KR100620187B1 - Method for supporting the wafer loaded into the process chamber of a rapid thermal processing apparatus and process chamber thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버에 관한 것으로서, RTP 공정을 실시하기 위해 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 고온의 공정 챔버(100) 내측으로 로딩되어 에지링(120)의 상측에 위치하는 웨이퍼(W)를 지지하는 방법에 있어서, 웨이퍼(W)의 하측에 수직방향으로 이동 가능하게 설치된 적어도 세 개 이상의 승강핀(140) 상단이 에지링(120)상에서 웨이퍼(W)가 안착될 면보다 높게 위치하도록 상승시키는 단계와; 웨이퍼(W)를 승강핀(140)의 상단에 위치시킴으로써 웨이퍼(W)의 하면중 일부분만이 승강핀(140)에 의해 지지되는 단계와; 웨이퍼(W)가 승강핀(140)에 지지된 상태로 RTP 공정이 진행되어 일정시간이 경과하면 승강핀(140)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 에지링(120)에 안착시키는 단계를 포함하는 것으로서, RTP 공정을 실시하기 위하여 공정 챔버 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼가 고온인 에지링의 온도에 거의 도달할 때까지 접촉면적이 최소화된 승강핀에 의해 지지되도록 함으로써 웨이퍼가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러 RTP 공정을 안정적으로 실시하도록 하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다. The present invention relates to a method for supporting a wafer loaded into a process chamber of an RTP apparatus and a process chamber used therein, wherein the wafer is loaded into a high temperature process chamber 100 by a wafer transfer robot (not shown) to perform an RTP process. In the method for supporting the wafer (W) located on the upper side of the edge ring 120, the upper end of at least three or more lifting pins (140) installed at the lower side of the wafer (W) to be movable in the vertical direction. Elevating the wafer W so as to be positioned higher than the surface on which it is to be seated; Positioning only the portion of the lower surface of the wafer W by the lifting pin 140 by placing the wafer W on the upper end of the lifting pin 140; RTP process is performed while the wafer (W) is supported on the lifting pin 140, and if a predetermined time elapses, the lifting pin 140 is lowered to seat the wafer (W) on the edge ring 120. As a result, the wafer is thermally shocked by ensuring that the wafer at room temperature loaded into the process chamber is supported by a lift pin that minimizes the contact area until the temperature of the hot edge ring is reached. It is effective in preventing wafer breakage and improving the yield of the wafer by stably performing the RTP process.
Description
도 1은 종래의 RTP 장치의 공정 챔버를 도시한 분리사시도이고, 1 is an exploded perspective view showing a process chamber of a conventional RTP apparatus,
도 2는 종래의 RTP 장치의 공정 챔버의 주요부를 도시한 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing the main part of a process chamber of a conventional RTP apparatus;
도 3은 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버를 도시한 분리사시도이고,3 is an exploded perspective view showing a process chamber of the RTP apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버의 주요부를 도시한 구성도이고,4 is a configuration diagram showing the main part of the process chamber of the RTP apparatus according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 승강핀의 작용을 나타낸 도면으로써 도 5a는 승강핀이 상승한 경우를, 도 5b는 승강핀이 하강한 경우를 도시한 단면도이다.5 is a view showing the operation of the lifting pin according to the present invention, Figure 5a is a case in which the lifting pin is raised, Figure 5b is a cross-sectional view showing the case in which the lifting pin is lowered.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 ; 공정 챔버 110 ; 서포트실린더100;
111 ; 제 1 위치결정홈 112 ; 제 2 위치결정돌기111;
120 ; 에지링 121 ; 지지홈120;
130 ; 슬라이딩홈 131 ; 걸림턱130;
140 ; 승강핀 141 ; 돌출부140;
142 ; 오링 150 ; 가스공급로
142; O-
151 ; 제 1 가스공급로 152 ; 제 2 가스공급로151; First
153 ; 가스공급구 160 ; 가스공급부153;
161 ; 가스공급라인 170 ; 솔레노이드밸브161;
180 ; 승강핀 콘트롤러 180; Lift pin controller
본 발명은 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 RTP 공정을 실시하기 위하여 공정 챔버 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼와 웨이퍼를 지지하는 고온의 에지링과의 접촉부위를 최소화하여 웨이퍼의 온도분포를 일정하게 유지하는 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a method for supporting a wafer loaded into a process chamber of an RTP apparatus and a process chamber used therein, and more particularly, a high temperature for supporting a wafer and a wafer at room temperature loaded into a process chamber to perform an RTP process. The present invention relates to a method for supporting a wafer loaded into a process chamber of an RTP apparatus which minimizes a contact area with an edge ring of the wafer and maintains a temperature distribution of the wafer, and a process chamber used therein.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 공정은 열처리의 반복으로 이루어져 있으며, 열처리가 필요한 공정으로는 열산화, 열확산, 각종의 어닐링(Annealing) 등을 들 수 있다. In general, a process for manufacturing a semiconductor device consists of repetition of heat treatment, and a process that requires heat treatment may include thermal oxidation, thermal diffusion, and various annealing.
열처리 공정을 실시하는 장치로는 퍼니스(Furnace)외에 급속 열처리(Rapid Thermal Processing; 이하 "RTP"라 함) 장치가 이용되고 있으며, RTP 장치는 고온을 사용해서 원하는 효과를 얻을 수 있는 것과 동시에 수십초에서 수분 정도의 짧은 시간동안에 열처리 공정이 진행되므로 불순물이 확산되는 부작용도 최소한으로 줄일 수 있는 장점이 있어 열처리 공정에 많이 사용되고 있다. In addition to the furnace, a rapid thermal processing (RTP) device is used as the apparatus for performing the heat treatment process. The RTP apparatus uses a high temperature to obtain a desired effect and at the same time for several tens of seconds. Since the heat treatment process is carried out in a short time of about a few minutes, the side effect of the diffusion of impurities is reduced to a minimum, so it is widely used in the heat treatment process.
RTP 장치는 웨이퍼의 RTP 공정을 실시하는 공정 챔버(Process chamber)와, 공정 챔버로부터 RTP 공정이 완료된 웨이퍼를 냉각시키기 위한 쿨다운 챔버(Cooldown chamber)와, 각각의 챔버로 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송로봇이 설치된 로드락 챔버(Loadlock chamber)를 포함하고 있다.The RTP apparatus includes a process chamber for performing the RTP process of the wafer, a cooldown chamber for cooling the wafer having completed the RTP process from the process chamber, and a wafer transfer robot for transferring the wafer to each chamber. The installed loadlock chamber is included.
종래의 RTP 장치의 공정 챔버를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the process chamber of the conventional RTP apparatus with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1은 종래의 RTP 장치의 공정 챔버를 도시한 분리사시도이고, 도 2는 종래의 RTP 장치의 공정 챔버의 주요부를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 RTP 장치의 공정 챔버(10)는 내측 바닥면(11)에 링 형상의 서포트실린더(12)가 결합되며, 서포트실린더(12)의 상단에 에지링(13)이 결합된다. 1 is an exploded perspective view showing a process chamber of a conventional RTP apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing main parts of a process chamber of a conventional RTP apparatus. As shown, the
에지링(13)은 공정 챔버(10)의 일측에 형성된 웨이퍼출입구(14)를 통하여 로드락 챔버(미도시)의 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 로딩되는 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지하는 지지홈(13a)이 상부에 형성된다.The
이와 같은 종래의 RTP 장치의 공정 챔버는 RTP 공정 진행을 위해 웨이퍼(W)가 에지링(13)의 지지홈(13a)에 안착시 상온 상태의 웨이퍼(W)의 가장자리가 이미 고온인 에지링(13)과 접촉함으로써 웨이퍼(W)는 가장자리와 중심부위에 대한 온도차이로 인해 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되거나 RTP 공정 진행시 에러를 유발시키는 원인을 제공하는 문제점을 가지고 있었다.The process chamber of the conventional RTP apparatus has an edge ring in which the edge of the wafer W at room temperature is already high when the wafer W is seated in the
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 RTP 공정을 실시하기 위하여 공정 챔버 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼가 고온인 에지링의 온도에 거의 도달할 때까지 접촉면적이 최소화된 승강핀에 의해 지지되도록 함으로써 웨이퍼가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러 RTP 공정을 안정적으로 실시하도록 하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a contact area until a wafer at room temperature, which is loaded into the process chamber, reaches a temperature of an edge ring having a high temperature to perform an RTP process. It is supported by minimized lifting pins to prevent the wafer from being damaged by thermal shock, and also to stably perform the RTP process, thereby improving the yield of the wafer. To provide a support method and a process chamber used therein.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, RTP 공정을 실시하기 위해 웨이퍼 이송로봇에 의해 고온의 공정 챔버 내측으로 로딩되어 에지링의 상측에 위치하는 웨이퍼를 지지하는 방법에 있어서, 웨이퍼의 하측에 수직방향으로 이동 가능하게 설치된 적어도 세 개 이상의 승강핀 상단이 에지링상에서 웨이퍼가 안착될 면보다 높게 위치하도록 상승시키는 단계와; 웨이퍼를 승강핀의 상단에 위치시킴으로써 웨이퍼의 하면중 일부분만이 승강핀에 의해 지지되는 단계와; 웨이퍼가 승강핀에 지지된 상태로 RTP 공정이 진행되어 일정시간이 경과하면 승강핀을 하강시켜 웨이퍼를 에지링에 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for supporting a wafer loaded into a high temperature process chamber by a wafer transfer robot and positioned above the edge ring to perform an RTP process. Raising at least three upper ends of the lifting pins movably installed in a direction so as to be higher than the surface on which the wafer is seated on the edge ring; Positioning only a portion of the bottom surface of the wafer by the lift pins by placing the wafer on top of the lift pins; After the RTP process is performed while the wafer is supported by the lifting pins, and the predetermined time passes, the lifting pins are lowered to seat the wafer on the edge ring.
또한, 이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 내측 바닥면에 설치되는 서포트실린더와, 서포트실린더 상단에 결합됨과 아울러 상부에 웨이퍼 가장자리를 지지하는 지지홈이 형성되는 에지링이 구비된 RTP 장치의 공정 챔버에 있어서, 에지링의 지지홈상에 일정 간격을 두고 수직되게 형성되며, 내측 상단에 걸림턱이 각각 형성되는 적어도 세 개 이상의 슬라이딩홈과; 슬라이딩홈 각각에 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 슬라이딩홈의 내측 상단에 위치시 상측으로 돌출되어 웨이퍼의 하면을 지지하는 돌출부가 상단에 형성되는 적어도 세 개 이상의 승강핀과; 슬라이딩홈 각각의 하단으로부터 서포트실린더 내측을 통과하여 공정 챔버 일측에 형성된 가스공급구까지 연결되도록 형성되는 가스공급로와; 승강핀이 슬라이딩홈을 따라 상승하도록 가스공급구에 가스를 공급하는 가스공급부와; 가스공급부로부터의 가스 공급을 개폐시키는 솔레노이드밸브와; 공정 챔버의 내측으로 웨이퍼가 로딩시 일정 시간동안 솔레노이드밸브를 개방시키는 승강핀 승강콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention for realizing the above object, the support cylinder is installed on the inner bottom surface, and coupled to the upper end of the support cylinder and the edge ring is provided with a support groove for supporting the wafer edge on the top of the RTP apparatus CLAIMS 1. A process chamber comprising: at least three sliding grooves vertically formed on a support groove of an edge ring at regular intervals, each of which having locking jaws formed on an inner upper end thereof; At least three lifting pins which are installed to be slidable in the vertical direction in each of the sliding grooves, and protrude upwardly when positioned at the inner top of the sliding groove to support the bottom surface of the wafer; A gas supply passage configured to be connected to a gas supply hole formed at one side of the process chamber through the support cylinder from the lower end of each sliding groove; A gas supply unit supplying gas to the gas supply port so that the lifting pins rise along the sliding groove; A solenoid valve for opening and closing the gas supply from the gas supply unit; It characterized in that it comprises a lift pin lift controller for opening the solenoid valve for a predetermined time when the wafer is loaded into the process chamber.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버를 도시한 분리사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버의 주요부를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 승강핀의 작용을 나타낸 도면으로써 도 5a는 승강핀이 상승한 경우를, 도 5b는 승강핀이 하강한 경우를 도시한 단면도이다. Figure 3 is an exploded perspective view showing a process chamber of the RTP apparatus according to the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the main part of the process chamber of the RTP apparatus according to the present invention, Figure 5 is a lifting pin of the present invention 5A is a cross-sectional view illustrating a case where the lifting pin is raised and FIG. 5B is a case where the lifting pin is lowered.
본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법은 RTP 공정을 실시하기 위해 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 고온의 공정 챔버(100) 내측으로 로딩되어 에지링(120)의 상측에 위치하는 웨이퍼(W)를 지지하는 방법에 관한 것으로서, 웨이퍼(W) 하측으로 적어도 세 개 이상의 승강핀(140)을 상승시키는 단계와, 웨이퍼(W)를 승강핀(140)의 상단에 위치시키는 단계와, 일정시간 경과후 승 강핀(140)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 에지링(120)에 안착시키는 단계를 포함한다.The method of supporting the wafer loaded into the process chamber of the RTP apparatus according to the present invention is loaded into the high
승강핀(140)을 상승시키는 단계는 RTP 공정을 실시하기 위하여 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 웨이퍼출입구(102)를 통해 에지링(120) 상측에 위치하는 웨이퍼(W) 하측에 적어도 세 개 이상으로 이루어진 승강핀(140)이 수직방향으로 이동 가능하게 설치되며, 승강핀(140)의 상단이 에지링(120)상에서 웨이퍼(W)가 안착될 면, 즉 에지링(120)의 내주면에 형성된 지지홈(121)내의 수평면보다 높게 위치하도록 승강핀(140)을 상승시키는 단계이다.Raising the
승강핀(140)을 상승시키는 단계에서 승강핀(140)을 상승시키는 시점은 공정 챔버(100)내로 웨이퍼(W)가 로딩되기 이전이거나, 공정 챔버(100)내로 웨이퍼(W)가 로딩된 이후 모두 무방하다.The time for raising the
웨이퍼(W)를 승강핀(140)에 위치시키는 단계는 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 진공흡착된 웨이퍼(W)를 적어도 세 개 이상의 승강핀(140) 상단에 위치시키는 단계이며, 이로 인해 웨이퍼(W)는 그 하면중 일부분만이 승강핀(140) 상단과 접하여 지지됨으로써 공정 챔버(100)의 온도 상승으로 인해 고온인 에지링(120)에 바로 접하게 됨을 방지하여 웨이퍼(W) 전체에 대한 온도분포를 일정하게 유지시킨다. Positioning the wafer (W) on the
승강핀(140)을 하강시키는 단계는 웨이퍼(W)가 승강핀(140)에 지지된 상태로 RTP 공정이 진행되어 일정시간, 즉 에지링(120)과 웨이퍼(W)간의 온도가 거의 같게 되기 위한 시간이 경과하면 승강핀(140)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 에지링(120)에 안착시키는 단계이다.In the step of lowering the
승강핀(140)을 하강시키는 단계에서 웨이퍼(W)가 승강핀(140)에 지지되는 시 간은 5초 내지 10초 정도로서, 이 시간은 공정 챔버(100) 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼(W)가 온도가 상승하여 고온인 상태의 에지링(120)의 온도에 거의 도달하게 되는 시간이다. In the step of lowering the
이와 같은 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법은 상온의 웨이퍼(W)가 고온의 공정 챔버(100)로 로딩되어 고온인 에지링(120)에 안착되기 전에 일정 시간, 즉 상온의 웨이퍼(W)가 온도가 상승하여 고온인 상태의 에지링(120)의 온도에 거의 도달하는 시간동안 승강핀(140)에 의해 웨이퍼(W) 하면중 일부분만을 지지토록 하여, 웨이퍼(W) 하면 가장자리에 고열이 전달되는 것을 방지하여 웨이퍼(W)의 온도분포를 일정하게 유지토록 함으로써 웨이퍼(W)가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지한다.In the method of supporting the wafer loaded into the process chamber of the RTP apparatus, the wafer at room temperature (W) is loaded into the
본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버(100)는 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법을 실시하기 위해 사용되는 것으로, 내측에 서포트실린더(110) 및 에지링(120)이 각각 설치되며, 에지링(120)에 형성되는 적어도 세 개 이상의 슬라이딩홈(130)과, 슬라이딩홈(130) 각각에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상승하여 웨이퍼(W)를 지지하는 승강핀(140)과, 슬라이딩홈(130)의 하단과 공정 챔버(100) 일측을 연결하는 가스공급로(150)와, 가스공급로(150)로 가스를 공급하는 가스공급부(160)와, 가스공급부(160)로부터의 가스 공급을 개폐하는 솔레노이드밸브(170)와, 솔레노이드밸브(170)를 제어하는 승강핀 콘트롤러(180)를 포함한다.The
서포트실린더(110)는 링형상으로 형성되고, 공정 챔버(100)의 내측 바닥면(101)에 설치되며, 상단에 에지링(120)이 결합된다.
The
에지링(120)은 공정 챔버(100) 일측에 형성된 웨이퍼출입구(102)를 통하여 로드락 챔버(미도시)의 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 로딩된 웨이퍼(W)의 가장자리를 지지하도록 상부에 지지홈(121)이 형성된다.The
지지홈(121)은 수평면상에 일정 간격을 두고 적어도 세 개 이상의 슬라이딩홈(130)이 수직되게 형성된다.The
슬라이딩홈(130)은 도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 세 개로 이루어지고, 내측 상단에 승강핀(140)이 이탈됨을 방지하는 걸림턱(131)이 각각 형성되며, 내측에 승강핀(140)이 각각 수직방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.As shown in Figure 3, the
승강핀(140)은 적어도 세 개 이상으로 이루어지되, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 슬라이딩홈(130)에 상응하도록 세 개로 이루어지며, 상단에 돌출부(141)가 형성된다.
또한, 승강핀(140)은 상면 가장자리에 슬라이딩홈(130)의 걸림턱(131)과 접하는 부위에 오링(142)이 설치됨이 바람직하다. 따라서, 승강핀(140)이 슬라이딩홈(130)의 상단에 위치시 가스공급로(150)를 통해 공급되는 가스가 공정 챔버(100) 내측으로 유입되는 것을 차단하여 RTP 공정에 영향을 미치는 것을 방지한다. In addition, the
한편, 돌출부(141)는 승강핀(140)이 슬라이딩홈(130)내를 상측으로 슬라이딩시 슬라이딩홈(130) 상측으로 돌출되어 공정 챔버(100) 내측으로 로딩된 웨이퍼(W)의 하면 가장자리를 지지한다. Meanwhile, the
또한, 돌출부(141)는 원뿔 형상으로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 고온의 돌출부(141)와 상온의 웨이퍼(W)의 접촉면적을 최소화함으로써 웨이퍼(W)가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 최대한 방지한다.In addition, the
가스공급로(150)는 슬라이딩홈(130) 각각의 하단으로부터 서포트실린더(110) 내측을 통과하여 공정 챔버(100) 일측까지 연결되도록 형성되는데, 이를 위해 에지링(120) 내측에 슬라이딩홈(130) 각각의 하단과 서포트실린더(110)와의 결합부위까지 각각 연결되도록 형성되는 제 1 가스공급로(151)와, 서포트실린더(110) 내측에 제 1 가스공급로(151) 각각과 공정 챔버(100)와 접하는 부위까지 각각 연결되도록 형성되는 제 2 가스공급로(152)와, 공정 챔버(100)에 제 2 가스공급로(152)와 외부의 가스공급부(160)가 서로 연결되도록 형성되는 가스공급구(153)로 이루어진다.The
한편, 에지링(120)과 서포트실린더(110)를 서로 결합시 제 1 및 제 2 가스공급로(151,152)가 서로 용이하게 연결되도록 에지링(120)과 서포트실린더(110)의 결합부위에 각각 형성되어 서로 결합되는 제 1 위치결정돌기(미도시)와 제 1 위치결정홈(111)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, when the
제 1 위치결정돌기(미도시)와 제 1 위치결정홈(111)은 그 형성된 위치를 서로 바꿀 수 있다. The first positioning protrusion (not shown) and the
또한, 서포트실린더(110)를 공정 챔버(100)의 내측 바닥면(101)에 결합시 제 2 가스공급로(152)와 가스공급구(153)가 서로 용이하게 연결되도록 서포트실린더(110)와 공정 챔버(100)의 바닥면(101)의 결합부위에 각각 형성되어 서로 결합되는 제 2 위치결정돌기(112)와 제 2 위치결정홈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
In addition, when the
제 1 위치결정돌기(112)와 제 2 위치결정홈(미도시)은 그 형성된 위치를 서로 바꿀 수 있다.The
가스공급부(160)는 가스공급라인(161)에 의해 가스공급구(153)와 연결되어 제 1 및 제 2 가스공급로(151,152)를 따라 슬라이딩홈(130)으로 가스를 공급함으로써 승강핀(140)이 슬라이딩홈(130)을 따라 상승하도록 하며, 가스의 공급은 솔레노이드밸브(170)에 의해 제어된다.The
가스공급부(160)에 의해 공급되는 가스로는 RTP 공정에 영향을 미치지 않도록 퍼지가스(purge gas)로 사용되는 질소(N2) 가스임이 바람직하다.The gas supplied by the
솔레노이드밸브(170)는 가스공급라인(161)에 설치되며, 승강핀 콘트롤러(180)에 의해 제어된다.The
승강핀 콘트롤러(180)는 공정 챔버(100)의 웨이퍼출입구(102)를 통해 웨이퍼(W)가 로딩시 일정 시간동안 솔레노이드밸브(170)를 개방시킴으로써 가스공급부(160)로부터 공급되는 가스가 가스공급로(150)를 통해 슬라이딩홈(130)으로 공급되도록 하여 승강핀(140)을 상승시켜서 승강핀(140)의 돌출부(141)가 하강하는 웨이퍼(W) 가장자리를 지지하도록 한다.The
한편, 승강핀 콘트롤러(180)가 솔레노이드밸브(170)를 개방시키는 시간은 공정 챔버(100) 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼(W)가 온도가 상승하여 고온인 상태의 에지링(120)의 온도에 거의 도달하게 되는 시간을 말하며, 5초 내지 10초임이 바람직하다.
On the other hand, the time that the
이와 같은 구조로 이루어진 RTP 장치의 공정 챔버의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the process chamber of the RTP apparatus having such a structure is performed as follows.
로드락 챔버(미도시)의 웨이퍼 이송로봇(미도시)에 의해 웨이퍼출입구(102)를 통해 공정 챔버(100) 내측으로 웨이퍼(W)가 로딩되면 승강핀 콘트롤러(180)는 솔레노이드밸브(170)를 개방시킨다.When the wafer W is loaded into the
솔레노이드밸브(170)가 개방되면 가스공급부(160)의 가스가 가스공급구(153)를 통해 제 1 및 제 2 가스공급로(151,152)를 따라 슬라이딩홈(130) 하단으로 공급되며, 이로 인해 도 5a에서 나타낸 바와 같이, 승강핀(140) 각각은 슬라이딩홈(130) 내측을 따라 수직방향으로 상승하여 승강핀(140)의 돌출부(141)가 슬라이딩홈(130) 상측으로 돌출된다.When the
승강핀(140)의 돌출부(141)가 슬라이딩홈(130) 상측으로 돌출되면 공정 챔버(100)의 내측 바닥면(101)에 수직방향으로 승강하도록 설치되는 리프트핀(103)에 의해 하강하는 웨이퍼(W)가 승강핀(140)의 돌출부(141)에 놓여진다.When the
웨이퍼(W)가 에지링(120)의 지지홈(121)보다 작은 면적을 가진 승강핀(140)의 돌출부(141)에 의해 지지됨으로써 고온의 에지링(120)과의 접촉에 의해 상온의 웨이퍼(W)로 직접 전달되는 고열을 대부분 차단하여 웨이퍼(W)의 가장자리와 중심부의 온도차이를 최소화하여 웨이퍼(W)가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지한다. The wafer W is supported by the
돌출부(141)는 원뿔형상으로 형성됨으로써 고온의 돌출부(141)와 상온의 웨이퍼(W)의 접촉면적을 최소화하여 웨이퍼(W)의 온도분포를 최대한 일정하게 유지하 도록 한다. The
승강핀(140)의 상면 가장자리에 설치되는 오링(142)은 승강핀(140)이 슬라이딩홈(130) 내측 상단에 위치시 가스공급로(150)를 통해 공급되는 가스가 공정 챔버(100) 내측으로 유입되는 것을 차단함으로써 RTP 공정에 영향을 미치는 것을 방지한다. The O-
한편, 에지링(120)과 서포트실린더(110)의 결합부위에 각각 형성되어 서로 결합되는 제 1 위치결정돌기(미도시)와 제 1 위치결정홈(111)에 의하여 에지링(120)과 서포트실린더(110)를 서로 결합시 제 1 및 제 2 가스공급로(151,152)가 서로 용이하게 연결된다.On the other hand, the
또한, 서포트실린더(110)와 공정 챔버(100)의 바닥면(101)의 결합부위에 각각 형성되어 서로 결합되는 제 2 위치결정돌기(112)와 제 2 위치결정홈(미도시)에 의하여 서포트실린더(110)를 공정 챔버(100)의 내측 바닥면(101)에 결합시 제 2 가스공급로(152)와 가스공급구(153)가 서로 용이하게 연결되도록 한다.In addition, the support is supported by the
솔레노이드밸브(170)의 개방후 상온의 웨이퍼(W)의 온도가 상승하여 에지링(120)의 온도에 거의 도달할 정도의 시간이 경과하면 승강핀 콘트롤러(180)는 솔레노이드밸브(170)를 폐쇄시켜 가스공급부(160)로부터 가스공급로(150)를 통해 슬라이딩홈(130)으로 가스가 공급되는 것을 차단한다.When the temperature of the wafer W at room temperature rises after the
슬라이딩홈(130)으로 공급되던 가스가 차단되면 승강핀(140)이 슬라이딩홈(130) 내측을 따라 하강함으로써 승강핀(140)의 돌출부(141)에 의해 지지되던 웨이퍼(W)는 에지링(120)의 지지홈(121)에 안착된다.
When the gas supplied to the sliding
승강핀 콘트롤러(180)가 솔레노이드밸브(170)를 개방시키는 시간은 5초 내지 10초 정도로서, 공정 챔버(100) 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼(W)가 온도가 상승하여 고온인 상태의 에지링(120)의 온도에 거의 도달하게 되는 시간이다. The
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, RTP 공정을 실시하기 위하여 고온의 공정 챔버 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼가 승강핀에 의해 최소 면적만이 지지됨으로써 웨이퍼의 온도분포를 일정하게 유지하도록 함으로써 웨이퍼가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러 RTP 공정을 안정적으로 실시하도록 한다. According to a preferred embodiment of the present invention as described above, the temperature of the wafer is maintained at a constant temperature by supporting only a minimum area of the wafer at room temperature loaded into the high temperature process chamber in order to perform the RTP process. It prevents the wafer from being damaged by thermal shock and ensures stable RTP process.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버는 RTP 공정을 실시하기 위하여 공정 챔버 내측으로 로딩된 상온의 웨이퍼가 고온인 에지링의 온도에 거의 도달할 때까지 접촉면적이 최소화된 승강핀에 의해 지지되도록 함으로써 웨이퍼가 써멀 쇽(thermal shock)에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러 RTP 공정을 안정적으로 실시하도록 하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다. As described above, the method of supporting the wafer loaded into the process chamber of the RTP apparatus according to the present invention and the process chamber used therein are the temperature of the edge ring at which the wafer at room temperature loaded inside the process chamber is hot for performing the RTP process. The contact area is supported by the lifting pin which minimizes the contact area until the wafer is almost reached, which prevents the wafer from being damaged by thermal shock and improves the yield of the wafer by stably performing the RTP process. Have
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 RTP 장치의 공정 챔버로 로딩된 웨이퍼의 지지방법 및 이에 사용되는 공정 챔버를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명 의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the method of supporting the wafer loaded into the process chamber of the RTP apparatus according to the present invention and the process chamber used therein, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, Without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020020086345A KR100620187B1 (en) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Method for supporting the wafer loaded into the process chamber of a rapid thermal processing apparatus and process chamber thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020020086345A KR100620187B1 (en) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Method for supporting the wafer loaded into the process chamber of a rapid thermal processing apparatus and process chamber thereof |
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ID=37351806
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KR1020020086345A KR100620187B1 (en) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Method for supporting the wafer loaded into the process chamber of a rapid thermal processing apparatus and process chamber thereof |
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KR (1) | KR100620187B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200142628A (en) * | 2019-06-12 | 2020-12-23 | 세메스 주식회사 | Supporting Unit And Apparatus For Treating Substrate |
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JP2001250782A (en) | 2000-03-06 | 2001-09-14 | Anelva Corp | Method and device for mounting substrate in semiconductor manufacturing device |
-
2002
- 2002-12-30 KR KR1020020086345A patent/KR100620187B1/en not_active IP Right Cessation
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KR102303595B1 (en) * | 2019-06-12 | 2021-09-23 | 세메스 주식회사 | Supporting Unit And Apparatus For Treating Substrate |
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