KR100926994B1 - 실리콘 웨이퍼 처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘웨이퍼(4)들이 오븐(1)의 챔버(2)내부로 안내되고, 도핑작업 또는 확산 또는 산화작업을 수행하기 위해 상기 챔버내부로 적어도 한 개의 가스가 안내되며, 상기 실리콘웨이퍼(4)들의 도핑 또는 확산 또는 산화를 위한 방법에 있어서, 동시에 상기 오븐(1)의 챔버(2)내부로 가스가 안내되고 통과되며, 계속해서 상기 챔버가 일정값의 저압을 받는 것을 특징으로 하는 실리콘웨이퍼들의 도핑 또는 확산 또는 산화를 위한 방법에 관련된다. 본 발명은 또한 도어(2b)에 의해 반구 상태로 밀폐되는 챔버(2)를 가진 오븐(1)이 구성되고, 상기 챔버내부로 실리콘웨이퍼(4)들이 안내되며, 상기 웨이퍼(4)들의 도핑 또는 확산 또는 산화작업을 수행하기 위해, 적어도 한 개의 가스를 상기 챔버(2)내부로 안내하기 위한 적어도 한 개의 흡기 튜브(5a, 5b, 5c)들이 상기 오븐에 구성되고, 실리콘웨이퍼들의 도핑 또는 확산 또는 산화시키기 위한 장치에 있어서, 상기 챔버(2)내부에 일정하게 제어되는 저압을 형성하기 위해, 가스를 제거하기 위한 적어도 한 개의 배기 튜브(6) 및 상기 배기 튜브(6)에 연결된 흡인 수단(7)이 구성되는 것을 특징으로 하는 실리콘웨이퍼들의 도핑 또는 확산 또는 산화시키기 위한 장치에 관련된다.

Description

실리콘 웨이퍼 처리 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DOPING, DIFFUSION AND OXIDATION OF SILICON WAFERS UNDER REDUCED PRESSURE}
본 발명은 반도체생산과정동안 실리콘웨이퍼들의 N형 및 P 형 도핑(doping)확산 및 산화와 관련된다.
전자제품용 집적회로를 생산하기 위한 과정에서, 반도체의 조립기술은 원리적으로 실리콘재료의 원자들의 수정에 기초한다. 실리콘격자내에 과잉전자들을 가진 소위 N 형의 요소들을 삽입하고, 부족한 전자들을 가진 소위 P형의 요소들을 삽입하여 N 형 또는 P 형의 도핑이 제공된다.
실리콘이 반도체의 특성을 가지도록 소위 도핑요소들을 실리콘에 첨가하는 것이 필요하다.
예를 들어, 인 , 비소, 안티몬, 붕소, 갈륨 또는 알루미늄과 같은 공지의 도핑요소가 있다. 상기 과정에서, 예를 들어, 인 또는 붕소로 도핑하기 위해 실리콘이 가장 흔하게 이용되고, 오븐에 삽입되어, 일반적으로 섭씨 800°내지 1200°의 온도까지 가열된다. 상기 온도에 의하여, 인 또는 붕소가 실리콘웨이퍼의 표면위에 표면집중될 수 있다.
도핑제들의 공급원과 접촉하는 운반체가스로부터 오븐의 챔버내에서 액상 또는 고상 또는 가스상의 도핑제들의 공급원들이 증발된다. 운반체가스에 의해 실리콘웨이퍼의 표면위에서 도핑가스의 도핑작용이 가속된다. 상기 형태의 증착이 대기압의 오븐내에서 발생된다. 웨이퍼들사이의 분포를 완료하기 위하여, 운반체가스는 높은 유동율로 공급되어야 하고, 가스의 소모량이 커진다.
일반적으로 이용되는 수평 또는 수직의 오븐들이 관형 챔버를 가지고, 상기 챔버내에서 실리콘웨이퍼들이 쿼츠(quartz) 또는 실리콘카바이드의 지지체위에 배열된다. 관형 챔버의 단부들 중 한 개가 웨이퍼의 삽입을 허용하는 도어(door)를 가진다. 다른 한 개의 단부가 제거할 수 없는 단부벽에 의해 밀폐된다. 도핑가스, 반응가스 및 다른 벡터가스가 일반적으로 관형챔버의 단부벽내에 구성된 개구부를 통해 주입된다.
균일한 처리를 위하여, 오븐내에서 처리되는 웨이퍼의 개수는 일반적으로 50이하로 제한되고 각 웨이퍼들사이의 공간은 상대적으로 크게 유지된다.
벡터가스를 이용하면, 오븐 및 주변환경내에서 산의 농축이 커지는 문제가 발생한다. 도핑제로부터 산이 증착되면 웨이퍼의 반복처리에 충격을 주고 오븐의 서로 다른 외부구성요소들에 충격을 주며, 그 결과 오븐 특히 오븐의 챔버를 구성하는 쿼츠(quartz) 튜브의 청소를 위해 잦은 분해가 요구된다.
다른 한편으로 결과를 개선하기 위해 쿼츠(quartz)확산이 필요하지만, 쿼츠(quartz)부분의 이용 및 제어에 관한 비용이 증가한다. 청소후에 결과작업은 예비적인 시험들을 요구하고, 그 결과 생산능력이 감소된다. 부하마다 상기 웨이퍼 및 부하위에 불균일상태, 과잉산소에 기인하여 실리콘의 결정학적 구조내에서 도핑제의 불필요한 침입 및 도핑에 관한 메모리효과, 소수량의 운반체에 관한 수명변경 및 웨이퍼직경의 제한과 같은 다른 현상이 장치의 선택을 부담스럽게 만드는 요인이다.
상기 목적을 위하여 본 발명에 의해 새로운 도핑, 확산 및 산화과정을 제공하여 상기 문제들이 해결된다.
본 발명의 방법에 의하면, 동시에 상기 오븐의 챔버내부로 가스가 안내되고 통과되며, 계속해서 상기 챔버가 일정값의 저압을 받는다. 그 결과 챔버내에서 가스의 유동속도가 증가하고, 다량의 벡터가스는 불필요하다. 단지 반응가스가 실리콘 도핑챔버내에 존재한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 챔버내에서 저압의 값이 100밀리바(millibar)내지 800밀리바이다. 상기 범위가 저압을 형성하기 위한 상대적으로 간단한 수단에 적합하다.
본 발명은 도핑제의 크랙킹되는 즉 분자적 분해과정의 속도를 제한하기 위해 산소량을 정밀하게 주입할 수 있는 기술에 관련된다.
본 발명은 또한 웨이퍼들의 도핑, 확산 또는 산화작용을 수행할 수 있는 장치에 관련된다. 도어에 의해 밀봉상태로 밀폐되는 챔버를 가진 오븐이 상기 장치에 구성되고, 상기 챔버내에 웨이퍼들이 안내되며, 상기 오븐이 상기 도핑, 확산 또는 산화작용을 수행하기 위해 적어도 한 개의 가스를 상기 챔버내부에 주입하기 위한 적어도 한 개의 흡기 튜브를 가진다.
본 발명의 장치에 의하면, 일정하게 제어되는 저압이 상기 챔버내에 형성되도록 적어도 한 개의 배기 튜브 및, 상기 배기 튜브와 연결된 흡인 수단이 구성된다.
따라서 형성되는 저압에 기인하여 질소형태의 다량의 벡터가스가 불필요하다. 주변부에 산의 응축이 상당히 감소되고, 상기 산이 대부분 상기 통풍수단내부로 유도된다. 잔류하는 응축물이 타일(tile) 등과 같은 추가장치에 의해 회수된다.
또한 본 발명의 목적은 도어에 의해 반구 형태로 밀폐되는 오븐을 가지고 실리콘웨이퍼의 도핑, 확산 또는 산화작용을 위한 장치를 제공하고, 상기 챔버내부로 상기 웨이퍼들이 안내되며, 상기 작용을 수행하기 위하여, 상기 오븐이 적어도 한 개의 가스를 흡입하기 위한 적어도 한 개의 흡기 튜브를 가진다.
본 발명의 또 다른 장점 및 특징들이 첨부된 도면들에 도시되고 예로서 제공된 실시예들에 관한 설명으로부터 이해된다.
도 1은 본 발명을 따르는 실리콘웨이퍼들의 도핑, 확산 또는 산화를 위한 장치의 개략도.
도 2A는 본 발명을 따르는 도핑, 확산 또는 산화를 위한 장치의 종방향단면도.
도 2B는 도 2A에 도시된 장치의 좌측부에 대한 확대도.
도 2C는 도 2B에 도시된 부분의 사시도.
*부호설명*
1 : 오븐 2 : 챔버
2a: (고정) 단부벽 2b: 도어 2c: 밀봉 접합부
2d: 장착부 2e: 샤프트 2f: 커버
2g: 블레이드
3 : 가열수단 5a, 5b, 5c : 흡기 튜브
6 : 배기 튜브 7 : 흡인수단
10: 지지체
11: 흡인펌프 12: 압력 버퍼 13: 제어 밸브
14: 압력 감지기 15: 비교기
도면들을 참고할 때, 본 발명을 따르는 도핑, 확산 또는 산화작업을 위한 장치는 반구형으로 밀폐된 챔버(2)를 가진 오븐(1)으로 구성되고, 상기 챔버가 가열수단(3)과 연결되며, 상기 챔버내부로 상기 작업이 수행되어야 하는 실리콘웨이퍼들이 삽입된다. 상기 작업들을 수행하기 위해 적어도 한 개의 가스를 상기 챔버(2)내부로 안내하기 위한 적어도 한 개의 흡입 튜브(5a, 5b, 5c)들이 상기 오븐(1)에 구성되고, 적어도 한 개의 배기 튜브(6) 및 상기 배기 튜브(6)와 연결되어 상기 챔버내부에 일정하고 제어된 압력을 형성하는 흡인 수단(7)을 가지며, 상기 흡인 수단이 온화한 영역내에서 상기 오븐(1)으로부터 일정거리만큼 떨어져 위치한다.
예를 들어, 관형의 챔버(2)가 고정단부벽(2a) 및 단부에 설치된 도어(2b)에 의해 반구 형태로로 밀폐되고, 밀폐위치에서 상기 도어 및 단부벽이 관형챔버의 종방향 대칭축과 수직으로 배열된다.
예를 들어, 전기저항에 의해 구성되는 가열수단(3)들이 관형챔버주위에 분포되거나 둘러싸이고, 관형챔버와 이격되거나 접촉하여 배열된다.
관형챔버(2)가 원형의 단면을 가진다. 상기 챔버의 내부체적이 저압을 가질 때 상기 배열에 의해 상기 챔버의 벽은 대기압에 대해 양호한 기계적 저항을 가진다.
레일같은 적합한 지지부 상에 미끄럼가능하게 결합된 장착부(2d)에 상기 도어(2b)가 고정된다. 관형챔버(2)의 길이방향축을 따라 상기 도어(2b)가 개방되고 밀폐된다. 상기 관형챔버(2)의 외측을 향해 연장구성되는 커버(cover)(2f)가 상기 도어(2b)와 연결되고, 웨이퍼를 장착하기 위한 블레이드(2g)의 샤프트(2e)가 상기 커버(2f)내에 장착된다. 상기 블레이드(2g)가 웨이퍼 지지체(10)를 수용한다. 또한 상기 블레이드(2g)의 경사를 조정하기 위한 수단이 상기 커버(2f)와 연결된다. 되고, 경사 조정 수단에 힘을 가함으로서 진공상태의 상기 블레이드(2g)가 다소 상향으로 경사를 형성하여, 블레이드(2g)에 부하가 로딩될 때, 블레이드(2g)는 수평면을 따라 제 위치로 이동할 수 있다. 이러한 조정 작용은 블레이드(2g) 위에 놓인 중량에 의해 수행되고, 이 중량은 처리되어야할 부하(즉, 웨이퍼)의 중량에 해당한다.
상기 오븐챔버의 도어(2b)가 불투명한 쿼츠(quartz)로 구성되거나 불투명하게 구성되며, 형광 중합체에 기초한 재료로 구성된 적합한 밀봉 접합부(2c)를 가진다. 상기 재료가 "VITON"(O-링용으로 주로 사용되는 탄성재의 상표명)이라는 상표로 공지되어 있다. 상기 재료가 DUPONT DE NEMOURS 사에 의해 제조된다.
불투명한 쿼츠(quartz)가 적외선에 대한 효과적인 차단장치를 구성하여, 밀봉 접합부(2c)의 연소를 방지한다. 추가로 밀봉 접합부(2c)의 보호기능을 강화하기 위하여, 관형챔버(2)의 단말부(도어(2b)를 수용하기 위한 요소)가 불투명한 쿼츠로 구성된다. 실제로 이러한 불투명한 부분은 당업자에게 공지된 수단에 의해 상기 관형챔버의 투명한 도어와 결합된다. 선호되는 실시예에 있어서, 상기 조립체가 용접에 의해 구성된다. 상기 밀봉 접합부(2c)의 열에 대한 보호기능을 강화하기 위해, 열 스크린(thermal screen: '열 차단 수단'을 의미)이 상기 도어를 향하는 챔버내에 배열된다.
밀봉 접합부(2c)에 의해 상기 도어(2b)가 상기 관형챔버의 불투명한 단말부의 고리형 변부(가령, '플랜지' 형태)에 부착되고, 상기 고리형 변부는 불투명하다. 상기 도어(2b)의 밀봉 접합부(2c)를 향하는 상기 고리형 변부의 표면이 접합면을 구성하게 되고, 이 표면이 압력 하에서 밀봉 접합부(2c)를 수용한다. 도어(2b)로부터 속이 빈 협로 형태로 상기 밀봉 접합부(2c)가 장착된다. 상기 도어(2b)와 접합면이 평행한 단점을 방지하기 위해, 상기 도어(2b)가 장착부(2d) 상에서 부유할 수 있게 장착된다. 즉, 상기 도어(2b)가 이 접합면의 반경 방향으로, 그리고 접합면에 수직인 방향으로 약간의 움직임(즉, 미동)을 가질 수 있어서, 관형챔버의 중앙축과 도어의 중앙축이 정확하게 일치하도록 조정할 수 있다. 한 개이상의 탄성부재들이 도어(2b) 및 도어(2b)의 장착부(2d) 사이에 배열되고, 상기 커버(2f)가 축방향으로 변형되는 부분을 가진다.
내열성 보장을 위해, 오븐의 벽들이, 즉 관형챔버(2)의 관형태의 측벽 및 단부벽(2a)이 쿼츠로 만들어진다. 관형으로 구성되고 실리콘카바이드로 제조된 내부덮개층이 상기 관형챔버(2)의 내벽에 도포될 수 있다. 즉, 관형 챔버의 내벽을 실리콘 카바이드로 완전히 둘러쌀 수 있다. 상기 관형챔버(2)가 고온에 놓여질 때, 상기 관형챔버(2) 내측의 반경방향 변형을 상기 내부덮개가 방지할 수 있다.
상기 오븐에 구성된 관형챔버(2)내부에 형성된 가스의 경로가 상류영역(8)으로부터, 상류영역과 거리를 두고 위치한 하류영역(9)을 향해 형성되고, 상기 실리콘웨이퍼(4)가 상기 가스의 경로를 따라 상기 두 개의 영역들사이에 배열된다. 오븐내부의 가스유동방향과 횡방향으로 오븐의 관형챔버(2)내에 상기 웨이퍼(4)들이 배열된다. 따라서 상대적으로 큰 압력강하가 발생되어, 웨이퍼의 처리되는 표면들을 상기 가스들이 통과할 수 있다.
오븐의 관형챔버(2)내부에 삽입되고 제거될 수 있는 지지체(10)위에 상기 웨이퍼(4)가 배열된다. 상기 가스들에 대해 내열성 및 내식성을 가진 재료로 상기 지지체가 제조된다. 따라서 실리콘카바이드 또는 쿼츠에 의해 상기 지지체가 구성될 수 있다. 챔버내에 위치설정된 후에, 상기 지지체 및 웨이퍼들이 단부벽(2a) 및 도어(2b)로부터 이격거리를 두고 배열되고 상류영역(8)을 제공하고, 상기 상류영역(8)이 단부벽(2a) 및 웨이퍼지지체의 위치사이에 제공되며, 상기 도어(2b) 및 상기 지지체의 위치사이에 하류영역(9)이 형성되고, 상기 관형챔버(2)내부의 가스유동이 한 개 영역 및 다른 한 개의 영역사이에 형성되며, 상기 실리콘웨이퍼의 위치에 해당하는 상기 관형챔버의 영역이 상기 관형챔버(2)의 영역 중 가장 고온이다.
상기 오븐의 관형챔버(2)내에 위치한 가스들의 흡기 튜브(5a, 5b, 5c)들이 상기 관형챔버의 단부벽(2a)또는 도어(2b)를 통과하여, 상류 영역(8) 또는 배기 튜브(6)가 위치한 하류영역(9)내부로 유동하며, 이를 거쳐 다시 하류 영역(9) 또는 상류 영역(9)으로 이동하게 된다. 선호되는 실시예에 의하면, 가스를 상기 관형챔버(2) 및 배기 튜브(6)로 안내하기 위한 흡기 튜브( 5a, 5b, 5c)들이 상기 관형챔버(2)의 단부벽(2a)을 통과하는 형태로 구성되고, 가스의 상기 흡기 튜브(5a, 5b, 5c)들은 관형챔버의 상류영역(8)내부로 개방된다. 가스의 배기 튜브(9)는 상기 관형챔버(2)의 하류영역(9)내부로 개방된다.
가스를 상기 관형챔버(2)내부로 안내하기 위한 흡기 튜브들 중 한 개(5c)가 산소형태의 반응가스를 수용한다. 도핑가스의 크랙킹(cracking)을 회피하기 위하여, 웨이퍼지지체에 의해 점유되는 위치와 가장 근접한 위치에 형성된 챔버의 가장 고온영역으로 상기 흡기 튜브(5c)가 개방된다.
본 발명의 장치에는 관형챔버(2)로부터 가스를 흡인하기 위한 흡인 수단(7)이 구성되며, 상기 흡인 수단(7)은 일정하면서 완전히 제어된 수치의 저압상태를 연속적으로 생성할 수 있다. 상기 저압에 의해 챔버내에서 가스의 속도를 증가시킬 수 있고, 벡터가스의 이용을 방지할 수 있다.
선호되는 실시예에 의하면, 박막형태의 흡인 펌프(11)에 의해 흡인 수단(7)이 구성된다. 가스에 대해 내식성을 가진 재료로 상기 흡인 펌프(11)가 제조된다. 또는 흡인 펌프(11) 중 상기 가스와 접촉하는 부분이 내식성 재료로 제조된다. 테트라플루오르에틸렌(tetrafluoroethylene)의 재료가 이용될 수 있다. 상기 재료가 "TEFLON"이라는 상표로 공지되어 있다.
선호되는 실시예에 의하면, 상기 흡인 수단(7)이 오븐챔버내부에 저압을 유지시키기 위한 압력 제어 및 조정부재를 포함하며, 상기 압력 제어 및 조정부재는 도관들을 통해 한편으로 흡인 펌프와 연결되고, 다른 한편으로 오븐으로부터 배기튜브(6)에 연결된다.
상기 압력 제어 및 조정 부재는 특히 압력 버퍼("BALLAST", "overfilling capacity", 또는, "buffer volume capacity" 등으로 불림: 관형 챔버 내의 압력을 조정하기 위해 구성된 별도의 공간)(12)를 포함한다. 상기 압력 버퍼(12)는 도관들에 의해 한편으로 흡인펌프(11)와 연결되고 다른 한편으로 오븐으로부터의 배기 튜브(6)와 연결된다. 상기 압력 버퍼(12)는 가압 가스의 공급원에 또한 연결된다. 이러한 가압 가스의 공급원은 제어 밸브(13)에 의해 제어되며, 상기 제어 밸브(13)는 챔버(2) 내 동적인 압력 변화를 측정 및 제어하기 위한 저압 측정 및 제어 회로에 의해 개/폐된다.
이러한 저압 측정 및 제어 회로는 챔버 외부에 배치된 압력 감지기(14)를 포함한다. 상기 압력 감지기(14)는 압력 버퍼와 배기 튜브(6) 사이에서 뻗어가는 연결 도관에 위치한다. 저압수치에 비례하는 강도의 신호가 상기 압력감지기(14)에 의해 발생되고, 상기 신호가 비교기(15)의 입력부에 전달되며, 상기 신호와 기준값이 상기 비교기에 의해 비교된다. 저압수치 및 기준값사이의 오차에 관한 함수로서 제어 밸브(13)의 개방크기 및 폐쇄 여부를 조정/제어하여, 챔버(2)의 저압 값을 각 순간마다 조정할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 흡인 펌프(11)의 흡인 용량이 일정할 경우, 가압 기체의 유동 속도 증가는 챔버로부터 배기되는 가스들의 유동 속도 감소로 나타날 것이다.
압력 버퍼(12)가 상온에서 가압가스를 수용하고, 고온가스가 오븐의 챔버로부터 배기된다. 압력 버퍼 내에서 이러한 가스들의 혼합에 의해 응축물이 발생되며, 이러한 응축물은 압력 버퍼에 의해 복원된다. 그러므로 이러한 응축은 흡인 펌프(11)의 작동에 방해를 주지 않는다. 가령, 다양한 응축물들을 제거하기 위해 압력 버퍼가 제거될 수도 있다.
챔버내부의 저압 정도에 대한 측정 및 제어는 상대적으로 선선하고 온화한 영역내에서 오븐의 외측에서 형성된다.
적합한 수단에 의해 펌프로부터 토출되는 가스들이 중화된다.
본 발명의 장점에 의하면,
-대기관련 기술의 호환성
-각 부하요소들마다 (지지체위에서 판들의 조립체인 ) 부하요소 및 각 웨이퍼의 처리작업의 균일성,
-반복성
- 정지후에 재생산성,
-메모리효과의 억제,
-도핑제의 과용억제,
-웨이퍼의 직경에 관한 제한을 제거,
-정비작업의 상당한 감소,
-비용절감,
-주변의 청정,
-청소빈도의 상당한 감소가 제공된다.
본 발명의 기술사상이 수직형 오븐뿐만 아니라 수평식 오븐에도 적용될 수 있다. 본 발명은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 기술분야내에서 수정예 및 배열을 가질 수 있다.

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  7. 실리콘 웨이퍼(4) 처리 방법에 있어서, 상기 방법은,
    - 제거가능한 지지체(10) 위에 실리콘 웨이퍼를 배치한 후, 도어(2b)에 의해 반구형으로 밀폐된 오븐(1)의 챔버(2) 내로 상기 지지체(10)를 삽입하는 단계, 그리고,
    - 실리콘 웨이퍼 처리를 위해 가스를 챔버 내로 흡입시키는 단계
    를 포함하며, 이때, 챔버 내로 흡입되는 가스는 도핑 가스와 반응 가스만으로 구성되고, 가스를 챔버에 흡입시켜서 챔버 내로 전달함에 있어 상기 챔버(2)가 일정한 저압으로 유지되며,
    가스들이 박막 형태의 흡인 펌프(11)를 이용한 흡인에 의해 챔버(2)로부터 배기되고,
    챔버 내 압력은 압력 버퍼(12)를 이용하여 챔버(2)의 압력에 관한 저압 측정 및 제어 회로에 의해 제어 및 조정되고, 상기 압력 버퍼(12)는 도관에 의해, 한편으로는 흡인 펌프(11)에, 다른 한편으로는 챔버로부터의 가스의 배기 튜브(6)에 또한 연결되며, 상기 압력 버퍼(12)는 챔버(2)의 압력에 관한 저압 측정 및 제어 회로를 이용하여 제어 밸브(13)의 개폐에 의해 제어되는 가압 가스의 공급원에 또한 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 저압 측정 및 제어 회로는 챔버로부터의 배기 튜브(6)와 압력 버퍼(12) 사이에서 뻗어가는 연결 도관에 위치한, 챔버(2) 외부에 배치된 압력 감지기(14)를 포함하고, 상기 압력 감지기(14)는 실제 압력 값에 비례하는 강도의 신호를 생성하게 되며, 상기 신호는 비교기(15)의 입력에 연결되고, 상기 비교기(15)는 이 신호의 값을 기준 신호와 비교하며, 상기 비교기는 전원 회로에 의해 제어 밸브(13)에 연결되어, 실제 압력 값과 기준 값 간의 차이의 함수로, 제어 밸브(13)의 개방 정도를 조정하거나, 제어 밸브(13)의 폐쇄를 제어할 수 있으며, 이에 따라, 흡인 펌프(11)의 기능을 제어하여 챔버(2) 내 압력의 값을 각 순간마다 조정할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 방법.
  9. 실리콘 웨이퍼(4) 처리 장치에 있어서, 상기 장치는,
    - 도어(2b)에 의해 반구형으로 밀폐된 챔버(2)를 포함하는 오븐(1)으로서, 상기 오븐(1) 내에는 탈착가능한 지지체(10)가 삽입되어 위치할 수 있고, 상기 지지체 상에 실리콘 웨이퍼가 위치하며, 상기 챔버의 단부벽(2a)과 상기 지지체 사이에 상류 영역(8)이 위치하고, 상기 지지체와 상기 챔버의 도어(2b) 사이에 하류 영역(9)이 위치하는 것을 특징으로 하는 오븐(1)
    을 포함하며, 이때, 상기 챔버의 단부벽(2a)은 도핑 가스와 반응 가스만을 챔버(2) 내로 흡입시키기 위한 흡기 튜브(5a, 5b, 5c)들과, 가스들의 배출을 위한 배기 튜브(6)를 포함하며,
    상기 배기 튜브(6)는 흡인 수단(7)에 연결되고, 상기 흡인 수단은 챔버 내 압력을 제어 및 조정하기 위한 압력 제어 및 조정 수단을 포함하며, 상기 압력 제어 및 조정 수단은 일정하게 제어되는 저압을 챔버(2) 내에 유지하도록 하고 챔버 내 활성 가스들의 안정되고 제어된 흐름을 이끌어내는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 가스들을 챔버(2) 내로 흡입시키기 위한 흡기 튜브(5a, 5b, 5c)들은 챔버(2)의 단부벽(2a)을 관통하는 형태를 취하며 상류 영역(9)에 대하여 열려있고,
    가스들을 위한 배기 튜브(6)는 챔버의 단부벽(2a)을 관통하는 형태를 취하며 챔버(2)의 하류 영역에 대하여 열려 있으며, 따라서 가스들이 챔버의 상류 영역(8)으로부터 하류 영역(9)으로 유동하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 반응 가스를 챔버(2) 내로 유입시키는 흡기 튜브(5c)가 웨이퍼에 의해 점유되는 위치에 가장 가까운 위치에서 개방되며, 이 위치는 챔버 내에서 가장 고온의 영역에 해당하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 흡인 수단(7)이 박막 형태의 흡인 펌프(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 흡인 펌프(11)가, 또는, 상기 흡인 펌프(11) 중 가스들에 접촉하는 부분이, 가스들에 대해 내식성을 가진 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 압력 제어 및 조정 수단은 도관에 의해, 한편으로 흡인 펌프(11)에 연결되고, 다른 한편으로 챔버의 배기 튜브(6)에 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 압력 제어 및 조정 수단은 압력 버퍼(12)를 포함하고, 상기 압력 버퍼(12)는 도관에 의해, 한편으로 흡인 펌프(11)에 연결되고 다른 한편으로 챔버로부터의 배기 튜브(6)에 연결되며, 상기 압력 버퍼(12)는 챔버(2) 내 압력에 관한 저압 측정 및 제어 회로에 의한 제어 밸브(13)의 개폐를 이용하여 제어되는 가압 가스의 공급원에 또한 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 저압 측정 및 제어 회로는 챔버 외부에 배치된 압력 감지기(14)를 포함하고, 상기 압력 감지기(14)는 상기 압력 버퍼와 배기 튜브(6) 사이에서 뻗어가는 연결 도관 상에 위치하며, 상기 압력 감지기(14)는 비교기(15)에 연결되고, 상기 비교기(15)는 전원 회로에 의해 상기 제어 밸브(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 챔버(2)는 관 형태를 취하며, 그 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 챔버(2)의 관형태의 측벽과 단부벽(2a)은 쿼츠(quartz)로 만들어지며, 상기 챔버의 관 형태의 측벽과 단부벽을 포함하는 내벽들에 실리콘 카바이드층이 도포되는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
  19. 제 9 항에 있어서, 상기 도어(2b)와, 상기 도어에 인접한 상기 챔버의 단말부가 불투명 쿼츠로 만들어지는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼 처리 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007063363B4 (de) 2007-05-21 2016-05-12 Centrotherm Photovoltaics Ag Vorrichtung zur Dotierung und Beschichtung von Halbleitermaterial bei niedrigem Druck
FR2944138B1 (fr) * 2009-04-06 2012-12-07 Semco Engineering Sa Procede de dopage au bore de plaquettes de silicium
US20110002084A1 (en) 2009-07-06 2011-01-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Chip-type electric double layer capacitor and method of manufacturing the same
FR2959351B1 (fr) 2010-04-26 2013-11-08 Photowatt Int Procede de preparation d’une structure de type n+pp+ ou de type p+nn+ sur plaques de silicium
US8747770B2 (en) 2010-05-07 2014-06-10 Greenzapr, Inc. Mobile UV sterilization unit for fields and method thereof
US8506897B2 (en) 2010-05-07 2013-08-13 Greenzapr, Inc. Mobile UV sterilization unit for fields and method thereof
CN103038865B (zh) * 2010-06-04 2016-01-20 信越化学工业株式会社 热处理炉
CN109830573A (zh) * 2019-03-22 2019-05-31 南京林业大学 一种改进的用于太阳电池硅片处理的槽式臭氧处理系统
FR3101196B1 (fr) * 2019-09-20 2021-10-01 Semco Smartech France Dispositif d'homogeneisation
KR102359846B1 (ko) 2021-08-13 2022-02-09 (주)피앤테크 증착 장비 내 균일한 가스 공급을 위한 가스 공급 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950008732A (ko) * 1993-09-16 1995-04-19 이노우에 아키라 실리콘막의 성막방법
KR970077159A (ko) * 1996-05-08 1997-12-12 문정환 반도체 저압화학기상증착장치
JP2000223432A (ja) * 1998-11-26 2000-08-11 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置
US20010000747A1 (en) 1998-05-20 2001-05-03 Applied Komatsu Technology, Inc. Multi-function chamber for a substrate processing system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60136135U (ja) * 1984-02-20 1985-09-10 株式会社日立国際電気 半導体製造装置のボ−ト搬送装置
CA1203921A (en) * 1984-05-18 1986-04-29 Laszlo Szolgyemy Diffusion method to produce semiconductor devices
JPS6317300A (ja) * 1986-07-08 1988-01-25 Shinetsu Sekiei Kk 石英ガラス製炉芯管
JPH0311621A (ja) * 1989-06-08 1991-01-18 Nec Corp 半導体ウエハ熱処理装置
JP2744935B2 (ja) * 1989-12-04 1998-04-28 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US6375741B2 (en) * 1991-03-06 2002-04-23 Timothy J. Reardon Semiconductor processing spray coating apparatus
JPH04287316A (ja) * 1991-03-16 1992-10-12 Fujitsu Ltd 半導体製造装置及びその製造方法
JPH0599190A (ja) * 1991-10-08 1993-04-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置
US6002109A (en) * 1995-07-10 1999-12-14 Mattson Technology, Inc. System and method for thermal processing of a semiconductor substrate
JP3151597B2 (ja) * 1995-09-19 2001-04-03 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
JP3578258B2 (ja) * 1998-08-10 2004-10-20 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP3396431B2 (ja) * 1998-08-10 2003-04-14 東京エレクトロン株式会社 酸化処理方法および酸化処理装置
TW430866B (en) * 1998-11-26 2001-04-21 Tokyo Electron Ltd Thermal treatment apparatus
US6605352B1 (en) * 2000-01-06 2003-08-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Corrosion and erosion resistant thin film diamond coating and applications therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950008732A (ko) * 1993-09-16 1995-04-19 이노우에 아키라 실리콘막의 성막방법
KR970077159A (ko) * 1996-05-08 1997-12-12 문정환 반도체 저압화학기상증착장치
US20010000747A1 (en) 1998-05-20 2001-05-03 Applied Komatsu Technology, Inc. Multi-function chamber for a substrate processing system
JP2000223432A (ja) * 1998-11-26 2000-08-11 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

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