KR102467700B1 - 고압 처리에 의한 텅스텐 탈플루오린화를 위한 어닐링 시스템 - Google Patents

고압 처리에 의한 텅스텐 탈플루오린화를 위한 어닐링 시스템 Download PDF

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토마스 종완 퀑
션 강
엘리 와이. 예
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Abstract

작업부재 상의 텅스텐 막을 처리하는 공정들과 관련된 방법들 및 시스템들은, 챔버 내에 작업부재를 지지하는 것, 챔버 내로 수소 가스를 도입하는 것, 적어도 5 기압의 압력을 설정하는 것, 및 챔버 내의 압력이 적어도 5 기압인 동안 작업부재 상의 텅스텐 막을 수소 가스에 노출시키는 것을 포함한다.

Description

고압 처리에 의한 텅스텐 탈플루오린화를 위한 어닐링 시스템{ANNEALING SYSTEM FOR TUNGSTEN DEFLUORINATION BY HIGH PRESSURE TREATMENT}
본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 작업부재 상의 텅스텐 막의 고압 처리에 관한 것이다.
마이크로전자 회로들 및 다른 마이크로규모 디바이스들은 일반적으로 기판 또는 웨이퍼, 이를테면, 규소 또는 다른 반도체 물질 웨이퍼 상에서의 다수의 층들의 순차적 증착 및 패터닝에 의해 제조된다. 일부 응용들의 경우, 마이크로전자 또는 다른 마이크로규모 구성요소들을 형성하거나 전기 상호연결부들을 제공하기 위해 금속 막, 예컨대 텅스텐이 기판 상에 증착된다.
일부 층들의 경우, 원하는 물질 특성들을 달성하기 위해, 기판은 전형적으로 어닐링 공정을 거치게 되며, 어닐링 공정에서, 기판은 일반적으로 약 200 - 500 ℃로, 그리고 더 전형적으로는 약 300 - 400 ℃로 신속하게 가열된다. 기판은 비교적 짧은 시간, 예컨대 60 - 300 초 동안 이러한 온도들에서 유지될 수 있다. 그런 다음, 기판이 급속하게 냉각되는데, 전체 공정은 일반적으로 수 분만을 소요한다. 어닐링은 기판 상의 층들의 물질 특성들을 변화시키는 데 사용될 수 있다. 어닐링은 또한, 도펀트들을 활성화시키거나, 기판 상의 막들 사이로 도펀트들을 유도하거나, 막 간 또는 막과 기판 간 계면들을 변화시키거나, 증착된 막들을 치밀화하거나, 또는 이온 주입으로부터의 손상을 복구하는 데 사용될 수 있다.
마이크로전자 디바이스들 및 상호연결부들에 대한 피쳐 크기들이 더 작아짐에 따라, 허용가능한 결함률이 실질적으로 감소된다. 일부 결함들은 층들 중 하나 이상에 매립된 오염물들에 기인한다.
일 양상에서, 작업부재 상의 텅스텐 막을 처리하는 것은, 챔버 내에 작업부재를 지지하는 것, 챔버 내로 수소 가스를 도입하는 것, 챔버 내에 적어도 5 기압의 압력을 설정하는 것, 및 챔버 내의 압력이 적어도 5 기압인 동안 작업부재 상의 텅스텐 막을 수소 가스에 노출시키는 것을 포함한다.
이러한 양상의 다른 실시예들은, 컴퓨터 저장 디바이스들 상에 인코딩된, 방법들의 동작들을 수행하도록 구성되는 대응하는 시스템들, 장치, 및 컴퓨터 프로그램들을 포함한다.
이들 및 다른 실시예들은 각각, 다음의 특징들 중 하나 이상을 임의적으로 포함할 수 있다.
텅스텐 막의 온도는 250 - 600 ℃로 상승될 수 있다. 텅스텐 막의 온도는, 챔버 내의 작업부재에 대한 지지부를 상승된 온도로 유지함으로써 상승될 수 있다. 텅스텐 막의 온도는, 적어도 5 기압의 챔버 내의 압력을 설정하기 전에 상승될 수 있다.
챔버 내의 압력을 설정하는 것은, 챔버 내에 가스 혼합물을 제공하기 위해 수소 가스 및 불활성 가스를 도입하는 것을 포함할 수 있다. 챔버 내의 가스 혼합물 중의 수소 가스는 가스 혼합물의 1 - 4 부피%일 수 있다. 챔버 내의 가스 혼합물 중의 불활성 가스는 질소 및/또는 아르곤을 포함할 수 있다. 텅스텐 막은, 수소 가스가 1 - 10 bar의 분압을 갖는 동안 수소 가스에 노출될 수 있다.
텅스텐 막은 제조된 3차원 NAND(3D NAND) 구조의 일부분일 수 있다.
다른 양상에서, 작업부재 상에 텅스텐을 형성하는 방법은, 텅스텐 및 플루오린을 함유하는 전구체 가스를 사용하여 화학 기상 증착에 의해 작업부재 상에 텅스텐 막을 증착하는 단계, 및 챔버 내의 압력이 적어도 5 기압인 동안 작업부재 상의 텅스텐 막을 챔버 내의 수소 가스에 노출시키는 단계를 포함한다.
텅스텐 막은 제조 시 3차원 NAND(3D NAND)의 일부분일 수 있다. 전구체 가스는 육플루오린화텅스텐을 포함할 수 있다. 텅스텐 막은 250 - 600 ℃의 온도로 상승된다. 챔버 압력은, 챔버 내에 가스 혼합물을 제공하기 위해 수소 가스 및 불활성 가스(예컨대, 아르곤 및/또는 질소)를 도입함으로써 설정될 수 있다.
다른 양상에서, 어닐링 시스템은, 챔버를 정의하는 챔버 몸체, 작업부재의 외측 표면이 챔버 내의 환경에 노출되게 작업부재를 유지하기 위한 지지부, 챔버 내에 작업부재를 삽입하기 위한 로봇, 수소 가스를 제공하기 위한 제1 가스 공급부, 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키기 위해 챔버에 결합되는 압력 소스, 및 로봇, 제1 가스 공급부, 및 압력 소스에 결합되는 제어기를 포함한다. 제어기는, 로봇으로 하여금, 상부에 텅스텐 막을 갖는 작업부재를 챔버 내로 운반하게 하고, 가스 공급부로 하여금, 수소 가스를 챔버에 공급하게 하고, 압력 소스로 하여금, 작업부재가 챔버 내의 지지부 상에 유지되는 동안 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키게 하도록 구성된다.
어닐링 시스템은, 지지부 상의 작업부재의 온도를 250 - 600 ℃로 상승시키기 위해 가열기를 포함할 수 있다. 가열기는, 지지부에 매립된 저항성 가열기를 포함할 수 있고/거나 가열기는, 지지부 상의 작업부재를 조사(irradiate)하도록 위치되는, 챔버 몸체의 벽에 있는 방사성 가열기일 수 있다. 압력 소스는 펌프를 포함할 수 있다.
어닐링 시스템은, 챔버에 불활성 가스(예컨대, 아르곤 및/또는 질소)를 공급하기 위한 제2 가스 공급부를 포함할 수 있고, 제어기는, 제2 가스 공급부에 결합될 수 있고, 챔버 내에 가스 혼합물을 제공하기 위해, 제1 가스 공급부로 하여금 수소 가스를 도입하게 하고 제2 가스 공급부로 하여금 불활성 가스를 도입하게 하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 설명된 주제의 특정 실시예들은, 다음의 이점들 중 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 텅스텐 막들의 증착 후 어닐링은 텅스텐 막들에서의 플루오린의 존재를 감소시킴으로써 막 품질을 개선할 수 있다. 플루오린을 감소시키는 것은 결함들의 가능성을 감소시킬 수 있고, 수율을 증가시킬 수 있다. 탈플루오린화를 위해 고압 가스를 사용하는 것은, 층들로의 가스의 확산을 개선하고, 작업부재의 사후 처리에 대해 비교적 낮은 열 비용을 유지하고, 전체 층 구조 품질을 보존함으로써, 어닐링 동안 더 낮은 온도들을 허용한다. 부가적으로, 증착에 대한 더 낮은 온도들이 텅스텐 막들을 증착하는 데 사용될 수 있으며, 그에 의해, 더 높은 온도의 증착들에 기인한 층 상호혼합이 감소된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 세부사항들은, 첨부된 도면들 및 아래의 설명에서 기재된다. 본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 이점들은, 설명 및 도면들로부터, 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.
도 1은 고압 기판 처리 시스템의 블록도이다.
도 2는 고압 기판 처리 시스템에서의 고압 처리에 의한 텅스텐 탈플루오린화에 대한 예시적인 공정 흐름의 흐름도이다.
도 3은 예시적인 고압 기판 처리 시스템을 도시한다.
도 4는 고압 기판 처리 시스템의 다른 예를 도시한다.
다양한 도면들에서 동일한 참조 기호들은 동일한 요소들을 표시한다.
도입부
일반적으로, 작업부재 상에 증착된 층들, 예컨대, 반도체 웨이퍼, 예컨대, 3D NAND 구조의 제조에 사용되는 반도체 웨이퍼 상의 증착된 텅스텐 막의 결함 밀도들을 감소시키는 것이 바람직하다. 결함 밀도들은, 텅스텐 막의 증착 공정에 사용되는 전구체 가스(예컨대, 육플루오린화텅스텐)로부터의 잔류물을 비롯하여 다양한 방식들로 발생할 수 있다. 증착된 텅스텐 막에서 잔류 플루오린을 감소시키는 것은, 인접한 층들에서의 결함들 및 텅스텐 막에 인접하게 증착된 게이트 산화물들에서의 감소된 k-값을 야기하는 의도치 않은 산화물 식각들과 같은 유해한 효과들을 감소시킬 수 있다.
고압 어닐링을 사용하여 텅스텐 막을 탈플루오린화하기 위한 고압 처리를 위한 시스템들 및 방법들이 아래에 설명된다. 작업부재 상에 증착된 텅스텐 막은, 상승된 온도들(예컨대, 300 - 500 ℃)에서 수 분 내지 한 시간 동안 유지되는 동안 고압(예컨대, 적어도 5 기압)의 형성 가스(예컨대, 불활성 가스와 혼합된 4 % 수소 가스)에 노출된다.
시스템
도 1은 고압 기판 처리 시스템(100)의 블록도이다. 고압 기판 처리 시스템(100)은 고압 챔버(102)를 포함한다. 고압 챔버(102)는, 적어도 5 atm, 예컨대 적어도 10 atm의 압력들을 갖도록 구성되며, 최대 10^-3 토르의 진공 수준들을 유지하는 것이 가능할 수 있다. 일부 구현들에서, 고압 기판 처리 시스템(100)은, 작업부재가 처리 챔버들 사이에서(예컨대, 다른 처리 챔버로부터 고압 챔버(102) 내로) 이송될 때를 위해, 저압 환경(104), 예컨대 진공 챔버를 포함한다. 고압 챔버(102)와 저압 챔버(104) 내의 상대적인 압력들은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
고압 챔버(102) 안팎으로, 예컨대, 다중 챔버 기판 처리 툴의 챔버들 사이에서 작업부재를 이송하기 위해 로봇식 암을 포함하는 로봇(도 1에 도시되지 않음)이 사용될 수 있다.
고압 챔버(102)는, 고압 챔버(102)에서 작업부재를 지지하기 위한 지지부, 예컨대 페디스털(106)을 포함한다. 페디스털(106)은, 다양한 지지 메커니즘들을 사용하여 하나 이상의 작업부재를 지지하는데, 예컨대, 페디스털(106)이 잠금 핀들 및 스프링들로 작업부재를 지지할 수 있고/거나 작업부재가 페디스털(106)의 최상부 상에 직접 놓일 수 있다.
일부 구현들에서, 고압 챔버(102)는 하나 이상의 가열 요소(108)를 포함한다. 예컨대, 가열 요소(108a)는 저항성 가열기이고, 작업부재를 가열하기 위해 페디스털(106) 내에 통합된다. 일부 구현들에서, 고압 챔버(102)는 가열 요소(108b)를 포함하며, 가열 요소(108b)는 고압 챔버(102) 내에서 선택된 온도로 가열하여 그 온도를 유지할 수 있다. 가열 요소(108b)는, 고압 챔버 몸체의 벽에 매립되고 페디스털(106) 상의 작업부재를 조사하도록 위치되는 방사성 가열기일 수 있다. 가열 요소들(108)로부터의 열은, 작업부재가 페디스털(106) 상에 지지되고 (사용되는 경우) 가스가 고압 챔버(102) 내로 도입되었을 때 작업부재를 어닐링하기에 충분할 수 있다. 가열 요소들(108)은 저항성 가열 요소들일 수 있고, 작업부재를 전도성으로 그리고/또는 방사성으로 가열할 수 있다. 부가적으로, 가열 요소들(108)은 이산 가열 코일 또는 방사성 가열기(예컨대, 적외선 램프)를 포함할 수 있다.
가스 전달 시스템(110)은 고압 챔버(102)를 가압 및 감압하도록 동작가능하다. 가스 전달 시스템(110)은, 가스 혼합물을 고압 챔버(102)에 제공하여 고압, 예컨대 적어도 5 기압의 압력을 설정한다. 일부 구현들에서, 가스 전달 시스템(110)은, 고압 챔버(102)로부터 가스를 배기함으로써 고압 챔버(102)를 감압시키기 위한 배기 시스템(112)을 포함한다. 가스 전달 시스템은 챔버(102) 내의 압력을 고압으로 상승시키기 위한 압력 소스를 포함한다. 압력 소스는, 원하는 압력에 도달할 때까지 챔버(102) 내로 가스를 펌핑하도록 구성되는 펌프, 예컨대, 회전식 펌프, 스크롤 펌프, 및/또는 나사 펌프를 포함하고/거나 가스 실린더가 유체공학적으로 챔버(102)에 연결된 후에 등화된 압력이 원하는 압력에 도달할 충분한 압력으로의 압축된 가스 실린더를 포함할 수 있다.
펌핑 시스템(114)은, 고압 챔버(102) 및/또는 진공 챔버(104) 내의 압력들을 감소시키기 위한 하나 이상의 펌프를 포함한다. 펌프들은, 회전식 펌프, 스크롤 펌프, 및/또는 나사 펌프를 포함할 수 있다. 예컨대, 펌핑 시스템(114)은, 진공 챔버(104) 내의 압력을, 진공 또는 거의 진공의 압력, 예컨대 1 밀리토르 미만이도록 낮추는 데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 펌핑 시스템(114)은, 공정 동작 전에 고압 챔버(102) 내의 오염물들의 존재를 감소시키기 위해, 고압 챔버(102)에서 펌프 및 퍼지 사이클 동안 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 밸브 조립체(116)는, 고압 챔버(102)와 진공 챔버(104) 사이의 상대적인 압력들을 격리시킨다. 따라서, 고압 챔버(102) 내의 고압 환경은 진공 챔버(104) 내의 저압 환경으로부터 분리 및 밀봉될 수 있다. 밸브 조립체(116)는, 작업부재가 고압 챔버(102)와 진공 챔버(104) 사이에서 직접 이송될 수 있게 하도록 동작가능하다.
일부 구현들에서, 고압 기판 처리 시스템(100)은, 진공 챔버(104)에 연결되고 외부 환경에 연결되는 포어라인(118)을 포함한다. 격리 밸브(120)는, 진공 챔버(104) 내의 압력을 외부 환경의 압력으로부터 격리시키도록 포어라인(118)을 따라 배열된다. 격리 밸브(120)는, 진공 챔버(104) 내의 압력을 조정하고 진공 챔버(104) 내의 가스들을 방출하도록 동작될 수 있다. 격리 밸브(120)는, 펌핑 시스템(114)과 함께 동작되어 진공 챔버(104) 내의 압력을 조절할 수 있다.
고압 기판 처리 시스템(100)의 하나 이상의 동작은 하나 이상의 제어기(122)에 의해 제어될 수 있다. 제어기(122), 예컨대 범용 프로그래밍가능 컴퓨터는, 고압 기판 처리 시스템(100)의 다양한 구성요소들 중 일부 또는 그 전부에 연결되고 그를 제어하도록 동작가능하다. 제어기(122)에 의해 제어되는 동작들은, 예컨대, 고압 챔버(102) 내의 가열 요소들(108)의 온도 조절, 고압 챔버(102) 내의 압력 조절, 진공 챔버(104) 내의 진공 조절, 가스 전달 시스템(110)에 의한 유량들 및 가스 전달, 및 펌핑 시스템(114)의 하나 이상의 펌프의 동작을 포함할 수 있다. 예컨대, 제어기(122)는, 고압 기판 처리 시스템(100)의 구성요소들로 하여금 도 2를 참조하여 아래에 설명되는 공정을 수행하게 하는 제어 신호들을 생성하도록 프로그래밍될 수 있다.
텅스텐 막의 고압 처리
도 2는 고압 기판 처리 시스템(100)에서의 고압 처리에 의한 작업부재 상의 텅스텐 막의 탈플루오린화에 대한 예시적인 공정 흐름(200)의 흐름도이다. 일 예에서, 작업부재는, 기판 상에 텅스텐 막이 증착된 반도체 기판(예컨대, 규소)을 포함한다. 일부 구현들에서, 텅스텐 막은 기판 상에 제조되는 3D NAND 구조의 일부를 형성하며, 작업부재는 또한 다른 물질들(예컨대, SiN, TiN)의 층들을 포함할 수 있다. 텅스텐 막은, 별개의 처리 단계에서 화학 기상 증착(CVD)을 사용하여 작업부재 상에 증착될 수 있다. 일부 구현들에서, 텅스텐 막은 원자 층 증착(ALD)을 사용하여 증착된다.
작업부재는, 예컨대 로봇에 의해 챔버 내에 삽입되고, 그런 다음, 예컨대, 고압 챔버(102) 내의 페디스털(106) 상에서 챔버 내에 지지된다(202). 일부 구현들에서, 고압 챔버(102) 및/또는 페디스털(106)은, 하나 이상의 가열 요소(108)를 사용하여 특정 온도(예컨대, 300 - 500 ℃)에서 유지된다. 고압 챔버(102) 및/또는 페디스털(106)의 온도는, 고압 챔버(102) 내에 작업부재를 도입하기 전에 설정될 수 있다. 또한, 작업부재(예컨대, 기판 상의 텅스텐 막)의 온도는, 작업부재가 페디스털(106)에 의해 고압 챔버(102) 내에 지지되는 동안 하나 이상의 가열 요소(108)의 사용을 통해 특정 온도(예컨대, 250 - 600 ℃)로 설정될 수 있다. 일부 구현들에서, 작업부재(예컨대, 기판 상의 텅스텐 막)의 온도는, 적어도 5 기압의 고압 챔버(102) 내의 압력을 설정하기 전에 상승된다.
수소 가스가 고압 챔버(102) 내로 도입된다(204). 수소 가스는 H2 또는 중수소 가스(D2)의 형태를 가질 수 있다. 수소 가스는, 하나 이상의 불활성 가스(예컨대, 질소 및/또는 아르곤)를 포함하는 형성 가스의 일부분일 수 있다. 일부 구현들에서, 형성 가스 내의 수소 가스의 백분율은, 적어도 1 부피% 및 최대 4.5 부피%이다. 불활성 가스는, 가스 전달 시스템(110)에 의해 고압 챔버(102) 내로 전달되기 전에 수소 가스와 혼합될 수 있거나, 불활성 가스 및 수소 가스가 가스 전달 시스템(110)의 별개의 노즐들에 의해 고압 챔버(102) 내로 전달되어 고압 챔버(102)에서 혼합될 수 있다.
가스 전달 시스템(110)은, 고압 챔버(102) 내에 5 내지 50 기압의 전압력(불활성 가스 및 수소 가스)을 설정할 수 있다(206). 일부 구현들에서, 고압 챔버(102) 내의 전압력은 적어도 10 기압이다. 고압 챔버(102) 내의 압력은 정압력으로서 설정될 수 있다. 일부 구현들에서, 고압 챔버 내의 압력은, 고압 챔버(102) 내로의 가스 전달 시스템(110)의 유입구/유출구를 통한 형성 가스의 유동에 설정된다. 일부 구현들에서, 텅스텐 막은, 수소 가스가 1 - 10 bar의 분압을 갖는 동안 수소 가스에 노출된다.
고압 챔버(102) 내에 원하는 압력이 설정된 후에, 작업부재 상의 텅스텐 막은, 고압 챔버(102)가 상승된 압력에서 유지되는 동안 수소 가스에 노출된다(208). 노출 시간은 수 분 내지 몇 시간(예컨대, 적어도 5 분, 및 1 시간 이하)을 포함한다. 일부 구현들에서, 어닐링 온도(예컨대, 어닐링 공정 동안의 작업부재의 온도), 고압 챔버(102) 내의 수소 분압, 및 탈플루오린화 공정 동안의 노출 시간들은, 전술된(및 다른) 변수들을 조정함으로써 최적 동작 파라미터들이 발견될 수 있도록 상호관련될 수 있다.
특정 이론에 제한됨이 없이, 분자 수소 가스는 가열된 텅스텐 막의 표면 상에서 원자 수소로 분해(crack)되고, 그런 다음, 텅스텐 막의 결정입계들을 따라 확산된다. 텅스텐 막 내로의 반응물들(예컨대, 분해된 수소)의 확산은, 탈플루오린화 공정이 발생하는 속도에 대한 제한 인자일 수 있다. 분해된 수소가 텅스텐 막 내로 확산됨에 따라, 분해된 수소가 표면 상의 또는 텅스텐 막 내에 매립된 플루오린과 결합된다. 결합된 수소와 플루오린은 플루오린화수소를 형성하며, 이는 이후, 텅스텐 막 밖으로 확산될 수 있다. 원자 수소는 부가적으로, 텅스텐 막에서 플루오린과 텅스텐 사이의 결합들을 약화시키고 깨뜨리도록 기능할 수 있다.
일부 구현들에서, 작업부재의 가열 공정 전에 또는 그 동안에, 수소 가스가 가스 전달 시스템(110)에 의해 고압 챔버(102) 내로 도입된다. 예컨대, 고압의 수소 가스는, 가열 요소들(108)이 페디스털(106) 상의 작업부재를 특정 원하는 온도에 이르게 하는 동안 고압 챔버(102) 내로 도입될 수 있다.
일부 구현들에서, 작업부재는, 작업부재가 진공 챔버(104) 내에 있는 동안 특정 온도로 가열된 다음, 후속하여, 수소 가스가 도입될 수 있는 고압 챔버(102)로 로봇(도시되지 않음)에 의해 이송될 수 있다.
일부 구현들에서, 텅스텐 막이 작업부재 상에 증착되며, 텅스텐 막은 이어서, 본원에 설명된 고압 처리를 겪을 수 있다. 예컨대, 텅스텐 막은, 텅스텐 및 플루오린(예컨대, 육플루오린화텅스텐)을 함유하는 전구체 가스를 사용하여 화학 기상 증착(CVD)에 의해 작업부재 상에 증착될 수 있다. 일부 구현들에서, 육염화텅스텐이 전구체 가스로서 사용되어 텅스텐 막을 증착할 수 있다. 증착된 텅스텐 막 내에 포획되는 잔류 플루오린의 양은, 증착 온도에 부분적으로 의존할 수 있다(예컨대, 증착이 낮을수록 잔류 플루오린의 농도들이 높아지는 것을 초래함). 이어서, 텅스텐 막은, 고압 챔버(102) 내의 압력이 적어도 5 기압인 동안 고압 챔버(102) 내의 수소 가스에 노출될 수 있다.
고압 기판 처리 시스템들의 실시예들
도 3 및 도 4는 고압 기판 처리 시스템들의 2개의 실시예를 도시한다. 도 3은, 제1 챔버(302)(예컨대, 고압 챔버(102)), 페디스털(304), 제2 챔버(306)(예컨대, 진공 챔버(104)), 및 제어기(예컨대, 제어기(122))를 포함하는 예시적인 고압 기판 처리 시스템(300)을 도시한다. 고압 기판 처리 시스템(300)은, 펌핑 시스템(114)과 유사한 펌핑 시스템(도시되지 않음), 및 도 1과 관련하여 설명된 가스 전달 시스템(110)과 유사한 가스 전달 시스템(307)을 더 포함한다. 예컨대, 가스 전달 시스템(307)은 입력 라인(307a) 및 배기 라인(307b)을 포함한다. 전구체 가스는 입력 라인(307a)을 통해 제1 챔버(302) 내로 도입되고, 전구체 가스는 배기 라인(307b)을 통해 제1 챔버(302)로부터 배기된다.
페디스털(304)은, 상부의 물질 막(예컨대, 텅스텐 막)이 고압 처리를 통해 탈플루오린화될 작업부재(314)를 지지한다. 페디스털(304)은 제1 챔버(302) 내에 위치되거나 위치가능하다. 일부 구현들에서, 기판(314)은 페디스털의 평평한 최상부 표면 상에 직접 놓인다. 일부 구현들에서, 기판(314)은 페디스털로부터 돌출된 핀들(330) 상에 놓인다.
고압 기판 처리 시스템(300)은 내측 벽(320), 베이스(322), 및 외측 벽(324)을 포함한다. 제1 챔버(302)는 내측 벽(320) 내의, 예컨대 내측 벽(320)과 베이스(322) 사이의 용적에 의해 제공된다. 제2 챔버(304)는 내측 벽(320) 외부의, 예컨대 내측 벽(320)과 외측 벽(324) 사이의 용적에 의해 제공된다.
고압 기판 처리 시스템(300)은, 도 1의 밸브 조립체(116)의 기능성을 제공하는, 즉, 제1 챔버(302)를 제2 챔버(306)로부터 격리시키도록 동작될 수 있는, 제1 챔버(302)와 제2 챔버(306) 사이의 밸브 조립체(316)를 더 포함한다. 예컨대, 밸브 조립체(316)는, 내측 벽(320), 베이스(322), 및 내측 벽(320)에 대해 베이스(322)를 이동시키기 위한 액추에이터(323)를 포함한다. 액추에이터(323)는, 베이스(322)가 수직으로, 예컨대, 제1 챔버(302)를 정의하는 벽들(320)을 향하여 또는 그로부터 멀어지도록 이동하게 구동하도록 제어될 수 있다. 베이스(322)가 수직으로 이동하는 것을 허용하면서 외부 대기로부터 제2 챔버(306)를 밀봉하기 위해 벨로우즈(328)가 사용될 수 있다. 벨로우즈(328)는 베이스(322)의 최하부로부터 외측 벽(324)에 의해 형성되는 제2 챔버(306)의 바닥까지 연장될 수 있다.
밸브 조립체(316)가 폐쇄 위치에 있을 때, 베이스(322)는, 베이스(322)와 벽들(320) 사이에 밀봉이 형성되도록 벽들(320)과 접촉하며, 그에 따라, 외측 챔버(306)가 내측 챔버(302)로부터 분리된다. 액추에이터(323)는, 밀봉을 형성하기에 충분한 힘으로 베이스(322)를 내측 벽들(320)을 향해 구동하도록 동작된다. 밀봉은, 제1 고압 챔버(302)로부터의 공기가 저압 제2 챔버(306) 내로 배기되는 것을 억제한다.
밸브 조립체(316)가 개방 위치에 있을 때, 베이스(322)는 벽들(320)로부터 이격되며, 그에 의해, 제1 및 제2 챔버들(302, 306) 사이에서 공기가 통할 수 있게 되며, 또한, 기판(314)이 다른 챔버로 접근 및 이송될 수 있게 된다.
페디스털(304)이 베이스(322) 상에 지지되기 때문에, 그에 따라, 페디스털(304)은 또한 내측 벽들(320)에 대해 이동가능하다. 페디스털(304)은, 기판(314)이 이송 로봇에 의해 더 용이하게 접근가능할 수 있게 하도록 이동될 수 있다. 예컨대, 이송 로봇(도시되지 않음)의 암은 외측 벽(324)의 애퍼쳐(326)를 통해 연장될 수 있다. 밸브 조립체(316)가 개방 위치에 있을 때, 로봇 암은 기판(314)에 접근하기 위해 내측 벽(320)과 베이스(322) 사이의 갭을 통과할 수 있다.
일부 구현들에서, 고압 기판 처리 시스템(300)은, 기판(314)에 열을 가하도록 구성되는 하나 이상의 가열 요소(318)를 포함한다. 가열 요소들(318)로부터의 열은, 기판(314)이 페디스털(304) 상에 지지되고, (사용되는 경우) 전구체 가스가 제1 챔버(302) 내로 도입되었을 때 기판(314)을 어닐링하기에 충분할 수 있다. 가열 요소들(318)은 저항성 가열 요소들일 수 있다. 하나 이상의 가열 요소(318)가, 제1 챔버(302)를 정의하는 내측 벽들(320)에 위치될 수 있는데, 예컨대, 매립될 수 있다. 이는 내측 벽(320)을 가열하여, 방사열이 기판(314)에 도달하게 한다. 기판(314)은, 내측 벽(320)으로부터 기판(314)으로의 열의 전달을 개선하기 위해, 내측 벽의 천장에 매우 근접하게 페디스털(304)에 의해 유지될 수 있다.
그러나, 하나 이상의 가열 요소(318)는 고압 기판 처리 시스템(300) 내의 다른 위치들에, 예컨대, 천장이 아니라 측벽들에 배열될 수 있다. 가열 요소(318)의 예는 이산 가열 코일을 포함한다. 내측 벽들(320)에 매립된 가열기 대신 또는 그에 부가하여, 방사성 가열기, 예컨대 적외선 램프가 제1 챔버(302) 외부에 위치될 수 있고, 내측 벽(320)의 창을 통해 적외선 방사를 지향시킬 수 있다. 전선들은 전기 소스(도시되지 않음), 이를테면 전압 소스를 가열 요소에 연결하며, 하나 이상의 가열 요소(318)를 제어기에 연결할 수 있다.
제어기는, 기판(314) 상의 물질 층의 고압 처리를 수행하도록 동작들을 제어하기 위해, 펌핑 시스템, 가스 전달 시스템(307), 및 밸브 조립체(316)에 동작가능하게 연결된다. 일부 구현들에서, 제어기는 또한 다른 시스템들에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예컨대, 제어기는 또한, 이송 로봇들(도시되지 않음), 하나 이상의 가열 요소(318), 및/또는 액추에이터(323) 중 하나 이상에 동작가능하게 연결될 수 있다. 일부 경우들에서, 도 1에 도시된 제어기(122)는 고압 기판 처리 시스템(300)의 제어기를 포함한다.
기판(314) 상의 물질 층의 고압 처리를 수행하기 위한 공정에서, 제어기는, 제2 챔버(306)를 통한 기판(314)의 이송을 준비하기 위해, 제2 챔버(306)를 저압 상태, 예컨대, 제2 챔버(306)가 1 기압 미만의 압력을 갖는 상태로 감압하도록 펌핑 시스템을 동작시킬 수 있다. 저압 상태는 거의 진공의 상태, 예컨대, 1 밀리토르 미만의 압력일 수 있다. 기판(314)은, 기판(314)의 오염 및 산화가 억제될 수 있도록 제2 챔버(306)가 저압으로 있는 동안, 이송 로봇(도시되지 않음)에 의해 제2 챔버(306)를 통해 이동된다.
기판(314)은 처리를 위해 제1 챔버(302) 내로 이송된다. 제1 챔버(302) 내로 기판(314)을 이송하기 위해, 제어기는 밸브 조립체(316)를 동작시킬 수 있는데, 예컨대, 밸브 조립체(316)를 개방하여 개구를 제공할 수 있으며, 그 개구를 통해 기판(314)이 제1 챔버(302) 내로 이송될 수 있다. 제어기는, 기판(314)을 제1 챔버(302) 내로 운반하여 페디스털(304) 상에 기판(314)을 배치하도록 이송 로봇을 동작시킬 수 있다.
기판(314)이 제1 챔버(302) 내로 이송된 후에, 제어기는 개구를 폐쇄하도록, 예컨대, 밸브 조립체(316)를 폐쇄하도록 밸브 조립체(316)를 동작시킬 수 있으며, 그에 의해, 제1 및 제2 챔버들(302, 306)이 서로 격리된다. 밸브 조립체(316)가 폐쇄된 채로, 제1 챔버(302) 및 제2 챔버(306) 내의 압력들은 상이한 값들로 설정될 수 있다. 제어기는, 제1 챔버(302)를 가압하기 위해 제1 챔버(302) 내로 수소 가스를 도입하도록 가스 전달 시스템(307)을 동작시킬 수 있다. 수소 가스의 도입은, 제1 챔버(302) 내의 압력을 예컨대 5 기압 이상으로 증가시킬 수 있다.
제1 챔버(302) 내의 수소 가스 및 적절한 온도와 압력 조건들은, 물질의 고압 처리가, 예컨대, 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 발생하게 할 수 있다. 고압 처리 동안, 제어기는, 기판(314)에 열을 부가하여 기판(314) 상의 물질 층의 어닐링을 용이하게 하도록 하나 이상의 가열 요소(318)를 동작시킬 수 있다.
고압 처리가 완료될 때, 기판(314)은 이송 로봇을 사용하여 제1 챔버(302)로부터 이동될 수 있고, 필요한 경우, 기판(314)은 후속 공정 챔버로 또는 외부 환경으로 이송될 수 있다. 대안적으로, 기판(314)은 로드 록 챔버(도시되지 않음) 내로 이송된다. 제1 챔버(302) 밖으로의 기판(314)의 이송을 준비하기 위해, 제어기는, 밸브 조립체(316)가 개방되기 전에 제1 챔버(302)를 감압하도록 가스 전달 시스템(307)의 배기 시스템을 동작시킬 수 있다. 특히, 기판(314)이 제1 챔버(202) 밖으로 이송되기 전에, 제1 챔버(202) 내의 압력을 감소시키기 위해 전구체 가스가 제1 챔버(302)로부터 배기된다. 제1 챔버(302) 내의 압력은, 제1 챔버(302)와 제2 챔버(306) 간의 압력차가 최소화될 수 있도록 거의 진공의 압력으로 감소될 수 있다.
기판(314)이 제1 챔버(302) 밖으로 이송될 수 있게 하기 위해, 제어기는 밸브 조립체(316)를 개방할 수 있다. 개방된 밸브 조립체(316)는 개구를 제공하며, 그 개구를 통해 기판(314)이 이동되어 제2 챔버(306) 내로 이송된다. 특히, 개방된 밸브 조립체(316)는, 기판(314)이 제2 챔버(306) 내로, 예컨대, 제2 챔버(306)의 저압 환경 내로 직접 이송될 수 있게 한다.
도 4는, 제1 챔버(402)(예컨대, 고압 챔버(102)), 페디스털(404), 제2 챔버(406)(예컨대, 진공 챔버(104)), 및 도 1에 도시된 제어기(122)와 유사한 제어기를 포함하는 고압 기판 처리 시스템(400)의 다른 예를 도시한다. 고압 기판 처리 시스템(400)은 도 3과 관련하여 설명된 고압 기판 처리 시스템(300)과 유사하며, 달리 특정되지 않는 한, 다양한 옵션들 및 구현들이 또한 이러한 실시예에 적용가능하다.
예컨대, 고압 기판 처리 시스템(400)의 가스 전달 시스템 및 펌핑 시스템은, 고압 기판 처리 시스템(400)을 사용하여 처리되는 기판(414)에 대한 저압 및 고압 환경들을 유지하기 위해 유사한 방식으로 동작된다. 제2 챔버(406)는 내측 벽들(420)과 외측 벽들(424) 사이의 용적에 의해 정의될 수 있다. 게다가, 기판(414)은 또한 제1 챔버(402) 내에서의 처리 동안 페디스털(404) 상에 지지가능하다. 또한, 기판은 페디스털(404) 상에 직접 놓일 수 있거나, 페디스털을 통해 연장되는 리프트 핀들(430) 상에 놓일 수 있다.
고압 기판 처리 시스템(400)은 몇몇 측면들에서 도 3의 고압 기판 처리 시스템(300)과 상이하다. 첫째, 제1 챔버(402)를 정의하는 내측 벽들(420)이 제1 챔버(402)를 정의하는 베이스(422)에 대해 이동가능하지 않다. 따라서, 페디스털(404)은 내측 벽들(420) 및 베이스(422)에 대해 고정된다. 일부 예들에서, 페디스털(404)은 제1 챔버(402)를 정의하는 베이스(422)에 고정된다.
도 3의 실시예의 하나 이상의 가열 요소(318)에 대한 경우에서와 같이 제1 챔버(402)의 내측 벽들(420)에 정렬되는 것이 아니라, 도 4에 도시된 실시예의 하나 이상의 가열 요소(418)는 페디스털(404) 내에 배열된다. 따라서, 기판(414)은 페디스털(404)과의 접촉을 통해 가열된다.
고압 기판 처리 시스템(400)은, 도 3의 밸브 조립체(316)와 유사하게, 제1 챔버(402)를 제2 챔버(406)로부터 격리시키는, 제1 챔버(402)와 제2 챔버(406) 사이의 밸브 조립체(416)를 더 포함한다. 그러나, 밸브 조립체(316)와 대조적으로, 밸브 조립체(416)는 제1 챔버(402)를 정의하는 벽들(420) 및 베이스(422)에 의해 형성되기 보다는, 제1 챔버(402)의 내측 벽들(420) 및 베이스(422)에 대해 이동가능한 암(424)에 의해 형성된다. 암(424)은 제1 챔버(402)의 내측 벽들(420) 및 베이스(422)에 대해 이동가능할 수 있다.
특히, 밸브 조립체(416)는 제1 챔버(402)와 제2 챔버(406) 사이에 슬릿 밸브(423)를 포함한다. 슬릿 밸브(423)는 슬릿(423a) 및 암(424)을 포함한다. 슬릿(423a)은 제1 챔버(402)의 내측 벽들(420) 중 하나를 통해 연장된다. 암(424)의 근단부(424a)는 제1 챔버(402) 외부에 위치되지만, 암(424)의 원단부(424b)는 제1 챔버(402) 내에 위치된다. 암(425)의 근단부(425a)는 제2 챔버(406) 내에 위치될 수 있고, 제2 챔버(406) 내에 위치된 액추에이터에 의해 구동될 수 있다. 대안적으로, 암(425)의 근단부(425a)는 제2 챔버(406) 외부에 위치되고, 그에 따라, 또한 제2 챔버(406) 외부에 위치되는 액추에이터(428)에 의해 구동된다.
암(425)은 슬릿(423a)을 통해 연장되고, 암(425)이 벽들(420)과 자신이 밀봉을 형성하는 위치로 이동될 수 있도록 벽들(420)에 대해 이동가능하다. 액추에이터(428)는 암(425)의 근단부(425a)에 결합되고, 벽들(420)에 대해 암(425)의 원단부(425b)를 구동한다. 암(425)은 또한 슬릿(423a)을 덮거나 덮지 않도록 수직으로 이동가능하다. 특히, 암(425)의 근단부(425a)는, 내측 벽(420)의 인접한 내측 표면과 실질적으로 평행하게 연장되는 플랜지이거나 이를 포함할 수 있다. 암(425)은 또한, 암(425)의 원단부(425b)가 내측 벽들(420)에 맞물리거나 맞물림해제될 수 있도록 측방향으로 이동가능하고 구동된다.
암(425)은 또한 외측 벽(424)의 애퍼쳐(426)를 통해 연장될 수 있다.
밸브 조립체(316)와 마찬가지로, 밸브 조립체(416)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하다. 밸브 조립체(416)가 폐쇄 위치에 있을 때, 암(425)의 원단부(425b)는 슬릿(426)을 덮고 내측 벽들(420) 중 하나와 접촉하며, 그에 의해, 제1 챔버(402)를 제2 챔버(406)로부터 격리시키기 위한 밀봉이 형성된다. 특히, 암(425)의 원단부(425b), 예컨대 플랜지는, 제1 챔버(402)를 정의하는 벽(420)의 내측 표면과 접촉한다.
밸브 조립체(416)가 개방 위치에 있을 때, 암(425)의 원단부(425b)는 내측 벽들(420), 예컨대 내측 벽들(420)의 내측 표면으로부터 측방향으로 이격된다. 게다가, 암(425)의 원단부(425b)는 슬릿(426)이 덮이지 않도록 수직으로 위치된다. 따라서, 슬릿(426)은, 제1 챔버(402)와 제2 챔버(406) 사이의 유체 연통을 가능하게 하고, 또한, 예컨대 위에 논의된 바와 같은 로봇에 의해 제1 챔버(402) 안팎으로 기판(414)이 이동될 수 있게 하는 개구를 제공한다.
제어기는, 제1 챔버(402) 안팎으로 기판(414)을 이송하고 기판(414) 상의 물질 층에 대해 고압 처리를 수행하기 위해, 고압 기판 처리 시스템(300)의 제어기와 관련하여 설명된 공정과 유사한 방식으로 고압 기판 처리 시스템(400)을 동작시킬 수 있다. 이러한 공정에서, 밸브 조립체(416)를 개방 및 폐쇄하기 위해, 제어기는 액추에이터(428)를 동작시켜 암(425)을 구동할 수 있다.
도 4에 도시된 구성의 이점은, 제1 챔버(402) 내의 압력이 암(425)의 원단부(425)를 내측 벽(420)의 내측 표면에 맞닿게 힘을 가하는 것을 돕는다는 점이다. 결과적으로, 도 3에 도시된 구성과 대조적으로, 액추에이터는 덜 강력할 수 있다.
본원에서 설명된 시스템들의 제어기 및 다른 컴퓨팅 디바이스들은, 디지털 전자 회로로 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 예컨대, 제어기는 컴퓨터 프로그램 제품에, 예컨대 비-일시적인 기계 판독가능 저장 매체에 저장되는 바와 같은 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 또는 코드로 또한 알려져 있음)은, 컴파일 또는 해석되는 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있고, 이는 독립형 프로그램 또는 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하는 임의의 형태로 배포될 수 있다.
본 문서가 많은 특정한 구현 세부사항들을 포함하지만, 이들은 임의의 발명들 또는 청구될 수도 있는 것의 범위에 대한 제한들로서 해석되어서는 안되며, 오히려, 특정 발명들의 특정 실시예들에 특정한 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 별개의 실시예들의 맥락에서 본 문서에 설명되는 특정 특징들은 또한, 단일 실시예로 조합되어 구현될 수 있다. 역으로, 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들은 또한, 다수의 실시예들에서 별개로, 또는 임의의 적합한 하위 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들이 특정 조합들로 작용하는 것으로 위에서 설명되고 심지어 처음에 이와 같이 청구될 수 있지만, 일부 경우들에서, 청구되는 조합으로부터의 하나 이상의 특징이 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형과 관련될 수 있다.
따라서, 다른 실시예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (20)

  1. 어닐링 시스템으로서,
    챔버를 정의하는 챔버 몸체;
    작업부재의 외측 표면이 상기 챔버 내의 환경에 노출되게 상기 작업부재를 유지하기 위한 지지부;
    상기 챔버 내에 상기 작업부재를 삽입하기 위한 로봇;
    수소 가스를 제공하기 위한 제1 가스 공급부;
    상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키기 위해 상기 챔버에 결합되는 압력 소스; 및
    상기 로봇, 상기 제1 가스 공급부, 및 상기 압력 소스에 결합되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는, 상기 로봇으로 하여금, 상부에 금속 막을 갖는 작업부재를 상기 챔버 내로 운반하게 하고 - 상기 금속 막은 표면에 또는 상기 금속 막 내에 매립된 플루오린을 포함함 -,
    상기 제1 가스 공급부로 하여금, 상기 수소 가스를 상기 챔버에 공급하여 내부에 원자 수소를 형성하게 하고,
    상기 압력 소스로 하여금, 상기 작업부재가 상기 챔버 내의 상기 지지부 상에 유지되는 동안 상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키게 하도록 구성되는, 어닐링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부 상의 상기 작업부재를 250 ℃ 내지 600 ℃의 온도로 가열하기 위한 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가열기는 상기 지지부에 매립된 저항성 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가열기는, 상기 챔버 몸체의 벽에 있고 상기 지지부 상의 상기 작업부재를 조사하도록 위치된 방사성 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 막은 텅스텐을 포함하는, 어닐링 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 막은 제조된 3D NAND의 일부인, 어닐링 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2 가스 공급부를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 제2 가스 공급부에 결합되고, 상기 챔버 내에 가스 혼합물을 제공하기 위해, 상기 제1 가스 공급부로 하여금 상기 수소 가스를 도입하게 하고 상기 제2 가스 공급부로 하여금 상기 불활성 가스를 도입하게 하도록 구성되는, 어닐링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소, 아르곤 또는 이들의 조합을 포함하는, 어닐링 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수소 가스는 상기 가스 혼합물의 최대 4.5 부피%를 포함하는, 어닐링 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수소 가스는 상기 가스 혼합물의 적어도 1 부피%를 포함하는, 어닐링 시스템.
  11. 어닐링 시스템으로서,
    챔버를 정의하는 챔버 몸체;
    작업부재의 외측 표면이 상기 챔버 내의 환경에 노출되게 상기 작업부재를 유지하기 위한 지지부;
    수소 가스를 제공하기 위한 제1 가스 공급부;
    상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키기 위해 상기 챔버에 결합되는 압력 소스; 및
    로봇, 상기 제1 가스 공급부, 및 상기 압력 소스에 결합되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는, 상기 로봇으로 하여금, 상부에 텅스텐 막을 갖는 상기 작업부재를 상기 챔버 내로 운반하게 하고 - 상기 텅스텐 막은 표면에 또는 상기 텅스텐 막 내에 매립된 플루오린을 포함함 -,
    상기 제1 가스 공급부로 하여금, 상기 수소 가스를 상기 챔버에 공급하여 내부에 원자 수소를 형성하게 하고,
    상기 압력 소스로 하여금, 상기 작업부재가 상기 챔버 내의 상기 지지부 상에 유지되는 동안 상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키게 하도록 구성되는, 어닐링 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지부 상의 상기 작업부재를 250 ℃ 내지 600 ℃의 온도로 가열하기 위한 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가열기는 상기 지지부에 매립된 저항성 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가열기는, 상기 챔버 몸체의 벽에 있고 상기 지지부 상의 상기 작업부재를 조사하도록 위치된 방사성 가열기를 포함하는, 어닐링 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 텅스텐 막은 제조된 3D NAND의 일부인, 어닐링 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 챔버에 불활성 가스를 공급하기 위한 제2 가스 공급부를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 제2 가스 공급부에 결합되고, 상기 챔버 내에 가스 혼합물을 제공하기 위해, 상기 제1 가스 공급부로 하여금 상기 수소 가스를 도입하게 하고 상기 제2 가스 공급부로 하여금 상기 불활성 가스를 도입하게 하도록 구성되는, 어닐링 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소, 아르곤 또는 이들의 조합을 포함하는, 어닐링 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 수소 가스는 상기 가스 혼합물의 최대 4.5 부피%를 포함하는, 어닐링 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 수소 가스는 상기 가스 혼합물의 적어도 1 부피%를 포함하는, 어닐링 시스템.
  20. 어닐링 시스템으로서,
    챔버를 정의하는 챔버 몸체;
    작업부재의 외측 표면이 상기 챔버 내의 환경에 노출되게 상기 작업부재를 유지하기 위한 지지부;
    수소 가스를 제공하기 위한 제1 가스 공급부;
    상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키기 위해 상기 챔버에 결합되는 압력 소스; 및
    로봇, 상기 제1 가스 공급부, 및 상기 압력 소스에 결합되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는, 상기 로봇으로 하여금, 상부에 금속 막을 갖는 상기 작업부재를 상기 챔버 내로 운반하게 하고 - 상기 금속 막은 표면에 또는 상기 금속 막 내에 매립된 플루오린을 포함함 -,
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    상기 압력 소스로 하여금, 상기 작업부재가 상기 챔버 내의 상기 지지부 상에 유지되는 동안 상기 챔버 내의 압력을 적어도 5 기압으로 상승시키게 하도록 구성되는, 어닐링 시스템.
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