현 집적회로 제작에 있어 급속열적가공기 (Rapid Thermal Processing)는 annealing공정, 화학증착공정등 여러 공정에 이용되고 있다. 이는 웨이퍼의 온도를 아주 높게 올려 짧은 시간동안 필요한 가공을 한다. 단일 웨이퍼의 급속열적가공이 미세 전자회로의 집적도 증 ...

현 집적회로 제작에 있어 급속열적가공기 (Rapid Thermal Processing)는 annealing공정, 화학증착공정등 여러 공정에 이용되고 있다. 이는 웨이퍼의 온도를 아주 높게 올려 짧은 시간동안 필요한 가공을 한다. 단일 웨이퍼의 급속열적가공이 미세 전자회로의 집적도 증가로 점점 유용성이 커지고 있다. 단일 웨이퍼 기술은 개개의 웨이퍼에 상세한 운전 처방에 맞는 조작을 할 수 있으며, 짧은 시간의 가공을 하기 때문에 다른 가공에 비해 결점이 적다는 장점을 가지고 있다.
이 공정은 여러 장점을 가지고 있지만 운전에는 상당히 어려움이 아직 있다. 정밀한 가공을 위해 개선된 제어가 절실히 요구되고 있으며, 생산성을 높이기 위해 온도를 높이는 속도가 빨라지고 웨이퍼의 직경이 커지고 있어 이 또한 우수한 공정제어 기술이 필요로 한다. 이 공정에서 웨이퍼의 온도 제어가 가장 중요한데, 웨이퍼 전체의 온도 평평도를 유지하면서 빠르게 온도를 올리고, 내리며, 또 유지할 수 있는가 하는 문제이다. 온도 평평도는 열적 스트레스를 줄이기 위해 매우 중요하며, 빠른 온도의 제어는 생산성에 바로 연결되는 기술이다. 웨이퍼 각 지점의 온도 측정 같은 기본적인 어려움에 더불어 온도제어에 있어서 웨이퍼 공정은 ill-conditioned 공정으로 말하여 질 수 있는데 이는 제어를 위한 여러 단계 각각에서 많은 어려움이 있는 문제이다. 현재의 제어 기술이 승온 속도, 웨이퍼 내의 온도 편차의 허용치 등에서 업계의 요구를 잘 만족시키지 못하고 있다. 이것에 관한 국내외 연구자에 의한 많은 연구가 있어오고 있으나 아직 만족할 만하지 못하다.
본 연구는 단일 웨이퍼의 급속열적가공 공정의 온도제어에 관한 연구를 이것에 관한 연구를 다년간 수행해오고 있는 미국 오스틴시의 텍사스대학 화학공학과의 Edgar교수 연구실에 가서 하고자 하는 것이다. 오스틴시의 주변에는 IBM, Motola, AMD,
삼성등 반도체관련 회사들이 모여 있으며, 가고자하는 연구실에는 이들 회사와 밀접한 관계를 유지하며 연구를 해오고 있으며, 값비싼 장비들을 기부받아 연구장비가 잘 갖추어져 있다. 본인은 단일 웨이퍼의 급속열적가공 공정의 온도제어에서 나타나는 온도 측정의 어려움, ill-conditioned 공정이라는 어려움 등을 해결할 수 있는 경험을 가지고 있어, 미국 연구실의 실험장치와 결합하여 연구를 성공적으로 이끌면 파급효과가 매우큰 성과를 얻을 수 있을 것으로 기대한다.