JP2009049413A - パルスレーザアニールシステムアーキテクチャー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の実施形態は、半導体基板をアニールするための方法及び装置を提供する。本発明の一実施形態は、基板を支持するように構成された第1の基板支持体と、基板を支持するように構成された第2の基板支持体と、上記第1の基板支持体に結合され且つ処理ゾーンと第1のローディングゾーンとの間で上記第1の基板支持体を移動させるように構成されたシャトルとを備え、上記処理ゾーンは、上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体を交互に収容するように構成された処理空間を有しているような半導体処理チャンバを提供する。
【選択図】 図4A
Description
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、半導体デバイスを製造するための装置に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、基板を熱処理するための装置に関する。
[0002]半導体処理中に、基板は、種々な化学及び/又は物理反応が起こる高い温度まで加熱されることがある。基板を加熱するために、熱処理が通常使用される。アニールのような典型的な熱処理は、短い時間において比較的に大量の熱エネルギーを基板に与え、その後その熱処理を終了するように急速にそのウエハを冷却することを必要としている。現在使用されている熱処理の実施例として、急速加熱処理(RTP)及びインパルス(スパイク)アニールがある。このような処理は広く使用されているのであるが、現在の技法は理想的なものではない。現在の技法では、ウエハの温度を低下させるのがあまりにも遅く、ウエハをあまりにも長い間高温に曝してしまう傾向となってしまっている。これらの問題は、ウエハのサイズが増大し、スイッチング速度が増大し及び/又は特徴部のサイズが減少するにつれて、より厳しいものとなってくる。
Claims (15)
- 基板を支持するように構成された第1の基板支持体と、
基板を支持するように構成された第2の基板支持体と、
上記第1の基板支持体に結合され且つ処理ゾーンと第1のローディングゾーンとの間で上記第1の基板支持体を移動させるように構成されたシャトルと、
を備え、上記処理ゾーンは、上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体を交互に収容するように構成された処理空間を有している、
半導体処理チャンバ。 - 上記シャトルは、上記第2の基板支持体にも結合され且つ上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体を同時に移動させるように構成されており、上記シャトルは、第1の位置と、第2の位置とを有しており、上記シャトルが上記第1の位置にある時には、上記第1の基板支持体は上記第1のローディングゾーンにあり且つ上記第2の基板支持体は上記処理ゾーンにあり、上記シャトルが上記第2の位置にある時には、上記第1の基板支持体は上記処理ゾーンにあり且つ上記第2の基板支持体は上記第2のローディングゾーンにある、請求項1に記載の半導体処理チャンバ。
- 上記処理ゾーンに配設され、アニール領域へエネルギーを投射するように構成されたエネルギー源を更に備え、上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体は、基板の望ましい部分を上記アニール領域と整列させるように構成されている、請求項1に記載の半導体処理チャンバ。
- 上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体の各々は、
基板を固定するように構成された基板チャックと、
上記基板チャックを第1の方向に沿って並進移動させるように構成された第1のステージと、
上記基板チャックを第2の方向に沿って並進移動させるように構成された第2のステージと、
上記基板チャックを上記基板チャックの中心軸の周りに回転させるように構成された回転機構と、
を備える、請求項3に記載の半導体処理チャンバ。 - 上記第1の基板支持体及び上記第2の基板支持体の各々は、更に、上記基板チャックに配置された基板を加熱又は冷却するように構成された温度制御アセンブリを備える、請求項4に記載の半導体処理チャンバ。
- 上記エネルギー源は、パルス化レーザエネルギーを投射するように構成されている、請求項3に記載の半導体処理チャンバ。
- 処理ゾーン、第1のローディングゾーン及び第2のローディングゾーンを有する処理チャンバと、
上記第1のローディングゾーンと上記処理ゾーンとの間で基板を支持して移送するように構成された第1の基板支持アセンブリと、
上記第2のローディングゾーンと上記処理ゾーンとの間で基板を支持して移送するように構成された第2の基板支持アセンブリと、
上記第1の基板支持アセンブリ及び上記第2の基板支持アセンブリを上記処理ゾーンに交互に配置するように構成されたシャトルと、
上記処理ゾーンにおけるアニール領域へエネルギーを投射するように構成されたエネルギー源と、
を備えるアニールシステム。 - 上記第1のローディングゾーン及び上記第2のローディングゾーンは、上記処理ゾーンの互いに反対側に配置されており、上記シャトルは、第1の位置及び第2の位置を有しており、上記シャトルが上記第1の位置にある時には、上記第1の基板支持アセンブリは上記第1のローディングゾーンにあり且つ上記第2の基板支持アセンブリは上記処理ゾーンにあり、上記シャトルが上記第2の位置にある時には、上記第1の基板支持アセンブリは上記処理ゾーンにあり且つ上記第2の基板支持アセンブリは上記第2のローディングゾーンにある、請求項7に記載のアニールシステム。
- 上記処理ゾーンを上記第1のローディングゾーン及び上記第2のローディングゾーンから選択的に分離するためのドアを更に備える、請求項7に記載のアニールシステム。
- 上記第1の基板支持アセンブリ及び上記第2の基板支持アセンブリの各々は、
基板を固定するように構成された基板チャックと、
上記基板チャックを第1の方向に沿って並進移動させるように構成された第1のステージと、
上記基板チャックを第2の方向に沿って並進移動させるように構成された第2のステージと、
上記基板チャックを上記基板チャックの中心軸の周りに回転させるように構成された回転機構と、
を備える、請求項7に記載のアニールシステム。 - 上記第1の基板支持アセンブリ及び上記第2の基板支持アセンブリの各々は、更に、上記基板チャックに配置された基板を加熱又は冷却するように構成された温度制御アセンブリを備える、請求項10に記載のアニールシステム。
- 半導体基板を処理するための方法において、
第1のローディングゾーンに配置された第1の基板支持アセンブリに第1の基板をローディングするステップと、
上記第1のローディングゾーンにおいて上記第1の基板を予熱するステップと、
上記第1の基板を処理ゾーンに配置するため上記第1の基板支持アセンブリを上記処理ゾーンへ移動させるステップと、
上記第1の基板の第1の領域を上記処理ゾーンに配設されたエネルギー源のアニール領域と整列させるステップと、
上記エネルギー源を使用して上記第1の基板の上記第1の領域へパルス化エネルギーを投射するステップと、
を備えた方法。 - 上記第1の基板の第2の領域を上記エネルギー源の上記アニール領域と整列させるステップと、
上記エネルギー源を使用して上記第1の基板の上記第2の領域へパルス化エネルギーを投射するステップと、
を更に備えた、請求項12に記載の方法。 - 上記第1の基板を上記エネルギー源と整列させ上記第1の基板へパルス化エネルギーを投射している時に、第2の基板支持アセンブリに第2の基板をロードし上記第2の基板を予熱するステップと、
上記第1の基板支持アセンブリを上記処理ゾーンから上記第1のローディングゾーンへと移動させることにより、上記第1の基板を上記処理ゾーンから上記第1のローディングゾーンへと移動させ、同時に、上記第2の基板支持アセンブリを上記処理ゾーンへと移動させることにより、上記第2の基板を上記処理ゾーンに配置するステップと、
を更に備えた、請求項12に記載の方法。 - 上記第1の基板の上記第1の領域を上記アニール領域と整列させるステップは、
上記第1の基板支持アセンブリに配置された第1のステージを使用して第1の方向に沿って上記第1の基板を並進移動させる段階と、
上記第1の基板支持アセンブリに配置された第2のステージを使用して第2の方向に沿って上記第1の基板を並進移動させる段階と、
を含む、請求項12に記載の方法。
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