JP6921964B2 - 脱気チャンバおよび半導体処理装置 - Google Patents

脱気チャンバおよび半導体処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6921964B2
JP6921964B2 JP2019538294A JP2019538294A JP6921964B2 JP 6921964 B2 JP6921964 B2 JP 6921964B2 JP 2019538294 A JP2019538294 A JP 2019538294A JP 2019538294 A JP2019538294 A JP 2019538294A JP 6921964 B2 JP6921964 B2 JP 6921964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
chamber
reflector
substrate
degassing
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.)
Active
Application number
JP2019538294A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019530806A (ja
Inventor
強 賈
強 賈
培 軍 丁
培 軍 丁
梦 欣 趙
梦 欣 趙
厚 工 王
厚 工 王
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.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment 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 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Publication of JP2019530806A publication Critical patent/JP2019530806A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6921964B2 publication Critical patent/JP6921964B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021Cleaning or etching treatments
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/228Gas flow assisted PVD deposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

技術分野
本開示は、半導体の製造分野に関し、具体的には、脱気チャンバおよび半導体処理装置に関する。
背景
物理気相蒸着(PVD)技術は、半導体の製造分野に広く適用されている。PVDプロセスにおいて、通常、後続の工程に可能な限り清潔な基板を提供するために、基板によって大気から吸収された水蒸気などの不純物を除去し、基板の表面を洗浄するための脱気工程を行う必要がある。例えば、図1に示された銅配線を形成するためのPVDプロセスは、このような脱気工程を含む。
通常、脱気工程は、脱気加熱システムによって行われる。例えば、図2は、従来の脱気加熱システムを示している。この脱気加熱システムは、一般的に、真空チャンバ4、基板カセット2、昇降システム5および光源6を含む。真空チャンバ4は、処理環境を提供し、その側壁には、基板を真空チャンバに搬入するまたは真空チャンバから搬出するための基板搬送口11が設けられている。基板カセット2は、複数の基板を載置するように構成されている。昇降システム5は、基板のピック&プレースを行うために、基板カセット2を上下に駆動することによって、基板カセット2の異なる高さに配置された基板を基板搬送口11に対応する高さに搬送する。光源6は、熱エネルギーを供給するように構成される。
上記の脱気加熱システムの動作フローは、以下のステップを含む。すなわち、1)基板搬送口11から1回分の複数の基板を受け取り、昇降システム5の昇降によって、複数の基板を基板カセット2内の異なる高さに載置し、2)昇降システム5の駆動によって、基板カセット2を光源6近くの脱気処理位置に移動し、3)光源6を点灯し、基板を加熱することによって脱気操作を行い、4)光源6を消灯し、昇降システム5の駆動によって基板カセット2を基板搬送口11に対応する高さまで移動させ、ロボットアームによって一部の基板を取り出し、5)基板カセット2に基板を補充し、6)全ての基板の脱気処理が完了するまで、ステップ1)〜5)を繰り返す。
実際の脱気工程において、基板搬送口11が光源6の下方に位置するため、基板のピック&プレースを行うたびに、基板カセット2を光源6に対応する位置から基板搬送口11に対応する位置まで下方に移動する必要がある。したがって、基板カセット2が光源6に対応する位置から離れることにより、基板カセット2の温度および基板カセット2内の基板の温度が低下し、温度の低下が制御不能である。また、基板カセット2を下降させるときに、基板カセット2内の基板を一度に全部取り出さないため、基板カセット2から取り出された各々の基板の温度は、一貫性のある制御可能な理想温度ではないため、後続工程の結果の一貫性および安定性に影響を与える。
概要
本開示は、従来技術に存在する上記の問題に鑑みて、脱気チャンバおよび半導体処理装置を提供する。この脱気チャンバによれば、基板カセット内の基板が基板搬送口の上方領域または下方領域にあっても光源によって加熱されるため、基板の脱気工程およびピック&プレース工程中に基板の処理温度を均一に維持することができる。
本開示によって提供された脱気チャンバは、チャンバと基板カセットとを含み、チャンバの側壁には、基板搬送口が設けられる。1つ以上の基板は、基板搬送口を通ってチャンバに搬入されまたはチャンバから搬出されるように構成される。基板カセットは、垂直方向に沿ってチャンバ内で移動可能である。脱気チャンバは、チャンバ内に配置された加熱アセンブリをさらに含み、加熱アセンブリは、第1光源と第2光源とを含む。チャンバは、基板搬送口を境界にして、第1チャンバと第2チャンバとに区画され、第1光源は、第1チャンバに配置され、第2光源は、第2チャンバに配置され、第1光源と第2光源とは、基板カセット内の基板を均一に加熱するように構成されている。
好ましくは、加熱アセンブリは、第1反射筒と第2反射筒とをさらに含み、第1反射筒は、第1チャンバと第1光源との間に配置され、第2反射筒は、第2チャンバと第2光源との間に配置される。第1反射筒と第2反射筒とは、その上に照射された光を基板カセット内の基板に向かって反射するように構成されている。
好ましくは、第1反射筒と第2反射筒とを相互接続することによって、一体構造を形成し、一体構造の基板搬送口に対応する位置に第1開口を設け、基板が第1開口を通過可能である。
好ましくは、加熱アセンブリは、第1反射板と第2反射板とをさらに含む。第1反射板は、基板搬送口の遠位側の第1反射筒の端部を覆っており、第2反射板は、基板搬送口の遠位側の第2反射筒の端部を覆っている。第1反射板と第2反射板とは、その上に照射された光を基板カセットに向かって反射するように構成されている。
好ましくは、第1光源は、複数の第1線光源を含み、複数の第1線光源は、互いに平行であり且つチャンバの周方向に沿って環状に配置され、第1線光源の各々の長さの方向は、基板カセットの移動方向と平行である。第2光源は、複数の第2線光源を含み、複数の第2線光源は、互いに平行であり且つチャンバの周方向に沿って環状に配置され、第2線光源の各々の長さの方向は、基板カセットの移動方向と平行である。基板カセットは、第1光源および第2光源によって囲まれた空間内で移動可能である。
好ましくは、第1反射筒および第2反射筒の内壁は、その上に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射可能である。
好ましくは、第1反射筒の内側に面する第1反射板の内壁と第2反射筒の内側に面する第2反射板の内壁とは、その上に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射可能である。
好ましくは、第1反射筒および第2反射筒は、ステンレス鋼から作られる。
好ましくは、第1反射板および第2反射板は、ステンレス鋼から作られる。
また、本開示は、上述した脱気チャンバを含む半導体処理装置を提供する。
本開示は、以下の有利な効果を有する。本開示によって提供された脱気チャンバは、基板搬送口を境界にして区画された第1チャンバおよび第2チャンバに第1光源および第2光源をそれぞれ設けることによって、基板カセット内の基板が基板搬送口の上方領域または下方領域にあっても光源によって加熱されるため、基板の脱気工程およびピック&プレース工程中に基板の処理温度を均一に維持することができ、基板の脱気工程の品質を向上させると共に、後続工程により清潔な基板を提供することができる。
本開示に係る半導体処理装置は、上述した脱気チャンバを採用することによって、処理品質を向上させることができる。
従来の銅配線を形成するためのPVDプロセスの流れを示す概略図である。 従来の脱気加熱システムの構成を示す断面図である。 本開示の第1実施形態に係る脱気チャンバの構成を示す概略図である。 図3の第1光源の構成を示す概略図である。 本開示の第1実施形態に係る脱気チャンバの構成を示す概略分解図である。 本開示の第1実施形態に係る第1光源の構成を示す概略分解図である。 本開示の第1実施形態に係る第2光源の構成を示す断面図である。
詳細な説明
当業者が本開示の技術的解決策をよりよく理解するために、以下、添付の図面および特定の実施形態を参照して、本開示に係る脱気チャンバおよび半導体処理装置をより詳細に説明する。
第1実施形態
図3に示すように、本実施形態は、チャンバ1と基板カセット2とを含む脱気チャンバを提供する。チャンバ1の側壁には、基板搬送口11が設けられる。基板搬送口11は、1つ以上の基板をチャンバ1に搬入するまたはチャンバ1から搬出するための通路として構成される。基板カセット2は、垂直方向に沿ってチャンバ1内で移動可能である。脱気チャンバは、チャンバ1内に配置された加熱アセンブリ3をさらに含む。加熱アセンブリ3は、第1光源31と第2光源32とを含む。チャンバ1は、基板搬送口11を境界にして、第1チャンバ12と第2チャンバ13とに区画される。第1光源31は、第1チャンバ12に配置され、第2光源32は、第2チャンバ13に配置される。第1光源31および第2光源32は、基板カセット2内の基板を加熱するように構成されている。これによって、基板カセット2内の基板が基板搬送口11の上方領域または下方領域にあっても光源によって加熱されるため、基板の脱気工程およびピック&プレース工程中に基板の処理温度を均一に維持することができ、基板の脱気工程の品質を向上させると共に、後続工程により清潔な基板を提供することができる。
第1光源31は、第1チャンバ12の周方向に沿って第1チャンバ12を取り囲むように、第1チャンバ12の側壁の内側に配置され、第2光源32は、第2チャンバ13の周方向に沿って第2チャンバ13を取り囲むように、第2チャンバ13の側壁の内側に配置されている。具体的には、第1光源31と第2光源32とは、垂直方向に沿ってチャンバ1に設けられ、基板搬送口11に対して対称である。基板カセット2は、第1光源31および第2光源32によって囲まれた空間内で垂直に移動可能である。したがって、基板カセット2がチャンバ1内に移動された位置に関係なく、基板カセット2内の全ての基板は、第1光源31または第2光源31によって均一に加熱される。よって、基板をチャンバ1に搬入するまたはチャンバ1から搬出するたびに、第1チャンバ12および第2チャンバ13内の基板カセット2の位置が変動しても、第1光源31および/または第2光源32は、基板カセット内の基板を加熱することができる。
第1光源31または第2光源32は、環状の加熱空間を形成し、基板カセット2の周囲から基板カセット2内の基板を均一に加熱することができるため、基板カセット内の基板の温度の均一性を高めることができる。当然ながら、実際の応用において、第1光源または第2光源は、基板カセット内の基板を加熱することができる限り、任意の他の構成を採用することができる。
図4に示すように、本実施形態において、第1光源31は、複数の第1線光源300を含み、第1線光源300の各々の長さの方向は、基板カセット2の移動方向と平行である。複数の第1線光源300は、互いに平行であり且つチャンバ1の周方向に沿って環状に配置されている。同様に、第2光源32は、複数の第2線光源を含み、第2線光源の各々の長さの方向は、基板カセット2の移動方向と平行である。複数の第2線光源は、互いに平行であり且つチャンバ1の周方向に沿って環状に配置されている。
また、図4に示すように、複数の第1線光源300の各々の上端が第1導電リング331に接続され、複数の第1線光源300の各々の下端が第2導電リング332に接続される。これによって、複数の第1線光源300は、第1導電リング331および第2導電リング332を介して並列に接続される。第1線光源300と同様に、複数の第2線光源の各々の上端が第3導電リングに接続され、その下端が第4導電リングに接続される。これによって、複数の第2線光源は、第3導電リングおよび第4導電リングを介して並列に接続される。基板カセット2は、第1線光源300および第2線光源によって囲まれた空間内で移動可能である。
好ましくは、第1光源31および第2光源32の各々が360度の範囲で熱エネルギーを均一に出射するするように、隣接する任意の2つの第1線光源300は、等間隔に配置され、隣接する任意の2つの第2線光源は、等間隔に配置される。このように第1光源31および第2光源32を設けることによって、第1線光源300および第2線光源によって囲まれた空間内の熱エネルギーおよび温度を均一に維持することができ、基板カセット2内の基板を均一に加熱することができる。
本実施形態において、加熱アセンブリ3は、第1反射筒33と第2反射筒34とをさらに含む。第1反射筒33は、第1チャンバ12と第1光源31との間に配置され、第2反射筒34は、第2チャンバ13と第2光源32との間に配置される。第1反射筒33および第2反射筒34は、その上に照射された光を基板カセット2および基板カセット2内の基板に向かって反射するように構成されている。すなわち、第1反射筒33および第2反射筒34は、その上面に伝達された熱エネルギーを基板カセット2および基板カセット2内の基板に向かって反射する。具体的には、第1反射筒33は、周方向に沿って閉じた円筒状構造であり、第1光源31の周方向に沿って第1光源31を取り囲むように第1光源31と第1チャンバ12との間に配置されている。第2反射筒34は、周方向に沿って閉じた円筒状構造であり、第2光源32の周方向に沿って第2光源32を取り囲むように第2光源32と第2チャンバ13との間に配置されている。これによって、第1光源31および第2光源32からの熱エネルギーを円筒内に良好に閉じ込むことができ、第1光源31および第2光源32の熱利用率を高め、加熱効率を向上させることができると共に、第1反射筒33および第2反射筒34内部の加熱温度を均一に維持し、基板カセット2内の基板を均一に加熱することができる。
好ましくは、第1反射筒33と第2反射筒34とを相互接続することによって、一体構造を形成し、一体構造の基板搬送口11に対応する位置に第1開口30を設ける。基板は、第1開口30を通過可能である。相互接続することによって一体構造に形成された第1反射筒33および第2反射筒34は、円筒内の熱エネルギーをより良好に維持することができ、第1光源31および第2光源32の熱利用率をより効果的に高め、加熱効率を向上させると共に、相互接続することによって一体構造に形成された第1反射筒33および第2反射筒34の内部の加熱温度を均一に維持することができる。チャンバ1から基板1の出し入れを容易にするように、第1開口30は、基板搬送口11に対応している。
本実施形態において、好ましくは、第1反射筒33および第2反射筒34の内壁に対して研磨および/または表面処理を施すことによって、第1反射筒33および第2反射筒34の内壁に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射することができる。拡散反射によって、円筒内で第1光源31および第2光源32から出射した光が均一に反射され、均一に照射するため、円筒内の熱エネルギーをより均一にすることができる。鏡面反射によって、第1光源31および第2光源32から出射した光の大部分が円筒内に反射されるため、熱エネルギーの損失を低減し、円筒内の熱エネルギーを均一に維持することができる。
本実施形態において、加熱アセンブリ3は、第1反射板35および第2反射板36をさらに含み、第1反射板35は、基板搬送口11の遠位側の第1反射筒33の端部を覆っており、第2反射板36は、基板搬送口11の遠位側の第2反射筒34の端部を覆っている。第1反射板35および第2反射板36は、その上に照射された光を基板カセット2および基板カセット2内の基板に向かって反射するように構成されている。第1反射板35および第2反射板36と、第1反射筒33と第2反射筒34とを相互接続することによって形成された円筒とは、密閉空間を形成する。第1反射板35および第2反射板36の反射によって、円筒内の密閉空間の熱エネルギーをより良好に維持ことができる。これによって、第1光源31および第2光源32の熱利用率を高め、加熱効率を向上させると共に、チャンバ1の外部環境から円筒内の密閉環境に与える干渉を低減し、円筒内に形成された密閉空間内の加熱環境を均一に維持することによって、円筒内に形成された密閉空間内の基板を均一に加熱することができる。
好ましくは、第1反射板35および第2反射板36の各々の対向壁面(すなわち、第1反射板35の内壁および第2反射板36の内壁)に対して研磨および/または表面処理を施すことによって、その上に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射することができる。拡散反射によって、円筒内で第1光源31および第2光源32から出射した光が均一に反射され、均一に照射するため、円筒内の熱エネルギーをより均一にすることができる。鏡面反射によって、第1光源31および第2光源32から出射した光の大部分が円筒内に反射されるため、熱エネルギーの損失を低減し、円筒内の熱エネルギーの熱利用率および均一性を確保することができる。
本実施形態において、好ましくは、第1反射筒33、第2反射筒34、第1反射板35および第2反射板36は、ステンレス鋼から作られてもよい。ステンレス鋼は、良好な熱伝導性を有するため、円筒内の熱エネルギーをより均一にする。当然ながら、第1反射筒33、第2反射筒34、第1反射板35および第2反射板36は、セラミック等の他の材料から作られてもよい。
図4に示すように、本実施形態において、第1光源31は、複数の第1線光源300を含み、第1線光源300の各々の長さの方向は、基板カセット2の移動方向と平行である。複数の第1線光源300は、互いに平行であり且つチャンバ1の周方向に沿って環状に配置されている。同様に、第2光源32は、複数の第2線光源を含み、第2線光源の各々の長さの方向は、基板カセット2の移動方向と平行である。複数の第2線光源は、互いに平行であり且つチャンバ1の周方向に沿って環状に配置されている。
図4に示すように、本実施形態において、複数の第1線光源300の各々の上端が第1導電リング331に接続され、複数の第1線光源300の各々の下端が第2導電リング332に接続される。これによって、複数の第1線光源300は、第1導電リング331および第2導電リング332を介して並列に接続される。すなわち、第1導電リング331および第2導電リング332は各々、第1線光源300の各々の共通正極および共通負極を構成する。第1線光源300と同様に、複数の第2線光源の各々の上端が第3導電リングに接続され、複数の第2線光源の各々の下端が第4導電リングに接続される。これによって、複数の第2線光源は、第3導電リングおよび第4導電リングを介して並列に接続される。すなわち、第1導電リング331および第2導電リング332は各々、第2線光源の各々の共通正極および共通負極を構成する。
基板カセット2は、第1線光源300と第2線光源とによって囲まれた空間内で移動可能である。好ましくは、第1光源31および第2光源32の各々が360度の範囲で熱エネルギーを均一に出射するするように、隣接する任意の2つの第1線光源300は、等間隔に配置され、隣接する任意の2つの第2線光源は、等間隔に配置される。このように第1光源31および第2光源32を設けることによって、第1線光源300および第2線光源によって囲まれた空間内の熱エネルギーおよび温度を均一に維持することができ、基板カセット2内の基板を均一に加熱することができる。
図5および6に示すように、本実施形態において、脱気チャンバは、チャンバ1と、基板カセット2と、昇降システム5と、反射筒7と、第1光源31と、第2光源32と、上部電気接続用短部品81と、上部電気接続用長部品91と、下部電気接続用短部品82と、下部電気接続用長部品92とを含む。下部電気接続用短部品82と下部電気接続用長部品92とは、チャンバ1を貫通して第2光源32の共通正極および共通負極(第3導電リングおよび第4導電リング)に各々電気的に接続され、第2光源32を点灯させるための電気信号を第2光源32に伝送するように構成されている。上部電気接続用短部品81と上部電気接続用長部品91とは、チャンバ1を貫通して第1光源31の共通正極および共通負極(第1導電リングおよび第2導電リング)に各々電気的に接続され、第1光源31を点灯させるための電気信号を第1光源31に伝送するように構成されている。このような構成によって、第1光源31および第2光源32は、1つの電気接続用短部品および1つの電気接続用長部品のみを介して、全ての第1線光源300および第2線光源に電力を供給することができ、電力の供給構造が簡単になり、コストが低くなる。
図6に示すように、本実施形態において、第1光源31は、上蓋アセンブリ311を含む。上蓋アセンブリ311は、環状に配置され且つ第2光源32から遠位である第1線光源300の端部に設けられる。上蓋アセンブリ311は、2つの上部導電性ハーフリングと、上部セラミック内側リングと、上部セラミック外側リングとを含む。2つの上部導電性ハーフリングを各々第1光源31および第2光源32の共通正極または共通負極に電気的に接続し且つ2つの上部導電性ハーフリングを互いに電気的に接続することによって、第1光源31および第2光源32の並列接続を実現する。すなわち、2つの上部導電性ハーフリングは、第1光源31の一方の共通電極および第2光源32の一方の共通電極を構成する。上部セラミック内側リングおよび上部セラミック外側リングは、2つの上部導電性ハーフリングを囲み、外部環境から絶縁させるように構成されている。第1光源31の第1線光源300を交換するときに、まず、上部セラミック外側リングおよび上部導電性ハーフリングを分解する必要があるため、2つの上部導電性ハーフリングを別々に配置することによって、第1線光源300の組立および分解を容易にする。また、別々の部品を有するように上部セラミック外側リングを設けることによって、すなわち、上部セラミック外側リングを複数の部分に分割することによって、上部セラミック外側リング自体だけでなく、第1線光源300および上蓋アセンブリ311の組立および分解も容易にする。
図7に示すように、第2光源32は、下蓋アセンブリ321を含む。下蓋アセンブリ321は、環状に配置され且つ第1光源31から遠位である第2線光源の端部に設けられる。下蓋アセンブリ321は、2つの下部導電性ハーフリングと、下部セラミック内側リング301と、下部セラミック外側リング302とを含む。2つの下部導電性ハーフリングを各々第1光源31および第2光源32の共通正極または共通負極に電気的に接続し且つ2つの下部導電性ハーフリングを互いに電気的に接続することによって、第1光源31および第2光源32の並列接続を実現する。すなわち、2つの下部導電性ハーフリングは、第1光源31の他方の共通電極および第2光源32の他方の共通電極を構成する。下部セラミック内側リング301および下部セラミック外側リング302は、2つの下部導電性ハーフリングを囲み、外部環境から絶縁させるように構成されている。第2光源32の第2線光源を交換するときに、まず、下部セラミック外側リング301および下部導電性ハーフリングを分解する必要があるため、2つの下部導電性ハーフリングを別々に配置することによって、第2線光源の組立および分解を容易にする。また、別々の部品を有するように下部セラミック内側リング301を設けることによって、すなわち、下部セラミック内側リング301を複数の部分に分割することによって、下部セラミック内側リング自体だけでなく、第2線光源および下蓋アセンブリ321の組立および分解も容易にする。
上部電気接続用短部品81および上部電気接続用長部品91は、第1光源31に接続されている上部導電ハーフリングおよび下部導電ハーフリングに各々接続されている。これによって、第1線光源に流れる電流の回路を形成し、第1線光源の電力供給を実現する。下部電気接続用短部品82および下部電気接続用長部品92は、第2光源32に接続されている下部導電ハーフリングおよび上部導電ハーフリングに各々接続されている。これによって、第2線光源に流れる電流の回路を形成し、第2線光源の電力供給を実現する。
第1実施形態は、以下の有利な効果を有する。第1実施形態に係る脱気チャンバは、基板搬送口を境界にして区画された第1チャンバおよび第2チャンバに第1光源および第2光源をそれぞれ設けることによって、基板カセット内の基板が基板搬送口の上方領域または下方領域にあっても光源によって加熱されるため、基板の脱気工程およびピック&プレース工程中に基板の処理温度を均一に維持することができ、基板の脱気工程の品質を向上させると共に、後続工程により清潔な基板を提供することができる。
第2実施形態
本実施形態は、第1実施形態の脱気チャンバを含む半導体処理装置を提供する。
第1実施形態の脱気チャンバを採用することによって、半導体処理装置の処理品質を向上させることができる。
理解すべきことは、上記の実施形態は、本開示の原理を説明するための例示的な実施形態にすぎず、本開示は、これらに限定されないことである。当業者であれば、本開示の精神および本質から逸脱することなく、様々な改良および修正を行うことができ、これらの改良および修正も本開示の範囲に含まれる。
1 チャンバ、2 基板搬送口、12 第1チャンバ、13 第2チャンバ、2 基板カセット、3 加熱アセンブリ、31 第1光源、311 上蓋アセンブリ、32 第2光源、321 下蓋アセンブリ、33 第1反射筒、34 第2反射筒、30 第1開口、35 第1反射板、36 第2反射板、300 第1線光源、301 下部セラミック内側リング、302 下部セラミック外側リング、4 真空チャンバ、5 昇降システム、6 光源、7 反射筒、81 上部電気接続用短部品、91 上部電気接続用長部品、82 下部電気接続用短部品、92 下部電気接続用長部品。

Claims (9)

  1. 脱気チャンバであって、
    チャンバと基板カセットとを含み、
    前記チャンバの側壁には、基板搬送口が設けられ、
    前記基板搬送口は、1つ以上の基板を前記チャンバに搬入するまたは前記チャンバから搬出するための通路として構成され、
    前記基板カセットは、垂直方向に沿って前記チャンバ内で移動可能であり、
    前記脱気チャンバは、前記チャンバ内に配置された加熱アセンブリをさらに含み、
    前記加熱アセンブリは、第1光源と第2光源とを含み、
    前記チャンバは、前記基板搬送口を境界にして、第1チャンバと第2チャンバとに区画され、
    前記第1光源は、前記第1チャンバに配置され、前記第2光源は、前記第2チャンバに配置され、
    前記第1光源と前記第2光源とは、前記基板カセット内の前記基板を加熱するように構成されており、
    前記第1光源は、前記第1チャンバの周方向に沿って前記第1チャンバを取り囲むように、前記第1チャンバの側壁の内側に配置され、
    前記第2光源は、前記第2チャンバの周方向に沿って前記第2チャンバを取り囲むように、前記第2チャンバの側壁の内側に配置され、
    前記基板カセットは、前記第1光源および前記第2光源によって囲まれた空間内で移動可能であり、
    前記加熱アセンブリは、第1反射筒と第2反射筒とをさらに含み、
    前記第1反射筒は、前記第1チャンバと前記第1光源との間に配置され、
    前記第2反射筒は、前記第2チャンバと前記第2光源との間に配置され、
    前記第1反射筒と前記第2反射筒とは、その上に照射された光を前記基板カセット内の前記基板に向かって反射するように構成されており、
    前記第1反射筒と前記第2反射筒とを相互接続することによって、一体構造を形成し、前記一体構造の前記基板搬送口に対応する位置に第1開口を設け、前記基板が前記第1開口を通過可能である、脱気チャンバ。
  2. 前記第1光源は、複数の第1線光源を含み、
    前記第1線光源の各々の長さの方向は、前記基板カセットの移動方向と平行であり、
    前記複数の第1線光源は、互いに平行であり且つ前記チャンバの周方向に沿って環状に配置され、
    前記第2光源は、複数の第2線光源を含み、
    前記第2線光源の各々の長さの方向は、前記基板カセットの移動方向と平行であり、
    前記複数の第2線光源は、互いに平行であり且つ前記チャンバの周方向に沿って環状に配置されている、請求項1に記載の脱気チャンバ。
  3. 前記複数の第1線光源のうち、隣接する任意の2つは、等間隔に配置され、
    前記複数の第2線光源のうち、隣接する任意の2つは、等間隔に配置されている、請求項2に記載の脱気チャンバ。
  4. 前記加熱アセンブリは、第1反射板と第2反射板とをさらに含み、
    前記第1反射板は、前記基板搬送口の遠位側の前記第1反射筒の端部を覆っており、
    前記第2反射板は、前記基板搬送口の遠位側の前記第2反射筒の端部を覆っており、
    前記第1反射板と前記第2反射板とは、その上に照射された光を前記基板カセットに向かって反射するように構成されている、請求項に記載の脱気チャンバ。
  5. 前記第1反射筒および前記第2反射筒の内壁は、その上に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射可能である、請求項に記載の脱気チャンバ。
  6. 前記第1反射筒の内側に面する前記第1反射板の内壁と前記第2反射筒の内側に面する前記第2反射板の内壁とは、その上に照射された光を拡散反射および/または鏡面反射可能である、請求項に記載の脱気チャンバ。
  7. 前記第1反射筒および前記第2反射筒は、ステンレス鋼から作られる、請求項1に記載の脱気チャンバ。
  8. 前記第1反射板および前記第2反射板は、ステンレス鋼から作られる、請求項に記載の脱気チャンバ。
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載の脱気チャンバを備える半導体処理装置。
JP2019538294A 2016-09-27 2017-02-07 脱気チャンバおよび半導体処理装置 Active JP6921964B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610854013.4 2016-09-27
CN201610854013.4A CN107871681B (zh) 2016-09-27 2016-09-27 一种去气腔室和半导体处理装置
PCT/CN2017/073057 WO2018058877A1 (zh) 2016-09-27 2017-02-07 去气腔室和半导体处理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019530806A JP2019530806A (ja) 2019-10-24
JP6921964B2 true JP6921964B2 (ja) 2021-08-18

Family

ID=61752141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019538294A Active JP6921964B2 (ja) 2016-09-27 2017-02-07 脱気チャンバおよび半導体処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11328940B2 (ja)
JP (1) JP6921964B2 (ja)
KR (2) KR102242289B1 (ja)
CN (1) CN107871681B (ja)
TW (1) TWI658530B (ja)
WO (1) WO2018058877A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107868942B (zh) * 2016-09-27 2019-11-29 北京北方华创微电子装备有限公司 一种去气腔室及其去气方法和半导体处理设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5259881A (en) * 1991-05-17 1993-11-09 Materials Research Corporation Wafer processing cluster tool batch preheating and degassing apparatus
TW424265B (en) 1999-10-06 2001-03-01 Mosel Vitelic Inc Method for stabilizing semiconductor degas temperature
KR100650342B1 (ko) * 2000-12-27 2006-11-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Uv 세정장치
US6767176B2 (en) * 2001-06-29 2004-07-27 Applied Materials, Inc. Lift pin actuating mechanism for semiconductor processing chamber
US6497734B1 (en) * 2002-01-02 2002-12-24 Novellus Systems, Inc. Apparatus and method for enhanced degassing of semiconductor wafers for increased throughput
JP2007201348A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Epiquest:Kk パージセル
US7371998B2 (en) * 2006-07-05 2008-05-13 Semitool, Inc. Thermal wafer processor
US8584612B2 (en) * 2009-12-17 2013-11-19 Lam Research Corporation UV lamp assembly of degas chamber having rotary shutters
JP5468895B2 (ja) * 2009-12-25 2014-04-09 キヤノンアネルバ株式会社 加熱装置及び基板処理装置
CN103572211B (zh) * 2012-07-31 2016-04-20 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 物理气相沉积设备及物理气相沉积工艺
KR101390474B1 (ko) * 2013-04-08 2014-05-07 주식회사 유진테크 기판처리장치
KR20150110206A (ko) * 2014-03-24 2015-10-02 주식회사 테라세미콘 열처리 장치
CN105441899B (zh) 2014-07-15 2018-11-06 北京北方华创微电子装备有限公司 一种加热腔室及半导体加工设备
GB201421151D0 (en) * 2014-11-28 2015-01-14 Spts Technologies Ltd Method of degassing
CN105789084B (zh) * 2014-12-17 2019-04-23 北京北方华创微电子装备有限公司 加热腔室以及半导体加工设备
CN106282914B (zh) * 2015-05-15 2019-11-29 北京北方华创微电子装备有限公司 加热腔室以及半导体加工设备

Also Published As

Publication number Publication date
TWI658530B (zh) 2019-05-01
KR20190039167A (ko) 2019-04-10
KR102242289B1 (ko) 2021-04-20
KR20210025726A (ko) 2021-03-09
WO2018058877A1 (zh) 2018-04-05
CN107871681B (zh) 2019-10-08
US20190221454A1 (en) 2019-07-18
CN107871681A (zh) 2018-04-03
JP2019530806A (ja) 2019-10-24
TW201812950A (zh) 2018-04-01
US11328940B2 (en) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101841201B1 (ko) 공정 챔버와 반도체 처리 장치
CN1309280C (zh) 等离子体处理装置
KR101196538B1 (ko) 처리 장치 및 처리 방법
TWI754122B (zh) 去氣腔室以及去氣方法
CN111986976B (zh) 工艺腔室及半导体处理设备
JP2006059931A (ja) 急速加熱処理装置
WO2016095259A1 (zh) 加热腔室以及半导体加工设备
KR20100028844A (ko) 기판 처리 장치
KR102489737B1 (ko) 지지 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN113981416B (zh) 多功能晶圆预处理腔及化学气相沉积设备
TWI510655B (zh) Heating chamber and plasma processing device
JP6921964B2 (ja) 脱気チャンバおよび半導体処理装置
US20120160833A1 (en) Heat treatment apparatus
TW201937638A (zh) 基板處理設備及使用該基板處理設備的基板處理方法
TWI715742B (zh) 一種去氣方法、去氣腔室和半導體處理裝置
TWI819405B (zh) 支撐單元及用於處理基板之設備
CN210575852U (zh) 一种热处理腔室
JP5403984B2 (ja) 基板の熱処理装置
CN112599439A (zh) 支撑单元、包括其的衬底处理装置以及衬底处理方法
CN110875180A (zh) 基板处理方法及基板处理装置
CN105624633B (zh) 一种加热腔室及物理气相沉积设备
JP2019517736A5 (ja)
JP2015153983A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200817

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210728

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6921964

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150