KR20010041457A - 기판의 열처리를 위한 장치 - Google Patents

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KR20010041457A
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스티그 알티피 시스템즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 반응 챔버, 적어도 하나의 가열원 및 가열원에 의해 방사되는 방사선의 적어도 일부를 반사하는 반사벽의 적어도 하나를 포함하는 기판의 열처리를 위한 디바이스에 관한 것이다. 반사벽은 방사선의 분포구역 이상을 보호하도록 형성된다.

Description

기판의 열처리를 위한 장치 {DEVICE FOR THE THERMAL TREATMENT OF SUBSTRATES}
이런 타입의 장치는 예를 들어, JP 5-190558A로부터 공지되어 있다. 반사벽은 가열 램프에 평행하게 연장되는 홈을 가지고, 상기 홈은 적어도 하나의 리브를 형성하며, 홈에서 가열 램프가 적어도 부분적으로 배치된다. 이런 타입의 반사벽에 있어서, 반사된 방사선은 램프에 평행하게 된다. 반사벽에서 가열 램프에 평행하게 연장되는 형태를 가지는 이 장치는 또한 JP 61-125021 A 및 JP 60-193343 A로부터 공지되어 있다.
기판을 열처리하기 위한 장치는 본 출원의 출원인이 권한을 가지고 있는 DE 197 37 802에 개시되어 있다. 이 장치에 있어서, 석영 유리의 반응 챔버는 반응 벽을 가지는 제 2의 큰 챔버 내에 배치된다. 반응 챔버 내에 배치되는 기판, 특히 반도체 웨이퍼를 가열하기 위하여, 막대 램프 형태의 가열원이 상기 챔버의 상부 및 하부에 배치된다. 이 장치의 반사벽은 평면이어서, 반사된 방사선은 램프에 평행하게 된다.
방사선은 반사벽에 평행하게 반사되기 때문에, 기판을 가열하는 입사광은 반응 챔버 내에서 어느 정도 주기적 밀도 분포를 가진다. 그럼으로써, 기판의 부분은 다른 부분들 이상으로 가열될 수 있지만, 기판은 가능하면 균일하게 가열되야 하기 때문에, 이것은 단점이 된다.
본 발명은 기판을 열처리하는 장치에 관한 것인데, 이 장치는 반응 챔버, 적어도 하나의 긴 가열원, 및 가열원에 의해 방출되는 적어도 일부 방사선을 반사하는 적어도 하나의 리브(rib)를 가지는 적어도 하나의 반사벽을 포함한다.
도 1은 기판을 열처리하는 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 장치의 반사벽의 투시도이다.
도 3은 도 2의 반사벽 상에 배치된 막대 램프를 가지는 도 2의 반사벽의 투시도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판이 균일하게 가열될 수 있는 전술된 일반적 타입의 기판을 열처리하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이 목적은 가열원 또는 가열원들이 적어도 하나의 리브의 길이 방향에 대하여 경사각을 이루어 배치되도록 함으로써 실현된다. 이러한 배치에 의해, 가열원의 반사 이미지는 튜브 및 리브 사이의 각에 따른 크기만큼 회전되어, 반응 챔버에서 방사 밀도가 더 균일하게 유도되어 분포되는 결과를 가져온다.
본 발명의 하나의 바람직한 특정 실시예에 따르면, 반사벽은 서로 평행하게 배치되는 다수의 리브들을 가진다. 이 다수의 리브들로 인해, 전체 반응 챔버 내에서 방사 밀도가 더 균일하게 분포된다. 이런 관계로, 리브들은 홈에 의해 바람직하게 형성된다
본 발명의 특히 바람직한 특정 실시예에 따르면, 가열원은 제어하기 쉬운 단순한 가열원을 제공하는 막대 램프이다.
리브와 가열원 사이의 각은 가열원의 반사된 이미지가 90°각으로 회전하도록 바람직하게 45°이다. 따라서, 반사 방사선은 램프 튜브의 직접 방사선에 수직으로 연장되며, 그 결과로 반응 챔버 내에서 아주 균일한 방사 밀도로 형성된다.
일 특정 실시예에 따르면, 전체 반사벽에 전술된 결과를 형성하기 위하여, 리브는 전체 반사벽 상에 균일하게 연장된다.
다른 특정 실시예에 따르면, 가열될 기판 방향으로 열 방사를 반사할 수 있게 하기 위하여, 리브는 적어도 반사벽 일부 상에, 특히 반사벽 외부 영역에서 연장된다.
본 발명의 아주 바람직한 특정 실시예에 따르면, 적어도 하나의 회전 메카니즘이 또한 적어도 하나의 리브를 가지는 반사벽을 회전시키기 위해 제공된다. 회전으로 인해, 처리 챔버내의 방사 필드의 밀도 분포를 각 처리 조건에 적용하는 것이 가능하다. 특히, 반사벽의 회전으로 인해, 밀도 분포는 항상 균일하게 될 수 있고, 이에 의해서 기판을 더욱 균일하게 가열시킬 수 있다. 또한, 반사벽의 회전으로 인해, 방사 밀도 분포는 반사벽의 회전 주파수에 따라 조정된다. 조정은 또한, 예를 들어, 고온 측정법을 통해 온도를 측정하기 위해 바람직하게 이용될 수 있다.
회전, 이렇게 해서 처리 챔버 내의 방사 밀도 분포를 각 처리 조건 및 처리 단계에 적용하기 위하여, 회전 메카니즘을 제어하기 위한 제어 유니트가 바람직하게 제공된다.
본 명세서에서 기판이라는 용어는 반도체 웨이퍼, 마스크, 플레이트, 및 열처리되는 모든 대상물 또는 그 대상물의 표면을 포함한다.
본 발명은 도면을 참조로 하나의 바람직한 특정 실시예에 의해 계속해서 설명될 것이다.
도 1은 기판(2)을 열처리하는 장치(1)를 개략적으로 도시한다. 장치(1)는 상부 반사물 또는 반사벽(6), 하부 반사물 또는 반사벽(7)을 가지고, 반사 측벽들(8, 9) 및 도시되지 않은 전면 및 후면 반사벽을 가지는 제 1 반사 챔버를 가진다. 바람직하게 석영 유리로 이루어진 반응 챔버(10)는 챔버(5)내에 배치된다. 반응 챔버(10)는 본 발명의 반도체 웨이퍼에서, 반응 기체를 삽입하기 위한 기체 공급관(12), 및 기판(2)의 삽입과 제거를 위한 챔버 도어 프레임(14)이 제공된다. 기판(2)은 석영 유리 기판 홀더(17) 상에 배치되고 스페이서(18)에 의해 기판 홀더(17)와 일정 간격을 유지한다. 더 낳은 열적 동질성이 이루어질 수 있는 보상 링(22)이 기판(2)에 대하여 중심에 제공된다.
측벽들(8, 9)에 대해 평행하게 도시되지 않은 전면 및 후면 벽들 사이에서 연장되는 각 막대 램프들(25)이 반사벽들(6, 7) 및 반사 챔버 사이에 배치된다. 상기 장치의 구성 및 상기 기능에 대한 세부사항이 전술된 DE-A-44 37 361 및 DE-A-197 37 802에 개시되어 있으며, 이것들은 모두 본 출원의 출원인이 권리를 가지고 있다. 반복을 피하기 위하여, 본 출원의 요지에 관련된 범위까지 이 특허건들의 내용이 참조된다.
도 1에서, 반사벽들(6 및 7)의 윤곽은 인식되는데 반하여, 도 2는 반사벽의 윤곽에 대한 일예를 도시하는데, 반사벽의 윤곽은 하부 반사벽(7)에 의해서만 설명될 것이다. 측면(30)에 대해 45°의 각으로 연장되는 홈(32)이 반응 챔버(10)에 면하는 반사벽(7)의 표면상에 형성된다. 홈(32)은 상부끝에서 끝이 점점 가늘어지는 리지(36)를 가지는 리브(34)가 형성되도록 삼각형을 취한다. 하부 홈 에지(38)는 한점까지 위로 갈수록 점점 가늘어지는 삼각 홈(32)의 측면들 사이의 홈(32)의 가장 깊은 점에서 각각 형성된다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 막대 램프(25)는 반사물 또는 반사벽(7) 상에, 특히, 측면(30)에 평행하게 연장되어, 리브(34)는 막대 램프(25)에 45°각으로 연장된다. 이 배치의 결과로, 상기 언급된 바와 같이, 막대 램프(25)에 대하여 90°로 회전된 각에서 막대 램프(25)의 반사된 이미지가 형성된다.
기판(2)에 수직으로 연장된 축 주위로 반사벽을 회전시키기 위하여 반사벽과 연결된 도시되지 않은 회전 메카니즘이 상부 반사벽(6)상에 제공된다. 적절한 제어 장치를 통한 제어 가능한 방식으로 회전이 이루어지고, 기판의 열처리 동안, 각 처리 조건 및 처리 단계에 적용된다.
또한, 반사벽의 회전으로 인해, 챔버 내의 밀도 분포는 반사벽의 회전 주파수로 조정된다. 이 조정은 고온 측정법을 통해 온도 측정을 수반하여 이용될 수 있다. 램프 방사의 활성 조정을 통해 기판 온도를 측정하는 일 방법은 예를 들어, 본 출원의 출원인이 권한을 가지고 있는 DE-198 55 683.7에서 개시된다.
본 발명은 하나의 바람직한 특정 실시예에 의해 이전에 설명되었다. 그러나, 당업자들에게, 실시와 변형이 본 발명의 생각을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 특히, 리브(34) 이외에 본 발명의 반사벽의 다른 윤곽 또한 가능하다. 윤곽이 전체 반사벽 상에 균일하게 연장되는 것도 불필요하고, 영역은 어떠한 윤곽도 제공되지 않는 반사벽 상에 제공될 수 있다.
또한, 기술된 장치(1)의 구성은 이에 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 반응 챔버 상부와 하부에 90°까지 배치되는 막대 램프들을 이동시키거나, 리브(34) 및 막대 램프(25) 사이의 각이 45°이상 또는 이하가 되도록 선택하는 것이 가능하다. 또한, 반응 챔버내로 기판을 이동시키기 위하여, 이동 장치, 특히 회전 메카니즘을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (11)

  1. 반응 챔버(10);
    적어도 하나의 연장된 가열원(25); 및
    상기 가열원(25)에 의해 방사된 방사선의 적어도 일부를 반사하기 위해 적어도 하나의 리브(34)를 가지는 적어도 하나의 반사벽(6, 7)을 포함하는 기판(2)을 열처리하기 위한 장치(1)에 있어서,
    상기 가열원(25)은 적어도 하나의 리브(34)의 길이 방향에 대하여 경사각을 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 리브들(34)은 상기 반사벽(6, 7) 상에 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 리브들(34)은 홈(32)들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열원(25)들은 막대 램프들인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각은 45°인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브(34)들은 상기 전체 반사벽(6, 7) 상에 균일하게 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브(34)들은 상기 반사벽(6, 7)의 적어도 일부 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 리브(34)들은 상기 반사벽(6, 7)의 외부 영역들에서 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사벽의 방사 범위내에서 가열되는 상기 기판을 이동시키기 위한, 특히 회전시키는 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항 내지 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 리브(34)를 가지는 적어도 하나의 반사벽(6, 7)을 회전시키는 회전 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 회전 메카니즘을 제어하는 제어 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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