiated at the interface between the substrate W and the chemical liquid C passes through the substrate W.
  • the radiant energy input unit 15 is provided in the installation unit B spaced apart from the upper side of the substrate (W).
  • the radiant energy input unit 15 receives radiant energy radiated at the interface between the chemical liquid C contacting the substrate W or the substrate W and the chemical liquid C.
  • the radiant energy input unit 15 may radiate the radiant energy passing through the substrate W while radiating from the chemical solution C or the interface while the chemical liquid C is in contact with the substrate W.
  • the calculation unit 17 calculates the calculation temperature of the chemical liquid C or the interface in contact with the substrate W based on the emissivity input to the emissivity setting unit 11 and the radiation energy input to the radiant energy input unit 15. do.
  • the calculator 17 may calculate the calculated temperature using the absolute temperature T calculated according to Equation 1 below.
  • E ( ⁇ , T) is the radiant energy input to the radiant energy input unit 15
  • ⁇ is a preset infrared wavelength
  • ⁇ is the emissivity of the chemical liquid (C)
  • T the absolute temperature
  • k is the Boltzmann constant.
  • the calculated temperature can be accurately measured by converting the calculated absolute temperature T into degrees Celsius or degrees Fahrenheit.
  • the preset infrared wavelength is a constant preset according to the radiant energy input unit 15.
  • Radiation energy emitted by an object follows Plank's law. At lower temperatures, the peak wavelength is shifted to longer wavelengths.
  • the wavelength at which the radiant energy of 1 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more can be measured is in the range of more than 4 ⁇ m and 30 ⁇ m or less, and the peak wavelength is 10 ⁇ m. to be.
  • the wavelength is preset to an infrared wavelength of more than 4 ⁇ m and 30 ⁇ m or less.
  • the infrared wavelength may be preset to 5 ⁇ m or more and less than 25 ⁇ m.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 2 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • an infrared wavelength can be preset to 6 micrometers or more and less than 23 micrometers.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 3 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • an infrared wavelength can be preset to 6 micrometers or more and less than 19 micrometers.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 4 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to more than 6 ⁇ m and less than 18 ⁇ m.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 5 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 7 ⁇ m or more and 17 ⁇ m or less.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 6 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 7 ⁇ m or more and 16 ⁇ m or less.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 7 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • an infrared wavelength can be preset to 8 micrometers or more and less than 14 micrometers.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 8 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 9 ⁇ m or more and 11 ⁇ m or less.
  • the radiant energy input unit 15 may input radiant energy of 9 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the radiation rate setting unit 11, the radiation energy input unit 15 and the calculation unit 17 may be composed of a radiation thermometer (10, Pyrometer) is installed in the mounting portion (B) to measure the calculated temperature.
  • the radiation thermometer 10 can easily calculate the calculated temperature by modularizing the emissivity setting unit 11, the radiant energy input unit 15, and the calculation unit 17 for measuring the calculated temperature.
  • the radiation thermometer 10 may be preset with an emissivity value and an infrared wavelength suitable for the purpose.
  • the above-described radiation thermometer 10 may be provided spaced apart from the substrate W at the interface with respect to the substrate (W). In this case, an error in the calculated temperature caused by scattering of light and interference of light with respect to the chemical liquid C can be corrected.
  • the above-described radiation thermometer 10 may be provided spaced apart from the substrate (W) on the opposite side of the interface with respect to the substrate (W). In this case, by minimizing the influence on scattering of light and interference of light with respect to the chemical liquid C, the error range of the calculated temperature can be minimized by suppressing or preventing the error of the calculated calculated temperature.
  • the above-described radiant energy input unit 15 or radiation thermometer 10 is wrapped and protected by the protection unit 19.
  • the protection unit 19 it is possible to prevent the radiation energy input unit 15 or the radiation thermometer 10 from malfunctioning due to the vapor generated by the heating of the chemical liquid C.
  • the protection unit 19 is preferably made of a transparent material such as a window or a beam pipe so that the infrared wavelength is stably transmitted, prevents an error of the input radiation energy, and does not interfere with the ambient temperature.
  • the substrate treating apparatus may further include a controller 30 and a heater 20.
  • the controller 30 compares the predetermined process temperature with the calculated temperature calculated by the calculator 17 to etch or clean the substrate W.
  • control unit 30 compares the signal of the signal conversion unit 31, which converts the calculated temperature calculated by the calculation unit 17 into an analog or digital signal, and the signal according to the predetermined process temperature. It may include a controller 33 for transmitting the difference between the two signals.
  • the signal converter 31 may be included in the radiation thermometer 10.
  • controller 30 may control the operation of the entire substrate processing apparatus.
  • the controller 33 may display the signal received from the signal converter 31 as a number or store the data for comparison so that a worker can recognize the signal. In addition, the controller 33 may determine whether the process is abnormal according to the difference between the two signals and inform the operator.
  • the heater 20 is spaced apart from the substrate W to heat the chemical liquid C contacting the substrate W or the substrate W according to a signal from the controller 30.
  • the heater 20 may be provided in the installation part (B).
  • the heater 20 may be integrally formed with the radiant energy input unit 15 or the radiation thermometer 10.
  • the heater 20 may be configured as an infrared heater to heat the substrate (W).
  • the heater 20 can supply the chemical liquid C at room temperature to the substrate W by heating the substrate W or the chemical liquid C in contact with the substrate W, and the temperature of the chemical liquid C can be easily controlled.
  • the concentration of the chemical liquid (C) and the composition change of the chemical liquid (C) according to the heating can be suppressed or prevented.
  • the controller 30 operates the heater 20 in response to the calculated temperature measured by the radiation thermometer 10.
  • the controller 30 may control the heating operation of the heater 20 by comparing the calculated temperature with a predetermined process temperature for processing the substrate W by a difference value between the calculated temperature and the predetermined process temperature.
  • the calculated temperature when the calculated temperature is included in the preset process temperature in the signal of the controller 30, the calculated temperature of the chemical liquid C or the interface contacting the substrate W through the radiation thermometer 15 may be continuously measured. Can be.
  • the controller 30 controls the control signal according to the difference between the calculated temperature and the preset process temperature so that the calculated temperature reaches the preset process temperature.
  • the temperature of the chemical liquid C in contact with the substrate W or the substrate W can be adjusted by transmitting the power to the heater 20 to raise or lower the output of the heater 20.
  • the processing temperature required for the single wafer wet etching or washing process can be stably maintained, and the precision of the single wafer wet etching or washing process can be improved.
  • the process temperature is kept constant in the wet etching process for the selective or the entire substrate (W) according to an embodiment of the present invention, the pattern width, pattern spacing, and pattern thickness according to the fine pattern of the substrate (W)
  • the substrate W may be etched by improving the accuracy of the etching depth.
  • the process temperature is kept constant in the wet cleaning process, the surface tension is stably lowered according to the chemical liquid in contact with the substrate W, thereby facilitating the penetration of the chemical liquid between the fine patterns of the substrate W, and due to the surface tension. It is possible to prevent contact between adjacent patterns and to prevent the pattern from being deformed or collapsed by surface tension.
  • the chemical liquid C at normal temperature contacted with the substrate W may be heated to be etched or cleaned.
  • phosphoric acid used as the chemical liquid (C)
  • the substrate W includes a center region w1 corresponding to the rotation center portion of the table 53, an edge region w2 corresponding to an edge portion according to the rotation of the table 53, and a center region w1.
  • the variable region w3 may be formed in plural numbers.
  • the radiant energy input unit 15 and the heater 20 are disposed in the center region w1, the edge region w2, and the variation region w3, respectively, and the controller 30 controls the center region w1 and the edge region ( The heater 20 can be operated separately in the w2) and the fluctuation region w3.
  • Substrate processing apparatus may further include a chamber (50).
  • the chamber 50 stably seats and supports the substrate W, and supplies the chemical liquid C to the substrate W.
  • FIG. The chamber 50 includes a table 53, a support 54, and a nozzle 55.
  • the chamber 50 is a single wafer type wet etching or cleaning process, and in processing the substrate W, the chemical liquid C can be supplied, etched, cleaned, and dried without moving the substrate W. Inlining can be realized and the wet etching or cleaning process can be automated.
  • the single chamber 50 is easier to manage the processing state of the individual substrates W and manages the substrates W, prevents the movement of contaminants between the substrates W, and minimizes the consumption of the chemical liquid C. can do.
  • the sheet-type chamber 50 is easier to replace the chemical liquid (C) in the process of the wet-type wet etching or cleaning process compared to the batch chamber, and the new chemical liquid (C) is added to each individual substrate (W) each time. It is supplied and it is easy to manage the concentration of the chemical liquid (C).
  • the sheet type chamber 50 can secure the processing uniformity of the substrate W in response to the larger size of the substrate W than the batch type chamber, and can reduce the manufacturing cost of the chamber 50.
  • the batch chamber may deposit the substrate W in the chemical liquid C to perform a wet etching or cleaning process.
  • the batch chamber may deposit a cassette (not shown) on which a plurality of substrates W are disposed in the chemical solution C to perform a wet etching or cleaning process.
  • the table 53 is rotatably arranged in the chamber 50.
  • the table 53 is rotated through the diffuser 57.
  • the chemical liquid C may be in contact with the substrate W and coated with a uniform thickness.
  • the diffusion part 57 may provide an injection pressure to the nozzle 55 such that the chemical liquid C is supplied to the substrate W from the nozzle 55.
  • the support 54 is provided on the table 53, and supports the substrate W apart from the table 53. By supporting the edge of the substrate W, the support 54 can prevent damage such as scratches from occurring on the surface of the substrate W.
  • the nozzle 55 supplies the chemical liquid C to the substrate W. As shown in FIG. The nozzle 55 is spaced apart from the substrate W below. The nozzle 55 may be disposed at the center of rotation of the table 53 to supply the chemical liquid C to the substrate W. FIG. Although not shown, the nozzle 55 may be spaced apart from the upper side of the substrate W, and may supply the chemical liquid C to the substrate W while swinging by a separate swing means.
  • the nozzle 55 when the nozzle 55 is provided below the substrate W, it is easier to remove contaminants generated in the wet type wet etching or cleaning process than having the nozzle 55 above the substrate W. In addition, the contamination by the scattering of the chemical liquid (C) can be suppressed, and the consumption amount of the chemical liquid (C) can be reduced.
  • the chemical liquid C supplied to the substrate W may be recovered through the discharge part 51 provided in the chamber 50.
  • the discharge part 51 forms a discharge path of contaminants such as fumes or foreign substances due to heating of the chemical liquid generated in the wet type wet etching or cleaning process according to the contact between the substrate W and the chemical liquid C.
  • the discharge part 51 may be provided with a separate suction force to suck and discharge the contaminants.
  • the discharge part 51 may be formed along the edge of the substrate W seated in the chamber 50.
  • the radiant energy input unit 15 is spaced apart from the substrate W, and the nozzle 55 is spaced apart from the substrate W, thereby preventing scattering of light and interference of light with respect to the chemical liquid C.
  • the error range of the calculated temperature can be minimized by suppressing or preventing the error of the calculated temperature.
  • the chemical liquid C at room temperature can be supplied in the form of a mist to the lower surface of the substrate W, even at a high temperature above the boiling point of the chemical liquid C.
  • the leaf wet etching or cleaning process may be performed.
  • chemical liquid (C) may be provided with at least one nozzle 55, the chemical liquid line 58 and the chemical liquid tank (59). At this time, the chemical liquid (C) of the chemical liquid tank 59 may be heated to a temperature equal to or less than the process temperature.
  • the substrate treating apparatus controls the temperature of the chemical liquid C in contact with the substrate W as well as the chemical liquid C in contact with the substrate W through a monitoring function.
  • a monitoring function By monitoring the temperature change of the chemical liquid (C), problems in the single wafer wet etching or cleaning process due to the temperature change of the chemical liquid (C) can be found, and the etching or cleaning state of the substrate (W) can be checked.
  • the substrate treating apparatus is spaced apart from the upper surface of the substrate (W) by adjusting the temperature of the chemical liquid (C) in contact with the substrate (W) or the substrate (W) through the heater 20,
  • the chemical liquid C at room temperature may be supplied to the lower surface of the substrate W in the form of a mist, and a single wet type wet etching or cleaning process may be performed even at a high temperature higher than the boiling point of the chemical liquid C.
  • the substrate treating apparatus has no heat loss due to the progress of the single wet type wet etching or cleaning process even when the chemical liquid (C) is added thereto, and the temperature required for the single wet type wet cleaning or cleaning process is maintained. It can be easily adjusted to maintain optimized temperature conditions.
  • the same components as those of the substrate treating apparatus according to the embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 6 is a view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the position of the nozzle 55 is changed.
  • the radiant energy input unit 15 and the nozzle 55 are spaced apart from each other above the substrate W, so that in the single wafer wet etching or cleaning process, the nozzle 55 is disposed above the substrate W. It is possible to easily remove the generated contaminants, suppress contamination by scattering of the chemical liquid (C), and suppress consumption of the chemical liquid (C).
  • the radiant energy input unit 15 and the nozzle 55 it is possible to supply the chemical liquid C at room temperature to the upper surface of the substrate W in the form of a liquid, even at a high temperature above the boiling point of the chemical liquid C.
  • the leaf wet etching or cleaning process may be performed.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 shows an experimental apparatus for detecting the characteristics of the radiation thermometer for the chemical liquid in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention
  • 9 is a structural diagram showing an experimental device for detecting the characteristics of the radiation thermometer for the substrate immersed in the chemical liquid in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a structural diagram illustrating an experimental apparatus for detecting characteristics of a radiation thermometer at an interface between a substrate and a chemical liquid in a substrate processing method according to an embodiment
  • FIG. It is a structural diagram which shows the experiment apparatus for checking.
  • the radiant energy radiated at the interface between the chemical liquid C or the chemical liquid C and the substrate W may be measured.
  • the substrate W was a silicon wafer.
  • the substrate W may use silicon carbide (SiC), sapphire wafer, quartz, or the like.
  • the experimental group spaced apart the radiation thermometer 10 on one side of the substrate (W), and the black body and the heating heater (63) in turn spaced apart on the other side of the substrate (W), and then the heating heater (63) While radiating the black body through the heating temperature to measure the radiant energy.
  • control for this is arranged to space apart the radiation thermometer 10 on one side of the black body, the heating heater 63 is arranged on the other side of the black body, then heated while heating the black body through the heating heater 63 in the same manner as the experimental group Measure radiant energy with temperature.
  • the experimental group and the control group are substantially the same radiation energy is measured, the substrate (W) is characterized by the transmission of the infrared wavelength.
  • infrared wavelengths are transmitted even when the film quality or film thickness of the substrate W is different. Appears.
  • the chemical liquid (C) in the test tank 60 for this experiment, and place the radiation thermometer 10 apart from the surface of the chemical liquid (C). Then, the chemical liquid C is heated through the heating heater 63, and the emissivity of the chemical liquid C is measured while changing the temperature of the chemical liquid C. In this case, the temperature of the chemical liquid (C) can be measured by immersing the thermocouple 61 in the chemical liquid (C).
  • the properties of the radiation thermometer 10 for the chemical liquid (C) used in the photoresist removal process also exhibits a property that the emissivity of the chemical liquid (C) remains substantially constant regardless of the temperature.
  • the chemical liquid C is heated through the heating heater 63, and the substrate W immersed in the chemical liquid C is moved from the surface of the chemical liquid C for each depth, according to the set temperature of the chemical liquid C.
  • the temperature of the substrate W and the emissivity of the chemical liquid C are measured and shown in Table 1 below.
  • the temperature of the substrate W may be measured by connecting the thermocouple 61 to the substrate W.
  • the chemical liquid (C) uses 85% by weight of phosphoric acid, and when the chemical liquid (C): pure ratio is 1: 2, the phosphoric acid contains about 39% by weight, and the chemical liquid (C): pure ratio of 1: If 1, phosphoric acid contains about 53% by weight.
  • the chemical liquid C is heated through the heating heater 63, and the type of the chemical liquid C is changed while the substrate W is brought into contact with the surface of the chemical liquid C to the set temperature of the chemical liquid C.
  • the temperature of the substrate W and the emissivity of the chemical liquid C are measured and shown in Table 2 below.
  • the temperature of the substrate W may be measured by connecting the thermocouple 61 to the substrate W.
  • the emissivity changes as the concentration of the chemical liquid (C) changes, but for the same concentration, the emissivity remains substantially constant.
  • the temperature of the test block 80 and whether the contact of the chemical liquid (C) is measured may be measured.
  • the temperature of the substrate W may be measured by connecting the thermocouple 61 to the substrate W.
  • the substrate (W) in the room temperature region is characterized by the transmission of infrared wavelengths.
  • the infrared wavelength is transmitted.
  • the emissivity is substantially the same.
  • the amount of the chemical liquid (C) shows a characteristic that the infrared wavelength is emitted even if a trace amount is present at the measurement point.
  • the substrate processing method includes a measuring step S1 and a calculating step S2.
  • the measuring step S1 the radiant energy radiated at the interface between the chemical liquid C contacting the substrate W or the substrate W and the chemical liquid C is measured.
  • the measuring step (S1) measures the radiant energy radiated at the chemical liquid (C) or interface through the radiation thermometer (10), and inputs to the radiant energy input unit (15).
  • the emissivity at the interface between the chemical liquid C contacting the substrate W or the substrate W and the chemical liquid C is separately measured, and the measured emissivity is measured at the emissivity setting unit 11.
  • the calculating step S2 calculates the calculation temperature of the chemical liquid C or the interface in contact with the substrate using the radiant energy measured through the measuring step S1 and the emissivity of the chemical liquid C.
  • the calculating step S2 may calculate the calculated temperature using the absolute temperature T calculated according to Equation 2 below.
  • E ( ⁇ , T) is the radiant energy measured through the measuring step (S1)
  • ⁇ is a preset infrared wavelength
  • ⁇ is the emissivity of the chemical liquid (C)
  • T the absolute temperature
  • k is the Boltzmann constant.
  • the calculated temperature can be measured accurately.
  • the infrared wavelength may be preset to more than 4 ⁇ m 30 ⁇ m.
  • Radiation energy emitted by an object follows Plank's law. At lower temperatures, the peak wavelength is shifted to longer wavelengths.
  • the wavelength at which the radiant energy of 1 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more can be measured is in the range of more than 4 ⁇ m and 30 ⁇ m or less,
  • the peak wavelength is 10 ⁇ m.
  • the infrared wavelength may be preset to more than 4 ⁇ m and 30 ⁇ m or less.
  • the infrared wavelength may be preset to 5 ⁇ m or more and less than 25 ⁇ m.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 2 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • an infrared wavelength can be preset to 6 micrometers or more and less than 23 micrometers.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 3 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • an infrared wavelength can be preset to 6 micrometers or more and less than 19 micrometers.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 4 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to more than 6 ⁇ m and less than 18 ⁇ m.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 5 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 7 ⁇ m or more and 17 ⁇ m or less.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 6 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 7 ⁇ m or more and 16 ⁇ m or less.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 7 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 8 ⁇ m or more and less than 14 ⁇ m.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 8 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • the infrared wavelength may be preset to 9 ⁇ m or more and 11 ⁇ m or less.
  • the measuring step (S1) can measure the radiant energy of 9 W / (m 2) (sr) ( ⁇ m) or more.
  • Substrate processing method may further include a comparison step (S3).
  • a predetermined process temperature and a calculated temperature are compared to process the substrate W for etching or cleaning.
  • the process temperature and the calculated temperature may be compared by the controller 33 of the controller 30.
  • the comparison step S3 and the correction step S4 are performed through the heater 20 and the control unit 30.
  • the preset process temperature may be set to a temperature value or to a temperature range depending on the processing conditions of the single wafer wet etching or washing process.
  • the signal received from the signal conversion unit 31 by the controller 33 may be displayed as a number so as to be recognized by an operator or stored as data for comparison.
  • the temperature of the chemical liquid C contacting the substrate W or the substrate W may be adjusted.
  • the measurement step (S1) is performed again.
  • the correction step S4 heats the chemical liquid C in contact with the substrate W or the substrate W according to the difference between the calculated temperature and the predetermined process temperature.
  • the output of the heater 20 may be adjusted according to a control signal transmitted from the controller 30 to adjust the degree of heating the substrate W or the chemical liquid C in contact with the substrate W. .
  • the above-described calculation temperature is a temperature calculated by the calculation unit 17, the process temperature is a theoretical temperature calculated for etching or cleaning the substrate W according to the type of the chemical liquid (C), the processing temperature is the substrate W Actual temperature of chemical liquid (C) in contact with
  • the signal received from the signal conversion unit 31 by the controller 33 may be displayed numerically so that an operator can recognize it.
  • data for comparison may be stored.
  • the substrate processing method As follows.
  • the process conditions such as the kind of the chemical liquid (C), the amount of the chemical liquid (C), and the injection time of the chemical liquid (C) may be preset by an operator.
  • Radiant energy emitted at the chemical liquid C in contact with the substrate W or at the interface between the chemical liquid C and the substrate W is incident on the radiation energy input unit 15.
  • the radiation energy in the infrared region is used, and the incident radiation energy is an analog signal in which intensity changes continuously with time.
  • the calculation unit 17 calculates the calculated temperature through the radiant energy incident on the radiant energy input unit 15 and the emissivity set in the emissivity setting unit 11. At this time, the calculated temperature is a digital signal is converted into an analog signal through the signal conversion unit 31 is transmitted to the controller 33.
  • the controller 33 may compare the preset process temperature with the calculated output temperature to determine whether the process is abnormal and inform the operator.
  • the treatment temperature can be accurately and efficiently managed by directly measuring the temperature of the chemical liquid C or the interface in contact with the substrate W.
  • the present invention can grasp the change in the temperature distribution in the substrate (W) can be used as a basis for identifying the cause of the yield decrease in the etching process or the cleaning process, and further predict the process failure.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

기판처리장치와 기판처리방법에 관한 발명이 개시된다. 개시된 기판처리장치는 기판에 접촉되는 약액 또는 기판과 약액이 접촉되는 계면에서의 방사율이 입력되는 방사율설정부와, 약액 또는 계면에서 방사되는 복사에너지가 입력되는 복사에너지입력부와, 방사율과 복사에너지에 기초하여 약액 또는 계면의 산출온도를 계산하는 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치와 기판처리방법
본 발명은 기판처리장치와 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약액 또는 약액과 기판이 접촉되는 계면의 산출온도를 직접 측정함으로써, 약액에 따른 기판의 처리온도를 최적화시킬 수 있는 기판처리장치와 기판처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 습식 공정은 실리콘 웨이퍼 등과 같은 기판에 약액(liquid chemical)을 접촉시켜 기판의 표면을 식각 또는 세정 등의 처리를 수행하는 공정에 해당한다.
구체적으로 습식 공정은 기판에 약액을 접촉시켜 기판에 박막(thin film) 또는 층(layer)을 형성하는 식각 공정을 포함할 수 있다. 또한, 습식 공정은 기판에 약액을 접촉시켜 기판에 형성된 박막(thin film) 또는 기판에 형성된 층(layer)을 세척하거나 기판에 형성되는 오염물(contamination) 등을 제거하는 세정 공정을 포함할 수 있다.
한편, 반도체 분야에서 반도체소자의 집적도가 고도화되면서 기판에 형성되는 패턴은 수십 nm 수준으로 미세화되었고, 이에 따라 식각 공정과 세정 공정의 중요도가 높아지고 있다.
따라서 높은 생산성으로 수십여 년간 유지해 온 배치식(batch type) 습식 공정 중 일부를 매엽식 습식 공정으로 대체하고 있는 실정이다. 다만, 종래의 습식 공정은 약액 또는 기판의 온도를 설정온도를 정확하게 측정하거나 유지하기 어렵기 때문에 기판 처리의 균일성을 확보하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1037179호 (2011.05.19 등록, 발명의 명칭: 기판 처리 장치에서의 온도제어기의 오작동 검출 장치 및 방법)에 개재되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 약액을 이용하여 기판의 표면을 처리하는 매엽식 습식 식각 또는 세정 등의 기판 처리 공정에서 기판에 접촉된 약액의 산출온도 또는 기판과 약액이 접촉되는 계면의 산출온도를 직접 측정함으로써, 약액에 따른 기판의 처리온도를 최적화시킬 수 있는 기판처리장치와 기판처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 기판에 접촉되는 약액 또는 상기 기판과 상기 약액이 접촉되는 계면에서의 방사율이 입력되는 방사율설정부; 상기 약액 또는 상기 계면에서 방사되는 복사에너지가 입력되는 복사에너지입력부; 및 상기 방사율과 상기 복사에너지에 기초하여 상기 약액 또는 상기 계면의 산출온도를 계산하는 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 회전 가능하게 배치되는 테이블과, 상기 테이블에서 상기 기판을 이격 지지하는 서포트와, 상기 기판에 상기 약액을 공급하는 노즐이 포함되는 챔버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 노즐은, 상기 기판의 하측에 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 산출부는, 아래의 [수학식 3]에 따라 계산되는 절대온도를 이용하여 상기 산출온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000001
여기서,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000002
이고,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000003
임.
단, E(λ,T)는 상기 복사에너지입력부에 입력되는 복사에너지이고,
λ는 상기 복사에너지입력부에 따라 기설정된 적외선 파장이며,
ε은 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율이고,
T 는 절대온도이며,
h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
c는 광속이며,
k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
본 발명에서 상기 복사에너지입력부와 상기 방사율설정부와 상기 산출부를 포함하여 상기 산출온도를 측정하도록 방사온도계(Pyrometer)로 구성되며, 상기 방사온도계는 상기 기판의 상측으로 이격 배치된 설치부에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 기판처리장치는 상기 복사에너지입력부를 감싸 보호하는 보호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 복사에너지입력부는, 상기 기판을 기준으로 상기 계면이 위치한 반대측에서 상기 기판과 이격되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 상기 기판을 식각 또는 세정하기 위해 기설정된 공정온도와 상기 산출온도를 비교하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 상기 기판의 상측에 이격 배치되어 상기 제어부의 신호에 따라 상기 기판 또는 상기 기판에 접촉된 상기 약액을 가열하는 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 기판은, 상기 테이블의 회전 중심 부분에 대응하는 중심영역과, 상기 테이블의 회전에 따른 가장자리 부분에 대응하는 에지영역과, 상기 중심영역과 상기 에지영역 사이를 구획하는 변동영역으로 구분되고, 상기 복사에너지입력부와 상기 히터는, 상기 중심영역과 상기 에지영역과 상기 변동영역에 각각 배치되며, 상기 제어부는, 상기 중심영역과 상기 에지영역과 상기 변동영역에서 개별적으로 상기 히터를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 기판에 접촉되는 약액 또는 상기 기판과 상기 약액이 접촉되는 계면에서 방사되는 복사에너지를 측정하는 측정단계; 및 상기 측정단계를 거쳐 측정된 상기 복사에너지와, 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율을 기초로 상기 기판에 접촉된 상기 약액 또는 상기 계면의 산출온도를 산출하는 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 산출단계는, 아래의 [수학식 4]에 따라 계산되는 절대온도(T)를 이용하여 상기 산출온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000004
여기서,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000005
이고,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000006
임.
단, E(λ,T)는 상기 측정단계를 통해 측정되는 복사에너지이고,
λ는 상기 복사에너지가 입력되는 복사에너지입력부에 따라 기설정된 적외선 파장이며,
ε은 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율이고,
T 는 절대온도이며,
h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
c는 광속이며,
k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 서 상기 기판을 식각 또는 세정하기 위해 기설정된 공정온도와 상기 산출단계를 거쳐 산출된 상기 산출온도를 비교하는 비교단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 비교단계를 거치면서 상기 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되는 경우, 상기 측정단계를 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 비교단계를 거치면서 상기 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되지 않는 경우, 상기 산출온도와 기설정된 공정온도의 차이값에 따라 상기 기판 또는 상기 기판에 접촉되는 상기 약액을 가열하는 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치와 기판처리방법은 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 기판에 접촉된 약액의 산출온도 또는 기판과 약액이 접촉되는 계면의 산출온도를 직접 측정함으로써, 약액에 따른 기판의 처리온도를 최적화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판에 접촉된 약액 또는 계면의 온도를 직접 측정함으로써, 기판의 처리온도를 정확하고 효율적으로 관리하여 기판의 과열(기판 또는 약액을 가열함에 따른 기판의 과열)에 따른 기판의 처리 불균형 등을 해소할 수 있다.
또한, 본 발명은 매엽식 습식 식각 공정에서 큰 비중을 차지하는 기판의 처리온도 변화를 정밀하게 제어하여 기판의 처리온도를 정확하고 효율적으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명은 패턴의 집적도가 높아짐에 따라 습식 공정 장비 특히 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정 장비에서 높은 공정 재현성과 정밀성을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 내의 온도 분포 변화를 실시간으로 파악할 수 있게 되어 식각 공정 또는 세정 공정에서 불량 발생을 즉시 인지할 수 있고, 수율 저하의 원인을 파악하는 근거로 활용할 수 있으며, 나아가서는 공정 불량을 예측할 수 있다.
또한, 본 발명은 가열된 상태의 약액이 기판에 공급될 때, 발생되는 약액의 냉각을 충분히 보상할 수 있고, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 정확한 공정 조건을 확보할 수 있으며, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 표준화를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명은 대면적의 기판에 적용되어 기판 전체의 처리온도를 실질적으로 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판과 약액이 접촉되는 계면의 반대면에서 산출온도를 측정함으로써, 약액에 대한 빛의 산란 및 간섭을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 약액이 접촉되는 계면의 반대면에서 기판 또는 약액을 가열함으로써, 기판 상에 약액이 접촉되는 과정에서 증발되거나 약액의 농도가 변하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상온의 약액을 기판에 공급한 후에 기판 또는 약액을 가열함으로써, 약액의 농도 또는 약액의 조성 변화를 방지 또는 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서의 기판을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 제1구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 제2구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 온도 변화에 따라 복사에너지가 측정되는 적외선 파장 범위를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 약액에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 약액에 침지된 기판에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 기판과 약액의 계면에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 방사온도계의 특성을 확인하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치와 기판처리방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서의 기판을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 제1구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 제2구성도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 온도 변화에 따라 복사에너지가 측정되는 적외선 파장 범위를 도시한 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 방사율설정부(11)와, 복사에너지입력부(15)와, 산출부(17)와 챔버(50)를 포함함으로써, 약액(C)에 따른 기판(W)의 처리온도를 최적화시킬 수 있다.
여기서, 매엽식 습식 공정을 살펴보면, 낱장의 기판(W)이 서포트(54)에 안착되고, 확산부(57)를 통해 기판(W)을 회전시킨다. 한 개 이상의 약액조(59)로부터 약액라인(58)을 거쳐 이동된 약액(C)은 기설정된 순서에 따라 약액조(59)에 대응되는 노즐(55)에서 기판(W)의 표면에 공급된다.
이러한 매엽식 습식 공정에서는 약액(C)의 접촉 시간, 약액(C)의 양, 약액(C)의 온도에 따라 공정 결과가 달라질 수 있다. 일예로, 공정 시간을 단축하거나 공정의 특성에 따라 상온 이상의 온도를 필요로 하는 경우에 있어 약액조(59)에서 약액(C)을 가열하고, 가열된 약액(C)을 기판(W)에 공급할 수 있다. 다른 예로, 약액(C)이 혼합액을 사용하는 경우에는 화학 반응열을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 노즐(55)에서 공급되는 약액(C)을 이용하여 낱장의 기판(W)을 식각 또는 세정하는 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 회전되는 기판(W)에 약액(C)이 접촉될 때, 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면의 산출온도를 측정할 수 있다.
방사율설정부(11)는 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서의 방사율이 입력된다. 여기서, 방사율은 약액(C)의 종류에 따라 기설정된다.
일예로, 기판(W)에 공급되어 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서의 방사율을 별도로 측정하고, 측정된 방사율이 방사율설정부(11)에 입력될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 방사율은 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서 복사된 에너지가 기판(W)을 통과한 복합적인 방사율일 수 있다.
복사에너지입력부(15)는 기판(W)의 상측으로 이격 배치된 설치부(B)에 구비된다. 복사에너지입력부(15)는 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서 방사되는 복사에너지가 입력된다.
일예로, 복사에너지입력부(15)는 약액(C)을 기판(W)에 접촉한 상태에서 약액(C) 또는 계면에서 방사되어 기판(W)을 통과한 복사에너지가 입력될 수 있다.
산출부(17)는 방사율설정부(11)에 입력되는 방사율과, 복사에너지입력부(15)에 입력되는 복사에너지를 기초로 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 계면의 산출온도를 산출한다.
산출부(17)는 아래의 [수학식 1]에 따라 계산되는 절대온도(T)를 이용하여 산출온도를 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000007
여기서,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000008
이고,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000009
임.
단, E(λ,T)는 복사에너지입력부(15)에 입력되는 복사에너지이고,
λ는 기설정된 적외선 파장이며,
ε은 약액(C)의 방사율이고,
T 는 절대온도이며,
h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
c는 광속이며,
k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
여기서, 산출된 절대온도(T)를 섭씨 온도 또는 화씨 온도로 환산함으로써, 산출온도를 정확하게 측정할 수 있다.
기설정된 적외선 파장은 복사에너지입력부(15)에 따라 기설정되는 상수이다.
도 5를 참조하면, 흑체를 포함한 모든 물질은 복사에너지를 방출하지만, 온도에 따라 첨두 파장이 서로 다르다.
물체에서 방출되는 복사에너지는 플랑크의 법칙(plank's law)을 따르며, 온도가 낮을수록 첨두 파장은 장파장으로 이동된다.
약액(C)의 온도가 섭씨 25도일 때, 1 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있는 파장은 4㎛ 초과 30㎛ 이하의 범위에 있고, 첨두 파장은 10㎛이다.
여기서, 파장이 4㎛ 이하이거나 30㎛를 초과하는 파장에서는 복사에너지를 측정하기 어렵기 때문에, 파장은 4㎛ 초과 30㎛ 이하의 적외선 파장으로 기설정된다.
좀더 자세하게는, 적외선 파장은 5㎛ 이상 25㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 2 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 이상 23㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 3 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 이상 19㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 4 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 초과 18㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 5 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 7㎛ 이상 17㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 6 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 7㎛ 이상 16㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 7 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 8㎛ 이상 14㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 8 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
또한, 적외선 파장은 9㎛ 이상 11㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 복사에너지입력부(15)는 9 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지가 입력될 수 있다.
이때, 방사율설정부(11)와 복사에너지입력부(15)와 산출부(17)를 포함하여 산출온도를 측정하도록 설치부(B)에 설치되는 방사온도계(10, Pyrometer)로 구성될 수 있다. 방사온도계(10)는 산출온도를 측정하기 위한 방사율설정부(11)와 복사에너지입력부(15)와 산출부(17)가 모듈화됨으로써, 산출온도를 간편하게 산출할 수 있다. 방사온도계(10)는 목적에 맞는 방사율값과 적외선 파장 등이 기설정될 수 있다.
상술한 방사온도계(10)는 기판(W)을 기준으로 계면에서 기판(W)과 이격되어 구비될 수 있다. 이 경우, 약액(C)에 대한 빛의 산란 및 빛의 간섭에 의해 발생되는 산출온도의 오차를 보정할 수 있다.
또한, 상술한 방사온도계(10)는 기판(W)을 기준으로 계면의 반대면에서 기판(W)과 이격되어 구비될 수 있다. 이 경우, 약액(C)에 대한 빛의 산란 및 빛의 간섭에 영향을 최소화함으로써, 산출되는 산출온도의 오차를 억제 또는 방지함으로써, 산출온도의 오차 범위를 최소화시킬 수 있다.
상술한 복사에너지입력부(15) 또는 방사온도계(10)는 보호부(19)에 의해 감싸 보호된다. 보호부(19)가 구비됨으로써, 약액(C)의 가열에 따른 증기(fume)로 인해 복사에너지입력부(15) 또는 방사온도계(10)가 오동작 되는 것을 방지할 수 있다.
보호부(19)는 적외선 파장이 안정되게 투과되고, 입력되는 복사에너지의 오차를 방지하며, 주변 온도에 간섭되지 않도록 윈도우 또는 빔파이프 등과 같은 투과성의 재질로 이루어지는 것이 유리하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 제어부(30)와 히터(20)를 더 포함할 수 있다.
제어부(30)는 기판(W)을 식각 또는 세정하기 위해 기설정된 공정온도와 산출부(17)를 통해 계산된 산출온도를 비교한다.
여기서 제어부(30)는 산출부(17)에서 계산된 산출온도를 아날로그 또는 디지털 신호로 변환하는 신호변환부(31)와, 신호변환부(31)의 신호와 기설정된 공정온도에 따른 신호를 비교하여 두 신호의 차이를 전송하는 컨트롤러(33)를 포함할 수 있다. 여기서, 신호변환부(31)는 방사온도계(10)에 포함될 수 있다.
또한, 제어부(30)는 기판처리장치 전체의 동작을 제어할 수 있다.
컨트롤러(33)는 신호변환부(31)에서 전달받은 신호를 작업자가 인지할 수 있도록 숫자로 표시하거나 비교를 위한 데이터로 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(33)는 두 신호의 차이에 따라 공정 이상 여부를 판단하고 작업자에게 알려줄 수 있다.
히터(20)는 기판(W)에서 이격 배치되어 제어부(30)의 신호에 따라 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉되는 약액(C)을 가열한다. 히터(20)는 설치부(B)에 구비될 수 있다.
또한, 히터(20)는 복사에너지입력부(15) 또는 방사온도계(10)와 일체로 형성될 수 있다. 히터(20)는 적외선 히터로 구성되어 기판(W)을 가열할 수 있다.
히터(20)는 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉된 약액(C)을 가열함으로써, 상온의 약액(C)을 기판(W)에 공급할 수 있고, 약액(C)의 온도 조절이 용이하며, 가열에 따른 약액(C)의 농도와 약액(C)의 조성 변화를 억제 또는 방지할 수 있다.
제어부(30)는 방사온도계(10)에서 측정되는 산출온도에 대응하여 히터(20)를 동작시킨다. 제어부(30)는 산출온도와 기판(W)을 처리하기 위해 기설정된 공정온도를 비교하여 산출온도와 기설정된 공정온도의 차이값으로 히터(20)의 가열 동작을 제어할 수 있다.
일예로, 제어부(30)의 신호에서 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되는 경우, 계속해서 방사온도계(15)를 통해 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 계면의 산출온도를 측정할 수 있다.
또한, 제어부(30)의 신호에서 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되지 않으면, 산출온도가 기설정된 공정온도에 도달되도록 제어부(30)는 산출온도와 기설정된 공정온도의 차이값에 따른 제어신호를 히터(20)에 전송하여 히터(20)의 출력을 상승 또는 하강시킴으로써, 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉되는 약액(C)의 온도를 조절할 수 있다.
그러면, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에 필요한 처리온도를 안정되게 유지시킬 수 있고, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따라 선택적 또는 전체 기판(W)에 대한 습식 식각 공정에서 공정온도가 일정하게 유지됨으로써, 기판(W)의 미세 패턴에 따른 패턴 폭과, 패턴 간격과, 패턴 두께와, 식각 깊이의 정확도를 향상시켜 기판(W)을 식각할 수 있다.
또한, 습식 세정 공정에서 공정온도가 일정하게 유지됨으로써, 기판(W)에 접촉된 약액에 따라 표면장력을 안정되게 낮추어 기판(W)의 미세 패턴 사이로 약액의 침투를 용이하게 하고, 표면장력으로 인한 인접한 패턴 간의 접촉을 방지하며, 표면장력으로 패턴이 변형되거나 패턴이 무너지는 것을 방지할 수 있다.
결국, 패턴 사이에 잔존하는 식각액 또는 이물질을 안정되게 제거함은 물론 습식 식각 또는 세정 공정에서의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 약액(C)이 상온의 상태로 공급되더라도 기판(W)에 접촉된 상온의 약액(C)을 가열하여 식각 또는 세정할 수 있다. 특히, 약액(C)으로 인산을 사용하는 경우, 인산의 끓는점 이상에서 인산으로 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정을 실시할 수 있다.
여기서, 기판(W)은 테이블(53)의 회전 중심 부분에 대응하는 중심영역(w1)과, 테이블(53)의 회전에 따른 가장자리 부분에 대응하는 에지영역(w2)과, 중심영역(w1)과 에지영역(w2) 사이를 구획하는 변동영역(w3)으로 구분할 수 있다. 변동영역(w3)은 복수 개로 이루어질 수 있다. 그러면, 복사에너지입력부(15)와 히터(20)는 중심영역(w1)과 에지영역(w2)과 변동영역(w3)에 각각 배치되고, 제어부(30)는 중심영역(w1)과 에지영역(w2)과 변동영역(w3)에서 개별적으로 히터(20)를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 챔버(50)를 더 포함할 수 있다.
챔버(50)는 기판(W)을 안정되게 안착 지지하고, 약액(C)을 기판(W)에 공급한다. 챔버(50)에는 테이블(53)과, 서포트(54)와, 노즐(55)이 포함된다.
챔버(50)는 매엽식으로 습식 식각 또는 세정 공정이 이루어지는 것으로, 기판(W)을 처리함에 있어서 약액(C)의 공급, 식각, 세정, 건조 등을 기판(W)의 이동 없이 실시할 수 있어 인라인화를 실현하고, 습식 식각 또는 세정 공정을 자동화할 수 있다.
이러한 매엽식 챔버(50)는 배치식 챔버에 비해 개별 기판(W)의 처리 상태와 기판(W)의 관리가 용이하고 기판(W) 간의 오염물 이동을 방지하며, 약액(C)의 소비량을 최소화할 수 있다.
또한, 매엽식 챔버(50)는 배치식 챔버에 비해 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정을 진행함에 있어서, 약액(C)의 교체가 편리하고, 개별의 기판(W)에 매번 새로운 약액(C)이 공급되어 약액(C)의 농도 관리가 용이하다.
또한, 매엽식 챔버(50)는 배치식 챔버에 비해 기판(W)의 대형화에 대응하여 기판(W)의 처리 균일성을 확보하고, 챔버(50)의 제조 비용을 절감할 수 있다.
여기서, 배치식 챔버는 기판(W)을 약액(C)에 침전시켜 습식 식각 또는 세정 공정이 이루어지도록 한다. 일예로, 배치식 챔버는 다수의 기판(W)이 배치된 카세트(미도시)를 약액(C)에 침전시켜 습식 식각 또는 세정 공정이 이루어지도록 할 수 있다.
테이블(53)은 챔버(50)에 회전 가능하게 배치된다. 테이블(53)은 확산부(57)를 통해 회전된다. 확산부(57)를 통해 기판(W)이 회전됨으로써, 약액(C)이 기판(W)에 접촉되어 균일한 두께로 도포될 수 있다. 확산부(57)는 노즐(55)에서 약액(C)이 기판(W)에 공급되도록 노즐(55)에 분사압을 제공할 수 있다.
서포트(54)는 테이블(53)에 구비되고, 테이블(53)에서 기판(W)을 이격 지지한다. 서포트(54)는 기판(W)의 가장자리를 지지함으로써, 기판(W)의 표면에 스크레치와 같은 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
노즐(55)은 기판(W)에 약액(C)을 공급한다. 노즐(55)은 기판(W)의 하측에 이격 배치된다. 노즐(55)은 테이블(53)의 회전 중심에 배치되어 기판(W)에 약액(C)을 공급할 수 있다. 도시되지 않았지만, 노즐(55)은 기판(W)의 상측에 이격 배치되고, 별도의 스윙수단에 의해 스윙 운동하면서 기판(W)에 약액(C)을 공급할 수 있다.
다만, 기판(W)의 하측에 노즐(55)이 구비되는 경우, 기판(W)의 상측에 노즐(55)을 구비하는 것보다 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 발생되는 오염물의 제거가 용이하고, 약액(C)의 비산에 의한 오염을 억제하며, 약액(C)의 소모량을 저감시킬 수 있다.
이때, 기판(W)에 공급된 약액(C)은 챔버(50)에 구비된 배출부(51)를 통해 회수할 수 있다. 배출부(51)는 기판(W)과 약액(C)의 접촉에 따라 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 발생되는 약액의 가열에 따른 증기(fume) 또는 이물질 등과 같은 오염물의 배출 경로를 형성한다.
배출부(51)에는 별도의 흡입력이 제공되어 오염물을 흡입하여 배출할 수 있다. 배출부(51)는 챔버(50)에 안착되는 기판(W)의 가장자리를 따라 형성될 수 있다.
여기서, 기판(W)의 상측으로 복사에너지입력부(15)가 이격 배치되고, 기판(W)의 하측으로 노즐(55)이 이격 배치됨으로써, 약액(C)에 대한 빛의 산란 및 빛의 간섭에 영향을 최소화함으로써, 산출되는 산출온도의 오차를 억제 또는 방지함으로써, 산출온도의 오차 범위를 최소화시킬 수 있다.
또한, 복사에너지입력부(15)와 노즐(55)의 배치 구조에 의해 기판(W)의 하면에 상온의 약액(C)을 미스트 형태로 공급할 수 있고, 약액(C)의 끓는점 이상되는 고온에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정을 진행할 수 있다.
또한, 약액(C)이 투입되는 상태에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 진행에 따른 열손실이 없고, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에 필요한 온도를 간편하게 조절하여 최적화된 온도조건을 유지할 수 있다.
약액(C)의 종류에 대응하여 노즐(55)과 약액라인(58)과 약액조(59)를 하나 이상 구비할 수 있다. 이때, 약액조(59)의 약액(C)은 가열되어 공정온도와 같거나 작은 온도로 이루어질 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판(W)에 접촉된 약액(C)의 온도를 조절함은 물론 모니터링 기능을 통해 약액(C)이 기판(W)에 접촉된 상태에서 약액(C)의 온도 변화를 모니터링함으로써, 약액(C)의 온도 변화에 따른 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서의 문제점을 찾아내고, 기판(W)의 식각 또는 세정 상태를 체크할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판(W)의 상면에서 이격되어 히터(20)를 통해 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉된 약액(C)의 온도를 조절함으로써, 기판(W)의 하면에 상온의 약액(C)을 미스트 형태로 공급할 수 있고, 약액(C)의 끓는점 이상되는 고온에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정을 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 약액(C)이 투입되는 상태에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 진행에 따른 열손실이 없고, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에 필요한 온도를 간편하게 조절하여 최적화된 온도조건을 유지할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치는 노즐(55)의 위치가 변경된다.
좀더 자세하게, 기판(W)의 상측으로 복사에너지입력부(15)와 노즐(55)이 이격 배치됨으로써, 기판(W)의 상측에 노즐(55)이 구비되는 것보다 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에서 발생되는 오염물의 제거가 용이하고, 약액(C)의 비산에 의한 오염을 억제하며, 약액(C)의 소모량을 억제할 수 있다.
또한, 복사에너지입력부(15)와 노즐(55)의 배치 구조에 의해 기판(W)의 상면에 상온의 약액(C)을 액체 형태로 공급할 수 있고, 약액(C)의 끓는점 이상되는 고온에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정을 진행할 수 있다.
또한, 약액(C)이 투입되는 상태에서도 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 진행에 따른 열손실이 없고, 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정에 필요한 온도를 간편하게 조절하여 최적화된 온도조건을 유지할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법을 도시한 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 약액에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 약액에 침지된 기판에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 기판과 약액의 계면에 대한 방사온도계의 특성을 검출하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법에서 방사온도계의 특성을 확인하기 위한 실험장치를 도시한 구조도이다.
도 7 내지 11을 참조하면, 약액(C) 또는 약액(C)과 기판(W)이 접촉되는 계면에서 방사되는 복사에너지를 측정할 수 있다.
먼저, 기판(W)에 대한 방사온도계(10)의 특성을 도출하기 위한 실험을 실시한다.
본 실험에서 기판(W)은 실리콘 웨이퍼를 사용하였다. 이외에도 기판(W)은 탄화규소(SiC), 사파이어 웨이퍼, 석영 등을 사용할 수 있다.
본 실험을 위해 실험군은 기판(W)의 일측에 방사온도계(10)를 이격 배치시키고, 기판(W)의 타측에 흑체와 가열히터(63)를 차례로 이격 배치시킨 다음, 가열히터(63)를 통해 흑체를 가열하면서 가열온도에 따라 복사에너지를 측정한다.
그리고 이에 대한 대조군은 흑체의 일측에 방사온도계(10)를 이격 배치시키고, 흑체의 타측에 가열히터(63)를 이격 배치시킨 다음, 실험군과 동일하게 가열히터(63)를 통해 흑체를 가열하면서 가열온도에 따라 복사에너지를 측정한다.
실험 결과, 실험군과 대조군은 실질적으로 동일한 복사에너지가 측정됨에 따라 기판(W)은 적외선 파장이 투과되는 특성이 나타난다.
또한, 방사온도계(10)와 가열히터(63) 사이에 기판(W)의 종류를 변경하여 배치하고, 투과 특성을 살펴본 결과, 기판(W)의 막질 또는 막 두께가 달라도 적외선 파장이 투과되는 특성이 나타난다.
또한, 약액(C)에 대한 방사온도계(10)의 특성을 도출하기 위한 실험을 실시한다.
본 실험에서 약액(C)은 85 중량%의 인산을 사용하였다.
본 실험을 위해 테스트수조(60)에 약액(C)을 채우고, 약액(C)의 표면에서 방사온도계(10)를 이격 배치시킨다. 그리고, 가열히터(63)를 통해 약액(C)을 가열하고, 약액(C)의 온도를 변경하면서 약액(C)의 방사율을 측정한다. 이때, 약액(C)에는 열전대(61)를 침지시켜 약액(C)의 온도를 측정할 수 있다.
실험 결과, 온도와 무관하게 약액(C)의 방사율이 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 확인하였다.
더불어 포토레지스트 제거 공정에 사용되는 약액(C)에 대한 방사온도계(10)의 특성 역시 온도와 무관하게 약액(C)의 방사율이 실질적으로 일정하게 유지되는 특성이 나타난다.
또한, 약액(C)에 침지된 기판(W)에 대한 방사온도계(10)의 특성을 도출하기 위한 실험을 실시한다.
본 실험을 위해 테스트수조(60)에 약액(C)을 채우고, 약액(C)의 표면에서 방사온도계(10)를 이격 배치시킨다.
그리고, 가열히터(63)를 통해 약액(C)을 가열하고, 약액(C)의 표면으로부터 약액(C)에 침지된 기판(W)을 깊이 별로 이동시키면서, 약액(C)의 설정온도에 따른 기판(W)의 온도와 약액(C)의 방사율을 측정하여, 아래 [표 1]에 표시한다.
이때, 기판(W)에는 열전대(61)를 연결시켜 기판(W)의 온도를 측정할 수 있다.
실험 결과, 약액(C)만 측정한 결과와는 값의 차이가 있지만, 기판(W)의 온도와, 약액(C)의 방사율은 실질적으로 일정하게 유지되는 특성이 나타난다.
[표 1]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000010
또한, 기판(W)과 약액(C)의 계면에 대한 방사온도계(10)의 특성을 도출하기 위한 실험을 실시한다.
여기서, 약액(C)은 85 중량%의 인산을 사용하고, 약액(C):순수의 비가 1:2 인 경우, 인산은 약 39 중량%가 함유되고, 약액(C):순수의 비가 1:1 인 경우, 인산은 약 53 중량%가 함유된다.
본 실험을 위해 테스트수조(60)에 약액(C)을 채우고, 약액(C)의 표면에서 방사온도계(10)를 이격 배치시킨다.
그리고, 가열히터(63)를 통해 약액(C)을 가열하고, 약액(C)의 표면에 기판(W)을 접촉시킨 상태에서 약액(C)의 종류를 변경하면서 약액(C)의 설정온도에 따른 기판(W)의 온도와 약액(C)의 방사율을 측정하여, 아래 [표 2]에 표시한다.
이때, 기판(W)에는 열전대(61)를 연결시켜 기판(W)의 온도를 측정할 수 있다.
실험 결과, 약액(C)의 농도가 변화되면서 방사율이 변화하지만, 동일 농도에 대해서는 방사율이 실질적으로 일정하게 유지되는 특성이 나타난다.
[표 2]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000011
또한, 막의 변경에 방사온도계(10)의 특성을 도출하기 위한 실험을 실시한다.
본 실험을 위해 테스트하우징(70) 내에서 기판(W)에 약액(C)을 미량(0.5 mm 미만의 두께) 접촉시키고, 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면 쪽으로 테스트블럭(80)을 이격 배치시키며, 계면의 반대면에 방사온도계(10)를 이격 배치한다.
그리고 테스트블럭(80)의 배치 여부와 약액(C)의 접촉 여부에 대한 온도를 측정한다. 이때, 기판(W)에는 열전대(61)를 연결시켜 기판(W)의 온도를 측정할 수 있다.
실험결과, 약액(C)이 접촉된 상태에는 테스트블럭(80)의 배치 여부와 상관 없이 실질적으로 일정하게 온도가 유지되는 특성이 나타난다. 그리고, 약액(C)을 제거한 상태에는 테스트블럭(80)의 배치 여부에 따라 온도가 변하는 특성이 나타난다.
실험 결과를 종합해 보면,
첫째, 상온 영역에서 기판(W)은 적외선 파장이 투과하는 특성이 나타난다.
둘째, 기판(W)에 다른 물질이 증착되어도 적외선 파장이 투과하는 특성이 나타난다.
셋째, 동일한 농도의 약액(C)에 대해 약액(C)의 온도와 약액(C)의 양에 상관없이 실질적으로 동일한 방사율을 가진다.
넷째, 약액(C)의 양은 측정 지점에 미량이 존재하여도 적외선 파장이 방사되는 특성을 나타낸다.
상술한 실험 결과를 바탕으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법은 측정단계(S1)와, 산출단계(S2)를 포함한다.
측정단계(S1)는 기판(W)에 접촉되는 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서 방사되는 복사에너지를 측정한다. 여기서, 측정단계(S1)는 방사온도계(10)를 통해 약액(C) 또는 계면에서 방사되는 복사에너지를 측정, 복사에너지입력부(15)에 입력한다.
측정단계(S1)는 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉되는 계면에서의 방사율을 별도로 측정하고, 측정된 방사율을 방사율설정부(11)에 입력할 수 있다.
산출단계(S2)는 측정단계(S1)를 거쳐 측정된 복사에너지와 약액(C)의 방사율을 이용하여 기판에 접촉된 약액(C) 또는 계면의 산출온도를 산출한다.
여기서, 산출단계(S2)는 아래의 [수학식 2]에 따라 계산되는 절대온도(T)를 이용하여 산출온도를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2015009001-appb-I000012
여기서,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000013
이고,
Figure PCTKR2015009001-appb-I000014
임.
단, E(λ,T)는 측정단계(S1)를 통해 측정되는 복사에너지이고,
λ는 기설정된 적외선 파장이며,
ε은 약액(C)의 방사율이고,
T 는 절대온도이며,
h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
c는 광속이며,
k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
이에 따라 산출된 절대온도(T)를 섭씨 온도 또는 화씨 온도로 환산함으로써, 산출온도를 정확하게 측정할 수 있다.
이때, 적외선 파장은 4㎛ 초과 30㎛ 이하로 기설정될 수 있다.
물체에서 방출되는 복사에너지는 플랑크의 법칙(plank's law)을 따르며, 온도가 낮을수록 첨두 파장은 장파장으로 이동된다.
약액(C)의 온도가 섭씨 25도(상온 영역)일 때, 1 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있는 파장은 4㎛ 초과 30㎛ 이하의 범위에 있고, 첨두 파장은 10㎛이다.
여기서, 파장이 4㎛ 이하이거나 30㎛를 초과하는 파장에서는 복사에너지를 측정하기 어렵기 때문에, 적외선 파장은 4㎛ 초과 30㎛ 이하로 기설정될 수 있다.
좀더 자세하게는, 적외선 파장은 5㎛ 이상 25㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 2 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 이상 23㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 3 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 이상 19㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 4 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 6㎛ 초과 18㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 5 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 7㎛ 이상 17㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 6 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 7㎛ 이상 16㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 7 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한,적외선 파장은 8㎛ 이상 14㎛ 미만으로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 8 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
또한, 적외선 파장은 9㎛ 이상 11㎛ 이하로 기설정될 수 있다. 이때, 측정단계(S1)는 9 W/(㎡)(sr)(㎛) 이상의 복사에너지를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법은 비교단계(S3)를 더 포함할 수 있다.
비교단계(S3)는 기판(W)을 식각 또는 세정 등의 처리를 하기 위해 기설정된 공정온도와 산출온도를 비교한다. 비교단계(S3)는 제어부(30)의 컨트롤러(33)에 의해 공정온도와 산출온도를 비교할 수 있다. 비교단계(S3)와 보정단계(S4)는 히터(20)와 제어부(30)를 통해 이루어진다.
기설정된 공정온도는 매엽식 습식 식각 또는 세정 공정의 처리조건에 따라 온도값으로 설정되기도 하고, 온도 범위로 설정되기도 한다.
비교단계(S3)는 컨트롤러(33)에 의해 신호변환부(31)에서 전달받은 신호를 작업자가 인지할 수 있도록 숫자로 표시하거나 비교를 위한 데이터로 저장할 수 있다.
비교단계(S3)를 거친 결과에 따라 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉되는 약액(C)의 온도를 조절할 수 있다.
좀더 구체적으로, 비교단계(S3)를 거치면서 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되는 경우, 측정단계(S1)를 재실시한다.
또한, 비교단계(S3)를 거치면서 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되지 않는 경우, 보정단계(S4)를 더 포함한다.
보정단계(S4)는 산출온도와 기설정된 공정온도의 차이값에 따라 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉되는 약액(C)을 가열한다. 보정단계(S4)에서는 제어부(30)에서 전송되는 제어신호에 따라 히터(20)의 출력을 조절하여 기판(W) 또는 기판(W)에 접촉되는 약액(C)을 가열하는 정도를 조절할 수 있다.
상술한 산출온도는 산출부(17)에서 계산되는 온도이고, 공정온도는 약액(C)의 종류에 따라 기판(W)을 식각 또는 세정하기 위해 계산된 이론적인 온도이며, 처리온도는 기판(W)에 접촉된 약액(C)의 실제온도이다.
비교단계(S3)와 보정단계(S4)에서는 컨트롤러(33)에 의해 신호변환부(31)에서 전달받은 신호를 작업자가 인지할 수 있도록 숫자로 표시할 수 있다. 또한, 비교단계(S3)와 보정단계(S4)에서는 비교를 위한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 비교단계(S3)와 보정단계(S4)에서는 두 신호의 차이에 따라 공정 이상 여부를 판단하고 작업자에게 알려줄 수 있다.
종합하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법을 살펴보면 다음과 같다. 챔버(50)에서 기판(W)이 회전되고, 기판(W)에 약액(C)을 공급한다. 여기서 약액(C)의 종류와, 약액(C)의 양과, 약액(C)의 분사 시간 등의 공정 조건은 작업자에 의해 기설정될 수 있다.
기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 기판(W)과 약액(C)이 접촉하는 계면에서 방출되는 복사에너지는 복사에너지입력부(15)에 입사된다. 본 발명의 일 실시예에서는 적외선 영역의 복사에너지를 이용하고, 입사된 복사에너지는 시간의 흐름에 따라 세기(intensity)가 연속적으로 변하는 아날로그 형태의 신호이다.
그리고, 산출부(17)에서는 복사에너지입력부(15)에 입사된 복사에너지와, 방사율설정부(11)에 기설정된 방사율을 통해 산출온도를 산출한다. 이때, 산출된 산출온도는 디지털 신호이고 신호변환부(31)를 통해 아날로그 신호로 변환되어 컨트롤러(33)로 전달된다.
컨트롤러(33)에서는 기설정된 공정온도와 전달된 산출온도를 비교하여 공정 이상 여부를 판단하고 작업자에게 알려줄 수 있다.
상술한 기판처리장치와 기판처리방법에 따르면, 기판(W)에 접촉된 약액(C) 또는 계면의 온도를 직접 측정함으로써, 처리온도를 정확하고 효율적으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판(W) 내의 온도 분포 변화를 파악할 수 있게 되어 식각 공정 또는 세정 공정에서 수율 저하의 원인을 파악하는 근거로 활용할 수 있으며, 나아가서는 공정 불량을 예측할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 기판에 접촉되는 약액 또는 상기 기판과 상기 약액이 접촉되는 계면에서의 방사율이 입력되는 방사율설정부;
    상기 약액 또는 상기 계면에서 방사되는 복사에너지가 입력되는 복사에너지입력부; 및
    상기 방사율과 상기 복사에너지에 기초하여 상기 약액 또는 상기 계면의 산출온도를 계산하는 산출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    회전 가능하게 배치되는 테이블과, 상기 테이블에서 상기 기판을 이격 지지하는 서포트와, 상기 기판에 상기 약액을 공급하는 노즐이 포함되는 챔버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 노즐은,
    상기 기판의 하측에 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 산출부는, 아래의 [수학식 3]에 따라 계산되는 절대온도를 이용하여 상기 산출온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
    [수학식 3]
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000015
    여기서,
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000016
    이고,
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000017
    임.
    단, E(λ,T)는 상기 복사에너지입력부에 입력되는 복사에너지이고,
    λ는 상기 복사에너지입력부에 따라 기설정된 적외선 파장이며,
    ε은 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율이고,
    T 는 절대온도이며,
    h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
    c는 광속이며,
    k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복사에너지입력부와 상기 방사율설정부와 상기 산출부를 포함하여 상기 산출온도를 측정하도록 방사온도계(Pyrometer)로 구성되며, 상기 방사온도계는 상기 기판의 상측으로 이격 배치된 설치부에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복사에너지입력부를 감싸 보호하는 보호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 복사에너지입력부는,
    상기 기판을 기준으로 상기 계면이 위치한 반대측에서 상기 기판과 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 기판을 식각 또는 세정하기 위해 기설정된 공정온도와 상기 산출온도를 비교하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 기판의 상측에 이격 배치되어 상기 제어부의 신호에 따라 상기 기판 또는 상기 기판에 접촉된 상기 약액을 가열하는 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 테이블의 회전 중심 부분에 대응하는 중심영역과, 상기 테이블의 회전에 따른 가장자리 부분에 대응하는 에지영역과, 상기 중심영역과 상기 에지영역 사이를 구획하는 변동영역으로 구분되고,
    상기 복사에너지입력부와 상기 히터는,
    상기 중심영역과 상기 에지영역과 상기 변동영역에 각각 배치되며,
    상기 제어부는,
    상기 중심영역과 상기 에지영역과 상기 변동영역에서 개별적으로 상기 히터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 기판에 접촉되는 약액 또는 상기 기판과 상기 약액이 접촉되는 계면에서 방사되는 복사에너지를 측정하는 측정단계; 및
    상기 측정단계를 거쳐 측정된 상기 복사에너지와, 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율을 기초로 상기 기판에 접촉된 상기 약액 또는 상기 계면의 산출온도를 산출하는 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 산출단계는, 아래의 [수학식 4]에 따라 계산되는 절대온도(T)를 이용하여 상기 산출온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
    [수학식 4]
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000018
    여기서,
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000019
    이고,
    Figure PCTKR2015009001-appb-I000020
    임.
    단, E(λ,T)는 상기 측정단계를 통해 측정되는 복사에너지이고,
    λ는 상기 복사에너지가 입력되는 복사에너지입력부에 따라 기설정된 적외선 파장이며,
    ε은 상기 약액 또는 상기 계면에서의 방사율이고,
    T 는 절대온도이며,
    h 는 플랑크 상수(Plank constant)이고,
    c는 광속이며,
    k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant)임.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 기판을 식각 또는 세정하기 위해 기설정된 공정온도와 상기 산출단계를 거쳐 산출된 상기 산출온도를 비교하는 비교단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 비교단계를 거치면서 상기 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되는 경우, 상기 측정단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 비교단계를 거치면서 상기 산출온도가 기설정된 공정온도에 포함되지 않는 경우, 상기 산출온도와 기설정된 공정온도의 차이값에 따라 상기 기판 또는 상기 기판에 접촉되는 상기 약액을 가열하는 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
PCT/KR2015/009001 2015-08-27 2015-08-27 기판처리장치와 기판처리방법 Ceased WO2017034057A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580054262.9A CN106796902B (zh) 2015-08-27 2015-08-27 基板处理装置及基板处理方法
JP2017501038A JP6452799B2 (ja) 2015-08-27 2015-08-27 基板処理装置と基板処理方法
PCT/KR2015/009001 WO2017034057A1 (ko) 2015-08-27 2015-08-27 기판처리장치와 기판처리방법
US15/329,020 US10190913B2 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Substrate processing apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2015/009001 WO2017034057A1 (ko) 2015-08-27 2015-08-27 기판처리장치와 기판처리방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017034057A1 true WO2017034057A1 (ko) 2017-03-02

Family

ID=58100457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/009001 Ceased WO2017034057A1 (ko) 2015-08-27 2015-08-27 기판처리장치와 기판처리방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10190913B2 (ko)
JP (1) JP6452799B2 (ko)
CN (1) CN106796902B (ko)
WO (1) WO2017034057A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211439A1 (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
US10720343B2 (en) 2016-05-31 2020-07-21 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7004579B2 (ja) * 2018-01-15 2022-01-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
GB201901637D0 (en) 2019-02-06 2019-03-27 Lam Res Ag Apparatus for processing a wafer, and method of controlling such an apparatus
AT16977U3 (de) * 2020-02-20 2021-03-15 4Tex Gmbh Verfahren zum Behandeln von Substraten mit Chemikalien
JP7546418B2 (ja) * 2020-09-09 2024-09-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP2025149647A (ja) * 2024-03-26 2025-10-08 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040023421A1 (en) * 2001-10-30 2004-02-05 Satoshi Shibata Temperature measuring method, heat treating method, and semiconductor device manufacturing method
KR20080020720A (ko) * 2006-08-24 2008-03-06 세메스 주식회사 기판을 처리하는 장치 및 방법
KR100876539B1 (ko) * 2006-05-12 2008-12-31 코닉시스템 주식회사 복사율을 이용하는 ｆｐｄ 전극패턴 소성검사장치 및 소성검사방법
KR20100122465A (ko) * 2009-05-12 2010-11-22 라이텍 게엠바하 고온계의 교정방법, 반도체 웨이퍼의 온도 결정방법과 반도체 웨이퍼의 온도 결정을 위한 시스템
KR20110138790A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 동우옵트론 주식회사 복수열의 웨이퍼포켓을 갖는 웨이퍼 박막증착장비의 인시츄 모니터링 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117203A (ja) 2002-09-26 2004-04-15 Toyota Motor Corp 非接触温度計測装置
WO2006103773A1 (ja) 2005-03-30 2006-10-05 Mimasu Semiconductor Industry Co., Ltd. スピン処理方法及び装置
US20080295764A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Svensson Stefan P Substrate temperature accuracy and temperature control flexibility in a molecular beam epitaxy system
KR101037179B1 (ko) 2008-10-29 2011-05-26 세메스 주식회사 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법
JP5371862B2 (ja) 2010-03-30 2013-12-18 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および処理液温度測定方法
CN102374902B (zh) 2010-08-11 2014-03-26 曹柏林 一种提高辐射温度计测温准确度的量子论修正方法
JP5987563B2 (ja) 2011-09-07 2016-09-07 Ｊｆｅスチール株式会社 温度測定方法および温度測定装置
JP2015087112A (ja) 2013-10-28 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 薬液温度計測装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040023421A1 (en) * 2001-10-30 2004-02-05 Satoshi Shibata Temperature measuring method, heat treating method, and semiconductor device manufacturing method
KR100876539B1 (ko) * 2006-05-12 2008-12-31 코닉시스템 주식회사 복사율을 이용하는 ｆｐｄ 전극패턴 소성검사장치 및 소성검사방법
KR20080020720A (ko) * 2006-08-24 2008-03-06 세메스 주식회사 기판을 처리하는 장치 및 방법
KR20100122465A (ko) * 2009-05-12 2010-11-22 라이텍 게엠바하 고온계의 교정방법, 반도체 웨이퍼의 온도 결정방법과 반도체 웨이퍼의 온도 결정을 위한 시스템
KR20110138790A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 동우옵트론 주식회사 복수열의 웨이퍼포켓을 갖는 웨이퍼 박막증착장비의 인시츄 모니터링 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10720343B2 (en) 2016-05-31 2020-07-21 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
US10861719B2 (en) 2016-05-31 2020-12-08 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
WO2018211439A1 (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
CN106796902A (zh) 2017-05-31
JP6452799B2 (ja) 2019-01-16
US10190913B2 (en) 2019-01-29
CN106796902B (zh) 2019-11-01
US20180156665A1 (en) 2018-06-07
JP2017530543A (ja) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017034057A1 (ko) 기판처리장치와 기판처리방법
WO2021100960A1 (ko) 레이저 리플로우 장치 및 레이저 리플로우 방법
WO2010008211A2 (ko) 배치식 열처리 장치 및 이에 적용되는 히터
WO2020213836A1 (ko) Sic 엣지 링
WO2021025460A1 (ko) 엘이디 스핀척
WO2019194327A1 (ko) 웨이퍼 수납용기
WO2022119010A1 (ko) 플라즈마 공정의 모니터링 장치 및 방법, 및 이 모니터링 방법을 이용한 기판 처리 방법
WO2013191421A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2022015032A1 (ko) 잉크젯 다파장 경화기
WO2023106844A1 (ko) 고속 롤투롤 메탈 코팅 시스템 및 이를 이용한 메탈 코팅 고속 최적 건조 방법
WO2020226340A1 (en) Water dispensing apparatus and control method therefor
WO2020222454A1 (ko) 두께 측정 장치
WO2015093826A1 (ko) 볼로미터의 불균일도를 보정할 수 있는 신호취득회로
WO2021246775A1 (ko) 살균 모듈 및 살균 모듈을 포함하는 살균 장치
KR102093644B1 (ko) 기판 처리온도 모니터링장치와 기판 처리온도 모니터링방법
WO2024172305A1 (ko) 제품 검사 시스템의 제어 방법
WO2017030315A1 (ko) 증착 장치용 샘플 거치대 및 그 샘플 거치대를 갖는 증착 장치
WO2020076096A1 (ko) 전열 포트
WO2024101858A1 (ko) 로봇 연동 도포 농도 비전 검사 시스템 및 그 방법
WO2018139822A1 (ko) 반도체 도너 기판과, 반도체 도너 기판의 제조 방법과, 유기 발광 장치의 제조 방법 및 도너 기판 모듈
WO2025042091A1 (ko) 전극 제조 설비 및 전극 제조 방법
WO2026029243A1 (ko) 반도체 설비용 가스 제어 시스템
WO2021167145A1 (ko) 증착 장치 시스템
WO2021060843A1 (ko) 신틸레이터 증착을 위한 기판 고정 장치, 이를 포함하는 기판 증착 장치 및 이를 이용한 신틸레이터의 증착 방법
WO2025053412A1 (ko) 테라헤르츠파를 이용한 폴리머 모니터링 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017501038

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15329020

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15902329

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15902329

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1