KR20010075719A - 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치 - Google Patents

반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010075719A
KR20010075719A KR1020017006227A KR20017006227A KR20010075719A KR 20010075719 A KR20010075719 A KR 20010075719A KR 1020017006227 A KR1020017006227 A KR 1020017006227A KR 20017006227 A KR20017006227 A KR 20017006227A KR 20010075719 A KR20010075719 A KR 20010075719A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
substrate
closed space
wafer
flow rate
Prior art date
Application number
KR1020017006227A
Other languages
English (en)
Inventor
이치로 가와이
유지 마에다
Original Assignee
조셉 제이. 스위니
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조셉 제이. 스위니, 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 조셉 제이. 스위니
Publication of KR20010075719A publication Critical patent/KR20010075719A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

열처리 장치에 의해 웨이퍼(기판)의 열처리를 행하는 경우, 우선 웨이퍼를 처리 챔버 내부로 반송하여 기판 지지부재에 놓는다. 이어서 처리 챔버 내부의 웨이퍼 표면측 공간에 프로세스 가스를 공급하고, 웨이퍼 이면측 폐공간에 산소 함유 가스를 공급한다. 또한 웨이퍼를 회전시킴과 동시에, 복수의 가열 램프를 점화시킨다. 그리하면, 웨이퍼의 온도가 올라가고, 소정 온도에 도달하면 웨이퍼 이면에 산화막(SiO2)이 형성된다. 이에 의해 SiO의 승화나 인 등의 발생이라고 하는 웨이퍼 이면에서의 외부 확산이 저하된다. 따라서 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있다.

Description

반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치 {SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE, AND METHOD OF HEATING WAFER IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE}
반도체 제조장치 중의 하나인 열처리 장치는, 예컨대 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어, 반도체 웨이퍼를 지지하는 회전가능한 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 의해 지지되는 반도체 웨이퍼를 가열하는 가열 램프와, 반도체 웨이퍼의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고 있다. 이러한 열처리 장치에 의해 반도체 웨이퍼의 열처리를 행하는 경우, 반도체 웨이퍼를 기판 지지부재에 지지시킨 후, 처리 챔버 내부로 프로세스 가스를 공급한다. 그리고, 기판을 회전시키고, 온도 센서에 의해 반도체 웨이퍼의 온도를 감시하면서, 가열 램프에 의해 반도체 웨이퍼를 소정의 온도까지 가열한다.
하지만, 상기의 열처리 장치에 있어, 온도 측정의 안정성이 저하되면, 열처리 조건의 온도 재현성이 손상되므로, 결과적으로 프로세스의 안정성이 저하됨을 알 수 있다.
본 발명의 목적은, 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있는 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 반도체 제조장치에 있어 기판 가열을 행하는 기판 가열방법 및 반도체 제조장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 일 실시형태로서 열처리 장치의 일부 단면을 도시하는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시한 열처리 장치의 처리 챔버를 포함하는 부위를 도시하는 단면도이다.
도 3은, 도 1에 도시한 열처리 장치의 가스 공급계의 구성도이다.
도 4는, 도 3에 도시한 제어장치의 제어기능을 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 1에 도시한 열처리 장치를 이용하여 열처리를 행하는 동작 시퀀스와 웨이퍼 온도와의 관계를 나타내는 타임 챠트이다.
도 6은, 웨이퍼 이면측 폐공간 내부의 가스 중의 산소 농도와 웨이퍼내의 인 농도 및 웨이퍼 이면에 형성된 산화막 SiO₂의 막 두께와의 관계에 대한 일 예를 도시하는 도면이다.
도 7은, 웨이퍼 이면측 폐공간 내부의 가스 중의 산소 농도와 웨이퍼 표면측공간 내부의 가스 중의 산소 농도와의 관계에 대한 일 예를 도시하는 도면이다.
도 8A는, 열처리시에 있어 웨이퍼 이면측 폐공간 내부에 산소 가스를 첨가하지 않은 때의, 웨이퍼 시트 저항 특성 및 그 균일성 특성에 대한 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8B는, 열처리시에 웨이퍼 이면측 폐공간 내부에 산소 가스를 첨가한 때의, 웨이퍼 시트 저항 특성 및 그 균일성 특성에 대한 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 웨이퍼 이면측 폐공간 내부에 산소 가스를 첨가한 상태로, 1000매의 웨이퍼 열처리를 행한 경우의, 웨이퍼 시트 저항 특성 및 그 균일성 특성에 대한 일 예를 나타내는 도면이다.
본 발명자들은, 예의검토를 거듭한 결과, 기판 열처리시에, 기판에서 외부 확산이 일어나고, 이 확산 물질이 온도 센서의 측정 단자부에 부착·퇴적되면, 온도측정의 안정성이 저하되는 것을 알아내었다. 또한, 본 발명자들은 검토를 거듭한 결과, 기판 열처리시에 있어, 기판의 저항 제어를 위해 기판에 첨가된 인, 비소, 붕소 등 도펀트가 발생하거나, 기판 표면에 형성된 자연 산화막인 실리콘아산화물(SiO)이 승화되는 것을 알아내었다. 따라서, 이와 같은 지식에 근거하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
다시 말하면, 본 발명은, 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 의해 지지되는 기판을 가열하는 가열부재를 구비하고, 기판 지지부재에 기판이 지지된 때, 기판의 이면측에 실질적으로 막혀진 폐공간이 형성되는 반도체 제조장치의 기판 가열방법에 있어, 기판 지지부재에 기판을 지지시킨 후, 제 1 가스를 처리 챔버 내부의 폐공간 외부로 공급하는 단계와, 기판 지지부재에 기판을 지지시킨 후, 기판 이면에 개질층(改質層)을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급하는 단계와, 기판 지지부재에 의해 지지되는 기판을 가열부재에 의해 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 반도체 제조장치에 있어, 기판 지지부재에 의해 기판이 지지되어 있을 때, 폐공간 내부가 가압(加壓)되어도, 기판 자체 중량 등에 의해 폐공간 내부가 실질적으로 막혀진 상태로 유지될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이로써, 폐공간 내부에서 개질층 형성용 가스를 함유하는 제 2 가스가 새어 나가는 것을 줄일 수 있고, 설령 샌다고 하더라도 최소화할 수 있다.
이와 같이 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급함으로써, 기판 이면에 개질층이 형성되기 때문에, SiO의 승화라고 하는 기판 이면에서의 외부 확산을 억제할 수 있다. 또한, 개질층에 의해 기판에 첨가된 인 등의 도펀트가 기판 이면에서 외부 확산이 일어나기 어렵게 된다. 따라서, 기판 이면에서 발생하는 확산 물질이 줄어들고, 이로써 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있다.
바람직하게는, 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급할 때, 폐공간 내부로의 제 2 가스 공급유량이 폐공간 내부로부터의 배출유량 보다 적어지도록 제 2 가스를 공급한다. 이로써, 처리 챔버 내부의 폐공간 외부로 공급된 제 1 가스의 일부가 기판과 기판 지지부재 사이에 형성된 미소한 간극 등을 통해 폐공간 내부로 흡입된다. 때문에 폐공간 내부로 공급된 개질층 형성용 가스가 기판 표면측으로 돌아 들어가는 것이 방지된다.
또한, 바람직하게는, 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급할 때, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량을 검출하고, 폐공간 내부로부터의 가스 배출유량과 폐공간 내부로의 제 2 가스 공급유량과의 차이를 소정 범위내에 있도록 조정한다. 따라서, 어떠한 요인에 의해, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량이 변동되어도, 폐공간 내부로 공급되는 제 2 가스 유량을 상기와 같이 조정함으로써, 개질층 형성용가스가 기판 표면측으로 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 중의 개질층 형성용 가스 농도를 검출하고, 해당 개질층 형성용 가스 농도가 소정 범위내에 있지 않을 때, 기판 가열을 중지한다. 이로써, 개질층 형성용 가스가 기판 표면측으로 돌아 들어가 기판 표면처리에 악영향을 미치거나, 기판 이면에 형성되는 개질층 두께가 불충분하게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 처리 챔버 내부의, 폐공간 외부로부터 배출되는 가스 중 개질층 형성용 가스 농도를 검출하고, 해당 개질층 형성용 가스 농도가 소정치를 초과하게 되면, 기판 가열을 중지하여도 무방하다. 이로써, 개질층 형성용 가스가 기판 표면처리에 악영향이 미치는 것을 방지한다.
또한, 바람직하게는, 개질층 형성용 가스로서 O₂가스를 사용하고, 개질층으로서 산화막을 형성한다. 이 경우, 기판 이면에 SiO의 승화를 방지할 수 있는 산화막인 SiO₂가 형성된다.
게다가, 개질층 형성용 가스로서 NH₃가스, NO 가스, N2O 가스 중 하나를 사용하여, 개질층으로서 질화막 또는 산질화막을 형성하여도 무방하다. 예컨대, 개질층 형성용 가스로서 NH₃가스를 사용한 경우, 기판 이면에 Si3N4가 형성된다.
또한, 바람직하게는, 제 2 가스로서, 개질층 형성용 가스와 제 1 가스를 포함한 가스를 사용한다. 이로써, 사용하는 가스가 필요 최소한도로 해결되고, 저 비용화를 도모할 수 있다.
게다가, 제 2 가스로서, 개질층 형성용 가스와 N₂가스를 포함하는 가스를 사용하여도 무방하다. 이로써, 제 2 가스 비용이 저렴하게 된다.
예컨대, 반도체 제조장치는 열처리 장치이다. 따라서, 열처리 장치에 의한 열처리 프로세스를 안정하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 지지된 기판을 가열하는 가열수단과, 기판 지지부재에 기판이 지지된 때, 기판의 이면측에 형성되는, 실질적으로 막혀진 폐공간을 이용하여 기판의 온도를 검출하는 센서수단을 구비한 반도체 제조장치의 기판 가열방법으로서, 처리 챔버 내부에 도입된 기판을 기판 지지부재에 지지하는 것에 의해 폐공간을 형성하는 단계와, 기판의 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 가스를 폐공간 내부로 공급하는 단계를 포함한다. 이에 의해 상술한 바와 같이 기판의 이면에서 발생하는 확산 물질이 저하되기 때문에, 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 지지되는 기판을 가열하는 가열수단을 구비하고, 기판 지지부재에 기판이 지지된 때, 기판 이면측에 실질적으로 막혀진 폐공간이 형성되는 반도체 처리장치에 있어서, 제 1 가스를 처리 챔버 내부의 폐공간 외부로 공급하기 위해 제 1 가스를 공급하는 수단과, 기판 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급하기 위한 제 2 가스 공급수단을 구비한다.
이와 같은 제 2 가스 공급수단을 설계함으로써, 기판 이면에 개질층을 형성할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 기판의 이면에서의 SiO의 승화나 인 등의 발생이라고 하는 외부 확산을 저하시키기 때문에, 온도측정의 안정성을 유지할 수 있다.
바람직하게는, 제 2 가스 공급 수단은, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량을 조정하는 밸브 수단을 포함한다. 따라서, 예컨대 폐공간 내부로 제 2 가스 공급 유량이 폐공간 내부로부터의 가스 배출량 보다 적어지도록 밸브 수단을 조정함으로써, 개질층 형성용 가스가 기판의 표면측으로 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제 2 가스 공급 수단은 폐공간 내부로 공급되는 제 2 가스 유량을 제어하는 공급유량 제어수단을 포함한다. 이 경우, 공급유량 제어수단을 조작함으로써 폐공간 내부로 공급되는 제 2 가스 유량을 폐공간 내부에서 배출되는 가스량보다 적어지도록 할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량을 검출하는 검출수단과, 유량 검출수단의 검출수단에 근거하여, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스유량과 폐공간 내부로 공급되는 제 2 가스 유량과의 차이가 소정 범위내에 있도록 공급유량 제어수단을 제어하는 수단을 더 구비한다. 이로써, 어떠한 요인에 의해 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량이 변동되어도, 개질층 형성용 가스가 기판의 표면측으로 돌아 들어가는 것을 방지한다. 또 제 2 가스공급 유량이 소망의 유량이 되도록 자동제어되기 때문에, 오퍼레이터(operator)의 부담을 경감시킨다.
이 경우 바람직하게는, 제 2가스 공급수단은 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 흐름을 온·오프(on, off)하는 제 1 개폐 밸브와, 제 1 개폐 밸브에 병렬로 접속되고, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 흐름을 온·오프(on, off)하는 제 2 개폐 밸브를 포함하며, 유량 검출수단은 제 2 개폐 밸브의 하류측에, 제 1 개폐 밸브에 대해 병렬로 접속되어 있다. 이 경우 통상은, 제 1 개폐 밸브를 열고, 제 2 개폐 밸브를 닫아, 폐공간 내부로부터 가스를 제 1 개폐 밸브를 통해 배출시킨다. 그리고 제 2 가스 공급유량의 조정을 필요로할 때만 제 1 개폐 밸브를 닫고, 제 2 개폐 밸브를 열어, 폐공간 내부로부터의 가스를 제 2 개폐 밸브를 통해 배출시킨다. 이로써, 제 2 가스 공급수단의 가스 배출계에 설계되어진 기기의 수명이 길어 진다.
이 경우 바람직하게는, 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브 어느 쪽 일방이 열림 상태인 경우 타방이 닫힘 상태가 되도록 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브의 개폐를 설정하는 설정수단을 더 구비한다. 이로써, 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브 쌍방을 일일이 조작할 필요가 없게 되어, 오퍼레이터의 부담이 경감된다.
또한 바람직하게는, 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 중의 개질층 형성용 가스 농도를 검출하는 수단과, 그 검출치에 근거하여 개질층 형성용 가스 농도가 소정의 범위내에 있는지 없는지를 판단하고, 해당 농도가 소정 범위내에 없다고 판단되면, 프로세스 중지신호를 출력하는 수단을 더 구비한다. 이 경우 프로세스 중지신호가 출력된 때, 적어도 제 2 가스공급을 정지하거나, 또는 가열수단에 의한 기판 가열을 정지한다. 이에 의해, 개질층 형성용 가스가 기판 표면측으로 돌아 들어가 기판의 표면처리에 악영향을 미치거나, 기판 이면에 형성되는 개질층의 막 두께가 불충분하게 되는 것을 방지한다.
또한, 처리 챔버 내부의 폐공간 외부로부터 배출되는 가스 중의 개질층 형성용 가스 농도를 검출하는 수단과, 그 검출치를 근거로 개질층 형성용 가스 농도가 소정치를 넘었는지 아닌지를 판단하고, 해당 농도가 소정치를 넘었다고 판단되면, 프로세스 중지신호를 출력하는 수단을 더 구비하여도 무방하다. 이 경우 프로세스 중지신호가 출력된 때에, 적어도 제 2 가스 공급을 정지하거나, 또는 가열수단에 의한 기판가열을 정지한다. 이에 의해, 개질층 형성용 가스가 기판의 표면처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 프로세스 상황을 표시하는 표시수단을 더 구비한다. 이에 의해, 상기의 프로세스 중지신호가 표시수단에 출력된 때에, 오퍼레이터는 표시수단을 보고, 프로세스가 중지된 것을 파악할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 처리 챔버는, 폐공간 일부를 형성함과 동시에 센서가 설치된 센서 설치 영역을 갖는 베이스부를 포함하고, 제 2 가스 공급수단은 베이스부에 설계되어, 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급하기 위한 가스 공급구와, 베이스부에 설계되어, 제 2 가스를 폐공간 내부로부터 배출하기 위한 가스 배출구를 포함하며, 가스 공급구와 가스 배출구 사이에 센서 설치 영역이 설계되어져 있다. 이에 의해 베이스부에 설치된 센서의 상단부에 폐색물(閉塞物)이 존재하여도, 그 폐색물은 제 2 가스와 함께 가스 배출구로부터 배출된다. 따라서 센서에 의한 측정의 안정성이 확보된다.
또한 본 발명의 반도체 제조장치는, 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 의해 지지되는 기판을 가열하는 가열수단과, 기판 지지부재로 기판을 지지시킨 때, 기판 이면측에 형성되는, 실질적으로 막혀진 폐공간을 이용하여 기판 온도를 검출하는 센서수단과, 기판 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 가스를 폐공간 내부로 공급하는 공급수단을 구비한다. 이로써 상술한 바와 같이 기판 이면에서 발생하는 확산 물질이 저하되기 때문에 온도 측정의 안정성을 유지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 가장 적합한 일 실시형태에 대해 도면을 참조하며 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 일 실시형태로서 열처리 장치의 일부 단면을 도시하는 사시도이다. 도 2는, 그 열처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 이 도면들에 있어, 열처리장치(1)은, 실리콘 웨이퍼(기판) (W)를 온도 제어하면서 열처리를 행하는 매엽식 급속가열 열처리 장치이다. 열처리 장치(1)는, 베이스부(2a), 측벽부(2b), 덮개부(2c)로 구성된 처리 챔버(2)를 구비하고 있다.
이 처리 챔버(2) 내부에, 웨이퍼(W)를 지지하는 기판 지지부재(3)가 설치되어 있다. 이 기판 지지부재(3)는, 베이스부(2a)의 베어링(4)을 통해 회전을 자유자재로 조정하도록 설비된 원통 프레임(5)과, 이 원통 프레임(5)의 상단에 설계되어진 링 프레임(6)으로 이루어져 있다. 링 프레임(6)의 내측 가장자리부에, 웨이퍼(W)의 모서리(edge)부를 지지하는 지지용 단차부(6a)가 형성되어 있다. 여기에서, 웨이퍼(W)가 기판 지지부재(3)에 지지된 상태(도 2)에는, 웨이퍼(W) 이면측에 베이스부(2a)와 기판 지지부재(3) 및 웨이퍼(W)로 둘러싸인 폐공간(이하, 웨이퍼 이면측 폐공간이라 한다)(Sa)이 형성되어 있다. 또한 링 프레임(6)의 지지용 단차부(6a)에 웨이퍼(W)의 모서리부가 놓여진 때, 구조상, 웨이퍼(W)와 링 프레임(6) 사이에 약간의 간극이 생기게 된다.
베이스부(2a) 하부에, 반송(搬送)로봇(도시되지 않음)에 의해 처리 챔버(2) 내부로 반송된 웨이퍼(W)를 기판 지지부재(3)에 지지하기 위해 리프트부재(7)가 설계되어져 있다. 이 리프트부재(7)는, 베이스부(2a)를 관통하고 웨이퍼(W)를 들어 올리는 복수개(예컨대 3개)의 지지 핀(8)을 포함하고 있다.
처리 챔버(2)의 덮개부(2c)의 상방에, 기판 지지부재(3)에 지지된 웨이퍼(W)를 가열하는 복수의 가열 램프(9)로 이루어진 램프 군(群)(9G)이 배치되어 있다. 덮개부(2c)에 원형 램프용 창(窓)(Lw)이 설계되어져 있어, 가열 램프(9)의 열은 그 램프용 창(Lw)을 통해 웨이퍼(W)에 전달되어 진다. 또한 베이스부(2a)에 웨이퍼(W) 온도를 광학적으로 검출하는 온도 센서(10)가 설계되어져 있다. 이 온도 센서(10)는, 베이스부(2a)의 기판 지지부재(3)에 둘러싸인 원형 플레이트(11)에 , 그 중심과 주위 테두리의 일부를 포함하는 소정의 각도(예컨대 90도)를 갖는 부채 형상의 센서 설치 영역 안에 복수개가 내장되어져 있다. 또한 상술한 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa)은 광학적으로는 완전한 폐공간이 되고, 광학적 온도 센서(10)에 의한 폐공간(Sa)을 이용해서 웨이퍼(W)의 온도 검출을 지장 없이 행할 수 있다.
처리 챔버(2)의 측벽부(2b)에, 가스 공급구(12)와 가스 배출구(13)가 대향하여 설계되어져 있다. 가스 공급구(12)에, 처리 챔버(2) 내부의 웨이퍼 이면측 공간(Sa)의 외부(이하, 웨이퍼 표면측 공간이라 한다)(Sb)에 프로세스 가스(제 1 가스)를 공급하기 위한 가스 공급계(14)(도 3 참조)가 접속되어 있다. 또한 프로세스 가스란, 프로세스에 사용되는 가스이며, 여기에서는 질소가스(N₂가스)가 이용된다.
베이스부(2a)의 원형 플레이트(11)에, 가스 공급구(16) 및 가스 배출구(17)가 설계되어 있다. 가스 공급구(16)에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 개질층 형성용을 포함하는 가스(제 2 가스)를 공급하기 위한 가스 공급계(18)가 접속되어 있다.가스 배출구(17)에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 가스를 처리 챔버(2) 외부로 배출하기 위한 가스 배출계(19)가 접속되어 있다.
여기에서, 개질층 형성용 가스로서, 웨이퍼(W)의 이면에 이산화규소(SiO₂)의 개질층(화학적인 보호막)을 형성하기 위한 산소 가스(O₂가스)가 사용된다. 개질층 형성용 가스를 포함하는 가스로서, O₂가스와 N₂가스의 혼합가스(이하 산소 함유 가스라고 한다)가 사용된다. 이와 같이 산소 함유 가스를 프로세스 가스와 동일한 N₂가스를 포함하는 가스로 함으로써, 웨이퍼(W)의 이면으로의 개질막 형성을 위한 산소 농도가 필요 최소한으로 해결되고, 또한 웨이퍼(W)의 이면측으로 새어 나갈 경우에 발생하는 폐해가 최소화 된다. 게다가, 본 프로세스에서 사용하는 가스가 2 종류에 불과하므로 저 비용을 도모할 수 있다.
원형 플레이트(11)의 주위 테두리의 센서 설치 영역을 포함하는 부위에, 단면 L자형의 돌기 조각(20)이 설계되고, 이 돌기 조각(20)의 내측에 가스 공급구(16)가 형성되어 있다. 또한 가스 배출구(17)는 원형 플레이트(11)의 중심에서 가스 공급구(16)의 반대측으로 약간 벗어난 위치에 설치되고, 가스 공급구(16)와 가스 배출구(17) 사이에 센서 설치 영역이 설계되는 구성으로 되어 있다. 이로써, 가스 공급구(16)로부터 도입된 산소 함유 가스는 원형 플레이트(11)의 센서 설치 영역 전범위의 상방을 통과하여 가스 배출구로 배출된다.
여기에서, 가스 공급구(12), 가스 배출구(13), 가스 공급계(14), 가스 배출계(15)는, 제 1 가스(프로세스 가스)를 처리 챔버(2) 내부의 폐공간(웨이퍼 이면측 폐공간)(Sa)의 외부(웨이퍼 표면측 공간)(Sb)로 공급하기 위한 제 1 가스 공급수단을 구성한다. 가스 공급구(16), 가스 배출구(17), 가스 공급계(18), 가스 배출계(19)는, 기판(W)의 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스(산소 함유 가스)를 폐공간(Sa) 내부로 공급하기 위한 제 2 가스공급수단을 구성한다.
상기의 프로세스 가스 및 산소 함유 가스의 공급계 구성도를 도 3에 도시한다. 도 3에 있어, 가스 공급계(14)는 질소가스 공급원(21)과, 처리 챔버(2)의 가스 공급구(12)와 질소가스 공급원(21) 사이에 설계되고, 질소가스 공급원(21)으로부터 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로 공급되는 프로세스 가스의 흐름을 온·오프하는 에어 밸브(22)와, 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로 공급되는 프로세스 가스의 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(공급유량 제어수단(massflow controller) 이하 MFC라고 한다)(23)을 포함하고 있다. 가스 배출계(15)는, 처리 챔버(2)의 가스 배출구(13)에 접속된 압력 조절 밸브(pressure controll valve, PCV)(24)을 포함하고, 이 PCV(24)의 2차측에는 배기가스 펌프가 접속되어 있다.
가스 공급계(18)는, 산소 가스 공급원(25) 및 질소 가스 공급원(26)과, 처리 챔버(2)의 가스 공급구(16)와 가스 공급원(25, 26) 사이에 설계되고, 이 들 가스공급원(25, 26)으로부터 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 함유 가스의 흐름을 온·오프하는 에어 밸브(27)와, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 O₂가스 및 N₂가스의 유량을 각각 제어하는 MFC(28, 29)를 포함하고 있다.
가스 배출계(19)는, 처리 챔버(2)의 가스 배출구(17)에 접속되고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 처리 챔버(2)의 외부로 배출되는 가스의 유량을 조정하는 니들 밸브(30)와, 이 니들 밸브(30)의 2차측에 접속되고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 흐름을 온·오프하는 주(主) 에어 밸브(31)와, 이 주 에어 밸브(31)의 2차측에 병렬로 접속된 보조 에어 밸브(32)(제 1 개폐 밸브) 및 보조 에어 밸브(33)(제 2 개폐 밸브)와, 보조 에어 밸브(33)의 2차측에 필터(34)를 통하여 접속되고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 흐름을 검출하는 매스 플로우 미터(massflow meter, 유량검출수단, 이하 MFM라고 한다)(35)를 포함하고 있다. 보조 에어 밸브(32) 및 MFM(35)의 하류측은 가스 세정기(scrubber)와 연결되어 있고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출된 가스는 가스 세정기로 보내진다. 게다가 보조 에어 밸브(33)와 MFM(35) 사이에 필터(34)를 설계한 것은 가스 중에 포함되는 입자 등이 MFM(35)로 들어가 막히는것을 방지하기 위해서이다.
보조 에어 밸브(32) 및 MFM(35)과 가스 세정기 사이의 가스 배출경로에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도를 검출하는 농도 센서(36)가 설계되어 있다. 또한 처리 챔버(2)의 가스 배출구(13)와 PCV(24) 사이의 가스 배출경로에는, 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도를 검출하는 농도 센서(37)가 설계되어 있다.
상기의 MFM(35), 농도 센서(36, 37)의 검사치는, 전기신호로서 제어장치(38)로 보내진다. 이 제어장치(38)는, 보조 에어 밸브(32, 33)의 개폐를 전환하기 위한 온 오프 입력 스위치(39)와, 현재의 프로세스 상황을 화면 표시하는 화면표시부(40)가 접속되어 있다. 제어장치(38)는, MFM(35), 농도 센서(36, 37)의 각 검출신호 및 입력 스위치(39)의 지시신호를 입력하고, 소정의 처리를 행하여, 그 처리 결과를 전기 신호로서 MFC(23, 28, 29), 보조 에어 밸브(32, 33) 및 화면 표시부(40)로 출력한다. 또한 MFC(23)은, 어떠한 지시가 있었던 때 이외에는 항상 온(on) 상태가 되도록 제어장치(38)에 의해 제어된다. 또한 도 3에 도시되어 있지 않지만, 제어장치(38)는 복수의 온도 센서(10)의 검출치에 근거하여 복수의 가열 램프(9)를 제어하고, 웨이퍼(W)의 온도 제어를 행하는 기능을 보유하고 있다. 이러한 제어장치(38)의 처리기능을 상세하게 도 4에 나타낸다.
도 4에 있어, 제어장치(38)는 보조 에어 밸브 전환 설정부(38a)와, 산소 함유 가스 공급유량 설정부(38b)와, 프로세스 속행·중지 판단부(38c)를 포함하고 있다. 보조 에어 밸브 전환설정부(38a)는, 입력 스위치(39)로부터의 지시신호를 입력하고, 지시신호가 오프된 때는, 보조 에어 밸브(32)를 열림 상태, 보조 에어 밸브(33)를 닫힘 상태로 하도록 설정신호를 보조 에어 밸브(32, 33)로 출력한다. 한편, 지시신호가 온으로 된 때에는, 보조 에어 밸브(32)를 닫힘 상태, 보조 에어 밸브(33)를 열림 상태로 하도록 설정신호를 보조 에어 밸브(32, 33)로 출력한다. 이러한 입력 스위치(39)를 온·오프하는 것 만으로 보조 에어 밸브(32, 33)의 개폐가 자동적으로 전환되기 때문에, 오퍼레이터는 보조 에어 밸브(32, 33) 쌍방을 수동 조작할 필요가 없어 오퍼레이터의 부담이 경감된다.
산소 함유 가스 공급유량 설정부(38b)는, MFM(35)의 검출치에 근거하여 MFC(28,29)를 제어하고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 O₂가스 및 N₂가스의 유량을 제어한다. 여기서 산소 함유 가스 공급유량 설정부(38b)는 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 함유 가스의 유량과 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 유량과의 차이를 소정치로 하기 위한 설정신호를 생성하고, MFC(28, 29)로 출력한다. 또한 상기의 산소 함유 가스 공급유량 설정부(38b)의 기능은, 제어장치(38)가 아니고 MFM(35) 또는 MFC(28, 29)에 설계하여도 무방하다.
프로세스 속행·중지 판단부(38c)는 농도 센서(36, 37)의 각 검출치를 입력하여, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도 및 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도가 각각 미리 결정되어진 규격내에 있는지 아닌지를 판단한다. 그리고, 프로세스 속행·중지 판단부(38c)는 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도가 대응하는 규격으로부터 벗어나는지, 또는 웨이퍼 표면측 공간(Sb)으로부터 배출되는 가스 중의 산소 농도가 대응하는 규격을 넘은 시점에서, 프로세스 중지신호를 MFC(28, 29)로 출력한다. 이에 따라 처리 챔버(2) 내부로의 산소 함유 가스의 공급이 정지하고, 웨이퍼(W)의 가열처리가 중지된다. 또한 상기의 프로세스 중지신호를 각 가열 램프(9)로 반송하고, 전 가열 램프(9)의 출력을 오프해도 무방하다. 또한, 프로세스 속행·중지 판단부(38c)는, 프로세스 중지신호를 화면표시부(40)에 출력하고, 프로세스 중지정보를 화면표시부(40)에 표시하게 하고, 경우에 따라서는 경보를 발생시킨다. 이에 의해 오퍼레이터는 화면 표시부(40)을 보거나, 경고음을 듣고서 프로세스가 중지된 것을 알 수 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성한 열처리 장치(1)를 이용하여 웨이퍼(W)를 1매씩 열처리하는 순서에 대해 도 5의 타임 챠트를 이용하여 설명한다. 우선 본 처리를 행하기 전에 기판 지지부재(3)에 조정용 웨이퍼(W)를 지지하고, 처리 챔버(2) 내부로 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 및 웨이퍼 표면측 공간(Sb)을 형성하고, 가스 유량의 초기 조정을 행한다. 여기에서 기판 지지부재(3)에 웨이퍼(W)가 지지되어 있을 때, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부가 가압(加壓)되어도 웨이퍼(W)의 자체 중량에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부가 실질적으로 막혀진 상태로 유지되도록 되어 있다. 또한 기판 지지부재(3)에 웨이퍼(W)를 고정하는 부재를 설계하여, 웨이퍼(W)를 강제적으로 기판 지지부재(3)에 밀착시켜 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa)를 유지시켜도 무방하다.
가스 유량의 초기조정을 행할 때, 우선 에어 밸브(22, 27, 31)를 열림 상태로 한다. 또한 입력 스위치(39)를 온 상태로 하고, 보조 에어 밸브(33)을 열림 상태로 하며, 보조 에어 밸브(32)를 닫힘 상태로 한다. 또한 MFC(29)을 가동시킨다. 이에 의해 처리 챔버(2) 내부의 웨이퍼 표면측 공간(Sb)으로 N₂가스가 공급된다. 또한 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa)에도 N₂가스가 공급되어, 처리 챔버(2) 내부로 프로세스 분위기가 형성된다. 이 때, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부는, 웨이퍼(W)의 자체 중량에 의해 실질적으로 막힌 상태로 유지되기 때문에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 웨이퍼 표면측 공간(Sb)으로 새어 나가는 가스는 거의 없다.
그리고, MFM(35)의 검출치를 감시하면서, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 가스 유량이 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa)으로부터 배출되는 가스 유량 보다 적어지도록 니들 밸브(30)에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa)으로부터의 가스 배출유량을 제어한다. 이에 의해, 기판 지지부재(3)와 웨이퍼(W) 사이에 형성된 미소한 간극을 통하여 웨이퍼 이면측 폐공간(Sb) 내부의 N₂가스가 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 흘러 들어 강제적인 유체의 폐공간을 만들어 낸다.
상기의 초기조정이 종료하면, 입력 스위치(39)를 온으로 하고, 보조 에어 밸브(32)를 열림상태, 보조 에어 밸브(33)를 닫힘상태로 하여, 실제 웨이퍼(W)의 열처리를 실행한다. 우선 반송 로봇(도시되지 않음)에 의해 처리해야 할 웨이퍼(W)가 처리 챔버(2) 내부로 반송된다. 그 후, t₁시간이 경과하면, 리프트 부재(7)에 의해 3개의 지지핀(8)이 상승하여 웨이퍼(W)를 들어 올리고, 웨이퍼(W)를 기판 지지부재(3)의 링 프레임(6) 위에 얹어 놓는다.
그 후, t₂시간이 경과하면, 이하의 열처리 프로세스가 개시된다. 우선 제어장치(38)에서 MFC(28, 29)로 소정의 유량 설정신호가 송출된다. 그리하면, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 산소 함유 가스가 공급된다. 이 때, 니들 밸브(30)는 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 함유 가스의 유량이 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 유량 보다 적어지도록 제어되어 있기 때문에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sb) 내부의 N₂가스의 일부가 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 흡입된다. 이에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 O₂가스가 웨이퍼 이면측 공간(Sb)로 들어가는 것은 거의 없다. 또한 여기에서 산소 함유 가스 중의 O₂가스와 N₂가스를 동시에 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급하고 있지만, 먼저 N₂가스를 공급하고, 소정 시간이 경과하고 나서 0₂가스를 공급하도록 하여도 무방하다.
상기의 프로세스 및 산소 함유 가스의 공급과 거의 동시에 구동수단(도시하지 않음)에 의해 기판 지지부재(3)를 회전 구동시켜서 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한 복수의 가열 램프(9)를 점화시킨다. 이에 의해 웨이퍼(W) 온도는 도 5에 도시한 것과 같이 실내 온도(25。C)에서 서서히 상승해 나간다. 그리고 t₃시간이 경과한 시점에서, 웨이퍼(W)의 온도가 750。C 정도에 도달하고, 웨이퍼(W)의 이면에 자연 산화막인 실리콘 아산화물(SiO)의 승화를 억제하는 이산화규소(SiO₂)의 산화막이 형성된다. 그 후 t₄시간이 경과한 시점에서, 웨이퍼(W)의 온도가 1000。C 에 도달한다.
그 후, t5시간이 경과하면, 열처리 프로세스가 종료한다. 다시 말하면 웨이퍼(W)의 회전이 정지된다. 또한 제어장치(38)에서 MFC(28, 29)로 유량 제로(zero) 신호가 송출되어 처리 챔버(2) 내부로 산소 함유 가스 공급이 종료된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 온도는, 반출온도(거의 750。C)까지 서서히 하강하여 간다. 그 후, t6시간이 경과하면, 반송로봇(도시되지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 처리 챔버(2) 외부로 취출된다.
이상과 같은 웨이퍼(W)의 열처리에 있어, 니들 밸브(30)에 가스 중의 입자 등이 부착·퇴적되면, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 유량과 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 함유 가스의 유량과의 차이가 소정치 보다 적어진다. 그 결과 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 O2가스가 웨이퍼 표면측 공간(Sb)으로 흡입되어 버릴 가능성이 있다. 이러한 것을 방지하기 위해서 정기적으로 입력 스위치(39)를 온으로 하고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출된 가스가 MFM(35)을 통과하도록 한다. 이러한 경우 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 유량과 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 함유 가스의 유량과의 차이가 소정치가 되도록, 산소 함유 가스의 공급유량이 자동적으로 제어되기 때문에, O₂가스가 웨이퍼(W)의 표면측으로 돌아 들어가는 것을 회피할 수 있다.
다음으로, 이상과 같은 열처리 장치(1)에 의한 열처리에 있어, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부에 산소 함유 가스를 공급할 때 필요하게 되는 산소 농도에 대해 설명한다.
도 6에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 농도와 웨이퍼(W) 내부의 인 농도 및 웨이퍼(W) 이면에 형성된 산화막(Si0₂)의 막 두께와의 관계에 대한 일 예를 나타낸다. 도 6에 있어 실선 A는 가스 중의 산소 농도와 웨이퍼(W) 이면에 형성된 산화막(SiO₂)의 막 두께 변화량(종축 좌측을 참조)과의 관계를 나타내고 있다. 일점 쇄선 B는, 가스 중의 산소 농도와 열처리 후의 웨이퍼(W) 내부의 인 농도(종축 우측을 참조)와의 관계를 나타내고 있다. 도면 중의 실선 C는 열처리 전의 웨이퍼(W) 내부의 인 농도(종축 우측을 참조)를 나타내고 있다. 또한, 가스 중의 산소 농도는 760 Torr 이하에서의 농도이며, 또 프로세스 타임(프로세스 개시부터 프로세스 종료까지의 시간)은 60초로 하고 있다.
도 6에서 알 수 있듯이, 가스 중의 산소 농도가 제로인 경우, 열처리에 의한 산화막(SiO₂)의 막 두께 변화량은 -3.3 A(옹스트롬, Å)이다. 또한, 열처리 후의 웨이퍼(W) 내부의 인 농도는 2.19E20이며, 열처리에 의해 10.01E20에 대응하는 양의 인이 웨이퍼(W)로부터 외부 확산된다. 이어서, 가스 중의 산소 농도가 0.05%(500ppm)인 경우는, 열처리에 의한 산화막(SiO₂)의 막 두께 변화량은 8.3 A이며, 산소 가스를 첨가하지 않은 경우와 비교해서 증가한다. 또한 열처리 후의 웨이퍼(W) 내부의 인 농도는 11.7E20 이며, 열처리에 의해 웨이퍼(W)로부터 외부 확산하는 인은 0.5E20에 대응하는 양이고, 산소 가스를 첨가하지 않은 경우에 비해 큰 폭으로 저하된다. 이어 가스 중의 산소 농도가 1% 인 경우 열처리에 의한 산화막 SiO₂의 막 두께의 변화량은 32 A이고, 산소 농도가 0.05% 인 때에 비해 더욱 증가한다. 또한 열처리 후의 웨이퍼(W) 내부의 인 농도는 12.1E20 이고, 산소 농도가 0.05%인 때에 비해서 열처리에 의해 웨이퍼(W)로부터 외부 확산되는 인은 약간 적어지는 것 뿐이다.
상기 결과에 의해, 가스 중의 산소 농도가 500ppm 이상으로 되도록 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 산소 함유 가스를 공급하면, 열처리에 의한 인의 외부 확산이 효과적으로 억제된다. 그러나 가스 중의 산소 농도가 너무 높으면, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 가스가 웨이퍼(W)의 표면측으로 돌아 들어간 경우, 웨이퍼(W)의 표면처리에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 또한 가스 중의 산소 농도가 너무 저하되면, 웨이퍼(W)의 이면에 형성되는 산화막(SiO₂)의 막 두께가 얇아 지고, 확산 억제 효과를 충분하게 발휘할 수 없게 될 가능성이 있다. 따라서, 도 6의 예에서, 가스 중의 산소 농도가 500ppm 정도가 되도록 산소 함유 가스를 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급하는 것이 가장 바람직하다고 여겨진다.
도 7에, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 가스 중의 산소 농도와 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 가스 중의 산소 농도와의 관계에 대한 일 예를 나타내었다. 도 7에 있어, 가는 실선 e는 산소 가스의 공급유량을 1 sccm으로 한 때의 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 농도(종축 좌측을 참조)를 나타내고 있다. 두꺼운 실선 E는 그 때의 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 산소 농도(종축 우측을 참조)를 나타내고 있다. 가는 실선 f는 산소 가스의 공급유량을 2 sccm으로 한 때의 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 농도를 나타내고, 두꺼은 실선 F는 그 때의 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 산소 농도를 나타내고 있다. 가는 실선 g는 산소 가스의 공급유량을 5 sccm으로 한 때의 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 농도를 나타내며, 두꺼운 실선 G는 그 때의 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 산소 농도를 나타내고 있다. 또한 여기에서, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 질소 가스의 유량은 전부 1 slm, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 배출되는 가스의 유량은 전부 2 slm, 웨이퍼 표면측 폐공간(Sb) 내부로 공급되는 질소 가스(프로세스 가스)의 유량은 전부 10 slm 로 하고 있다.
도 7로부터 알 수 있듯이, 예컨대 산소 가스의 공급유량을 2 sccm으로 한 경우, 가열 램프(9)를 점화한 후의 정상상태에서는, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 가스 중의 산소 농도가 800ppm으로 되고(가는 실선 f 참조), 그 때 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 가스 중 산소 농도는 2 ppm 이하로 유지되고 있다(두꺼운 실선 F 참조). 따라서, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 가스 중 산소 농도가 상술한 바와 같이 500ppm이 되도록 산소 가스를 첨가한 경우, 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부의 가스 중 산소 농도는 2ppm 이하로 유지되어, 이 정도라면 웨이퍼(W)의 열처리에 악영향을 미치는 일은 거의 없다.
다음으로, 열처리시의 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부에 산소 가스를 첨가한 때와 산소 가스를 첨가하지 않은 때의, 웨이퍼(W)의 시트 저항 특성 및 그 균일성 특성의 일 예를 도 8A 및 도 8B에 나타내고 있다. 여기에서, 도 8A는 산소 가스를첨가하지 않은 때의 특성을 나타내고, 도 8B는 산소 가스를 첨가한 때의 특성을 나타내고 있다.
도 8A에 있어, 실선 J는 웨이퍼(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W)의 시트 저항(종축 좌측을 참조)를 나타내고, 1점 쇄선 K는 웨이펴(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W)의 시트 저항의 균일성(종축 우측을 참조)을 나타내고 있다. 또한 여기에서, 처리 챔버(2) 내부의 압력을 765 Torr, 프로세스 온도를 1000。C, 프로세스 타임을 10초로 하고, 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로 공급되는 질소 가스의 유량을 5 slm으로 하고 있다. 또한 웨이퍼(W)에 대한 이온 주입 조건으로서, 도펀트를 BF₂, 가속전압을 20kV, 도즈(dose)량을 5E15 atms/cm²로 한다.
웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부에 산소 가스를 첨가하지 않은 경우, 웨이퍼(W)의 저항 제어를 위해 첨가된 도펀트가 웨이퍼(W) 이면에서 발생한다. 또한 웨이퍼(W) 이면의 실리콘 아산화물(SiO)이 승화된다. 따라서 이 들의 확산물질이 처리 챔버(2)의 베이스부(2a)나 기판 지지부재(3), 온도 센서(11)의 단자 등에 부착·퇴적하는 것이 확인되었다. 이에 동반하여, 도 8A에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 시트 저항 및 그 균일성이 서서히 저하하여 가는 프로세스 시프트가 확인되고, 구체적으로는 50 매의 웨이퍼(W)를 처리한 시점에서의 시트 저항의 편차가 ±1.42 % 였다.
한편, 도 8B에 있어, 실선 M은 웨이퍼(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W)시트 저항(종축 좌측을 참조)을 나타내고, 일점 쇄선 N은 웨이퍼(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W) 시트 저항의 균일성(종축 우측을 참조)을 나타내고 있다. 또한 여기에서 프로세스 온도를 1000。C, 프로세스 타임을 10초로 하고, 또 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로 공급되는 질소 가스의 유량을 5 slm, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 가스의 유량을 1 sccm, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 질소 가스의 유량을 1 slm으로 하고, 이 때의 웨이퍼이면측 폐공간(Sa) 내부의 가스 중 산소 농도가 450 ppm으로 된다. 또한 웨이퍼(W)에 대한 이온 주입 조건으로서, 도펀트를 붕소(B), 가압전압을 5kV, 도즈량을 1E15 atms/cm²로 하고 있다.
웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 산소 가스를 첨가한 경우, 웨이퍼(W)를 50매 열처리한 시점에서, 웨이퍼(W)의 이면에서 생기는 확산 물질이 처리 챔버(2)의 베이스부(2a)나 기판 지지부재(3), 온도 센서(11)의 단자 등에 부착되는 것이 거의 확인되지 않고, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부는 청정한 상태로 유지된다. 또한 도 8B에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 열처리에 동반하는 웨이퍼(W)의 시트 저항 및 그 균일성의 저하가 억제된다. 구체적으로 50 매의 웨이퍼(W)를 처리한 시점에서의 시트 저항의 편차는 ±0.35 %이며, 산소 가스를 첨가하지 않은 경우에 비해 큰 폭으로 개선되었다.
다음으로, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 산소 가스를 첨가하지 않은 상태로, 1000 매의 웨이퍼(W)를 열처리한 때 웨이퍼(W)의 시트 저항 특성 및 그 균일성 특성에 대한 일 예를 도 9에 나타내고 있다. 도 9에 있어, 실선 P는 웨이퍼(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W) 시트 저항의 균일성(종축 좌측을 참조)을 나타내고, 일점 쇄선 Q는 웨이퍼(W)의 처리 매수와 그 때의 웨이퍼(W) 시트 저항의 균일성(종축 우측을 참조)을 나타내고 있다. 또한 여기서, 프로세스 온도를 1000。C, 프로세스 타임을 10초로 하고, 또 웨이퍼 표면측 공간(Sb)로 공급되는 질소 가스의 유량을 10 slm, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 산소 가스의 유량을 2 sccm, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급되는 질소 가스의 유량을 1 slm,MFM(35)을 통과하는 가스의 배출유량을 3 slm 으로 하고 있다. 또한 웨이퍼(W)에 대한 이온 주입 조건으로서, 도펀트를 BF₃, 가속전압을 10kV, 도즈량을 1E15 atms/cm²으로 하고 있다.
도 9로부터 알 수 있듯이 웨이퍼(W)를 1000 매 처리한 시점에서의 시트 저항의 편차는 ± 0.3 % 이며(실선 P를 참조), 이만큼 많은 웨이퍼(W)를 처리하여도 아정된 상태가 유지되고 있다.
이상과 같은 본 실시형태에 있어, 웨이퍼(W)의 열처리시 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 산소 가스를 공급하도록 했기 때문에, 웨이퍼(W)의 이면이 개질되고, SiO의 승화나 인 등의 도펀트의 발생이라고 하는 웨이퍼 이면에서의 외부 확산이 억제되어 진다. 때문에 처리 챔버(2)의 베이스부(2a)나 온도 센서(10)의 단자 등으로의 확산 물질의 부착·퇴적이 저하된다. 따라서 웨이퍼(W)의 온도 억제를 위한 측정계가 안정되어 지고, 온도의 재현성이 향상되며, 결과적으로 프로세스의 안정성이 향상된다. 또한 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부가 청정한 상태로 유지되기 때문에 먼지가 일어나는 것이 억제된다. 이로써, 파티클 발생이 적어지게 되고, 원료 대비 제품의 비율이 향상된다.
또한 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터 가스의 배출유량이 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로의 산소 함유 가스 공급유량 보다 많아지도록 니들 밸브(31) 또는 MFC(28, 29)를 조작하도록 했다. 이로써, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 가스가 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부로 흘러 들어가서 웨이퍼(W)의 표면처리에 악영향을 끼치는 것을 방지하여, 웨이퍼(W) 표면의 분위기 억제가 안정적으로유지된다.
이 때, 가스 배출계(19)에 배출라인을 2 계통 설계하여, 통상의 열처리시에는 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로부터의 배출가스가 필터(34)나 MFM(35)를 통하지 않도록 했다. 이로써, 필터(34)나 MFM(35)의 수명이 길어지고, 이 들을 빈번하게 교환할 필요가 없어진다.
또한, 농도 센서(36, 37)에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부 가스 중의 산소 농도 가스 및 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부 가스 중 산소 농도를 감시하여, 이 들 산소 농도 어느 것이든지 어느 일방이 대응되는 규격으로부터 벗어나게 되면, 프로세스를 강제적으로 자동정지 하도록 하였다. 이로써, 가스 중의 산소 농도가 너무 높아서 웨이퍼(W)의 표면처리에 악영향을 미치거나, 산소 농도가 너무 낮아서 웨이퍼(W)의 이면에 형성되는 산화막(SiO₂)의 막 두께가 얇아지는 것을 방지한다.
게다가, 가스 공급구(16) 및 가스 배출구(17)를 , 처리 챔버(2)의 베이스부(2a)의 센서 설치 영역을 사이에 두도록 설계하였기 때문에, 각 온도 센서(10)의 단자부에 폐색물(閉塞物)이 존재하여도, 그 폐색물은 산소 함유 가스와 함께 흘러 가스 배출구(17)로 배출된다. 이에 따라 온도 센서(10)에 의한 온도 검출의 안정성이 향상된다.
이상, 본 발명의 가장 적합한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않음은 당연하다. 예컨대, 상기 실시형태에서 개질층 형성용 가스로서, 웨이퍼(W) 이면에 산화막(SiO₂)을 형성하기 위한 산소 가스를 사용했지만, 웨이퍼(W) 이면에 질화막 또는 산질화막을 형성하기 위한 가스를 사용하여도 무방하다. 이러한 가스로서, 예컨대 SiNX를 형성하기 위한 암모니아 가스(NH₃가스) 또는 SiOXNY를 형성하기 위한 일산화질소 가스(NO 가스)나 일산화이질소 가스(N2O 가스) 등이 파악될 수 있다. 또한, 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부로 공급하는 가스로서, 산소 가스나 질소 가스의 혼합 가스를 사용했지만, 특히 이에 한하지 아니하고, 산소 가스 등의 개질 형성용 가스와 Ar 가스 등의 불활성 가스와의 혼합 가스를 사용하여도 무방하다.
또한, 상기 실시형태에서, 가스 배출계(19)에 니들 밸브(31)을 설계하고, 가스 공급계(18)에 MFC(28, 29)를 설계하였지만, 니들 밸브(31) 및 MFC(28, 29) 어느 것 일방만이 설계되어도 무방하다. 또는 웨이퍼(W)의 자체 중량에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부의 산소 함유 가스가 웨이퍼 표면측 공간(Sb)으로 거의 새어 나가지 않는 경우, 그러한 수단이 특히 없어도 상관없다. 또한, 입력 스위치(39)에 의해 보조 에어 밸브(32, 33)의 개폐를 전환하도록 했지만, 그러한 입력 스위치(39)를 설계하지 않고, 보조 에어 밸브(32, 33)의 개폐를 수동으로 일일이 전환하도록 하여도 무방하다. 또한 가스 배출계(19)에 2 개의 배출라인을 설계하였지만, 배출라인은 하나라도 무방하다. 게다가 농도 센서(36, 37)에 의해 웨이퍼 이면측 폐공간(Sa) 내부 가스 중의 산소 농도 및 웨이퍼 표면측 공간(Sb) 내부 가스 중의 산소 농도를 감시하도록 했지만, 그러한 농도 센서는 반드시 2 개 설계할 필요는 없고, 경우에 따라서는 없어도 상관없다.
또한 상기 실시형태는 열처리 장치에 대해 설명한 것이지만, 본 발명은 기판 지지부재에 기판이 지지된 때, 기판의 이면측에 실질적으로 막혀진 폐공간이 형성되는 것이라면, CVD 장치 등의 반도체 제조장치에도 적용될 수 있다.
이 때, 기판의 이면측에 폐공간을 형성할 수 있다면, 처리 챔버 내부의 압력은, 진공 감압되어도 무방하다. 상압(常壓)상태 또는 가압상태(예컨대 800 torr)라도 무방하다.
본 발명에 의하면, 기판 지지부재에 기판을 지지시킨 후, 제 1 가스와 별개로, 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를 폐공간 내부로 공급하도록 하였기 때문에, 기판의 이면이 개질된다. 이에 의해, 기판의 이면에서의 외부 확산 물질이 저하되고, 처리 챔버의 벽부나 각종 측정계에 부착·퇴적되는 확산 물질이 적어지게 된다. 따라서, 기판의 온도제어를 위한 측정계가 안정되고, 열처리 조건의 온도 재현성이 양호하게 되며, 결과적으로 프로세스의 안정성이 향상된다. 또한 처리 챔버 내부가 청정한 상태로 유지됨과 동시에, 이물질의 발생이 억제된다.

Claims (22)

  1. 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되는 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 지지된 상기 기판을 가열하는 가열부재를 구비하고, 상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 때, 상기 기판의 이면측에 실질적으로 막혀진 폐공간이 형성되는 반도체 제조장치의 기판 가열방법으로서,
    상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 후, 제 1 가스를 상기 처리 챔버 내부의 상기 폐공간 외부에 공급하는 단계와,
    상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 후, 상기 기판의 이면에 개질층을 형성하기 위해 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를, 상기 폐공간으로 공급하는 단계와,
    상기 기판 지지부재에 지지된 상기 기판을 상기 가열부재에 의해 가열하는 단계를 포함하는 기판 가열방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가스를 상기 폐공간 내부로 공급할 때, 상기 폐공간 내부로의 상기 제 2 가스의 공급유량이 상기 폐공간 내부로부터의 가스 배출유량 보다 적어지도록, 상기 제 2 가스를 공급하는 기판 가열방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가스를 상기 폐공간 내부로 공급할 때, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스의 유량을 검출하고, 상기 폐공간 내부로부터의가스의 배출유량과 상기 폐공간 내부로의 상기 제 2 가스의 공급유량과의 차이가 소정 범위내에 있도록 조정하는 기판 가열방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 중의 상기 개질층 형성용 가스의 농도를 검출하고, 상기 개질층 형성용 가스의 농도가 소정 범위내에 없을 경우, 상기 기판 가열을 중지하는 기판 가열방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 챔버 내부의 상기 폐공간 외부로부터 배출되는 가스 중의 상기 개질층 형성용 가스의 농도를 검출하고, 상기 개질층 형성용 가스의 농도가 소정치를 넘으면, 상기 기판 가열을 중지하는 기판 가열방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 개질층 형성용 가스로서 O2가스를 사용하고, 상기 개질층으로서 산화막을 형성하는 기판 가열방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 개질층 형성용 가스로서 NH3가스, NO 가스, N2가스 중 하나를 사용하고, 상기 개질층으로서 질화막 또는 산질화막을 형성하는 기판 가열방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가스로서, 상기 개질층 형성용 가스와 상기 제1 가스를 포함하는 가스를 사용하는 기판 가열방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가스로서 상기 개질층 형성용 가스와 N2가스를 포함하는 가스를 사용하는 기판 가열방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 제조장치는 열처리 장치인 기판 가열방법.
  11. 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 지지된 상기 기판을 가열하는 가열수단과, 상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 때, 상기 기판의 이면측에 형성되는, 실질적으로 막혀진 폐공간을 이용하여 상기 기판의 온도를 검출하는 센서 수단을 구비한 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법으로서,
    상기 처리 챔버 내부로 도입된 상기 기판이 상기 기판 지지부재에 의해 지지되는 것에 의해 상기 폐공간을 형성하는 단계와,
    상기 기판의 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 가스를 상기 폐공간 내부로 공급하는 단계를 포함하는 기판 가열방법.
  12. 처리 챔버와, 이 처리 챔버 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부재와, 이 기판 지지부재에 지지된 상기 기판을 가열하는 가열수단을 구비하고, 상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 때, 상기 기판의 이면측에 실질적으로 막혀진 폐공간이 형성되는 반도체 제조장치로서,
    제 1 가스를 상기 처리 챔버 내부의 상기 폐공간 외부로 공급하기 위한 제 1 가스 공급수단과,
    상기 기판의 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는 제 2 가스를 상기 폐공간 내부로 공급하기 위한 제 2 가스 공급수단을 구비하는 반도체 제조장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 가스 공급수단은 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 유량을 조정하는 밸브 수단을 포함하는 반도체 제조장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 가스 공급수단은 상기 폐공간 내부로 공급되는 상기 제 2 가스의 유량을 제어하는 공급 유량 제어수단을 포함하는 반도체 제조장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스의 유량을 검출하는 유량 검출수단과, 상기 유량 검출수단의 검출치에 근거하여, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 유량과 상기 폐공간 내부로 공급되는 상기 제 2 가스의 유량과의 차이가 소정 범위내에 있도록 상기 공급 유량 제어수단을 제어하는 수단을 더 구비하는 반도체 제조장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 가스 공급수단은, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스의 흐름을 온·오프 하는 제 1 개폐 밸브와, 상기 제 1 개폐 밸브와 병렬적으로 접속되고, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스의 흐름을 온·오프하는 제 2 개폐 밸브를 포함하며, 상기 유량 검출수단은 상기 제 2 개폐 밸브의 하류측에 상기 제 1 개폐 밸브에 대하여 병렬적으로 접속되어져 있는 반조체 제조장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브 중 어느 쪽 어느 일방이 열림 상태인 경우는 타방이 닫힘 상태가 되도록, 상기 제 1 개폐 밸브 및 제 2 개폐 밸브의 개폐를 설정하는 수단을 더 구비하는 반도체 제조장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 폐공간 내부로부터 배출되는 가스 중 상기 개질층 형성용 가스의 농도를 검출하는 수단과, 그 검출치에 근거하여 상기 개질층 형성용 가스의 농도가 소정 범위내 있는지 없는지를 판단하고, 해당 농도가 소정 범위내에 없다고 판단되면, 프로세스 중지신호를 출력하는 수단을 더 구비하는 반도체 제조장치.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 처리 챔버 내의 상기 폐공간 외부로부터 배출되는 가스 중 상기 개질층 형성용 가스의 농도를 검출하는 수단과, 그 검출치에 근거하여 상기 개질층 형성용 가스의 농도가 소정치를 넘었는지 아닌지를 판단하고, 해당 농도가 소정치를 넘었다고 판단되면, 프로세스 중지신호를 출력하는 수단을 더 구비하는 반도체 제조장치.
  20. 제 12 항에 있어서, 프로세스 상황을 표시하는 표시수단을 더 구비하는 반도체 제조장치.
  21. 제 12 항에 있어서, 상기 처리 챔버는 상기 폐공간의 일부를 형성함과 동시에, 센서가 설치된 센서 설치 영역을 갖는 베이스부를 포함하며,
    상기 제 2 가스 공급수단은, 상기 베이스부에 설치되어, 상기 제 2 가스를 상기 폐공간 내부로 공급하기 위한 가스 공급구와, 상기 베이스부에 설치되어, 상기 제 2 가스를 상기 폐공간 내부로부터 배출하기 위한 가스 배출구를 포함하며, 상기 가스 공급부와 상기 가스 배출구 사이에 상기 센서 설치 영역이 설계되어져 있는 반도체 제조장치.
  22. 처리 챔버와,
    이 처리 챔버 내부에 설치되고 기판을 지지하는 기판 지지부재와,
    이 기판 지지부재에 지지된 상기 기판을 가열하는 가열수단과,
    상기 기판 지지부재에 상기 기판을 지지시킨 때, 상기 기판의 이면측에 형성되는, 실질적으로 막혀진 폐공간을 이용하여 상기 기판의 온도를 검출하는 센서수단과,
    상기 기판의 이면에 개질층을 형성하기 위한 개질층 형성용 가스를 포함하는가스를 상기 폐공간 내부로 공급하는 가스 공급수단을 구비하는 반도체 제조장치.
KR1020017006227A 1999-09-17 2000-09-14 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치 KR20010075719A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1999-264085 1999-09-17
JP26408599A JP2001102321A (ja) 1999-09-17 1999-09-17 半導体製造装置における基板加熱方法及び半導体製造装置
PCT/JP2000/006318 WO2001022483A1 (fr) 1999-09-17 2000-09-14 Dispositif de fabrication de semi-conducteurs et procede pour chauffer une tranche dans ce dispositif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010075719A true KR20010075719A (ko) 2001-08-09

Family

ID=17398315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017006227A KR20010075719A (ko) 1999-09-17 2000-09-14 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1143495A1 (ko)
JP (1) JP2001102321A (ko)
KR (1) KR20010075719A (ko)
TW (1) TW478017B (ko)
WO (1) WO2001022483A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001978U (ko) * 2012-01-13 2020-09-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판을 처리하기 위한 방법 및 장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152920A (ja) 2002-10-30 2004-05-27 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体製造工程の管理方法
JP2006093218A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Sharp Corp ランプ加熱装置および半導体装置の製造方法
JP2010199411A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Covalent Materials Corp シリコンウェーハの熱処理方法
JP5083252B2 (ja) * 2009-03-13 2012-11-28 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
JP5427636B2 (ja) * 2010-02-17 2014-02-26 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 シリコンウェーハの熱処理方法
US10020187B2 (en) * 2012-11-26 2018-07-10 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for backside passivation
JP6811638B2 (ja) * 2017-02-14 2021-01-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法及びその装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6417424A (en) * 1987-07-10 1989-01-20 Fujitsu Ltd Cvd device
JPH0782997B2 (ja) * 1988-03-29 1995-09-06 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの製造方法
JPH03214723A (ja) * 1990-01-19 1991-09-19 Nec Corp プラズマｃｖｄ装置
JP2961224B2 (ja) * 1990-07-04 1999-10-12 東京エレクトロン株式会社 薄膜形成方法
JP2751666B2 (ja) * 1991-05-21 1998-05-18 日本電気株式会社 半導体ウェハース熱酸化拡散システム
JP3365663B2 (ja) * 1993-12-17 2003-01-14 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置及び該装置を用いた冷却ガス導入排気方法
FR2734284B1 (fr) * 1995-05-19 1997-06-13 Commissariat Energie Atomique Dispositif de traitement chimique superficiel d'un echantillon plat au moyen d'un gaz actif
US5920797A (en) * 1996-12-03 1999-07-06 Applied Materials, Inc. Method for gaseous substrate support
JP3515351B2 (ja) * 1998-01-08 2004-04-05 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP3917282B2 (ja) * 1998-01-23 2007-05-23 松下電器産業株式会社 半導体基板表面の絶縁膜の形成方法
DE19847101C1 (de) * 1998-10-13 2000-05-18 Wacker Siltronic Halbleitermat CVD-Reaktor und Verfahren zur Herstellung einer mit einer epitaktischen Schicht versehenen Halbleiterscheibe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200001978U (ko) * 2012-01-13 2020-09-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판을 처리하기 위한 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1143495A1 (en) 2001-10-10
JP2001102321A (ja) 2001-04-13
TW478017B (en) 2002-03-01
WO2001022483A1 (fr) 2001-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008091761A (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
US8003547B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
WO2002015243A1 (fr) Dispositif et traitement de substrat
JP2001274154A (ja) 成膜方法、成膜装置、半導体装置及びその製造方法
US20130137272A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus
KR20010075719A (ko) 반도체 제조장치에서의 기판 가열방법 및 반도체 제조장치
TW202340525A (zh) 基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式
US10825697B2 (en) Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, and recording medium
EP1069597B1 (en) Apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US5871813A (en) Apparatus and method for controlling process chamber pressure
JPH05175135A (ja) 光ｃｖｄ装置
JP2022142267A (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
WO2004042487A1 (ja) 液処理装置及び液処理方法
WO2001020652A1 (fr) Procede et appareil de nettoyage d'un dispositif de depot de couche mince
JPH10312968A (ja) 排気切換方法及び排気切換装置
JP2003077851A (ja) 熱処理方法及び装置
JP4897159B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4264084B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2002151502A (ja) 酸化膜形成方法及び装置並びに基体生産物
JPH08139085A (ja) 半導体製造装置
JPH05198512A (ja) 光ｃｖｄ装置
WO2020213506A1 (ja) 基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法
US20240055278A1 (en) Gas supply apparatus, vacuum processing apparatus, and gas supply method
US20220205089A1 (en) Substrate Processing Apparatus, Substrate Processing Method, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Non-transitory Computer-readable Recording Medium
JPH0339482A (ja) 常圧ｃｖｄ反応炉の内圧調整装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application