JP2003124172A - ウェーハの処理方法、ウェーハの処理装置、エッチング方法およびエッチング装置 - Google Patents

ウェーハの処理方法、ウェーハの処理装置、エッチング方法およびエッチング装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造工程中のウェーハ処理方法及びこ
れを実施するための装置、また、ウェーハ上に形成され
た物質をエッチングするための方法及びこれを実施する
ための装置を提供する。 【解決手段】 第1冷却部440及び第2冷却部450
は複数のウェーハ周辺の温度を第1の温度に調整する。
第1の温度で複数のウェーハの上部に反応ガスを導入し
てウェーハを処理する。また、加熱部430はウェーハ
周辺の温度を第1の温度より高い第2の温度まで急速上
昇させながら、ウェーハ処理時に発生された反応副産物
を部分的に分離させる。第2の温度でウェーハを維持し
て反応副産物の大部分をウェーハ周辺から分離させる。
全て工程を同一空間内でインサイチュにより実施する。
複数のウェーハ上に形成されている自然酸化膜をインサ
イチュ方式によりエッチングすることができるので、工
程の効率を増大させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハの処理方
法、ウェーハの処理装置、エッチング方法およびエッチ
ング装置に関するものであり、より詳細には、半導体製
造工程中にウェーハ上に形成される自然酸化膜のような
物質を処理するための方法及び装置、また前記物質をエ
ッチングするための方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近来、コンピュータのような情報媒体の
急速な普及により、半導体装置は飛躍的に発展してい
る。その機能面において、半導体装置は高速で動作する
と同時に大容量の貯蔵能力を有することが要求される。
これにより、半導体装置は、集積度、信頼度および応答
速度などを向上させる方向に製造技術が発展している。
【0003】半導体装置のうち、DRAM素子の場合、
製造技術の発展は256メガビットDRAM(Mega
bit DRAM)の量産化及びギガビットDRAM
(Giga bit DRAM)の量産化を許諾した。
【0004】256メガビットDRAM及びギガビット
DRAMは多層配線構造からなる。
【0005】多層配線構造に対する例は、たとえば、特
許文献1(issued to Fukuda et
al.)及び特許文献2(issued to Tot
tori)などに開示されている。
【0006】多層配線構造は、多層配線構造を形成する
各層の順に積層して形成される。各層の積層工程の実施
の際には、ウェーハが大気中に露出される場合が頻繁に
起こる。ウェーハが大気中に露出されると、ウェーハ上
に存在するシリコンが大気中の酸素と反応して自然酸化
膜を形成することになる。
【0007】図1は、自然酸化膜12が成長されている
ウェーハ10を示す。ウェーハ10が大気中の酸素と接
触する場合、ウェーハ10の構成物質であるSiと反応
して図示するような自然酸化膜12が成長する。このよ
うな自然酸化膜12はウェーハ10上に数Å程度の厚さ
を有して成長する。このようなウェーハ上に形成された
自然酸化膜12は、例えば特許文献3(issued
to Yamazaki et al.)に開示されて
いる。
【0008】自然酸化膜は、後続される積層工程に不良
要素に作用するだけでなく、半導体装置の動作速度及び
信頼性などに支障をきたすコンタクト抵抗などを高くす
る原因として作用する。
【0009】図2は自然酸化層22が成長されているウ
ェーハ20を示す。即ち、絶縁層24のパターニングに
より形成されたコンタクト26の基底部のシリコンが大
気中の酸素と反応して自然酸化層22が成長されてい
る。このような、自然酸化膜はコンタクト抵抗を高くす
る原因となるので、自然酸化膜を除去することが望まし
い。
【0010】自然酸化膜を除去する工程に対する例は、
たとえば、特許文献4(issued to Kawa
mura)及び特許文献5(issued to Ya
mazaki)などに開示されている。
【0011】特許文献5に開示されたように、ウェット
エッチングにより自然酸化膜をエッチングする。しか
し、アスペクト比(aspect ration)が大
きいコンタクトホールを有する構造では、ウェットエッ
チングによる自然酸化膜のエッチングが容易でない。ま
た、ウェットエッチングはケミカルを使用するために、
ウェーハ上に積層されている他の構造物にも影響を及ぼ
す。
【0012】特許文献4に開示されたように、ドライエ
ッチングにより自然酸化膜をエッチングする。即ち、エ
ッチングガスを使用して自然酸化膜をエッチングするた
めに、アスペクト比が大きいコンタクトホールを有する
構造でも、自然酸化膜を容易にエッチングすることがで
きる。また、エッチングガスはウェットエッチングで使
用するケミカルよりウェーハ上に積層されている構造物
に少ない影響を及ぼす。ドライエッチングはウェーハを
枚葉式に処理するために、ドライエッチングによる自然
酸化膜のエッチングは生産性が相当に低い。
【0013】最近、ウェーハ上に薄膜を形成した後に後
続工程を実施する以前に、自然酸化膜の成長を阻止する
ための前処理方法が提示されている。即ち、薄膜を形成
した空間内で自然酸化膜の成長を抑制する前処理を実施
した後、後続工程を実施する。このような、前処理工程
の例が、特許文献6及び特許文献7などに開示されてい
る。
【0014】特許文献6に開示されたように、ウェーハ
上に薄膜を形成した後に、薄膜を形成した同一空間内で
熱処理及び冷却を手順に実施する方法を使用して、薄膜
上に自然酸化膜が成長することを阻止する。また、特許
文献7には、薄膜を形成するためのチャンバ内に冷却部
材とヒータが設けられる装置が開示されている。ウェー
ハ上に薄膜を形成した後に、チャンバ内で熱処理及び冷
却を手順に実施することにより自然酸化膜が成長するこ
とを阻止する。
【0015】しかし、前処理を実施するにもかかわら
ず、自然酸化膜の成長を完全に抑制することは不可能で
ある。即ち、大気中の酸素と接触する場合には、自然酸
化膜が成長することを完全に無視できないためである。
また、日本許公開公報の開示内容によると、前処理のた
めの部材が薄膜を形成するためのチャンバ内に設けられ
るために、チャンバは空間的な制限があり、経済的にも
チャンバを形成するための費用が上昇する。
【0016】従って、最近ではウェーハの処理のため
に、生産性を向上させ、空間的な制約を最少化するため
の方法及び処理を必要とする。
【0017】
【特許文献1】米国特許第6,255,151号明細書
【特許文献2】米国特許第6,265,778号明細書
【特許文献3】米国特許第6,225,218号明細書
【特許文献4】米国特許第5,328,558号明細書
【特許文献5】米国特許第6,015,724号明細書
【特許文献6】特開昭64−68920号公報
【特許文献7】特開平6−53141号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
枚のウェーハを同一空間内で熱処理するための半導体ウ
ェーハの処理方法を提供することにある。
【0019】本発明の第2目的は、複数のウェーハを同
一空間内で処理するに適合した半導体ウェーハの処理装
置を提供することにある。
【0020】本発明の第3目的は、同一空間内で複数枚
のウェーハ上部に形成されている任意の物質をエッチン
グするためのエッチング方法を提供することにある。
【0021】本発明の第4目的は、エッチング方法を実
施するに適合したエッチング装置を提供することにあ
る。
【0022】
【発明の解決するための手段】上述した目的を達成する
ための本発明は、ウェーハ周辺の温度を第1の温度に調
整する段階i)と、第1の温度でウェーハの上部に反応
ガスを導入してウェーハを処理する段階ii)と、ウェ
ーハ周辺温度を第1の温度より高い第2の温度まで急速
上昇させながら、前記ウェーハを処理する時生成された
反応副産物を前記ウェーハから部分的に分離させる段階
iii)と、第2の温度にウェーハを維持させ、前記反
応副産物の大部分をウェーハ周辺から分離する段階i
v)とを備え、前記i)乃至iv)段階は同一空間内で
インサイチュに実施することを特徴とするウェーハの処
理方法を提供する。
【0023】上述した他の目的を達成するための本発明
は、ウェーハを収容するための第1チャンバと、第1チ
ャンバを収容し、その内面が第1チャンバの外面と対向
して真空断熱空間を形成する第2チャンバと、第1チャ
ンバに輻射熱を印加して第1チャンバを加熱するための
加熱手段と、第1チャンバの外部に備えられ、第1チャ
ンバを冷却するための第1冷却手段と、第1チャンバ内
に配置され、前記ウェーハ及び第1チャンバを下降させ
るための第2冷却手段とを含むことを特徴とするウェー
ハの処理装置を提供する。
【0024】本発明によると、適切な温度調整を通じて
同一空間内でウェーハを処理することができる。特に、
複数枚のウェーハを対象で工程を実施することができる
ので、生産性を向上させることができる。
【0025】上述した他の目的を達成するための本発明
は、任意の物質が形成されている複数枚のウェーハが導
入されたチャンバ内の温度を前記物質をエッチングする
に適合した15乃至30℃に調整する段階i)と、前記
15乃至30℃の温度でチャンバ内に物質をエッチング
するためのエッチングガスを導入して前記ウェーハ上に
形成されている物質をドライエッチングする段階ii)
と、チャンバ内の温度を100乃至200℃まで急速上
昇させながら、前記ウェーハを加熱して前記物質をエッ
チングする時に生成された反応副産物を部分的に気化及
び排気させるさせる段階iii)と、前記100乃至2
00℃温度でチャンバ及び前記ウェーハを維持して前記
反応副産物の大部分を気化及び排気させ、反応副産物が
ウェーハ上部及びチャンバ内に付着されることを抑制さ
せる段階iv)と、前記チャンバ内の温度を前記15乃
至30℃に下降させ、前記物質をエッチングするに適合
した15乃至30℃の温度に再調整する段階v)に備
え、前記i)乃至v)段階は同一空間内でインサイチュ
に実施することを特徴とエッチング方法を提供する。
【0026】上述した他の目的を達成するための本発明
は、複数枚のウェーハが積載されているボートを収容
し、エッチングガスを導入して前記ウェーハ上の形成さ
れている物質をエッチングするための第1チャンバと、
第1チャンバを収容し、その内面が前記第1チャンバの
外面と対向して真空断熱空間を形成する第2チャンバ
と、第2チャンバ内周面に配置され、第1チャンバを加
熱してウェーハに熱を印加するための加熱手段と、第1
チャンバ外周面に配置され、第1チャンバを冷却させる
ための第1冷却手段と、第1チャンバ内に配置され、第
1チャンバ及びウェーハを冷却させるための第2冷却手
段と、ボートを回転させ、ボートに積載されているウェ
ーハを均一に加熱及び冷却させるための回転手段と、第
1チャンバに接続され、ボートを待機及び保管するため
のロードロックチャンバと、ロードロックチャンバに備
えられ、第1チャンバとロードロックチャンバとの間
で、ボートを移送するための移送手段とを含むことを特
徴とするエッチング装置を提供する。
【0027】本発明によると、複数枚のウェーハ上に形
成されている任意の物質を同一空間内でエッチングする
ことができるので、生産性を極大化させることができ
る。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の望
ましい一実施例を詳細に説明する。
【0029】図3は本発明の一実施形態によるウェーハ
の処理方法を説明するための工程図である。
【0030】図3に示すように、ウェーハの周辺温度を
第1の温度に調整する(段階S30)。例えば、自然酸
化膜を除去するための工程においては、第1の温度は1
5乃至30℃程度に調整する。温度調整は冷却剤を使用
して調整する。冷却剤としては、例えば、液化窒素、二
酸化炭素などを使用することができる。これらは単独又
は混合して使用する。冷却剤としては水のような冷却流
体などを使用することができる。
【0031】次に、第1の温度でウェーハを処理する
(段階S32)。ウェーハの処理として、例えば、ウェ
ーハ上に形成されている自然酸化膜のような物質のエッ
チングがある。また、自然酸化物のエッチング工程は例
えば、次のとおりに実施する。
【0032】第1の温度でウェーハの上部に反応ガスを
導入する。反応ガスはキャリアガスを使用してウェーハ
上に導入する。反応ガスはリモートプラズマ発生体を使
用して励起させた状態にウェーハ上に導入する。反応ガ
スをプラズマに励起させた後に、励起された反応ガスを
導入して自然酸化物をエッチングする。反応ガスは酸化
物を容易にエッチングするフッ素化合物を含む。具体的
に、反応ガスとしてはNF3などのようなフッ素化合物
を使用する。キャリアガスとしては窒素ガス、水素ガ
ス、又はこれらの混合ガスを使用することができる。
【0033】ウェーハ上に形成される自然酸化膜は数Å
程度の厚さを有する。自然酸化膜の厚さを考慮して、自
然酸化物のエッチングは20乃至40秒間、望ましくは
約30秒間実施する。
【0034】ウェーハの周辺温度を第1の温度から第2
の温度まで急速上昇させる(段階S34)。この時、ウ
ェーハを処理する時に生成された反応副産物は、ウェー
ハから部分的に除去される。第2の温度は約100乃至
200℃である。また、温度は分当り約35乃至92.
5℃程度の温度上昇速度を有して上昇する。第1の温度
から第2の温度までの急速上昇は約5分以内、望ましく
は2分程度以内に実施する。温度上昇は、例えば、ハロ
ゲンランプを熱源として使用して実施する。
【0035】第2の温度でウェーハを加熱してウェーハ
を処理する時に生成される反応副産物の大部分をウェー
ハ周辺から分離させる(段階S36)。段階S32でウ
ェーハを処理する時に反応副産物が発生するが、反応副
産物をウェーハ周辺から分離させない場合には、反応副
産物がウェーハ上部に付着され望ましくない。反応副産
物はウェーハを加熱して反応副産物を気化させる。ま
た、段階S34及び段階S36で、反応副産物はウェー
ハから完全に分離される。反応副産物の分離時間、即
ち、反応副産物の分離工程の実施時間は150秒乃至2
10秒間、望ましくは約3分間実施する。
【0036】次に、ウェーハ周辺の温度を第2の温度か
ら第1の温度まで急速に下降させる(段階S38)。段
階S38での第1の温度は段階S30及び段階S32で
の第1の温度と同一である。前記温度の下降は一般に、
温度の上昇時の上昇率に比べて小さい速度に下降する。
しかし、最大限冷却効率を考慮して分当り14乃至37
℃程度の温度下降速度に温度を下降させる。第2の温度
から第1の温度までの下降は速いほどよいが、冷却効率
を考慮して約5分程度が所要されるように調整する。前
記温度の下降では、段階S30で第1の温度を調整する
時に使用した冷却剤と同一の冷却剤を使用する。即ち、
温度の下降に使用される冷却剤は液化窒素、二酸化炭素
またはこれらの混合物を使用することができる。その他
も、冷却剤として、冷却水を使用することもできる。
【0037】このように、第1の温度まで下降させるこ
とにより、段階S36でウェーハに加えられた熱的スト
レスを減少させることができる。
【0038】段階S30乃至段階S38は、同一空間内
でインサイチュからなる。このように、ウェーハの処理
方法は同一の空間の温度を適切に調整し、同一空間内か
らなる。従って、本処理方法では、複数枚のウェーハを
同時に処理することができる。例えば、25乃至100
枚のウェーハを同時に処理することができる。
【0039】このように、本処理方法は温度調整を適切
に実施することにより、同一空間内で複数枚のウェーハ
をインサイチュにより処理することができる。したがっ
て、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【0040】図4は、ウェーハ処理方法を実施するに適
合したウェーハ処理装置40の一例を示す。
【0041】図4に示すように、ウェーハ処理装置40
は第1チャンバ400及び第2チャンバ410を含む。
第1チャンバ400はウェーハWを処理するための収容
空間400aを有する。収容空間400aは複数枚のウ
ェーハWを同時に収容することができる程度のサイズを
有する。具体的に、収容空間400aは25乃至100
枚程度のウェーハWを積載するボート420が収容され
るサイズを有する。
【0042】第2チャンバ410は第1チャンバ400
を収容する。従って、第2チャンバ410の内面と第1
チャンバ400の外面が互いに対向する。第2チャンバ
410と第1チャンバ400間には、真空断熱空間41
0aが形成される。真空断熱空間410aはウェーハW
を処理する時、第1チャンバ400の収容空間400a
内に熱を均一に分散させ、第2チャンバ410の外部に
熱が放出されることを抑制する。
【0043】また、第1チャンバ400の壁厚さは第2
チャンバ410の壁厚さより薄く形成することが望まし
い。これは、第1チャンバ400の収容空間400a内
に印加される熱の伝達速度を高くするためである。
【0044】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0内の収容空間400a内に熱を印加するための加熱部
430を含む。また、加熱部430は第2チャンバ41
0の内周面に配置されるが、第2チャンバ410の中心
軸と平行に配置される。加熱部430で輻射熱を発生さ
せ、第1チャンバ400を加熱すると、第1チャンバ4
00は加熱され、収容空間400a内に熱を印加するこ
とにより、収容空間400a内に収容されるウェーハW
に熱を印加することができる。第1チャンバ400及び
第2チャンバ410は、例えば熱導電性が優れるアルミ
ニウム、アルミニウム合金のような金属に製造すること
ができる。
【0045】図5は、加熱部430の概略的な構成を示
す。図5に示すように、加熱部430はハロゲンランプ
組立体の構成を有する。具体的に、ハロゲンランプ組立
体は第2チャンバ410の軸方向と平行に配置されるハ
ロゲンランプ430aを含む。また、ハロゲンランプ4
30aをカバーリングするカバー430bをさらに含
む。ハロゲンランプ430aはカバー430bにより外
部から保護される。また、カバー430bは例えば、石
英のような耐熱性透明材質からなる。従って、ハロゲン
ランプ430aは輻射熱を発生し、輻射熱は透明なカバ
ー430bを通過して第1チャンバ400に熱を印加す
る。
【0046】加熱部430は第2チャンバ410の内周
面に配置される。図5にはハロゲンランプ430aが二
つ設けられているハロゲンランプ組立体を示している
が、これは制限的ではなく、加熱部430が第1チャン
バ400の収容空間400a内に工程条件に適合する熱
を印加することができる限り、加熱部430のハロゲン
ランプ430aの個数には特別の制限がない。本発明の
他の実施形態によると、加熱部430は第2チャンバ4
10の側壁を切開した後、切開部に加熱部430を挿入
させ形成することができる。
【0047】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0を冷却させるための第1冷却部として、冷却剤循環ラ
イン440aを含む。冷却剤循環ライン440aは第1
チャンバ400の温度を効果的に迅速に下降させること
ができる。図示するように、冷却剤循環ライン440a
は第1チャンバ400の外周面に配置されるが、第1チ
ャンバ400の中心軸と平行に配置される。
【0048】図6は、第1冷却部である冷却剤循環ライ
ン440aを含む冷却装置440の一実施形態を示す。
図6に示すように、第1冷却部である冷却剤循環ライン
440aは第1チャンバ400の軸方向に並行に冷却体
が通過するように配置される。具体的に、冷却剤循環ラ
イン440aは冷却剤が第1チャンバ400の軸方向に
流れるように、第1チャンバ400の外周面上に複数個
のラインが配置されるように構成される。冷却剤循環ラ
イン440aは第1チャンバ400の上端又は下端で隣
接するラインが交互的に連結され、全体的に一つの冷却
剤循環ライン440aをなす。本実施形態では、隣接す
るライン同士交互的に連結されることを示しているが、
上端又は下端で少なくとも一つの隣接するラインが連結
され冷却剤が通過することができれば十分である。この
ように、冷却剤循環ライン440aを形成することによ
り、第1チャンバ400の上端又は下端付近に冷却剤循
環ライン440aに冷却剤を導入する入口と冷却剤が噴
出する出口を同時に形成することができる。また、本発
明の他の実施形態によると、冷却剤循環ライン440a
を第1チャンバ400の外周面にコイル形状で巻くこと
ができる。このような場合には、第1チャンバ400の
上端に冷却剤の導入口が形成され、反対側である下端に
冷却剤の出口が形成される。
【0049】冷却装置440は冷却剤循環ライン440
aに提供される冷却剤を貯蔵する冷却剤貯蔵部440b
をさらに含むことができる。また、冷却剤循環ライン4
40aには、冷却剤の提供を制御するためのバルブ44
0cが設けられることができる。第1チャンバ400を
加熱する時には、バルブ440cを遮断して冷却剤の供
給を中断させる。
【0050】冷却剤循環ライン440aを通じて冷却剤
を循環させることにより、第1チャンバ400を迅速に
冷却させることができる。即ち、第1冷却部である冷却
剤循環ライン440aを使用して第1チャンバ400に
温度を下降させると同時に、加熱部430を冷却させる
ことができる。
【0051】冷却装置440は冷却剤循環ライン440
aから分岐される分岐ライン440d及び分岐ライン4
40dに設けられるバルブ440cを含む。分岐ライン
440dは冷却剤循環ライン440aにパージガスを提
供する。加熱部430を駆動する前に、第1冷却部44
0内に残留する冷却剤を完全にパージさせ冷却剤を除去
した後に、加熱部430を駆動すると、加熱部430の
加熱効率が極大化される。第1冷却部440に冷却剤が
存在する場合、加熱部430の加熱効率が若干低下され
るためである。
【0052】図7は第1冷却部440に対する他の実施
形態を示す。図7に示すように、第1冷却部である冷却
剤循環ライン440aは第2チャンバ410の外周面に
設けることができる。第1冷却部440を通じて冷却剤
を循環させると、第2チャンバ410がまず迅速に冷却
され、第2チャンバ410は第1チャンバ400から熱
を吸収して第1チャンバ400を冷却させる。
【0053】本発明の他の実施形態によると、冷却剤循
環ライン440aは第1チャンバ400の外周面及び第
2チャンバ410の外周面に同時に設けることもでき
る。このような場合には、加熱部430により加熱され
た第1チャンバ400と加熱部430が付着されている
第2チャンバ410を同時に冷却して冷却効率をさらに
向上させることができる。
【0054】図8は、加熱部430及び第1冷却部44
0に対するさらに他の実施形態を示す。図8に示すよう
に、第1冷却部440の冷却剤循環ライン440aは加
熱部430が配置される軸方向の両側及び加熱部430
の下端又は上端を過ぎるように配置される。図8に示し
た加熱部430及び第1冷却部440の冷却剤循環ライ
ン440aの配置構造は第2チャンバ410に付着させ
る場合に使用される。即ち、第2チャンバ410の外周
面に示したように、第2チャンバ410の外周面を取囲
むように冷却剤循環ライン440aを配置し、第2チャ
ンバの側壁の切開後、切開部に加熱部430のカバー4
30bが第1チャンバ400に向かうように加熱部43
0を配置する。加熱部430に使用されるハロゲンラン
プ組立体は、図では三つ示している。この時、加熱部4
30に対する冷却効率を向上させるためには一つの加熱
部430ごとに冷却剤循環ライン440aが両側と下端
を各々通過することができるように配置されている。
【0055】本発明のウェーハ処理装置40は第1チャ
ンバ400内に収容されているウェーハWの温度を直接
的に下降させるための第2冷却部450を含む。第2冷
却部450は第1チャンバ400内に、第1チャンバ4
00の軸方向と平行に配置される。また、第2冷却部4
50は第1チャンバ400内のウェーハWが収容される
部位の隣接部位に配置される。
【0056】図9は第2冷却部450を概略的に示す。
図9に示すように、第2冷却部450は第1チャンバ4
00内に収容されているウェーハWの側面部位に冷却ガ
スを噴射するようにする。具体的に、第2冷却部450
はウェーハWの側面部位と対向する位置にホール450
bを有する噴射ノズル450aを含む。噴射ノズル45
0aには冷却ガス貯蔵部455が連結されている。第2
冷却部450は冷却ガス貯蔵部455から提供される冷
却ガスを噴射ノズル450aのホール450bを通じて
ウェーハWの側面部位に噴射する。この時、冷却ガスは
ウェーハW間に噴射されることが望ましい。噴射ノズル
450a及びホール450bの位置と個数はウェーハW
の均一な冷却と冷却速度を考慮して適当に調整すること
ができる。
【0057】本発明のウェーハ処理装置40は加熱部4
30を使用してウェーハWの温度を急速に上昇させ、第
1冷却部440及び第2冷却部450を使用してウェー
ハWの温度を急速に下降させることができる。従って、
ボート420に積載されている複数枚のウェーハWを容
易に処理することができる。
【0058】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0の上部に設けられる回転部460をさらに含むことが
できる。回転部460は第1チャンバ400内に収容さ
れるボート420を回転部460がパージした後に回転
させる。従って、回転部460を使用して一定した速度
に回転させることにより、ウェーハWに印加される熱を
均一に伝達することができ、均一に冷却することができ
る。
【0059】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0と連結される反応ガス導入ライン470及び排気ライ
ン480をさらに含む。
【0060】図10は導入ライン470及び排気ライン
480を示す。導入ライン470は第1チャンバ400
の一側に連結され、ウェーハWを処理する時に第1チャ
ンバ400に反応ガスを導入する。また、排気ライン4
80は導入ライン470が連結される一側と向き合う第
1チャンバ400の他側に連結され、ウェーハWを処理
する時に生成された反応副産物を排気する。特に、排気
ライン480は反応副産物の排気だけでなく、第1チャ
ンバ400内の収容空間400aを真空に形成する役割
を有する。即ち、排気ライン480の一側に真空ポンピ
ングが可能である部材例を挙げると、真空ポンプ(図示
せず)を連結して収容空間400aを真空にし、又は収
容空間400aの反応副産物を排出することができるよ
うにする。また、排気ライン480は真空断熱空間と連
結される補助排気ライン480aをさらに含むことがで
きる。これにより、第1チャンバ400を真空に形成す
る時真空断熱空間410aまた真空で形成することがで
きる。また、排気ライン480は加熱部430が配置さ
れる位置に近接するように設けることが望ましい。これ
は、周辺より温度が高い部位で反応副産物が容易に排気
されるためである。
【0061】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0の下方に位置するので、ロードロックチャンバ490
をさらに含む。ロードロックチャンバ490は第1チャ
ンバ400に収容するウェーハWを待機させ、処理され
たウェーハWを保管する。また、ロードロックチャンバ
490にはウェーハのローディング及びアンローディン
グ時にロードロックチャンバ490に雰囲気ガスを導入
するためのガス導入ライン490aとロードロックチャ
ンバ490を真空で形成するためのガス排気ライン49
0bが備えられている。ウェーハWを第1チャンバ40
0にローディングする時はロードロックチャンバ490
内を真空で形成することにより、ウェーハWを第1チャ
ンバ400の真空環境に予め適応させる。また、ウェー
ハWを第1チャンバ400からアンローディングする時
は、ガス導入ライン490aから雰囲気ガスを導入して
ロードロックチャンバ490内を大気圧状態に形成する
ことにより、ウェーハWを外部環境に予め適応させる。
従って、突然な環境変化によりウェーハWに加えられる
ストレスを最少化することができる。
【0062】また、ロードロックチャンバ490はその
一側に設けられるゲートバルブ490cを含む。ゲート
バルブ490cを通じてウェーハWがロードロックチャ
ンバ490内に移送又は搬出される。また、ロードロッ
クチャンバ490は第1チャンバ400にウェーハWを
移送する時、開閉される動作を実施するスロットバルブ
490dを含む。ウェーハWを移送する時にスロットバ
ルブ490dを開けて、ウェーハWを処理する時にスロ
ットバルブ490dは閉鎖される。スロットバルブ49
0dは第1チャンバ400とロードロックチャンバ49
0を分離させる役割を有する。
【0063】ウェーハ処理装置40はロードロックチャ
ンバ490の下方に配置され、上下駆動が可能であるウ
ェーハ移送部500を含む。移送部500は主に上下駆
動をするために、リフターを使用する。移送部500は
第1チャンバ400とロードロックチャンバ490間に
ウェーハWを搭載したボートを移送する。
【0064】ウェーハ処理装置40は第1チャンバ40
0と連結されるリモートプラズマ発生体510を含む。
リモートプラズマ発生体510は第1チャンバ400内
に導入される反応ガスを励起させる。励起された反応ガ
スはプラズマ状態にウェーハW上に導入されウェーハを
処理する。
【0065】本発明によるウェーハ処理装置は、同一空
間内で複数枚のウェーハWをインサイチュに処理するこ
とができる。従って、処理装置を使用してウェーハWを
エッチング処理する場合、生産性は極大化される。
【0066】本発明のエッチング方法は、ウェーハに印
加される温度条件及び複数枚のウェーハについて工程を
実施することを除外してはウェーハ処理方法と同一にウ
ェーハを処理することができる。また、本発明によるエ
ッチング装置はウェーハ処理装置と類似する構成を有す
る。
【0067】本発明によるエッチング方法及びエッチン
グ装置を使用してウェーハ上に形成されている任意の物
質をエッチングする場合、生産性の向上を期待すること
ができる。特に、任意の物質が自然酸化物である場合に
本発明によるエッチング方法及びエッチング装置を使用
することが特に適している。
【0068】多層配線構造を有する半導体装置の製造で
は、ウェーハが大気中に露出される場合が頻繁に発生す
るために、ウェーハ上には自然酸化物が成長する。自然
酸化物は半導体装置を不良にするソースであるために、
自然酸化物をエッチングすることが望ましい。この時、
自然酸化物をエッチングする場合、複数枚のウェーハを
本発明によるエッチング方法及び装置を使用する場合に
は生産性を極大化させることができる。また、同一空間
内でインサイチュにより、自然酸化物をエッチングする
ことによって、生産性をさらに向上させることができ
る。また、エッチング装置は独立された構成を有する装
置であるために、多少の空間的制約及び経済的制約があ
る。しかし、各々の部材が設けられる従来の装置的構成
に比べては空間的制約及び経済的制約が節減される。
【0069】自然酸化物のエッチング 以下、本発明のエッチング方法及びエッチング装置を使
用して自然酸化物をエッチングする実施形態を図面を参
照して具体的に説明する。
【0070】図11は自然酸化物のエッチングのための
温度条件を示すタイミングチャートである。
【0071】ウェーハ上に多層配線構造を有する半導体
装置を製造する。半導体装置は多層配線構造だけでな
く、コンタクト構造物を有する。多層配線構造を形成す
るためには、ウェーハが大気中に頻繁に露出される。ウ
ェーハ上のシリコンは大気中の酸素と接触して、ウェー
ハの最上部位及びコンタクト部位の低部に自然酸化物が
成長する。
【0072】このように、自然酸化物が成長されている
ウェーハWはボート420に続けて積載される。また、
ボート420に例えば、25枚乃至100枚のウェーハ
Wが積載された場合、ボート420はウェーハ処理装置
40のロードロックチャンバ490に移送される。
【0073】ウェーハWを積載したボート420をロー
ドロックチャンバ490に導入する際には、ロードロッ
クチャンバ490のゲートバルブ490cがオープンさ
れる。また、ロードロックチャンバ490にボート42
0を導入した後、ゲートバルブ490cが閉鎖される。
その後に、ガス排気ライン490bを通じて排気させ、
ロードロックチャンバ490の内部を真空に形成する。
この時、ロードロックチャンバ490の真空雰囲気はエ
ッチングからなる第1チャンバ400の真空雰囲気と同
様の真空度を有する。
【0074】ロードロックチャンバ490に真空雰囲気
が形成された後、ロードロックチャンバ490のスロッ
トバルブ490dがオープンされる。続いて、移送部5
00が上昇してボート420を第1チャンバ400内の
収容空間400aに移送させる。回転部460はボート
420の上部をパージする。また、移送部500は下降
し、スロットバルブ490dは閉鎖される。従って、第
1チャンバ400内に例えば、100枚のウェーハWを
積載したボート420が収容される。
【0075】その後、ウェーハWが積載されたボート4
20を収容する第1チャンバ400は排気ライン480
を通じて真空化される。この時、第1チャンバ400と
第2チャンバ410間の真空断熱空間410aも補助排
気ライン480aを通じて排気され真空化される。
【0076】また、第1チャンバ400は約20℃の温
度を有するように調整される(段階S110)、温度は
自然酸化物をエッチングするのに適合した温度である。
この時、ボート420は回転部460により続けて回転
するためにウェーハWが均一な温度分布を有することに
なる。温度は冷却剤循環ライン440aを循環する冷却
剤により調節される。例えば、冷却剤循環ライン440
aに液化窒素又は冷却水を循環させることにより、温度
を調節することができる。また、第2冷却部450を通
じて窒素ガスをボート420に積載されているウェーハ
Wに噴射させて温度を調整することもできる。
【0077】続いて、約20℃の温度で第1チャンバ4
00内に自然酸化物をエッチングするためのエッチング
ガスが反応ガス導入ライン470を通じて導入される。
これにより、ウェーハ上に形成されている自然酸化物が
エッチングされる(段階S112)。エッチングガスと
してフッ素化合物を含むNF3を使用し、キャリアガス
として窒素及び水素が混合された混合ガスを使用する。
エッチングガスはリモートプラズマ発生体510を使用
して励起された状態でボート420内に導入される。自
然酸化物のエッチングは約30秒間実施してウェーハ上
に形成された数Å程度の自然酸化物をエッチングする。
【0078】自然酸化物をエッチングした後に第1チャ
ンバの温度を約150℃に急速上昇させる(段階S11
4)。この時、急速上昇は約120秒以内に実施され
る。この時の温度の上昇速度は65℃/min程度であ
る。温度の急速上昇は加熱部430を使用して実施す
る。また、温度を急速上昇させる前に、第1冷却部であ
る冷却剤循環ライン440aに分岐ライン440dを通
じてパージガスを提供して第1冷却部である冷却剤循環
ライン440aに残留する冷却剤を完全に除去する。こ
れは、温度を急速上昇させる時の効率を上昇させるため
である。温度が上昇されながら、自然酸化物をエッチン
グする時に生成されたフッ化珪素のような反応副産物が
気化を始めながら排気される。従って、温度上昇の間に
反応副産物は部分的にウェーハから分離される。
【0079】また、150℃の温度に第1チャンバ40
0及びウェーハを加熱する(段階S116)。自然酸化
物をエッチングする時に生成されたフッ化珪素のような
反応副産物が大部分気化され、反応ガス排気ライン48
0を通じて大部分が排気される。150℃の温度に加熱
して反応副産物が気化され、これを排気ラインを通じて
排気させ、反応副産物をウェーハから完全に分離除去す
る。従って、反応副産物がウェーハの上部及びチャンバ
に付着されることを抑制させることができる。ここで、
温度上昇及び高温維持時間(段階S114及びS116
を実施する時間)は約180秒である。
【0080】続いて、第1及び第2チャンバ400、4
10内部の温度を約20℃の温度に急速に下降させる
(段階S118)。即ち、150℃から20℃に下降さ
せる。温度の下降は第1冷却部である冷却剤循環ライン
440a及び第2冷却部450により実施される。即
ち、第1冷却部である冷却剤循環ライン440aに冷却
剤を循環させ、第1チャンバ400を冷却させ第1チャ
ンバ400の内部の温度を下降させる。また、第2冷却
部450を通じてウェーハWに冷却ガスを噴射すること
により、ウェーハWを冷却させると同時に、第1チャン
バ400内部の温度を下降させる。温度の下降は約30
0秒以内に実施される。この時、温度の下降速度は26
℃/min程度である。
【0081】また、約20℃の温度で自然酸化物をエッ
チングされたウェーハを安定化させる(段階S12
0)。その後、エッチング工程を終わったウェーハWは
第1チャンバ400から搬出される。
【0082】温度が下降すると、再び第1チャンバ40
0とロードロックチャンバ490間にあるスロットバル
ブ490dがオープンされる。その後、移送部500は
上昇してウェーハWを積載したボート420を支持し、
回転部460からボート420を分離させる。
【0083】再び、移送部500は下降してロードロッ
クチャンバ490内にボート420を収容する。そうす
ると、スロットバルブ490dは閉鎖される。
【0084】その後、雰囲気ガス導入ライン490aを
通じて大気圧下の雰囲気ガス、例えば、窒素ガスを導入
し、ロードロックチャンバ490を大気圧に維持させ
る。大気圧を維持した状態で、スロットバルブ490d
がオープンされ、ウェーハを収納するボート420がロ
ードロックチャンバ490から搬出される。
【0085】以後、S110乃至S120段階を反復的
に実施することにより、複数のウェーハ上部に形成され
ている自然酸化物をエッチングする。
【0086】このように、エッチング方法及びエッチン
グ装置を使用することにより、複数のウェーハ上に形成
されている自然酸化物を容易にエッチングすることがで
きる。しかも、適切な温度調整を通じて反応副産物から
ウェーハ及び前記装置を保護することができる。特に、
前記方法及び装置は複数枚のウェーハを対象にインサイ
チュ工程を実施する。自然酸化物のエッチングはドライ
エッチングであるために、本発明によるエッチング方法
及び装置を使用する場合にドライエッチングによりウェ
ーハに加えられる損傷を最少化することができる。
【0087】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分
野において通常の知識を有するものであれば本発明の思
想と精神を離れることなく、本発明の実施例を修正また
は変更できるであろう。
【0088】
【発明の効果】本発明によると、ウェーハの処理を容易
に実施することができる。特に、室温及び高温がインサ
イチュにより交代する処理を容易に実施することができ
る。
【0089】また、本発明によると、ウェーハ上に形成
された自然酸化物を容易にエッチングすることができ
る。特に、複数枚のウェーハを対象に自然酸化物のエッ
チングからなるために、生産性が向上される効果を期待
することができる。しかし、一つのウェーハを対象とす
る半導体製造工程にも使用することができる。本発明の
方法は多層配線構造を有する最近の半導体装置の製造に
特に適している。
【0090】また、本発明のウェーハ処理及びエッチン
グ装置は独立された構成を有するために、半導体装置の
製造のための工程装置間に容易に配置することができ
る。従って、空間的制約及び経済的制約を最少化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のウェーハ上に成長されている自然酸化
層を示す断面図である。
【図2】 従来のコンタクト構造を有するウェーハ上に
成長されている自然酸化層を示す断面図である。
【図3】 本発明の一実施形態によるウェーハの処理方
法を説明するための工程図である。
【図4】 本発明の一実施形態によるウェーハの処理装
置を説明するための概略的な構成図である。
【図5】 図4に配置される加熱部の概略的な構成を示
す断面図である。
【図6】 図4の第1冷却部の一例を示す。
【図7】 第1冷却部の他の実施形態を示す。
【図8】 加熱部及び第1冷却部のまた他の実施形態を
示す。
【図9】 図4に配置される第2冷却部を説明するため
の概略的な構成図である。
【図10】 図4に配置される導入ライン及び排気ライ
ンを説明するための概略的な断面図である。
【図11】 本発明の一実施形態によるウェーハのエッ
チング方法での温度変化を説明するためのタイミングチ
ャートである。
【符号の説明】
40…ウェーハ処理装置、 400…第1チャンバ、 400a…収容空間、 410…第2チャンバ、 410a…真空断熱空間、 420…ボート、 430…加熱部、 440a…冷却剤循環ライン、 440b…冷却剤貯蔵部、 440c…バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安 在 赫 大韓民国京畿道水原市八達区霊通洞1052− 2番地 黄骨双龍アパート245棟603号 (72)発明者 蔡 勝 基 大韓民国ソウル特別市瑞草区方背洞1038番 地 大宇孝令アパート103棟701号 (72)発明者 金 在 旭 大韓民国ソウル特別市江南区大峙洞511番 地 美道アパート206棟806号 Fターム(参考) 5F004 AA09 AA14 BA03 BB05 BB25 BB26 BC04 CA04 DA17 DA24 DA25 DB03

Claims (72)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェーハ周辺の温度を第1の温度に調整
    する段階i)と、 前記第1の温度で前記ウェーハの上部に反応ガスを導入
    して前記ウェーハを処理する段階ii)と、 前記ウェーハ周辺の温度を前記第1の温度より高い第2
    の温度まで急速上昇させ前記ウェーハを処理する時に生
    成された反応副産物を前記ウェーハから部分的に分離さ
    せる段階iii)と、 前記第2の温度に前記ウェーハを維持させ、前記反応副
    産物の大部分を前記ウェーハ周辺から分離する段階i
    v)とを備え、 前記i)乃至iv)段階は同一空間内でインサイチュに
    実施することを特徴とするウェーハの処理方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の温度は15乃至30℃である
    ことを特徴とする請求項1に記載のウェーハの処理方
    法。
  3. 【請求項3】 前記第1の温度は冷却剤として、液化窒
    素、二酸化炭素又は冷却水を使用して調整することを特
    徴とする請求項2に記載のウェーハの処理方法。
  4. 【請求項4】 前記冷却剤は少なくとも一つの冷却剤が
    混合された混合物であることを特徴とする請求項3に記
    載のウェーハの処理方法。
  5. 【請求項5】 前記ウェーハの処理は前記反応ガスを使
    用して前記ウェーハ上に形成された自然酸化物をエッチ
    ングすることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの
    処理方法。
  6. 【請求項6】 a)前記自然酸化物のエッチングは、 b)前記反応ガスとしてフッ素化合物を含み、 窒素ガス、水素ガス及びこれらの混合ガスにより構成さ
    れるグループから選択されるいずれか一つをキャリアガ
    スに使用し、 c)リモートプラズマを使用することを特徴とする請求
    項5に記載のウェーハの処理方法。
  7. 【請求項7】 前記フッ素化合物はNF3であることを
    特徴とする請求項6に記載のウェーハの処理方法。
  8. 【請求項8】 前記自然酸化物のエッチングは20乃至
    40秒間実施されることを特徴とする請求項5に記載の
    ウェーハの処理方法。
  9. 【請求項9】 前記自然酸化物のエッチングは30秒間
    実施されることを特徴とする請求項8に記載のウェーハ
    の処理方法。
  10. 【請求項10】 前記第2の温度は100乃至200℃
    であることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの処
    理方法。
  11. 【請求項11】 前記第1の温度から第2の温度までの
    温度上昇速度は分当り35乃至92.5℃であることを
    特徴とする請求項1に記載のウェーハの処理方法。
  12. 【請求項12】 前記第2の温度はハロゲンランプを使
    用して上昇させることを特徴とする請求項11に記載の
    ウェーハの処理方法。
  13. 【請求項13】 前記iv)段階で前記反応副産物は前
    記ウェーハの周辺に気化(vaporizing)され
    ることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの処理方
    法。
  14. 【請求項14】 前記iii)及びiv)段階は150
    乃至210秒間実施することを特徴とする請求項1に記
    載のウェーハの処理方法。
  15. 【請求項15】 前記iii)及びiv)段階は180
    秒間実施することを特徴とする請求項14に記載のウェ
    ーハの処理方法。
  16. 【請求項16】 前記処理方法は複数枚のウェーハに対
    する処理からなることを特徴とする請求項1に記載のウ
    ェーハの処理方法。
  17. 【請求項17】 前記処理方法は、前記ウェーハ周辺の
    温度を前記第2の温度から前記第1の温度まで下降させ
    る段階V)をさらに備えることを特徴とする請求項1に
    記載のウェーハの処理方法。
  18. 【請求項18】 前記第2の温度から第1の温度までの
    温度下降速度は分当り14乃至37℃であることを特徴
    とする請求項17に記載のウェーハの処理方法。
  19. 【請求項19】 前記v)段階において、前記第1の温
    度には冷却剤として液化窒素、二酸化炭素又は冷却水を
    使用して下降させることを特徴とする請求項17に記載
    のウェーハの処理方法。
  20. 【請求項20】 前記冷却剤は少なくとも一つの冷却剤
    が混合された混合物であることを特徴とする請求項19
    に記載のウェーハの処理方法。
  21. 【請求項21】 前記v)段階は前記i)乃至iv)段
    階と同一空間内でインサイチュに実施することを特徴と
    する請求項17に記載のウェーハの処理方法。
  22. 【請求項22】 前記処理方法は複数枚のウェーハに対
    する処理からなることを特徴とする請求項17に記載の
    ウェーハの処理方法。
  23. 【請求項23】 任意の物質で形成されている複数枚の
    ウェーハが導入されたチャンバ内の温度を前記物質をエ
    ッチングするのに適合した15乃至30℃に調整する段
    階i)と、 前記15乃至30℃の温度で前記チャンバ内に前記物質
    をエッチングするためのエッチングガスを導入して前記
    ウェーハ上に形成されている物質をドライエッチングす
    る段階ii)と、 前記チャンバ内の温度を100乃至200℃まで急速上
    昇させ、前記ウェーハを加熱して前記物質をエッチング
    する時に生成された反応副産物を部分的に気化及び排気
    させる段階iii)と、 前記100乃至200℃の温度で前記チャンバ及び前記
    ウェーハを維持して前記反応副産物の大部分を気化及び
    排気させ、前記反応副産物が前記ウェーハ上部及び前記
    チャンバ内に付着されることを抑制させる段階iv)
    と、 前記チャンバ内の温度を前記15乃至30℃に下降さ
    せ、前記物質をエッチングするに適合した15乃至30
    ℃の温度に再調整する段階v)を備え、 前記i)乃至v)段階は同一空間内でインサイチュに実
    施することを特徴とエッチング方法。
  24. 【請求項24】 前記i)段階で、前記物質をエッチン
    グするに適合した温度は冷却剤として、液化窒素、二酸
    化炭素又は冷却水を使用して調整することを特徴とする
    請求項23に記載のエッチング方法。
  25. 【請求項25】 前記冷却剤は少なくとも一つの冷却剤
    が混合された混合物であることを特徴とする請求項24
    に記載のエッチング方法。
  26. 【請求項26】 a)前記物質は自然酸化物を含み、前
    記自然酸化物のエッチングは、 b)前記エッチングガスとしてフッ素化合物を含み、 窒素ガス、水素ガス及びこれらの混合ガスにより構成さ
    れるグループから選択されるいずれか一つをキャリアガ
    スに使用し、 c)リモートプラズマを使用することを特徴とする請求
    項23に記載のエッチング方法。
  27. 【請求項27】 前記フッ素化合物はNF3であること
    を特徴とする請求項26に記載のエッチング方法。
  28. 【請求項28】 前記自然酸化物のエッチングは20乃
    至40秒間実施することを特徴とする請求項26に記載
    のエッチング方法。
  29. 【請求項29】 前記自然酸化物のエッチングは30秒
    間実施することを特徴とする請求項28に記載のエッチ
    ング方法。
  30. 【請求項30】 前記15乃至30℃の温度から100
    乃至200℃の温度までの温度上昇速度は分当り35乃
    至92.5℃であることを特徴とする請求項23に記載
    のエッチング方法。
  31. 【請求項31】 前記iii)及びiv)段階は150
    乃至210秒間実施することを特徴とする請求項23に
    記載のエッチング方法。
  32. 【請求項32】 前記iii)及びiv)段階は180
    秒間実施することを特徴とする請求項31に記載のエッ
    チング方法。
  33. 【請求項33】 前記100乃至200℃の温度から1
    5乃至30℃温度までの温度下降速度は14乃至37℃
    であることを特徴とする請求項23に記載のエッチング
    方法。
  34. 【請求項34】 ウェーハを収容するための第1チャン
    バと、 前記第1チャンバを収容し、その内面が前記第1チャン
    バの外面と対向して真空断熱空間を形成する第2チャン
    バと、 前記第1チャンバに輻射熱を印加して第1チャンバを加
    熱するための加熱手段と、 前記第1チャンバの外部に備えられ、前記第1チャンバ
    を冷却するための第1冷却手段と、 前記第1チャンバ内に配置され、前記ウェーハ及び前記
    第1チャンバを下降させるための第2冷却手段とを含む
    ことを特徴とするウェーハの処理装置。
  35. 【請求項35】 前記第1冷却手段は前記第1チャンバ
    の外周面に備えられていることを特徴とする請求項34
    に記載のウェーハの処理装置。
  36. 【請求項36】 前記第1冷却手段は、前記第1チャン
    バの外周面上に第1チャンバの軸方向に冷却剤が流れる
    ように、前記第1チャンバを軸方向へ複数個のラインが
    配置され、前記第1チャンバの一端部では少なくとも一
    つの隣接するラインと連結される冷却剤循環ラインであ
    り、 前記冷却剤循環ラインと連結される冷却剤貯蔵部と、 前記冷却剤循環ラインに設けられ、前記冷却剤の提供を
    制御する(in/out)バルブをさらに含むことを特
    徴とする請求項35に記載のウェーハの処理装置。
  37. 【請求項37】 前記隣接ラインは前記第1チャンバの
    上側端部又は下側端部に選択的に連結されることを特徴
    とする請求項36に記載のウェーハの処理装置。
  38. 【請求項38】 前記冷却剤循環ラインは第1チャンバ
    の外周面に取囲まれていることを特徴とする請求項36
    に記載のウェーハの処理装置。
  39. 【請求項39】 前記冷却剤循環ラインにパージガスを
    提供する分岐ラインをさらに含むことを特徴とする請求
    項36に記載のウェーハの処理装置。
  40. 【請求項40】 前記第1冷却手段は、前記第2チャン
    バの外周面上に第2チャンバの軸方向に冷却剤が流れる
    ように、前記第1チャンバを軸方向に複数個のラインが
    配置され、前記第2チャンバの一端部では少なくとも一
    つの隣接するラインと連結される冷却剤循環ラインであ
    り、 冷却剤循環ラインと連結される冷却剤貯蔵部と、 前記冷却剤循環ラインに設けられ、前記冷却剤の提供を
    制御する(in/out)バルブをさらに含むことを特
    徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装置。
  41. 【請求項41】 前記冷却剤循環ラインは第2チャンバ
    の外周面に取囲まれていることを特徴とする請求項40
    に記載のウェーハの処理装置。
  42. 【請求項42】 前記第1冷却手段は前記冷却剤循環ラ
    インから分岐されることを特徴とする請求項40に記載
    のウェーハの処理装置。
  43. 【請求項43】 前記第1冷却手段は前記第2チャンバ
    と第2チャンバの外周面に同時に取囲まれていることを
    特徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装置。
  44. 【請求項44】 前記第1チャンバは複数枚のウェーハ
    及び複数個のウェーハをローディングするためのボート
    を収容するための収容空間を有することを特徴とする請
    求項34に記載のウェーハの処理装置。
  45. 【請求項45】 前記第1チャンバの厚さは第2チャン
    バの厚さより薄いことを特徴とする請求項34に記載の
    ウェーハの処理装置。
  46. 【請求項46】 前記第1チャンバ及び第2チャンバは
    優れる熱導電率を有する金属材質で形成されることを特
    徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装置。
  47. 【請求項47】 前記金属はアルミニウム又はアルミニ
    ウム合金であることを特徴とする請求項46に記載のウ
    ェーハの処理装置。
  48. 【請求項48】 前記加熱手段は前記第2チャンバの内
    周面に前記第2チャンバの軸方向に平行に配置されるハ
    ロゲンランプ組立体であることを特徴とする請求項34
    に記載のウェーハの処理装置。
  49. 【請求項49】 前記ハロゲンランプ組立体は、 前記第2チャンバの軸方向に平行に配置されるハロゲン
    ランプと、 前記ハロゲンランプをカバーリングして外部から保護す
    るカバーを含むことを特徴とする請求項48に記載のウ
    ェーハの処理装置。
  50. 【請求項50】 前記ハロゲンランプ組立体のハロゲン
    ランプは少なくとも二つであることを特徴とする請求項
    48に記載のウェーハの処理装置。
  51. 【請求項51】 前記ハロゲンランプ組立体は透明材質
    の保護カバーを有することを特徴とする請求項48に記
    載のウェーハの処理装置。
  52. 【請求項52】 前記保護カバーは石英材質であること
    を特徴とする請求項51に記載のウェーハの処理装置。
  53. 【請求項53】 前記第2チャンバの側面一部分はカッ
    ティングされ、前記加熱手段が前記カッティング部分内
    に挿入されることを特徴とする請求項48に記載のウェ
    ーハの処理装置。
  54. 【請求項54】 前記第1冷却手段は前記加熱手段を軸
    方向に設けることを特徴とする請求項34に記載のウェ
    ーハの処理装置。
  55. 【請求項55】 前記第2冷却手段は前記第1チャンバ
    の軸方向に平行に前記第1チャンバ内に配置され、前記
    第1チャンバ内に収容されているウェーハの側面部位に
    冷却ガスを噴射し、前記ウェーハの温度を下降させるこ
    とを特徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装
    置。
  56. 【請求項56】 前記第2冷却手段は、 前記第1チャンバ内に収容され、前記ウェーハの側面部
    位と対向する位置にホールを有する噴射ノズルであり、 前記噴射ノズルと連結され、前記噴射ノズルに前記冷却
    ガスを供給する冷却ガス貯蔵部とをさらに含むことを特
    徴とする請求項55に記載のウェーハの処理装置。
  57. 【請求項57】 前記噴射ノズルは少なくとも二つであ
    ることを特徴とする請求項56に記載のウェーハの処理
    装置。
  58. 【請求項58】 前記第1チャンバに収容されている前
    記ウェーハを回転させるための回転手段をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装
    置。
  59. 【請求項59】 前記装置は、 前記第1チャンバに連結され、前記ウェーハを処理する
    ための反応ガスを前記第1チャンバに導入するための反
    応ガス導入ラインと、 前記反応ガスを使用して前記ウェーハを処理する時に生
    成された反応副産物を排気し、前記第1チャンバ及び前
    記真空断熱空間を真空化するための排気ラインをさらに
    含むことを特徴とする請求項34に記載のウェーハの処
    理装置。
  60. 【請求項60】 前記排気ラインは前記真空断熱空間と
    連結される補助排気ラインをさらに含むことを特徴とす
    る請求項59に記載のウェーハの処理装置。
  61. 【請求項61】 前記装置は、 前記第1チャンバと連結され、前記第1チャンバに収容
    するウェーハを待機及び保管するためのロードロックチ
    ャンバと、 前記ロードロックチャンバの下方に配置され、上下駆動
    により前記第1チャンバとロードロックチャンバとの間
    に前記ウェーハを移送するための移送手段をさらに含む
    ことを特徴とする請求項34に記載のウェーハの処理装
    置。
  62. 【請求項62】 前記装置は、 前記第1チャンバと連結されるリモートプラズマ発生体
    をさらに含み、前記リモートプラズマを使用して前記ウ
    ェーハを処理することを特徴とする請求項34に記載の
    ウェーハの処理装置。
  63. 【請求項63】 前記ロードロックチャンバの開閉のた
    めに前記第1チャンバと前記ロードロックチャンバ間に
    設けられるスロットバルブと、 前記ロードロックチャンバ内にボードをロード及びアン
    ロードさせるために、前記ロードロックチャンバの一側
    に設けられるゲートバルブと、 前記ロードロックチャンバを大気圧又は真空に維持する
    ために、ロードロックチャンバに連結されるガス導入ラ
    インとガス排気ラインをさらに含むことを特徴とする請
    求項61に記載のウェーハの処理装置。
  64. 【請求項64】 複数枚のウェーハが積載されているボ
    ートを収容し、エッチングガスを導入して前記ウェーハ
    上の形成されている物質をエッチングするための第1チ
    ャンバと、 前記第1チャンバを収容し、その内面が前記第1チャン
    バの外面と対向して真空断熱空間を形成する第2チャン
    バと、 前記第2チャンバ内周面に配置され、前記第1チャンバ
    を加熱して前記ウェーハに熱を印加するための加熱手段
    と、 前記第1チャンバ外周面に配置され、前記第1チャンバ
    を冷却させるための第1冷却手段と、 前記第1チャンバ内に配置され、前記第1チャンバ及び
    ウェーハを冷却させるための第2冷却手段と、 前記ボートを回転させ、前記ボートに積載されているウ
    ェーハを均一に加熱及び冷却させるための回転手段と、 前記第1チャンバに接続され、前記ボートを待機及び保
    管するためのロードロックチャンバと、 前記ロードロックチャンバに備えられ、前記第1チャン
    バとロードロックチャンバとの間で、前記ボートを移送
    するための移送手段とを含むことを特徴とするエッチン
    グ装置。
  65. 【請求項65】 前記第1チャンバの壁厚さは第2チャ
    ンバの壁厚さより薄いことを特徴とする請求項64に記
    載のエッチング装置。
  66. 【請求項66】 前記装置は、 前記第1チャンバに連結され、前記ウェーハを処理する
    ための反応ガスを前記第1チャンバに導入するための反
    応ガス導入ラインと、 前記反応ガスを使用して前記ウェーハを処理する時に生
    成された反応副産物を排気し、前記第1チャンバ及び前
    記真空断熱空間を真空化するための排気ラインをさらに
    含むことを特徴とする請求項64に記載のエッチング装
    置。
  67. 【請求項67】 前記第1チャンバと連結されるリモー
    トプラズマ発生体をさらに含み、前記リモートプラズマ
    を使用して前記ウェーハを処理することを特徴とする請
    求項66に記載のエッチング装置。
  68. 【請求項68】 前記加熱手段は前記第2チャンバの内
    周面の前記排気ライン付近に前記第2チャンバの軸方向
    に平行に配置されているハロゲンランプ組立体であるこ
    とを特徴とする請求項64に記載のエッチング装置。
  69. 【請求項69】 前記第1冷却手段は、前記第1チャン
    バの外周面上に第1チャンバの軸方向に冷却剤が流れる
    ように、前記第1チャンバを軸方向へ複数個のラインが
    配置され、前記第1チャンバの一端部では少なくとも一
    つの隣接するラインと連結される冷却剤循環ラインであ
    り、 前記冷却剤循環ラインと連結される冷却剤貯蔵部と、 前記冷却剤循環ラインに設けられ、前記冷却剤の提供を
    制御する(in/out)バルブをさらに含むことを特
    徴とする請求項64に記載のエッチング装置。
  70. 【請求項70】 前記冷却剤供給ラインから分岐され、
    前記冷却剤供給ラインにパージガスを供給する分岐ライ
    ンをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載のエ
    ッチング装置。
  71. 【請求項71】 前記第2冷却手段は前記第1チャンバ
    の軸方向に平行に配置され、前記第1チャンバ内に収容
    されているウェーハの側面部位に冷却ガスを噴射し、前
    記ウェーハを冷却させるために、前記ウェーハ側面部位
    に対向する位置に少なくとも一つのホールを有する噴射
    ノズルであり、前記噴射ノズルと連結され、前記噴射ノ
    ズルに前記冷却ガスを供給する冷却剤貯蔵部とをさらに
    含むことを特徴とする請求項64に記載のエッチング装
    置。
  72. 【請求項72】 前記ロードロックチャンバの開閉のた
    めに前記第1チャンバと前記ロードロックチャンバ間に
    設けられるスロットバルブと、 前記ロードロックチャンバ内にボードをロード及びアン
    ロードさせるために、前記ロードロックチャンバの一側
    に設けられるゲートバルブと、 前記ロードロックチャンバを大気圧又は真空に維持する
    ために、ロードロックチャンバに連結されるガス導入ラ
    インとガス排気ラインをさらに含むことを特徴とする請
    求項64に記載のエッチング装置。
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