KR100395662B1 - Rotation type Rapid Thermal Process Apparatus for enhanced temperature uniformity - Google Patents
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Abstract
웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있는 열원장치가 구비된 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치에 관하여 개시한다. 본 발명의 회전식 급속열처리 장치는, 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그룹으로 나누어진 복수 개의 막대형 램프와, 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그릅으로 나누어진 복수 개의 전구형 램프와, 막대형 램프들 및 전구형 램프들로부터 방사되는 적외선을 반사시키는 반사판을 포함하는 열원장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 웨이퍼를 열처리하는 주요 열원으로서의 막대형 램프들과, 기판의 중심에서 서로 다른 거리를 갖는 한 개 혹은 그 이상의 전구형 램프들로 이루어진 열원장치를 구비하고 각 영역에 대한 독립적인 제어를 이룰 수 있으므로 종래의 막대형 램프만의 배열방식에 비하여 국부적인 온도제어를 위한 운용이 용이하다.Disclosed is a rotary rapid heat treatment apparatus for improving temperature uniformity provided with a heat source device capable of uniformly heating a wafer. The rotary rapid heat treatment apparatus of the present invention includes a plurality of bar lamps divided into a plurality of zones or groups to which the amount of power controlled by the temperature controller is applied, and a plurality of zones to which the amount of power controlled by the temperature controller is applied, respectively. And a heat source device including a plurality of bulb lamps divided into groups, and a reflector for reflecting infrared rays emitted from the bar lamps and the bulb lamps. According to the present invention, there is provided a heat source device consisting of bar lamps as a main heat source for heat treatment of a wafer, and one or more bulb lamps having different distances from the center of the substrate, and independent control for each area. Since it can be achieved compared to the conventional arrangement of only the bar lamp, it is easy to operate for local temperature control.
Description
본 발명은 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있는 열원장치 등이 구비된 웨이퍼의 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary rapid heat treatment apparatus for improving temperature uniformity, and more particularly, to a rotary rapid heat treatment apparatus for improving temperature uniformity of a wafer provided with a heat source device capable of uniformly heating a wafer.
고성능 반도체 소자의 제작과 단위시간당 확보할 수 있는 소자의 수율 향상, 그리고 공정의 지속적인 재연성은 반도체 공정이 이루어지는 모든 장비에서 공통적으로 요구되어지는 사항이다. 특히, 웨이퍼(Wafer)의 열처리 공정의 경우에는 웨이퍼의 전면에 걸쳐서 균일한 열처리가 이루어 져야 한다.Fabrication of high-performance semiconductor devices, improved device yields per unit time, and continuous reproducibility of the process are common requirements for all equipment in the semiconductor process. In particular, in the case of a wafer heat treatment process, a uniform heat treatment should be performed over the entire surface of the wafer.
웨이퍼의 열처리 장비의 대표적인 예로 급속열처리(Rapid Thermal Process, RTP)장치를 들 수 있다. 급속열처리 장치는 고속열처리(Rapid Thermal Annealing), 고속열세정(Rapid Thermal Cleaning), 고속열화학증착(Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition), 고속열산화(Rapid Thermal Oxidation), 고속열질화(Rapid Thermal Nitridation) 공정을 수행하는데 사용된다.A representative example of a wafer heat treatment equipment is a rapid thermal process (RTP) apparatus. Rapid thermal processing equipment includes Rapid Thermal Annealing, Rapid Thermal Cleaning, Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition, Rapid Thermal Oxidation, and Rapid Thermal Nitridation Used to perform
급속열처리 장치를 이용하여 열처리하는 경우에 웨이퍼의 승온 및 강온이 매우 짧은 시간동안 넓은 온도범위에서 이루어지므로 정밀한 온도제어가 필수적으로 요구된다. 그리고, 웨이퍼의 온도분포를 균일하게 유지한 상태로 열처리 공정을 수행하기 위해서는 웨이퍼의 모든 영역에 걸쳐서 열적 특성이 동일하도록 유지하는것이 매우 중요하다. 여기에는 적외선을 방사하는 램프의 형태, 개수, 구성, 열원장치의 구조 등이 중요한 요소로 작용한다.In the case of heat treatment using a rapid heat treatment apparatus, precise temperature control is indispensable because the temperature rise and fall of the wafer are performed in a wide temperature range for a very short time. In order to perform the heat treatment process while maintaining the temperature distribution of the wafer uniformly, it is very important to maintain the same thermal characteristics over all regions of the wafer. In this case, the shape, number, configuration, and structure of the heat source device that emit infrared light are important factors.
일반적으로 웨이퍼 전면(全面)에 걸쳐서 온도균일성을 이루기 위해서는, 웨이퍼 전면에 균일한 열류(Heat flux)가 형성될 수 있도록 램프들을 배열하고, 배열된 램프의 전력을 조절하는 방법이 사용된다. 급속열처리 장치의 열원으로는 가격 및 전력대비 효율이 좋고, 아크램프(Arc lamp) 등에 비해서 오래 쓸 수 있기 때문에 텅스텐-할로겐 램프가 사용된다. 그런데, 챔버 내로 유출입되는 가스의 유량 및 흐름, 웨이퍼 하단과 측면의 챔버구조 등의 변수가 가변적이기 때문에, 대면적의 웨이퍼 상의 온도를 하드웨어적인 설계의 최적화를 통해 균일하게 형성하는 것은 매우 어렵다.In general, in order to achieve temperature uniformity over the entire surface of the wafer, a method of arranging lamps so as to form a uniform heat flux on the front surface of the wafer and adjusting the power of the arranged lamps is used. As a heat source of the rapid heat treatment apparatus, a tungsten-halogen lamp is used because it has good cost and power efficiency and can be used longer than an arc lamp. However, since the variables such as the flow rate and flow of the gas flowing into and out of the chamber and the chamber structure at the bottom and side of the wafer are variable, it is very difficult to uniformly form a large temperature on the wafer through optimization of hardware design.
종래의 램프 배열방식에는 막대형(Linear type) 램프의 배열방식과 전구형(Bulb type)타입 램프의 배열방식이 있다.Conventional lamp arrangement methods include an array method of linear type lamps and an array method of bulb type lamps.
도 1a는 종래의 막대형 램프의 배열방식을 나타낸 개략도이고, 도 1b는 종래의 전구형 램프의 배열방식을 나타낸 개략도이다.Figure 1a is a schematic diagram showing the arrangement of a conventional bar lamp, Figure 1b is a schematic diagram showing the arrangement of a conventional bulb lamp.
도 1a를 참조하면, 막대형 램프(11)들이 웨이퍼 상에 위치되도록 횡으로 평행하게 배열되어 있고, 램프(11)들의 상부에는 반사판(Reflector)(21, 21')이 설치되어 있다.Referring to FIG. 1A, rod-shaped lamps 11 are horizontally arranged in parallel to be positioned on a wafer, and reflectors 21 and 21 ′ are provided on the lamps 11.
반사판(21, 21')의 설치방식으로는 도 1(a)의 경우와 같이 반사가 램프(11)들의 상부에서 주로 일어나도록 설치하는 방식과, 도 1a의 (2)와 같이 램프(11)와 램프(11) 사이사이에 반사면이 위치되도록 설치하는 방식이 있다.As the installation method of the reflector plates 21 and 21 ', the reflection is mainly generated on the upper portions of the lamps 11, as in the case of FIG. 1 (a), and the lamp 11 as shown in (2) of FIG. And a reflection surface is positioned between the lamp 11.
도 1a (1)의 경우에는 각 램프(11)에서 방출되는 방사열의 방사각이 커서 넓은 면적에 영향을 주게 된다. 따라서, 램프(11)들의 직하부에 위치되는 웨이퍼의 소정영역과 램프(11)들의 사이사이에 위치되는 웨이퍼의 소정영역은 가열되는 정도가 차이 나게 된다. 그리고, 각 램프(11)들에 대한 전력을 조절하여 웨이퍼 면내 온도 균일성을 향상시키기 위한 작업은 매우 까다롭다.In the case of FIG. 1A (1), the radiation angle of the radiant heat emitted from each lamp 11 is large to affect a large area. Therefore, the degree of heating of the predetermined area of the wafer located between the lamps 11 and the predetermined area of the wafer located between the lamps 11 is different. And, to adjust the power for each of the lamps 11 to improve the wafer in-plane temperature uniformity is very difficult.
도 1a의 (2)의 경우에는 도 1a의 (1)에 의한 단점을 어느 정도는 극복할 수 있지만, 막대형 램프(11)의 양끝단의 직하부에 위치된 웨이퍼의 소정영역과 램프(11)의 중앙부위의 직하부에 위치된 웨이퍼 소정영역은 가열되는 정도가 차이 나게 되는 문제점이 있다.In the case of (2) of FIG. 1A, the disadvantages of (1) of FIG. 1A can be overcome to some extent, but the predetermined region of the wafer and the lamp 11 positioned directly under both ends of the rod-shaped lamp 11 There is a problem that the degree of heating is different in the predetermined region of the wafer located directly below the central portion of the wafer.
도 1b를 참조하면, 전구형 램프(12) 측면에는 반사판(22)이 각각 설치되어 있다. 이 경우는 일반적으로 국부적인 영역의 온도제어에 역점을 두고 설계한 것으로, 많은 전구형 램프(12)들이 설치되어야 하므로 설계와 제작에 있어서 많은 비용이 소요되고, 웨이퍼 전면에 걸쳐서 온도균일성을 유지하도록 설계하거나 운용하기에는 많은 어려움이 따르고 있다.Referring to FIG. 1B, reflecting plates 22 are provided on the side surfaces of the bulb lamps 12, respectively. In this case, it is generally designed to focus on local temperature control. Since many bulb lamps 12 need to be installed, it is expensive to design and manufacture, and maintains temperature uniformity across the wafer surface. There are many difficulties in designing or operating the system.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 웨이퍼를 전면에 걸쳐 균일한 온도로 가열할 수 있으며, 설계 및 제작비용이 절감되고, 운용이 용이한 열원장치를 구비하는 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, a problem to be achieved by the present invention is a rotary rapid heat treatment apparatus capable of heating a wafer to a uniform temperature over its entire surface, reducing design and manufacturing costs, and improving temperature uniformity having a heat source device that is easy to operate. To provide.
도 1a는 종래의 막대형 램프의 배열방식을 나타낸 개략도;Figure 1a is a schematic diagram showing the arrangement of a conventional bar lamp;
도 1b는 종래의 전구형 램프의 배열방식을 나타낸 개략도;Figure 1b is a schematic diagram showing the arrangement of a conventional bulb-type lamp;
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 제1 실시예를 설명하기 위한 도면들; 및2A to 2D are views for explaining a first embodiment according to the present invention; And
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.3A and 3B are views for explaining a second embodiment according to the present invention.
* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100, 111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, 134100, 111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, 134
500, 511, 512, 513, 514, 521, 522 : 막대형램프500, 511, 512, 513, 514, 521, 522: bar lamp
200, 211, 220, 230, 240, 250, 600, 611, 620, 630, 640, 650 : 전구형램프200, 211, 220, 230, 240, 250, 600, 611, 620, 630, 640, 650: Bulb lamp
300, 400 : 반사판300, 400: reflector
P1, P2, P3, P4, P5 ,P6 : 파이로미터P1, P2, P3, P4, P5, P6: Pyrometer
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z1', Z2', Z3', Z4', Z5', Z6' : 존Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z1 ', Z2', Z3 ', Z4', Z5 ', Z6': Zone
G1, G2, G3, G1', G2', G3' : 그룹G1, G2, G3, G1 ', G2', G3 ': Group
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치는: 열원장치, 석영챔버, 온도측정기, 온도제어부, 및 웨이퍼가 안착되며 회전하는 웨이퍼 지지대를 구비하는 회전식 급속열처리 장치에 있어서,Rotary rapid heat treatment apparatus for improving the temperature uniformity according to the present invention for achieving the above technical problem: a rotary rapid heat treatment having a heat source device, a quartz chamber, a temperature measuring instrument, a temperature control unit, and a wafer support on which the wafer is seated and rotated In the apparatus,
상기 열원장치는, 상기 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그룹으로 나누어지며, 상기 웨이퍼 지지대 상부에 위치되되, 횡으로 평행하게 설치되는 복수 개의 막대형 램프와; 상기 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그룹으로 나누어지며, 상기 막대형 램프들의 상부에 위치되되, 상기 웨이퍼 지지대의 중심점 직상부에 위치되도록 제1 전구형 램프가 설치되고 상기 제1 전구형 램프를 중심으로 하여 가상으로 그려진 서로 다른 반지름을 가지는 원들의 원주 상의 소정영역에 복수 개가 각각 설치되는 복수 개의 전구형 램프와; 상기 막대형 램프들 및 상기 전구형 램프들로부터 방사되는 적외선을 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat source device includes: a plurality of bar lamps, each of which is divided into a plurality of zones or groups to which the amount of power controlled by the temperature control unit is applied, and which is positioned above the wafer support and is installed in parallel to each other; The first bulb lamp is installed so as to be divided into a plurality of zones or groups to which the amount of power controlled by the temperature controller is applied, respectively, and positioned above the bar lamps, and located directly above the center point of the wafer support. A plurality of bulb-type lamps each of which is provided in a predetermined area on the circumference of circles having different radii that are virtually drawn around the first bulb-type lamp; And a reflector reflecting infrared rays emitted from the bar lamps and the bulb lamps.
이 때, 상기 막대형 램프들은 12개가 설치되되, 상기 막대형 램프들 중에서 최외각에 위치된 제1 및 제2 막대형 램프와 상기 제1 및 제2 막대형 램프로부터 각각 내측으로 인접한 제3 및 제4 막대형 램프를 제1 존으로 하고, 상기 제3 막대형 램프로부터 순차적으로 인접한 제5 및 제6 막대형 램프와 상기 제4 막대형 램프로부터 순차적으로 인접한 제7 및 제8 막대형 램프를 제2 존으로 하며, 상기 제6 및 제8 막대형 램프의 내측에 위치된 나머지 4 개의 막대형 램프들을 제3 존으로 하고, 상기 원들은 서로 반지름이 다른 네 개의 원으로 이루어지며, 상기 네 개의 원 중에서 최외각에 위치된 제1 원의 원주상에 설치되는 전구형 램프들은 상기 제1 및 제2 막대형 램프의 내측에 위치되도록 설치되어 제4 존을 형성하고, 상기 제1 원과 순차적으로 인접한 제2 원 및 제3 원의 원주상에 설치되는 전구형 램프들을 제5 존으로 하며, 최내측에 위치된 제4 원의 원주상에 설치되는 전구형 램프들과 상기 제1 전구형 램프를 제6 존으로 하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이 때, 온도측정기들은: 상기 제1 내지 제6 존과 각각 대응하는 상기 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되며, 상기 온도제어부는: 상기 온도측정기들로부터 측정된 상기 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제6 존을 이루는 각각 램프들에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 또는, 상기 제1 및 제4 존을 제1 제어그룹으로 하고, 제2 및 제5 존을 제2 제어그룹으로 하며, 상기 제3 및 제6 존을 제3 제어그룹으로 하고, 온도측정기들은: 상기 제1 내지 제3 제어그룹과 각각 대응하는 상기 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되며, 상기 온도제어부는: 상기 온도측정기들로부터 측정된 상기 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제3 제어그룹을 이루는 각각의 램프들에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하여도 좋다.In this case, twelve bar lamps are installed, and among the bar lamps, first and second bar lamps positioned at the outermost part and third and next inner lamps adjacent to the first and second bar lamps, respectively. A fourth bar lamp is used as the first zone, and the fifth and six bar lamps sequentially adjacent to the third bar lamp and the seventh and eight bar lamps sequentially adjacent to the fourth bar lamp are disposed. A second zone, and the remaining four bar lamps located inside the sixth and eighth bar lamps as a third zone, and the circles are formed of four circles having different radii from each other, Bulb lamps installed on the circumference of the first circle located at the outermost part of the circle are installed to be located inside the first and second bar lamps to form a fourth zone, and sequentially with the first circle. Adjoining second circle and second It is assumed that the bulb-shaped lamps installed on the circumference of three circles are the fifth zone, and the bulb lamps and the first bulb-shaped lamps installed on the circumference of the fourth circle located at the innermost side are the sixth zone. It may be featured. In this case, the temperature measuring devices are installed under the predetermined areas of the wafer respectively corresponding to the first to sixth zones, and the temperature control part is configured to measure the temperature of each of the predetermined temperature areas of the wafer measured from the temperature measuring devices. The temperature specified in the recipe may be compared with each other to control the power applied to each of the lamps forming the first to sixth zones. Alternatively, the first and fourth zones may be the first control group, the second and fifth zones may be the second control group, and the third and sixth zones may be the third control group. The temperature control unit may be installed at lower portions of the predetermined regions of the wafer respectively corresponding to the first to third control groups, respectively, and the temperature controller may be configured to: determine a temperature of each of the predetermined regions of the wafer measured from the temperature measuring instruments and a temperature specified in a recipe In comparison, the power applied to each of the lamps of the first to third control groups may be controlled.
더 나아가, 상기 반사판은, 상기 막대형 램프들 및 상기 전구형 램프의 상부와, 상기 전구형 램프들의 사이사이와, 상기 챔버의 내벽 소정영역에 반사면이 각각 위치되도록 설치되되, 상기 막대형 램프의 상부에 위치되는 상기 반사면이 상기 전구형 램프로부터 방사되는 적외선을 막지 않도록 설치되는 것을 특징으로 한다.Further, the reflector is installed so that the reflecting surface is located between the top of the bar lamps and the bulb lamp, between the bulb lamps, and in a predetermined region of the inner wall of the chamber, the bar lamp The reflective surface located on the upper portion of the lamp is characterized in that it is installed so as not to block the infrared radiation emitted from the lamp.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 온도 균일성을 향상시키는 회전식 급속열처리 장치는: 열원장치, 석영챔버, 온도측정기, 온도제어부, 및 웨이퍼가 안착되며 회전하는 웨이퍼 지지대를 구비하는 회전식 급속열처리 장치에 있어서,상기 열원장치는: 상기 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그룹으로 나누어지며, 상기 웨이퍼 지지대의 중심점 직상부에 위치되도록 제1 전구형 램프가 설치되고, 동일평면 상에 위치되도록 상기 제1 전구형 램프를 중심으로 하여 가상으로 그려진 서로 다른 반지름을 가지는 원들의 원주 상의 소정영역에 복수 개가 각각 설치되는 복수 개의 전구형 램프와; 상기 온도제어부에 의하여 제어된 전력량이 각각 인가되는 복수 개의 존 또는 그룹으로 나누어지며 상기 전구형 램프들과 동일평면 상에 위치되도록 상기 전구형 램프들을 사이에 두고 대칭되도록 횡으로 평행하게 설치되는 복수 개의 막대형 램프와; 상기 막대형 램프들 및 상기 전구형 램프들로부터 방사되는 적외선을 반사시키는 반사판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rapid thermal processing apparatus for improving temperature uniformity, comprising: a heat source device, a quartz chamber, a temperature measuring device, a temperature controller, and a wafer support on which a wafer is seated and rotated. In the rotary rapid heat treatment apparatus, the heat source device is divided into a plurality of zones or groups to which the amount of power controlled by the temperature control unit is applied, respectively, the first bulb type lamp is installed so as to be located directly above the center point of the wafer support. A plurality of bulb lamps each of which is installed in a predetermined area on a circumference of circles having different radii virtually drawn about the first bulb lamp so as to be located on the same plane; A plurality of zones or groups, each of which is applied to the amount of power controlled by the temperature control unit and are installed in parallel to the transverse parallel so as to be symmetrical between the bulb lamps to be located on the same plane as the bulb lamps A bar lamp; And a reflector for reflecting the infrared rays emitted from the bar lamps and the bulb lamps.
이 때, 상기 막대형 램프들은 상기 전구형 램프들을 사이에 두고 좌우 또는 전후로 대칭되도록 각각 세 개씩 여섯 개가 설치되되, 상기 막대형 램프들 중에서 최외각에 위치된 제1 및 제2 막대형 램프와 상기 제1 및 제2 막대형 램프로부터 각각 내측으로 인접한 제3 및 제4 막대형 램프를 제1 존으로 하고, 상기 막대형 램프들 중에서 최내측에 위치된 제5 및 제6 막대형 램프를 제2 존으로 하며, 상기 원들은 서로 반지름이 다른 4개의 원으로 이루어지되, 상기 4개의 원 중에서 최외각에 위치된 제1 원의 직경은 상기 막대형 램프들의 길이와 같도록 하고, 상기 제1 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프들을 제3 존으로 하고, 상기 제1 원과 순차적으로 인접한 제2 원 및 제3 원의 원주상에 설치되는 전구형 램프들을 제4 존으로 하며, 최내측에 위치된 제4 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프들과 상기 제1 전구형 램프를 제5 존으로 하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 이 때, 상기 온도측정기들은: 상기 제1 내지 제5 존과 각각 대응하는 상기 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되며, 상기 온도제어부는: 상기 온도측정기들로부터 측정된 상기 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제5 존을 이루는 각각 램프들에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 또는, 상기 제1, 제2, 및 제3 존을 제1 제어그룹으로 하고, 상기 제4 존을 제2 제어그룹으로 하며, 상기 제5 존을 제3 제어그룹으로 하고, 상기 온도측정기들은: 상기 제1 내지 제3 제어그룹과 각각 대응하는 상기 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되며, 상기 온도제어부는: 상기 온도측정기들로부터 측정된 상기 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제3 제어그룹을 이루는 각각의 램프들에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하여도 좋다.In this case, the bar lamps are provided with three of each of the three lamps so as to be symmetrical from side to side or front to back with the bulb-shaped lamps in between, and the first and second bar lamps located at the outermost of the bar lamps and the The third and fourth bar lamps inwardly adjacent from the first and second bar lamps are respectively defined as first zones, and the fifth and sixth bar lamps located at the innermost side among the bar lamps are second. Zones, the circle is composed of four circles of different radius from each other, the diameter of the first circle located at the outermost of the four circles is equal to the length of the rod-shaped lamps, The bulb-shaped lamps installed on the circumference are the third zone, and the bulb lamps installed on the circumferences of the second circle and the third circle sequentially adjacent to the first circle are the fourth zone, and are located at the innermost side. Circle of the fourth circle The bulb-shaped lamps provided on the main body and the first bulb-type lamp may be the fifth zone. In this case, the temperature measuring instruments are installed under the predetermined regions of the wafer respectively corresponding to the first to fifth zones, respectively, and the temperature control unit: the temperature of each of the predetermined region of the wafer measured from the temperature measuring instruments. And by comparing the temperatures specified in the and recipes, respectively, to control the power applied to each of the lamps forming the first to fifth zones. Alternatively, the first zone, the second zone, and the third zone are the first control group, the fourth zone is the second control group, the fifth zone is the third control group, and the temperature measuring instruments are: The temperature control unit may be installed at lower portions of the predetermined regions of the wafer respectively corresponding to the first to third control groups, respectively, and the temperature controller may be configured to: determine a temperature of each of the predetermined regions of the wafer measured from the temperature measuring instruments and a temperature specified in a recipe. In comparison, the power applied to each of the lamps of the first to third control groups may be controlled.
더 나아가, 상기 반사판은, 상기 막대형 램프들 및 상기 전구형 램프의 상부와, 상기 전구형 램프들의 사이사이와, 상기 챔버의 내벽 소정영역에 반사면이 각각 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.Further, the reflector is characterized in that the reflective surface is installed so as to be located between the top of the bar lamps and the bulb lamp, between the bulb lamps, and in a predetermined region of the inner wall of the chamber.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명한다. 첨부한 도면들에서 동일한 참조번호는 동일한 기능을 수행하는 구성요소로서반복적인 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, like reference numerals are used to designate like elements, and repeated description thereof will be omitted.
[실시예 1]Example 1
도 2a는 본 발명에 따른 제1 실시예에 따른 회전식 급속열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2b는 도 2a에 따른 회전식 급속열처리 장치에 있어서, 램프들의 배열을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2c 및 도 2d는 도 2a에 따른 회전식 급속열처리 장치에 있어서, 파이로미터들의 설치 및 온도제어부를 설명하기 위한 개략도이다.Figure 2a is a schematic diagram for explaining the rotary rapid heat treatment apparatus according to the first embodiment according to the present invention, Figure 2b is a schematic diagram for explaining the arrangement of lamps in the rotary rapid heat treatment apparatus according to Figure 2a, Figure 2c And FIG. 2D is a schematic diagram for explaining installation and temperature control of pyrometers in the rotary rapid heat treatment apparatus according to FIG. 2A.
도 2a를 참조하면, 회전식 급속열처리 장치는 열원장치, 석영챔버, 온도측정기, 온도제어부(미도시), 웨이퍼가 안착되며 회전하는 회전식 웨이퍼 지지대로 이루어진다.Referring to FIG. 2A, the rapid thermal processing apparatus includes a heat source device, a quartz chamber, a temperature gauge, a temperature controller (not shown), and a rotating wafer support on which a wafer is seated and rotated.
석영창은 대기로부터 웨이퍼를 분리시켜 급속열처리 공정을 진행하는 동안 일정한 분위기를 유지시켜 주고 대기 중의 먼지 등의 오염물질로부터 웨이퍼를 보호하는 한편, 열원장치로부터 방사되는 적외선을 투과시켜주는 역할을 한다.The quartz window separates the wafer from the atmosphere, maintains a constant atmosphere during the rapid heat treatment process, protects the wafer from contaminants such as dust in the atmosphere, and transmits infrared rays emitted from the heat source device.
온도측정기는 비접촉 방식으로 웨이퍼의 온도를 측정하기 위하여 주로 파이로미터(Pyrometer)가 사용된다. 온도제어부는 파이로미터에서 측정된 온도와 레시피(Recipe)에서 설정된 온도를 비교하여 열원장치에 인가되는 전력의 세기를 조절한다.Pyrometers are mainly used to measure the temperature of a wafer in a non-contact manner. The temperature controller compares the temperature measured by the pyrometer with the temperature set in the recipe and adjusts the intensity of power applied to the heat source device.
열원장치는 웨이퍼 지지대의 상부에 위치되는 막대형 램프(100)들, 막대형 램프(100)들의 상부에 위치되는 전구형 램프(200)들, 및 막대형 램프(100)들과 전구형 램프(200)들에서 방사되는 적외선을 반사시키는 반사판(300)을 포함한다. 이때, 막대형 램프(100)들과 전구형 램프(200)들 각각은 온도제어부에 의하여 제어된 동일한 전략량이 각각 인가되는 복수 개의 존(Zone) 또는 그룹(Group)으로 나누어진다. 존 또는 그룹이란, 동일한 세기의 전력이 인가되는 램프들의 집합으로, 존 또는 그룹의 개수는 막대형 또는 전구형 램프(100, 200)들의 설치위치와 그에 따른 웨이퍼 소정영역들 각각의 온도분포를 고려하여 정해지게 된다. 각각의 존 또는 그룹 내의 램프는 제어소프트웨어에서 개별적으로 특정한 비율로 조절될 수 있으므로, 동일한 존 또는 그룹 내의 램프의 세기는 그 비율에 따라서 동일한 유형으로 제어된다.The heat source device includes bar lamps 100 positioned on top of the wafer support, bulb lamps 200 located on top of the bar lamps 100, and bar lamps 100 and bulb lamps ( Reflector 300 for reflecting the infrared radiation emitted from them. In this case, each of the bar lamps 100 and the bulb lamps 200 is divided into a plurality of zones or groups to which the same strategic amount controlled by the temperature controller is applied. A zone or group is a set of lamps to which electric power of the same intensity is applied, and the number of zones or groups takes into account the installation position of the bar-shaped or bulb-shaped lamps 100 and 200 and the temperature distribution of each of the wafer predetermined regions accordingly. Will be determined. Since the lamps in each zone or group can be individually adjusted in a specific ratio in the control software, the intensity of the lamps in the same zone or group is controlled to the same type according to that ratio.
이와 같이, 막대형 램프(100)들 상부에 전구형 램프(200)들을 설치하는 이유는, 막대형 램프(100)들은 주요 열원으로서 웨이퍼의 전반적인 온도를 상승시키는 데 사용하고, 전구형 램프(200)들은 일반적으로 많은 열량을 방출할 경우 수명이 급격히 감소하는 경향이 있어 인가되는 전력의 제한이 있으므로 각각의 막대형 램프(100)들의 방사영역 사이사이에 위치되는 웨이퍼의 소정영역만을 추가로 더 가열하기 위해서 이다. 따라서, 반사판(300)은 반사면이 막대형 램프(100)들 및 전구형 램프(200)들의 상부와, 전구형 램프(200)들 사이사이와, 챔버의 내벽 소정영역에 각각 위치되도록 설치된다. 이 때, 막대형 램프(100)들의 상부에 위치되는 반사면이 전구형 램프(200)들로부터 방사되는 적외선을 막지 않도록 설치되어야 함은 자명하다. 전구형 램프(200)들 사이사이에 반사면이 있도록 반사판을 설치하는 이유는, 웨이퍼의 소정영역만이 가열되도록 전구형 램프(200)들로부터 방사되는 적외선의 방사각을 작게 하기 위해서 이다.As such, the reason for installing the bulb lamps 200 on top of the rod lamps 100 is that the rod lamps 100 are used to raise the overall temperature of the wafer as the primary heat source, and the bulb lamps 200 ) Generally have a tendency to abruptly decrease in life when dissipating a large amount of heat, thus limiting the applied power, thus further heating only a predetermined area of the wafer located between the radiating areas of the respective bar lamps 100. To do that. Therefore, the reflecting plate 300 is installed so that the reflecting surface is located between the bar lamps 100 and the bulb lamps 200, between the bulb lamps 200, and in a predetermined region of the inner wall of the chamber, respectively. . At this time, it is apparent that the reflective surface located on the upper part of the bar lamps 100 should be installed so as not to block the infrared radiation emitted from the bulb lamps 200. The reason why the reflector is provided so that there is a reflective surface between the bulb lamps 200 is to reduce the radiation angle of the infrared rays emitted from the bulb lamps 200 so that only a predetermined region of the wafer is heated.
도 2b를 참조하면, 막대형 램프(111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, 134)는 서로간에 일정한 간격이 유지되도록 횡으로 평행하게 12개가 설치된다. 그리고, 전구형 램프(211, 220, 230, 240, 250)들은, 웨이퍼의 중심점 직상부에 위치되도록 제1 전구형 램프(211)가 설치되고, 제1 전구형 램프를(211) 중심으로 하여 가상으로 그려진 서로 다른 반지름을 가지는 4개의 원들의 원주 상의 소정영역에 복수 개가 각각 설치된다. 이 때, 4개의 원 중에서 최외각에 위치된 제1 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(250)들은 최외곽에 위치된 막대형 램프(111, 112)의 내측에 위치되도록 설치된다.Referring to FIG. 2B, twelve bar lamps 111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, and 134 are provided in parallel to each other so as to maintain a constant gap therebetween. . The bulb lamps 211, 220, 230, 240, and 250 are provided with a first bulb lamp 211 so as to be positioned directly above the center point of the wafer, with the first bulb lamp 211 as the center. A plurality is respectively provided in predetermined regions on the circumference of four circles having different radii of virtual drawing. At this time, the bulb lamps 250 installed on the circumference of the first circle located at the outermost position among the four circles are installed to be located inside the rod lamps 111 and 112 positioned at the outermost side.
상술한 바와 같이 설치된 막대형 램프들 및 전구형 램프들의 존 구분은 제1 전구형 램프(211)로부터 이격된 거리와 실험에 의한 웨이퍼의 온도 구배(句配) 등을 고려하여 이루어진다.Zone division of the bar lamps and the bulb lamps installed as described above is made in consideration of the distance from the first bulb lamp 211 and the temperature gradient of the wafer by the experiment.
본 실시예에서 막대형 램프(111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, 134)의 존 구분은, 막대형 램프들 중에서 최외각에 위치된 제1 및 제2 막대형 램프(111, 112)와 제1 및 제2 막대형 램프로부터 각각 내측으로 인접한 제3 및 제4 막대형 램프(113, 114)를 제1 존(Z1)으로, 제3 막대형 램프(113)로부터 순차적으로 인접한 제5 및 제6 막대형 램프(121, 122)와 제4 막대형 램프(114)로부터 순차적으로 인접한 제7 및 제8 막대형 램프(123, 124)를 제2 존(Z2)으로, 상기 제6 및 제8 막대형 램프(122, 124)의 내측에 위치된 나머지 네 개의 막대형 램프(131, 132, 133, 134)들을 제3 존(Z3)으로 하였다.In the present embodiment, the zone division of the bar lamps 111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124, 131, 132, 133, and 134 may include first and second outermost positions among the bar lamps. The third and fourth bar lamps 113 and 114 which are adjacent inwardly from the second bar lamps 111 and 112 and the first and second bar lamps are respectively the first zone Z1 and the third bar lamp. The fifth and sixth bar lamps 121 and 122 sequentially adjacent to the lamp 113 and the seventh and eighth bar lamps 123 and 124 sequentially adjacent to the fourth bar lamp 114 are second to each other. As the zone Z2, the remaining four bar lamps 131, 132, 133, and 134 positioned inside the sixth and eighth bar lamps 122 and 124 were used as the third zone Z3.
그리고, 전구형 램프(211, 220, 230, 240, 250)들의 존 구분은, 네 개의 원중에서 최외각에 위치된 제1 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(250)들을 제4 존(Z4)으로, 제1 원과 순차적으로 인접한 제2 원 및 제3 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프들(230, 240)을 제5 존(Z5)으로, 최내측에 위치된 제4 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(220)들과 제1 전구형 램프(211)를 제6 존(Z6)으로 하였다.In addition, zone division of the bulb lamps 211, 220, 230, 240, and 250 may include the bulb lamps 250 installed on the circumference of the first circle located at the outermost position among the four circles. Z4), the fourth circle located at the innermost side with the bulb-shaped lamps 230 and 240 installed on the circumferences of the second circle and the third circle sequentially adjacent to the first circle, as the fifth zone Z5. The bulb-shaped lamps 220 and the first bulb-shaped lamps 211 installed on the circumference of the were set as the sixth zone Z6.
도 2c의 (1)을 참조하면, 이와 같이 램프들의 존을 구분하는 경우에 각각의 존(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6)들과 각각 대응하는 웨이퍼의 소정영역들의 하부에는 파이로미터(P1, P2, P3, P4, P5, P6)들이 각각 설치된다. 이것은 웨이퍼가 회전함으로써 웨이퍼의 중심점으로부터 이격된 거리가 같은 웨이퍼의 소정영역은 동일한 온도를 나타내기 때문이다.Referring to (1) of FIG. 2C, in the case of distinguishing the zones of the lamps as described above, each of the zones Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, and Z6 corresponds to Pyro under the predetermined regions of the wafer, respectively. Meters P1, P2, P3, P4, P5 and P6 are respectively installed. This is because predetermined regions of the wafer having the same distance from the center point of the wafer as the wafer rotates exhibit the same temperature.
이 때 온도제어부는 도 2c의 (2)를 참조하면, 여섯 개의 파이로미터(P1, P2, P3, P4, P5, P6)들로부터 측정된 웨이퍼 소정영역 각각의 온도(T1, T2, T3, T4, T5, T6)와 레시피에서 지정된 온도(TR)를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제6 존(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6)을 이루는 각각 램프들에 인가되는 전력을 제어하게 된다.In this case, referring to (2) of FIG. 2C, the temperature control unit displays the temperatures T1, T2, T3, and the respective regions of the wafer predetermined regions measured from six pyrometers P1, P2, P3, P4, P5, and P6. T4, T5, T6) and the temperature TR specified in the recipe are respectively compared to control the power applied to the respective lamps forming the first to sixth zones Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, and Z6. Done.
이 경우에는 웨이퍼의 온도 편차를 보다 세밀하게 파악하여 막대형 램프 및 전구형 램프에 인가되는 전력을 제어할 수 있는 장점이 있다.In this case, the temperature variation of the wafer can be grasped in more detail to control the power applied to the bar lamps and the bulb lamps.
한편, 상술한 바와 같이 램프들을 여섯 개의 존으로 구별하는 것도 좋지만 램프들이 중복되어 설치되는 영역들이 존재하므로 여섯 개의 존을 적당한 개수의 제어그룹으로 구분하여도 좋다.Meanwhile, as described above, the lamps may be divided into six zones. However, since the lamps overlap with each other, the six zones may be divided into a proper number of control groups.
따라서, 상술한 제1 및 제4 존(Z1, Z4)을 제1 제어그룹(G1)으로, 제2 및 제5존(Z2, Z5)을 제2 제어그룹(G2)으로, 제3 및 제6 존(Z3, Z6)을 제3 제어그룹(G3)으로 한다.Accordingly, the first and fourth zones Z1 and Z4 described above are the first control group G1, the second and fifth zones Z2 and Z5 are the second control group G2, and the third and the fourth zones are the first and fourth zones Z1 and Z4. The six zones Z3 and Z6 are referred to as the third control group G3.
도 2d의 (1)을 참조하면, 이 경우에 파이로미터(P1, P2, P3)들은 제1 내지 제3 제어그룹(G1, G2, G3)과 각각 대응하는 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되므로 세 개만이 설치되게 된다.Referring to (1) of FIG. 2D, in this case, the pyrometers P1, P2, and P3 are respectively located below the predetermined regions of the wafer corresponding to the first to third control groups G1, G2, and G3, respectively. Only three of them will be installed.
이 때 온도제어부는 도 2d의 (2)를 참조하면, 세 개의 파이로미터(P1, P2, P3)들로부터 측정된 웨이퍼 소정영역 각각의 온도(T1, T2, T3)와 레시피(TR)에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 제1 내지 제3 제어그룹(G1, G2, G3)을 이루는 각각의 램프들에 인가되는 전력을 제어한다. 따라서, 이 경우에는 설치되는 파이로미터들의 설치 개수가 줄어들게 되고 온도제어부가 보다 간단해지는 장점이 있다.In this case, referring to (2) of FIG. 2D, the temperature control unit may measure the temperature at the temperature T1, T2, T3 and recipe TR of each of the wafer predetermined regions measured from the three pyrometers P1, P2, and P3. Each of the designated temperatures is compared to control the power applied to each of the lamps forming the first to third control groups G1, G2, and G3. Therefore, in this case, the number of installed pyrometers is reduced, and there is an advantage in that the temperature controller is simpler.
[실시예 2]Example 2
도 3a는 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 회전식 급속열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 3b는 도 3a에 따른 회전식 급속열처리 장치에 있어서, 램프들의 배열을 설명하기 위한 개략도이다.Figure 3a is a schematic diagram for explaining the rotary rapid heat treatment apparatus according to a second embodiment according to the present invention, Figure 3b is a schematic diagram for explaining the arrangement of lamps in the rotary rapid heat treatment apparatus according to Figure 3a.
도 3a를 참조하면, 회전식 급속열처리 장치는 열원장치, 석영챔버, 온도측정기, 온도제어부, 회전하는 웨이퍼 지지대로 이루어진다.Referring to FIG. 3A, a rotary rapid heat treatment apparatus includes a heat source device, a quartz chamber, a temperature measuring device, a temperature controller, and a rotating wafer supporter.
열원장치는 웨이퍼 상의 동일 평면상에 설치되는 막대형 램프(500)들 및 전구형 램프(600)들과, 막대형 램프(500)들과 전구형 램프(600)들에서 방사되는 적외선을 반사시키는 반사판(400)을 포함한다. 이 때, 막대형 램프(500)들과 전구형 램프(600)들 각각은 온도제어부에 의하여 제어된 전략량이 각각 인가되는 복수 개의 존(Zone) 또는 그룹(Group)으로 나누어진다. 반사판(400)은 반사면이 막대형 램프(500)들 및 전구형 램프(600)의 상부와, 전구형 램프(600)들 사이사이와, 챔버의 내벽 소정영역에 각각 위치되도록 설치된다.The heat source device reflects the infrared rays emitted from the bar lamps 500 and the bulb lamps 600 installed on the same plane on the wafer, and the bar lamps 500 and the bulb lamps 600. Reflector 400 is included. In this case, each of the bar lamps 500 and the bulb lamps 600 is divided into a plurality of zones or groups to which the strategic amount controlled by the temperature controller is applied. The reflecting plate 400 is installed such that the reflecting surface is positioned between the upper part of the bar lamps 500 and the bulb lamp 600, between the bulb lamps 600, and a predetermined region of the inner wall of the chamber.
도 3b를 참조하면, 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들은, 웨이퍼 지지대의 중심점 직상부에 위치되도록 제1 전구형 램프(611)가 설치되고, 제1 전구형 램프(611)를 중심으로 하여 가상으로 그려진 서로 다른 반지름을 가지는 네 개의 원들의 원주 상의 소정영역에 복수 개가 각각 설치된다. 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)는 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들을 사이에 두고 대칭되도록 세 개씩 횡으로 평행하게 설치된다. 즉, 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)는 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들을 사이에 두고 좌우 또는 전후로 대칭되도록 웨이퍼의 가장자리를 포함한 소정영역의 상부에 각각 세 개씩 여섯 개가 설치된다. 따라서, 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들은 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)들 중에서 최내측에 위치되는 막대형 램프(521, 522)들 사이에만 위치되므로, 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들이 설치된 영역과 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)가 설치된 영역은 중첩되지 않게 된다. 그러므로, 웨이퍼의 중심점을 포함한 소정영역은 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)에 의하여 주로 가열되게 되고, 가장자리를 포함한 소정영역은 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)가 주로 가열하고 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)가 보조적인 가열수단으로 작용하게 된다. 이것은,웨이퍼에 있어서, 중심점에 가까운 소정영역은 가장자리에 가까운 소정영역에 비하여 웨이퍼의 회전에 의하여 발생하는 회전반경이 작으므로 막대형 램프로 가열하는 것보다는 전구형 램프를 원호를 이루도록 설치하여 웨이퍼를 가열하는 것이 적은 면적의 영역에 대한 온도를 제어하기에 용이하기 때문이다.Referring to FIG. 3B, the bulb lamps 611, 620, 630, 640, and 650 are provided with a first bulb lamp 611 to be positioned directly above the center point of the wafer support, and the first bulb lamp 611. A plurality is respectively provided in predetermined regions on the circumference of four circles having different radii virtually drawn with respect to the center. The bar lamps 511, 512, 513, 514, 521, and 522 are installed side by side in parallel so as to be symmetrical with the bulb lamps 611, 620, 630, 640, and 650 interposed therebetween. That is, the bar lamps 511, 512, 513, 514, 521, and 522 have a predetermined area including an edge of the wafer such that the bulb lamps 611, 620, 630, 640, and 650 are symmetrical from side to side or back and forth. Six are installed at the top, three each. Accordingly, the bulb lamps 611, 620, 630, 640, 650 are located between the rod lamps 521, 522 located at the innermost side among the rod lamps 511, 512, 513, 514, 521, 522. Since only the light emitting lamps 611, 620, 630, 640, and 650 are installed, the area in which the bar lamps 511, 512, 513, 514, 521, and 522 are installed does not overlap. Therefore, the predetermined area including the center point of the wafer is mainly heated by the bulb lamps 611, 620, 630, 640 and 650, and the predetermined area including the edge is the bar lamps 511, 512, 513, 514, 521. , 522 is predominantly heated and bulb lamps 611, 620, 630, 640, 650 serve as auxiliary heating means. In the wafer, since the radius of rotation generated by the rotation of the wafer is smaller than the predetermined area near the center point, the wafer is installed by arcing the bulb lamp rather than heating with a bar lamp. This is because heating is easy to control the temperature for a small area of area.
이 경우에 있어서도 막대형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들 및 전구형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)들의 존 구분은 제1 전구형 램프로부터 이격된 거리와 실험에 의한 웨이퍼의 온도 구배(句配) 등을 고려하여 이루어진다.Also in this case, the zone division of the bar lamps 611, 620, 630, 640, 650 and the bulb lamps 511, 512, 513, 514, 521, 522 is equal to the distance spaced from the first bulb lamp. In consideration of the temperature gradient of the wafer by the experiment and the like.
본 실시예에서 막대형 램프(511, 512, 513, 514, 521, 522)들의 존 구분은, 막대형 램프들 중에서 최외각에 위치된 제1 및 제2 막대형 램프(511, 512)와 제1 및 제2 막대형 램프(511, 512)로부터 각각 내측으로 인접한 제3 및 제4 막대형 램프(513, 514)를 제1 존(Z1')으로 하고, 막대형 램프들 중에서 최내측에 위치된 제5 및 제6 막대형 램프(521, 522)를 제2 존(Z2')으로 한다.Zone division of the bar lamps (511, 512, 513, 514, 521, 522) in the present embodiment is the first and second bar lamps (511, 512) and outermost located among the bar lamps; Third and fourth bar lamps 513 and 514 adjacent inwardly from the first and second bar lamps 511 and 512 are respectively defined as the first zone Z1 ', and are located in the innermost of the bar lamps. The fifth and sixth bar lamps 521 and 522 as the second zone Z2 '.
그리고, 전구형 램프(611, 620, 630, 640, 650)들의 존 구분은, 네 개의 원 중에서 최외곽에 위치되는 제1 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(650)들을 제3 존(Z3')으로 하고, 제1 원과 순차적으로 인접한 제2 원 및 제3 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(6430, 640)들을 제4 존(Z4')으로 하며, 최내측에 위치된 제4 원의 원주 상에 설치되는 전구형 램프(620)들과 제1 전구형 램프(611)를 제5 존(Z5')으로 한다.The zone division of the bulb lamps 611, 620, 630, 640, and 650 may include the bulb lamps 650 installed on the circumference of the first circle located at the outermost side among the four circles. Z3 '), and the bulb-shaped lamps 6630 and 640 installed on the circumferences of the second circle and the third circle sequentially adjacent to the first circle are the fourth zone Z4', and are located at the innermost side. The bulb type lamps 620 and the first bulb type lamp 611 installed on the circumference of the fourth circle are defined as the fifth zone Z5 '.
이와 같이 램프들의 존을 구분하는 경우에 각각의 존들과 각각 대응하는 웨이퍼의 소정영역들의 하부에는 파이로미터들이 각각 설치된다. 그리고, 온도제어부는 다섯 개의 파이로미터들로부터 측정된 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 상기 제1 내지 제5 존을 이루는 각각 램프들에 인가되는 전력을 제어하게 된다.As described above, in the case of distinguishing the zones of the lamps, pyrometers are installed in the lower portions of the predetermined regions of the wafers corresponding to the respective zones. In addition, the temperature controller compares the temperature of each of the predetermined regions of the wafer measured from the five pyrometers with the temperature specified in the recipe, thereby controlling the power applied to the lamps of the first to fifth zones. .
한편, 상술한 바와 같이 램프들을 다섯 개의 존으로 구별하는 것도 좋지만 램프들이 중복되어 설치되는 영역들이 존재하므로 다섯 개의 존을 적당한 개수의 그룹으로 구분하여도 좋다.Meanwhile, as described above, the lamps may be divided into five zones. However, since there are regions where the lamps overlap each other, the five zones may be divided into an appropriate number of groups.
따라서, 상술한 제1, 제2, 및 제3 존(Z1', Z2', Z3') 제1 제어그룹(G1') 제4 존(Z4')을 제2 제어그룹(G2')으로, 제5 존(Z5')을 제3 제어그룹(G3')으로 한다.Therefore, the above-described first, second, and third zones Z1 ', Z2', and Z3 ', the first control group G1' and the fourth zone Z4 'are referred to as the second control group G2'. The fifth zone Z5 'is referred to as a third control group G3'.
이 경우에 파이로미터들은 제1 내지 제3 제어그룹과 각각 대응하는 웨이퍼의 소정영역들의 하부에 각각 설치되므로 세 개만이 설치되게 된다. 그리고, 온도제어부는 세 개의 파이로미터들로부터 측정된 웨이퍼 소정영역 각각의 온도와 레시피에서 지정된 온도를 각각 비교하여, 제1 내지 제3 제어그룹을 이루는 각각의 램프들에 인가되는 전력을 제어한다.In this case, only three pyrometers are installed under the predetermined regions of the wafer respectively corresponding to the first to third control groups. In addition, the temperature controller compares the temperature of each of the wafer predetermined regions measured from the three pyrometers with the temperature specified in the recipe, respectively, and controls the power applied to each lamp of the first to third control groups. .
상술한 바와 같이 본 발명의 회전식 급속열처리 장치에 의하면, 웨이퍼를 열처리하는 주요 열원으로서의 막대형 램프들과, 타영역에 비하여 제대로 가열되지 않는 영역 또는 국부제어가 필요한 영역에는 설치되는 전구형 램프들로 이루어진 열원장치를 구비함으로써 웨이퍼를 전면에 걸쳐 균일한 온도로 가열할 수 있다.According to the rotary rapid heat treatment apparatus of the present invention as described above, the rod-shaped lamps as the main heat source for the heat treatment of the wafer, and the bulb-type lamps are installed in the area that is not properly heated or other area that requires local control compared to other areas By providing the formed heat source device, the wafer can be heated to a uniform temperature over the entire surface.
나아가, 국부적인 영역의 온도제어에 주로 사용되는 종래의 전구형 램프만의배열방식에 비하여 설계 및 제작비용이 절감되고, 종래의 막대형 램프만의 배열방식에 비하여 국부적인 온도제어를 위한 운용이 용이하다.Furthermore, the design and manufacturing costs are reduced compared to the conventional light bulb-type only arrangements, which are mainly used for local temperature control, and the operation for local temperature control is easier than the conventional light-only arrangements. Do.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 램프들의 배열 형태, 수량 등 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications, such as the arrangement form and the number of lamps, are possible to those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
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