KR20000065398A - 급속 열처리 공정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 디바이스를 열처리하기 위한 급속 열처리 공정(rapid thermal processing) 장치에 관한 것이다. 본 발명의 급속 열처리 공정 장치는 챔버, 제 1 히터, 제 2 히터, 제 1 홀더 그리고 제 2 홀더를 구비한다. 상기 챔버는 사각 단면의 외부벽을 갖는다. 상기 제 1 히터는 상기 외부벽의 양 측면에 연결되어 설치되고, 상기 챔버 내부를 제 1 영역과 제 2 영역으로 나눈다. 상기 제 2 히터는 상기 외부벽에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 가열하는 역할을 한다. 상기 제 1 홀더는 상기 챔버의 상기 제 1 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩한다. 그리고 상기 제 2 홀더는 상기 챔버의 상기 제 2 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩한다. 이와 같은 구성을 갖는 급속 열처리 공정 장치에 의하면, 두 개의 반도체 웨이퍼가 함께 열처리되는 것이 가능하므로 반도체 웨이퍼의 제조공정 속도가 향상되어 생산성이 증대된다.
Description
본 발명은 열처리 공정 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 디바이스를 열처리하기 위한 급속 열처리 공정(rapid thermal processing) 장치에 관한 것이다.
현재 64M급 디바이스는 배리어 메탈(barrier metal)의 증착(deposition)후에 어닐링(annealing) 공정이 진행된다. 상기 어닐링 공정은 고온에서 진행되는 열처리 공정으로 반도체 웨이퍼 내부로 입자 가속 침투 및 침적된 불순물을 안정화시키는 역할을 한다. 상기 어닐링 공정에서는 일반적으로 급속 열처리 공정(rapid thermal processing; RTP)이 사용되고 있다. 상기 급속 열처리 공정은 고온을 사용해서 원하는 효과를 얻을 수 있는 것과 동시에 짧은 시간(보통 수십초에서 수분정도) 동안에 열처리 공정이 진행되므로 불순물이 확산되는 부작용도 최소한으로 줄일 수 있는 장점이 있어 열처리 공정에 많이 사용되고 있는 방법이다. 상기 급속 열처리 공정은 열을 발산하는 에너지원으로 여러 가지 소스들을 사용할 수 있지만, 램프를 에너지 소스로 사용하는 경우도 많이 있다. 상기 램프가 사용되는 경우에는 종래의 레이저 빔(laser beam)을 사용하는 경우처럼 국부적으로 가열하는 방식이 아니라 전체적으로 가열하는 방식을 취하게 되므로 대구경의 웨이퍼라도 휘어짐이 발생하거나 슬립(slip)이 발생하는 단점이 발생하지 않는다.
하지만, 상기 급속 열처리 공정에서 사용되는 공정 챔버는 한 번의 공정처리시 한 개의 웨이퍼만을 열처리하는 방식으로 공정이 진행되고 있다. 이 경우에 상기 공정 챔버에 특별한 장치를 부가하지 않고도 두 개의 웨이퍼를 한꺼번에 열처리 할 수 있다면 장치를 이용하는 측면에서나 생산성의 측면에서도 큰 효과를 볼 수 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 필요성을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 두 개의 반도체 웨이퍼가 함께 열처리되는 것이 가능한 새로운 형태의 급속 열처리 공정 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 급속 열처리 공정 장치에서 본 발명의 실시예에 의한 공정 챔버의 정면도 및;
도 2는 급속 열처리 공정 장치에서 본 발명의 실시예에 의한 공정 챔버의 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 공정 챔버 202 : 제 1 램프
204 : 지지대 206 : 제 1 웨이퍼
208 : 제 2 램프 210 : 제 2 웨이퍼
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 디바이스를 열처리하기 위한 급속 열처리 공정(rapid thermal processing) 장치는 챔버, 제 1 히터, 제 2 히터, 제 1 홀더 그리고 제 2 홀더를 구비한다. 상기 챔버는 사각 단면의 외부벽을 갖는다. 상기 제 1 히터는 상기 외부벽의 양 측면에 연결되어 설치되고, 상기 챔버 내부를 제 1 영역과 제 2 영역으로 나눈다. 상기 제 2 히터는 상기 외부벽에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 가열하는 역할을 한다. 상기 제 1 홀더는 상기 챔버의 상기 제 1 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩한다. 그리고 상기 제 2 홀더는 상기 챔버의 상기 제 2 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩한다.
특별히 본 발명의 공정 챔버는 두 개의 반도체 웨이퍼가 한꺼번에 열처리가 가능하도록 공정 챔버 내부가 2 개의 영역으로 나누어지는 것이 특징이다. 종래의 공정 챔버를 그대로 사용하면서 2 개의 영역에 각각 로딩 장치를 구비하여 웨이퍼를 로딩하고 상기 로딩 장치의 사이에 램프를 설치되어 상기 램프가 상기 램프의 위와 아래에 로딩된 상기 반도체 웨이퍼들을 가열하는 방식을 취한다.
이와 같은 본 발명을 적용하면, 두 개의 반도체 웨이퍼가 함께 열처리되는 것이 가능하므로 반도체 웨이퍼의 제조공정 속도가 향상되어 생산성이 증대된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
도 1은 급속 열처리 공정 장치에서 본 발명의 실시예에 의한 공정 챔버의 정면도 및 도 2는 급속 열처리 공정 장치에서 본 발명의 실시예에 의한 공정 챔버의 평면도이다. 특별히 도 1 및 도 2는 RTP 장치에 이용되는 AST 2800 모델을 개조한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배리어 메탈(barrier metal) 증착 공정(deposition process) 후에 웨이퍼는 급속 열처리 공정(rapid thermal processing) 장치의 공정 챔버(process chamber)(200)로 이송된다. 상기 공정 챔버(200)는 게이트 밸브(gate valve)(도시되지 않음)를 오픈하여 이송된 웨이퍼가 상기 공정 챔버(200) 내부의 웨이퍼 지지대(204)에 로딩되게 한다. 상기 급속 열처리 공정은 대략 500℃의 온도로 수 십초 동안 웨이퍼에 열을 가한다.
상기 급속 열처리 공정은 특별히 설계된 시스템에서 실행된다. 종래의 노(furnace)나 반응기(reactor)에서는 서셉터(suspector), 웨이퍼 보우트(wafer boat) 그리고 반응기 벽들(reactor walls)이 대용량의 열을 필요로 하므로 짧은 시간동안에 공정이 진행되는 급속 열처리 공정에는 적합하지 않다. 또한, 대구경의 웨이퍼가 상기 노에서 급속하게 가열되거나 냉각되면 상기 대구경의 웨이퍼는 휘어지거나 슬립(slip)이 발생하게 된다. 초기의 급속 열처리 공정에는 에너지원으로 레이저(laser)가 사용되었는데 상기 레이저는 작은 부분만을 스캔할 수 있으므로 상기 웨이퍼에 열구배(thermal gradient)가 발생하여 상기 웨이퍼가 휘어지는 단점이 있었다. 결론적으로 넓은 지역을 커버할 수 있는 에너지원이 필요하게 되었고 이러한 필요에 의해서 에너지원으로 사용되는 방법이 빛을 발산하여 상기 웨이퍼를 가열하는 방식이다. 이런 방식은 급속한 열처리 중에서도 균일한 가열과 냉각을 가능하게 한다.
상술한 방식과 같이 에너지원으로 할로겐 램프를 사용하여 웨이퍼를 가열하는 AST 2800 모델의 공정 챔버(200)는 도시된 바와 같이 사각형의 단면을 가진다. 상기 공정 챔버(200)의 내부에는 램프(lamp)가 에너지 소스로 사용되어 상기 공정 챔버 내에 로딩되는 웨이퍼(wafer)를 가열하는 역할을 한다. 상기 램프는 상기 공정 챔버의 상부와 하부 그리고 양 측면 총 4면에 배치되어 열효과를 극대화하며, 종래에도 설치되어 있던 즉 공정 챔버(200)의 상부와 하부 그리고 양 측면에 설치된 제 1 램프(202)와 상기 공정 챔버가 두 개의 영역을 가질 수 있도록 양 측면에 연결되어 설치되는 제 2 램프(208)를 구비한다. 상기 공정 챔버(200)는 종래와는 다르게 상기 제 2 램프(208)를 기준으로 2개의 영역를 가지게 된다. 상기 제 2 램프(208)의 상부에 위치하게 되는 제 1 영역과 상기 제 2 램프(208)의 하부에 위치하게 되는 제 2 영역에서는 각각 지지대(204)를 사용하는 동일한 방법으로 웨이퍼를 로딩한다. 상기 제 2 램프(208)는 상기 제 1 영역에 놓여진 제 1 웨이퍼(206)와 상기 제 2 영역에 놓여진 제 2 웨이퍼(210) 모두에게 빛을 발산하여 열효과를 높일 수 있다. 이런 구성을 가지게 되는 경우에 종래의 공정 챔버와 비교해서 단일한 챔버 내부를 2 개의 영역으로 나누게 되므로 공정 챔버를 두 개를 사용하는 듀얼 챔버(dual chamber) 형식에 비해서 챔버의 사이즈가 줄어들 뿐만 아니라 이에 부속하는 모든 것을 반으로 경감할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 적용하면, 두 개의 반도체 웨이퍼가 함께 열처리되는 것이 가능하므로 반도체 웨이퍼의 제조공정 속도가 향상되어 생산성이 증대된다.
Claims (1)
- 반도체 디바이스를 열처리하기 위한 급속 열처리 공정(rapid thermal processing) 장치에 있어서,사각 단면의 외부벽을 갖는 챔버와;상기 외부벽의 양 측면에 연결되어 설치되고, 상기 챔버 내부를 제 1 영역과 제 2 영역으로 나누는 경계벽과;상기 경계벽과 상기 외부벽에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 가열하기 위한 히터와;상기 챔버의 상기 제 1 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩하기 위한 제 1 홀더 및;상기 챔버의 상기 제 2 영역에 설치되고, 상기 반도체 디바이스를 홀딩하기 위한 제 2 홀더를 포함하여, 상기 챔버에서 열처리 공정을 진행할 때 두 개의 반도체 디바이스가 함께 열처리되는 것을 특징으로 하는 급속 열처리 공정 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990011631A KR20000065398A (ko) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 급속 열처리 공정 장치 |
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| KR1019990011631A KR20000065398A (ko) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 급속 열처리 공정 장치 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20000065398A true KR20000065398A (ko) | 2000-11-15 |
Family
ID=19578662
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| KR1019990011631A KR20000065398A (ko) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 급속 열처리 공정 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20000065398A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150103964A (ko) * | 2014-03-04 | 2015-09-14 | 주식회사 제우스 | 분리형 기판 열처리 장치 |
| KR20180133224A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 붕소막의 제거 방법 및 붕소막에 의한 패턴 형성 방법 |
-
1999
- 1999-04-02 KR KR1019990011631A patent/KR20000065398A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20180133224A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 붕소막의 제거 방법 및 붕소막에 의한 패턴 형성 방법 |
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