KR100353499B1 - 급속 열처리(ｒｔｐ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소 - Google Patents

급속 열처리(ｒｔｐ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소 Download PDF

Info

Publication number
KR100353499B1
KR100353499B1 KR1019997009715A KR19997009715A KR100353499B1 KR 100353499 B1 KR100353499 B1 KR 100353499B1 KR 1019997009715 A KR1019997009715 A KR 1019997009715A KR 19997009715 A KR19997009715 A KR 19997009715A KR 100353499 B1 KR100353499 B1 KR 100353499B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
plate
rtp
sealing element
expandable
Prior art date
Application number
KR1019997009715A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010020156A (ko
Inventor
헬무트 아쉬너
헬무트 메르클레
울리히 발크
디터 체르니켈
Original Assignee
스티그 알티피 시스템즈 게엠베하
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 스티그 알티피 시스템즈 게엠베하 filed Critical 스티그 알티피 시스템즈 게엠베하
Publication of KR20010020156A publication Critical patent/KR20010020156A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100353499B1 publication Critical patent/KR100353499B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/10—Reaction chambers; Selection of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

본 발명의 급속 열처리(RTP) 챔버는 투명한 플레이트 및 본체를 포함하며, 플레이트는 본체에 기밀 밀봉되며, 기밀 밀봉은 팽창성 요소가 팽창되므로써 작동된다.

Description

급속 열처리(ＲＴＰ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소 {INFLATABLE ELASTOMERIC ELEMENT FOR RAPID THERMAL PROCESSING(RTP) SYSTEM}
급속 열처리(Rapid Thermal Processing)(RTP)법은 얇은 시이트, 석판 또는 디스크 형태로 존재하는 물체 또는 웨이퍼를 가열하기 위한 일반적으로 잘 조절되는 방법일 뿐만 아니라, 반도체 공정에 사용될 수 있는 다용도 광학 가열법이다. 일반적으로, 물체는 강력한 가열 램프로부터의 조사선(radiation)을 투과시키기 위해 챔버 벽의 적어도 일부가 투명한 챔버에 한번에 삽입된다. 챔버 벽의 투명한 부분은 일반적으로 3 내지 4 마이크론 이하의 조사선을 투과시키는 석영이다. 이러한 램프는 일반적으로 텅스텐-할로겐 램프이지만, 아크 램프(arc lamp) 또는 가시광 및/또는 근적외선의 그밖의 다른 광원이 사용될 수 있다. 램프로부터의 조사선은 벽의 투명한 부분을 통해 가열하려는 물체의 표면으로 향하게 된다. 물체가 벽의 투명한 부분에 의해 투과된 가시광 또는 근적외선 스펙트럼 영역의 빛을 흡수하는 한, RTP 기술은 상이한 물질 공정 및 조건에 대한 온도 및 처리 기체에서의 신속한 변화를 가능하게 한다. RTP는 다양한 반도체 공정의 "열 경비"를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 물질이 급속 냉각될 경우, "동결"될 수 있는 여러 준안정 상태의 생성을 가능하게 한다.
RTP 시스템은 비교적 신규한 것이다. 지난 10 또는 15년 동안, 이러한 시스템은 단지 연구와 개발에서만 이용되어 왔다. 이러한 작업의 추진이 온도 균일성을 증가시켰으며, 열 경비를 감소시키는 가열 사이클 및 공정을 발달시켰다. 종래의 RTP 시스템은 평평한 플레이트 또는 디스크 형태로 비구조화 균일 물질을 가열할 수 있으며, 반도체 처리 공정에 적합한 플레이트에 걸쳐 온도를 균일하게 유도할 수 있다.
현재 RTP 시스템에서의 온도 조절은 대부분 비교적 비구조적이고 특징이 없는 반도체 웨이퍼의 배면 온도를 단색(또는 좁은 파장 밴드) 고온계로 측정하므로써 수행된다. 온도 측정의 결과는 일반적으로 피드백 조절에 이용되어 가열 램프 전력을 조절한다. 그러나, 변화하는 조사율을 갖는 배면 코팅된 웨이퍼는 이러한 방식에서는 사용될 수 없고, 배면 층은 보통 에칭되거나, 온도가 접촉 열전쌍(contact thermocouple)을 이용하여 측정된다.
온도 조절에 대한 보다 최신 방법은 본원에 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 제 5,359,693호에 기재된 전력 조절 개방 루프 가열법이다.
본원에 참고문헌으로 인용되는 독일 특허 DE 42 23 133 C2에는 RTP 기에서 비교적 결함이 없는 물질을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 장치에 의해 유도된 열 불균일성은 보다 균일한 처리에 대한 요구에 의해 지난 몇 년간 감소되어 왔다. 사용된 방법으로는 개개의 램프 전력의 조절, 환형 램프의 사용 및 독립적 전력 제어기를 갖는 반도체 웨이퍼의 회전 방법이 있다.
대부분의 RTP 기는 하나의 말단 개구를 갖는 얇은 직사각형 석영 반응 챔버를 갖는다. 반응 챔버는 종래에 공지된 방법으로 함께 결합된("용접된") 평탄한 석영 플레이트의 세트로부터 만들어 진다. 진공 사용을 위한 챔버는 종종 평탄화된 타원형 단면을 갖는다. 챔버는 평탄한 원통형 팬케이크 형태로 만들어질 수 있다. 일반적으로, 가열하려는 얇은 물체를 수평으로 고정시키나, 또한, 수직으로 또는 임의의 편리한 방향으로 고정시킬 수 있는 챔버가 사용된다. 반응 챔버는 일반적으로 얇아서, 램프를 가열하려는 물질에 근접하게 유도시킬 수 있다. 반응 챔버는 웨이퍼 조작 시스템이 작업 중에 있을 경우, 공기에 의해 작동되는 도어(door)에 의해 한 단부에서 개폐된다. 도어는 일반적으로 스테인레스 강으로 제조되며, 내측에 부착된 석영 플레이트를 가질 수 있다. 처리 기체는 도어의 반대측에서 챔버에 유입되고, 도어 측에서 배출된다. 처리 기체의 흐름은 종래에 공지된 방식으로 다양한 분기관에 연결된 컴퓨터 조절 밸브에 의해 조절된다.
웨이퍼 크기를 300mm 직경으로 증가시킴에 따라, 석영 "박스"는 제조 및 사용에 드는 비용이 점점 비싸진다. RTP 챔버내 보조 장치의 비용과 크기는 동일한 비율로 증가된다. 그러나, 상이한 재료로 제조된 RTP 챔버는 고온 웨이퍼가 장파장의 적외선을 조사한다는 점에서 차이가 있는데, 이러한 적외선은 가시광 및 근적외선에 대해서만 투명한 RTP 시스템의 석영 벽을 가열시킨다. 따라서, 다른 물질의 시차 팽창이 RTP 챔버의 여러 부품의 상대적 이동을 유도하기 때문에, 시스템의 투명한 벽을 비투명한 벽의 다른 물질로 밀봉시키는 것은 어렵다. 시차 팽창은 석영 플레이트의 상이한 부분에서 매우 불균일한 힘을 유도하고, 이러한 힘은 매우 고가의 플레이트를 균열시킬 수 있다.
석영 플레이트와 RTP 챔버의 나머지 부품 사이의 상대적 이동은 밀봉 물질을 "스크러빙(scrubbing)"하여, 챔버의 오염을 유도할 수 있다. 이러한 오염은 실리콘-게르마늄의 화학 증착(CVD)에 있어서 특히 나쁘기 때문에 시스템은 특수하게 세척되어야 하고, 전체 시스템은 시스템의 벽으로부터 모든 미량의 수증기가 제거되도록 "베이킹"되어야 하며, 표준 밀봉 물질은 우수하게 CVD 성장을 방지할 수 있을 정도로 물질로부터 기체를 충분히 제거해야 한다. 금속 가스켓(gasket)이 사용되어야 하며, 고압으로 가압되어야 하고, 석영 플레이트를 균일하게 가열하지 못하면, 플레이트는 균열될 수 있다.
관련된 출원
RTP 원리를 기초로 하는 반응기들은 종종 웨이퍼 처리 공정 동안에 반응 챔버 개구의 한쪽 단부의 전체 단면적을 갖는다. 이러한 구조는, 현저하게 큰 직경을 가지며, 웨이퍼보다 두꺼울 수 있는 다양한 웨이퍼 홀더, 가드 링(guard ring) 및 기체 분배 플레이트가 챔버내에 도입되어야 하며, 공정이 바뀌거나, 예를 들어, 상이한 크기의 웨이퍼를 사용할 경우에 쉽고 빠르게 바뀌어야 하기 때문에 성립된다. 반응 챔버의 치수는 이를 염두에 두고 이러한 부품으로 설계된다. 본원에 참고문헌으로 인용되며, 본원 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,580,830호에는 공정 챔버에서 기체 흐름을 조절하고 불순물을 억제하기 위해 도어에 틈을 사용하는 것과 기체 흐름의 중요성에 대해 교시하고 있다.
통상적인 RTP 시스템에서 가열하려는 웨이퍼는 일반적으로 시스템의 반사기(reflector) 벽과 정확히 평행하게 웨이퍼를 고정시키는 다수의 석영 핀상에 안착된다. 종래 시스템은 설치된 서셉터(susceptor) 상에 웨이퍼를, 즉, 일반적으로 균일한 실리콘 웨이퍼를 안착한다.
본원에 참고문헌으로 인용되며, 본 발명의 양수인에게 양도된 공동계류중인 특허 출원 제 08/537,409호는 웨이퍼로부터 분리된 중요한 서셉터 플레이트에 대해 교시하고 있다.
Ⅲ-Ⅳ 반도체의 급속 열처리는 실리콘의 RTP와 같이 성공적이지 않았다. 이이유 중 하나는 표면이 예를 들어, 갈륨 비소화물(GaAs)의 경우에 비소(As)에 대한 비교적 높은 증기압을 갖기 때문이다. 표면 영역은 As를 고갈시키며, 물질의 질을 저하시킨다. 본원에 참고문헌으로 인용되며, 본 발명의 양수인에게 양도된 공동계류중인 특허 출원 08/631,265호는 이러한 문제점을 극복하는 방법 및 장치를 제공하고 있다.
발명의 목적
본 발명의 목적은 깨끗하며, 기밀되고, 챔버를 다수의 사이클로 가열 및 냉각시킨 후에도 여전히 깨끗하고, 기밀 상태를 유지하는 RTP 시스템을 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은 세척을 위해, 그리고 챔버로의 보조 부품의 적재를 위해 신속하고 용이하게 분해될 수 있는 RTP 챔버를 제공하는 데 있다. 본 발명의 목적은 초고 진공 표준의 청결도로 세척할 수 있는 RTP 챔버를 제공하는 데 있다.
발명의 요약
RTP 시스템의 공정 챔버의 석영 플레이트 윈도우는, RTP 시스템의 신속한 열 순환 동안 윈도우와 본체가 가열되고 냉각됨에 따른 윈도우와 본체의 상대적 이동에 상관 없이 윈도우를 균일하게 가압하는, 청구의 범위 제 1항, 제 11항 및 제 16항에 따른 팽창성 탄성 요소를 사용하여 챔버의 본체에 밀봉된다. 본 발명의 추가 구체예는 상기 청구항의 종속항에서 주어진다.
도면의 간단한 설명
도 1은 두개의 가열 램프의 뱅크(bank)가 구비되어 있으며, 개구가 말단에 위치한 종래의 석영 반응 챔버 RTP 시스템이다.
도 2는 본 발명의 가장 바람직한 구체예의 RTP 챔버의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 구체예의 RTP 챔버의 개략도이다.
도 4는 도 2의 영역 A를 확대한 개략도이다.
도 5는 도 3의 영역 A'를 확대한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 구체예를 확대한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 구체예를 확대한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 구체예를 확대한 개략도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 구체예를 확대한 개략도이다.
본 발명은 플레이트 상에 균일한 압력을 가하도록 팽창성 O-링(O-ring)을 이용하여 대형의 투명한 석영 플레이트를 RTP 챔버의 본체에 밀봉시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1에는 램프 세트(16 및 18)로부터의 조사선으로 가열시키기 위한, 제 위치의 석영 핀(14)에 의해 지지된 웨이퍼(12)가 구비된 종래의 RTP 챔버(10)의 단면의 개략도가 도시되어 있다. 챔버(10)는 고도로 연마된 내벽(22)을 갖는 하우징에 의해 지지된다. 도어(24)는 챔버(10)를 기밀 밀봉하는데 사용된다. 웨이퍼(10)의 온도는 고온계(26)에 의해 측정된다. 컴퓨터 또는 다른 조절 수단(28)은 고온계(26)로부터의 온도 판독을 수신하고, 램프(16 및 18)를 조절하여 미리 프로그램된 스케줄에 따라 웨이퍼(12)를 가열시킨다. 또한, 컴퓨터(28)는 챔버(10)로 처리 기체(28)를 유입시키는 기체 흐름 제어기(30)를 제어하기 위해 제공된다.
도 2에는 본 발명의 가장 바람직한 구체예가 도시되어 있다. 웨이퍼(12)는 석영 핀(미도시됨)에 의해 공정을 위해 제 위치에 고정된다. 한 세트의 램프(16)가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 RTP 챔버는 본체(30) 및 종래 RTP에 공지된 바와 같은 램프(16) 또는 다른 선원(radiation sources)으로부터의 조사선에 대해 투명한 하나 이상의 플레이트(32)를 포함한다. 챔버의 본체(30)는 바람직하게는 알루미늄 또는 스테인레스 강과 같은 금속으로부터 제조된다. 개구(미도시됨)는 웨이퍼(12)를 삽입하기 위해 본체에 설치된다. 도어(미도시됨)는 이러한 개구를 밀봉하는데 사용되어, 웨이퍼(12)가 가열될 경우, 챔버 내측에 처리 기체를 보유하도록 할 수 있다. 챔버로의 기체 공급은 도시되지 않았다. 기체 공급 시스템 및 기체 제어 시스템은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 본체(30)는 중공 실린더 형상 또는 중공 직사각형 형상일 수 있다.
플레이트(32 및 33)는 바람직하게는 석영으로 제조되며, 이는 램프(16)로부터의 대부분의 조사선에 대해 실질적으로 투명하다. 그러나, 석영은 약 4 마이크론보다 긴 파장의 조사선을 흡수한다. 웨이퍼가 고온인 경우, 웨이퍼는 4 마이크론보다 긴 파장을 갖는 원적외선의 에너지를 조사하며, 이러한 조사선은 석영 플레이트(32)에 매우 쉽게 흡수된다. 챔버의 본체(30)는 쉽게 수냉각되며, 플레이트(32)는 공기 흐름에 의해 냉각될 수 있지만, 본체(30)와 플레이트(32) 사이의 온도차 및 플레이트(32)에 걸친 온도차는 본체(30)와 플레이트(32)의 상대적 이동을 증가시킨다. O-링 밀봉물을 사용하고, 본체(30)에 대해 플레이트(32)를 볼트로 조이는 대표적인 밀봉 방법은 종종 석영 플레이트의 균열을 초래한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 팽창성 O-링과 같은 팽창성 요소(34)를 사용하여 팽창성 탄성 요소가 팽창될 경우, 플레이트(32)에 대해 일정한 압력을 가할 수 있는 것으로밝혀졌다. 팽창성 O-링(34)을 제 자리에 고정시키기 위한 O-링 그루브를 갖는 링(35)이 도시되어 있다. 밀봉 요소(36)는, 밀봉이 팽창성 요소(34)를 팽창시키므로써 작동하여 밀봉 요소(36)에 대해 플레이트(32)를 가압할 경우, RTP 챔버의 본체(30)와 플레이트(32) 사이의 기체 흐름을 방해하는데 사용될 수 있다. 밀봉 요소(36)는 엘라스토머 O-링일 수 있다. 가장 바람직한 밀봉 요소(36)는 테플론(TM)과 같은 완전히 플루오르화된 물질로부터 제조된다. 전형적인 비톤 O-링(viton O-ring)은 플레이트(32)와 본체(30)의 상대적 이동에 의해 스크러빙되어, 챔버와 웨이퍼(12)를 오염시킬 수 있다. 또한, 플레이트(32) 중앙으로부터 플레이트 외부쪽으로 전도된 열은 밀봉 요소(36)로 전달되고, 밀봉 요소가 분해되어 오염을 초래하는 온도까지 밀봉 요소(36)의 온도를 상승시킬 수 있다. 테플론(TM) 밀봉 요소를 사용하면 이러한 문제들을 피할 수 있다. 도 2에 도시된 원형 표시 영역 A는 본 발명자에 의해 예상된 다양한 구체예 중 일부를 이후 도면에서 확대하여 나타내기 위해 표시한 영역이다.
팽창성 요소(34)는 팽창성 엘라스토머 요소이거나, 요구되는 탄성을 제공하기 위한 금속 벨로우 배치(metallic bellows arrangement)일 수 있다.
도 3에는 본 발명의 대안적인 바람직한 구체예가 도시되어 있으며, 팽창성 요소(34)는 환형 석영 플레이트(32)의 주변부 주위로 신장된다. 이러한 경우 플레이트(32)와 본체(30)의 상대적 이동은 팽창성 O-링을 가압하고, 팽창성 O-링의 표면 스크러빙은 유도하지 않는다. 도 3에 도시된 구체예에 있어서, 팽창성 요소 자체는 팽창성 요소(34)가 팽창될 경우, 플레이트(32)를 본체(30)에 밀봉시킨다. 도 3에 도시된 구체예 및 다른 구체예에 사용될 수 있는 팽창성 요소(34)는 많은 단면이 있다. 팽창성 요소(34)를 팽창시키는데 사용되는 유체용 라인은 상기 개략도에 도시되어 있지 않다.
도 4는 도 2의 영역 A를 확대한 개략도이다. 도 5는 도 3의 상응하는 부분에 대한 개략도이다. 도 6에는 도 2의 팽창성 엘라스토머 요소(34)가, 플레이트(32)의 온도가 상승할 경우에 테플론(TM)의 얇은 시이트(40)가 플레이트(32)에 고착되는 것을 방지하는 시스템에 대해 상응하는 영역이 도시되어 있다. 또한, 플레이트(32)의 중앙 영역 주위에 "불투명" 석영(42)을 부가하여 제조된 플레이트(32)가 도 6에 도시되어 있다. 불투명 석영(42)은 램프(16)로부터의 가시광을 산란시키고, 가시광 및 근적외선이 상기 팽창성 요소(34)에 대해 "광 파이핑되는 것(light piped)"을 방지하며, 플레이트(32) 중앙으로부터 플레이트(32) 주변부로 열에 의해 전도되는 비트(beat)를 감소시키는 다수개의 작은 진공 충전 공극을 갖는다.도 7에는 플레이트(32)를 본체(30)에 밀봉하고, 이러한 밀봉에 요구되는 압력을 가하는데 사용되는 팽창성 O-링의 개략도가 도시되어 있다.
도 8에는 초고 진공의 종래에 공지된 연질 구리 가스켓 또는 밀봉물(44)인 밀봉 요소가 도시되어 있다. 예를 들어, Si-Ge CVD로 처리되는 챔버내에 초고 순도가 요구되는 경우에는, 이러한 밀봉물이 요구된다. 이러한 초고 순도 작업을 위한 대안적이고 더욱 바람직한 밀봉 요소는 도 9에 도시되어 있으며, 금속 코팅된 탄성 요소(46)가 밀봉 요소로서 도시되어 있다.
상기 명세서는 단일 요소 석영 또는 그 밖의 투명한 플레이트를 다루었지만, 본 발명자는 종래에 공지된 방식으로 금속과 결합된 투명한 플레이트가 상기 도시된 방식으로 밀봉될 수 있다는 것 또한 예상할 수 있다.
본 발명자는 많은 상이한 종류의 팽창성 탄성 요소가 RTP 챔버의 밀봉을 작동시키는데 사용될 수 있을 것으로 예상한다. 특히, 더욱 고온 물질이 이러한 용도로 사용되거나 발명될 수 있으며, 특정 형태가 특정 공정에 매우 적합할 수 있다. 이러한 신규한 물질 및 상이한 형태의 용도는 이러한 발견의 결과로서 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims (20)

  1. 본체, 및 이 본체에 아주 근접하여 고정된 하나 이상의 플레이트를 포함하는 급속 열처리(RTP) 챔버에 있어서, 플레이트의 일부 또는 전부가 RTP 시스템의 선원(radiation sources)으로부터의 조사선에 대해 투명하며, 플레이트가 본체에 기밀 밀봉되고, 기밀 밀봉이 팽창성 요소에 의해 작동됨을 특징으로 하는 급속 열처리 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서, 밀봉 요소가 본체와 플레이트 사이에 위치하며, 팽창성 요소가 팽창될 경우 플레이트와 본체를 서로 함께 가압함을 특징으로 하는 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 팽창성 요소와 플레이트 사이에 위치함을 특징으로 하는 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 테플론(TM)임을 특징으로 하는 챔버.
  5. 제 2 항에 있어서, 밀봉 요소가 테플론(TM) 밀봉 요소임을 특징으로 하는 챔버.
  6. 제 2 항에 있어서, 밀봉 요소가 구리 가스켓(copper gasket) 초고 진공 밀봉 요소임을 특징으로 하는 챔버.
  7. 제 2 항에 있어서, 밀봉 요소가 금속 피복된 엘라스토머 밀봉 요소임을 특징으로 하는 챔버.
  8. 제 1 항에 있어서, 팽창성 요소가 플레이트와 본체 사이에 위치함을 특징으로 하는 챔버.
  9. 제 1 항에 있어서, 플레이트가 주변부를 갖는 환형 플레이트이며, 팽창성 요소가 플레이트 주변부 주위에 위치함을 특징으로 하는 챔버.
  10. 제 1 항에 있어서, 플레이트가 조사선을 산란시키는 플레이트의 주변부에 인접한 영역을 갖는 석영 플레이트임을 특징으로 하는 챔버.
  11. 선원,
    본체, 및 이 본체에 매우 근접하여 고정된 하나 이상의 플레이트를 포함하는 RTP 챔버에 있어서, 플레이트의 일부 또는 전부가 RTP 시스템의 선원으로부터의 조사선에 대해 투명하며, 플레이트가 본체에 기밀 밀봉되고, 기밀 밀봉이 팽창성 요소에 의해 작동되는 RTP 챔버,
    기체를 RTP 챔버로 유입시키기 위한 기체 제어 수단, 및
    RTP 챔버에 함유된 물체를 가열하기 위한 선원의 조절 수단과 물체가 가열될 경우, 적합한 기체로 물체를 에워싸기 위한 기체 제어 수단을 제어하는 수단을 포함하는 급속 열처리(RTP) 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 밀봉 요소가 본체와 플레이트 사이에 위치하며, 팽창성 요소가 팽창될 경우 플레이트와 본체를 서로 함께 가압함을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 팽창성 요소와 플레이트 사이에 위치함을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 테플론(TM)임을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서, 밀봉 요소가 테플론(TM) 밀봉 요소임을 특징으로 하는 시스템.
  16. RTP 시스템을 사용하여 물체를 급속 열처리(RTP)하는 방법에 있어서,
    물체를 RTP 챔버에 위치시키는 단계로서, RTP 챔버가 본체, 및 이 본체에 매우 근접하여 고정된 하나 이상의 플레이트를 포함하며, 플레이트의 일부 또는 전부가 RTP 시스템의 선원으로부터의 조사선에 대해 투명하며, 플레이트가 본체에 기밀 밀봉되고, 기밀 밀봉이 팽창성 요소에 의해 작동되는 단계, 및
    선원으로부터의 조사선으로 물체를 가열시키는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 밀봉 요소가 본체와 플레이트 사이에 위치하며, 팽창성 요소가 팽창될 경우 플레이트와 본체를 서로 함께 가압함을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 팽창성 요소와 플레이트 사이에 위치함을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 불활성 고온 내성 물질이 테플론(TM)임을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 밀봉 요소가 테플론(TM) 밀봉 요소임을 특징으로 하는 방법.
KR1019997009715A 1997-07-17 1998-07-10 급속 열처리(ｒｔｐ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소 KR100353499B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/895,665 1997-07-17
US08/895,665 1997-07-17
US08/895,665 US5870526A (en) 1997-07-17 1997-07-17 Inflatable elastomeric element for rapid thermal processing (RTP) system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010020156A KR20010020156A (ko) 2001-03-15
KR100353499B1 true KR100353499B1 (ko) 2002-09-19

Family

ID=25404861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997009715A KR100353499B1 (ko) 1997-07-17 1998-07-10 급속 열처리(ｒｔｐ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5870526A (ko)
EP (1) EP1012358B1 (ko)
JP (1) JP3958931B2 (ko)
KR (1) KR100353499B1 (ko)
DE (1) DE69803783T2 (ko)
TW (1) TW469298B (ko)
WO (1) WO1999004067A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5849582A (en) * 1997-05-01 1998-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Baking of photoresist on wafers
US6165273A (en) * 1997-10-21 2000-12-26 Fsi International Inc. Equipment for UV wafer heating and photochemistry
US5965048A (en) * 1998-11-20 1999-10-12 General Electric Company Heated chamber including an open wall with a gas curtain
US6689222B2 (en) * 1999-11-03 2004-02-10 Applied Materials, Inc. Sealable surface method and device
DE102004025150B4 (de) * 2004-05-21 2019-05-09 Mattson Technology, Inc. Lagebestimmung eines Halbleitersubstrats auf einer Rotationsvorrichtung
WO2007063838A1 (ja) * 2005-11-30 2007-06-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP5051875B2 (ja) * 2006-12-25 2012-10-17 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
EP2313538B1 (de) 2008-07-25 2014-03-05 Dr. Laure Plasmatechnologie GmbH Vorrichtung zur plasmagestützten beschichtung der innenseite von rohrförmigen bauteilen.
US9640412B2 (en) * 2009-11-20 2017-05-02 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for enhancing the cool down of radiatively heated substrates
WO2015139464A1 (zh) * 2014-03-20 2015-09-24 广东美的厨房电器制造有限公司 微波炉的半导体微波发生器连接结构、微波炉的半导体微波发生器输入输出连接结构和微波炉
US10475674B2 (en) * 2015-03-25 2019-11-12 SCREEN Holdings Co., Ltd. Light irradiation type heat treatment apparatus and method for manufacturing heat treatment apparatus
JP6847610B2 (ja) * 2016-09-14 2021-03-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置
JP6850636B2 (ja) * 2017-03-03 2021-03-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US11851754B2 (en) * 2017-09-28 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Sealing article comprising metal coating, method of making and method of using the same
FR3140672A1 (fr) * 2022-10-07 2024-04-12 Annealsys Four à recuit thermique rapide à étanchéité améliorée
CN118380356B (zh) * 2024-06-26 2024-09-10 北京屹唐半导体科技股份有限公司 热反应腔室

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474131B1 (fr) * 1980-01-18 1986-11-21 Marine Ind Petrole Perfectionnements aux joints toriques et vannes equipees pour les recevoir
JPS59928A (ja) * 1982-06-25 1984-01-06 Ushio Inc 光加熱装置
US4632624A (en) * 1984-03-09 1986-12-30 Tegal Corporation Vacuum load lock apparatus
US4547247A (en) * 1984-03-09 1985-10-15 Tegal Corporation Plasma reactor chuck assembly
US4724874A (en) * 1986-05-01 1988-02-16 Asyst Technologies Sealable transportable container having a particle filtering system
JPS63236312A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 Toshiba Corp 減圧気相成長装置
US4738618A (en) * 1987-05-14 1988-04-19 Semitherm Vertical thermal processor
US5155336A (en) * 1990-01-19 1992-10-13 Applied Materials, Inc. Rapid thermal heating apparatus and method
US5179677A (en) * 1990-08-16 1993-01-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for substrate heating utilizing various infrared means to achieve uniform intensity
US5157804A (en) * 1991-07-23 1992-10-27 Construction Specialties, Inc. Roll-up entrance foot mat
US5252062A (en) * 1992-10-15 1993-10-12 International Business Machines Corporation Thermal processing furnace
US5444217A (en) * 1993-01-21 1995-08-22 Moore Epitaxial Inc. Rapid thermal processing apparatus for processing semiconductor wafers
US5800686A (en) * 1993-04-05 1998-09-01 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition chamber with substrate edge protection
US5592581A (en) * 1993-07-19 1997-01-07 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment apparatus
DE4408947C2 (de) * 1994-03-16 1997-03-13 Balzers Hochvakuum Vakuumbehandlungsanlage
US5551985A (en) * 1995-08-18 1996-09-03 Torrex Equipment Corporation Method and apparatus for cold wall chemical vapor deposition
US5645301A (en) * 1995-11-13 1997-07-08 Furon Company Fluid transport coupling

Also Published As

Publication number Publication date
EP1012358B1 (en) 2002-02-06
JP3958931B2 (ja) 2007-08-15
DE69803783D1 (de) 2002-03-21
KR20010020156A (ko) 2001-03-15
US5870526A (en) 1999-02-09
TW469298B (en) 2001-12-21
EP1012358A1 (en) 2000-06-28
JP2001510274A (ja) 2001-07-31
DE69803783T2 (de) 2004-03-11
WO1999004067A1 (en) 1999-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100353499B1 (ko) 급속 열처리(ｒｔｐ) 시스템용 팽창성 엘라스토머 요소
US5965047A (en) Rapid thermal processing (RTP) system with rotating substrate
US6600138B2 (en) Rapid thermal processing system for integrated circuits
US5892886A (en) Apparatus for uniform gas and radiant heat dispersion for solid state fabrication processes
KR880000472B1 (ko) 화학 증착 장치 및 방법
US5837555A (en) Apparatus and method for rapid thermal processing
US5525160A (en) Film deposition processing device having transparent support and transfer pins
US5636320A (en) Sealed chamber with heating lamps provided within transparent tubes
US20030094446A1 (en) Rapid thermal processing system for integrated circuits
CN210123719U (zh) 高温气体分配组件
KR100380213B1 (ko) 반도체 처리 시스템 및 기판 처리 장치
JPH10512100A (ja) 表面を調整するための処理装置及びその方法
US6051512A (en) Apparatus and method for rapid thermal processing (RTP) of a plurality of semiconductor wafers
JP6038503B2 (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
KR101975454B1 (ko) 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
JP3256037B2 (ja) 熱処理装置
JPS6224630A (ja) 熱酸化膜形成方法及びその装置
JPH11102872A (ja) 反応炉
JP2000306856A (ja) 半導体製造装置
KR200365533Y1 (ko) 저압 화상기상증착 장치의 반응로
KR20070049865A (ko) 반도체 소자 제조용 장비
JPH0518250B2 (ko)
JPH0611033B2 (ja) 気相成長容器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120824

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130826

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140822

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150824

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160826

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170830

Year of fee payment: 16

EXPY Expiration of term