KR20060021500A - Rapid thermal processor for manufacturing semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조를 위한 급속 열처리 장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 외부를 커버하는 퍼니스(10)와, 내부로 반응 가스가 도입되면서 웨이퍼(W)를 가공하게 되는 튜브(20)와, 상기 튜브(20)의 내부로 고온의 열을 공급하는 열원(30)과, 상기 튜브(20)의 내부에서 웨이퍼(W)를 안치되게 하는 트레이(40)와, 로봇에 의해 웨이퍼(W)를 상기 튜브(20)로 로딩/언로딩시키기 위해 통과하는 개구(51)를 형성한 도어 컴프레션 플레이트(50)와, 상기 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)를 개폐시키는 도어(60)로 이루어지는 반도체 제조를 위한 급속 열처리 장치에 있어서, 상기 도어(60)와 접하는 상기 도어 컴프레션 플레이트(50)의 외측면에서 개구(51)의 상부와 하부에 서로 마주보게 한 쌍의 감지수단(70)이 구비되도록 함으로써 공정 수행 중 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)가 개방된 상태에서 웨이퍼(W) 또는 이물질이 걸려져 있게 되면 이를 감지수단(70)을 통해 즉각 감지하여 컨트롤러(80)에서 설비의 구동이 중지되도록 함으로써 웨이퍼(W) 브로큰이 방지되게 하는 동시에 도어(60)에 의해 튜브(20)의 내부를 항상 양호한 기밀성이 유지되도록 하여 공정의 안정화와 제품의 수율이 대폭적으로 향상될 수 있도록 하는데 특징이 있다.The present invention relates to a rapid heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor, for this purpose, the present invention is a furnace 10 to cover the outside, the tube 20 to process the wafer (W) while the reaction gas is introduced into the inside, A heat source 30 for supplying high temperature heat into the tube 20, a tray 40 for placing the wafer W inside the tube 20, and a wafer W by a robot. A door compression plate 50 having an opening 51 passing therethrough for loading / unloading into the tube 20 and a door 60 for opening and closing the opening 51 of the door compression plate 50. In the rapid heat treatment apparatus for manufacturing a semiconductor, a pair of sensing means 70 facing each other on the upper and lower portions of the opening 51 in the outer surface of the door compression plate 50 in contact with the door 60 is provided Compress the door during process If the wafer W or the foreign matter is caught in the opening 51 of the plate 50 is immediately detected by the sensing means 70 to stop the operation of the equipment in the controller 80 by the wafer ( W) It is characterized in that the cracks are prevented and at the same time the interior of the tube 20 is maintained by the door 60 at all times to maintain a good airtightness so that the stabilization of the process and the yield of the product can be greatly improved.
급속 열처리, 튜브, 도어 컴프레션 플레이트, 웨이퍼 브로큰Rapid Heat Treatment, Tubes, Door Compression Plates, Wafer Broken
Description
도 1은 종래의 램프 가열식 급속 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional lamp heating rapid heat treatment apparatus,
도 2는 본 발명에 따른 급속 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a rapid heat treatment apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 퍼니스(furnace) 20 : 튜브10: furnace 20: tube
30 : 열원 40 : 트레이30: heat source 40: tray
41 : 리프트 핀 50 : 도어 컴프레션 플레이트41: lift pin 50: door compression plate
51 : 개구 52 : 배기홀51 opening 52 exhaust hole
60 : 도어 70 : 감지수단60: door 70: detection means
80 : 컨트롤러
80: controller
본 발명은 반도체 제조를 위한 급속 열처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상 세하게는 공정 수행 중 웨이퍼의 로딩/언로딩을 위해 개방시키게 되는 도어 컴프레센 플레이트의 개구에 웨이퍼 또는 각종 이물질이 걸려졌는지를 감지하여 이렇게 감지된 신호에 의해 설비 구동이 제어되게 함으로써 웨이퍼 손실을 저감하면서 제품 수율이 향상되도록 하는 동시에 안정된 공정 수행을 제공하게 되는 반도체 제조를 위한 급속 열처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 반도체 소자를 제조하는데 있어 열처리 공정은 산화, 어닐링, 이온 활성화, 유리층 리플로우(Reflow), 실리사이드(Silicide) 형성, 화학적 기상 증착(CVD : Chemical Vapor Deposition)등 다양한 분야에서 사용된다. In general, in the manufacture of semiconductor devices, heat treatment processes are used in various fields such as oxidation, annealing, ion activation, glass layer reflow, silicide formation, and chemical vapor deposition (CVD).
전통적으로 열처리 공정은 로(Furnace)를 통한 배치 프로세스(Batch process)가 사용되었지만 최근에는 반도체 장치가 점점 고집적화됨에 따라 반도체 소자의 크기 감소로 제조공정의 전체 열이력(Thermal Budget)을 줄이기 위하여 RTP(Rapid Thermal Processor)를 이용하여 열처리를 하려는 경향이 두드러지고 있다.Traditionally, the heat treatment process has used a batch process through a furnace, but in recent years, as semiconductor devices have become increasingly integrated, the size of semiconductor devices has been reduced, so as to reduce the overall thermal budget of the manufacturing process. There is a tendency for heat treatment using Rapid Thermal Processor.
RTP(Rapid Thermal Process)는 가열방식에 따라 크게 두가지로 나뉘어 지는데 할로겐 램프 또는 아아크 램프를 열원으로 이용하는 램프 가열식 급속 열처리 장치와, 저항 가열식 히터를 이용하는 핫 웰(Hot Wall)형 열처리 장치가 있다.Rapid thermal process (RTP) is divided into two types according to the heating method. There are a lamp heating rapid heat treatment apparatus using a halogen lamp or an arc lamp as a heat source, and a hot wall heat treatment apparatus using a resistance heating heater.
도 1은 MATTSON사의 램프 가열식 급속 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 크게 퍼니스(10)와 튜브(20)와 열원(30)과 트레이(40)와 도어 컴프레션 플레이트(50)와 도어(60)로서 이루어지는 구성이다.1 is a schematic cross-sectional view of a lamp heating rapid heat treatment apparatus manufactured by MATTSON, which is largely as a
즉 퍼니스(10)는 외부를 커버하는 구성으로, 특히 상부면과 하부면은 반사경 (11)으로서 이루어지도록 하고 있으며, 이러한 퍼니스(10)의 내부에는 석영 재질인 튜브(20)가 구비되도록 한다.That is, the
튜브(20)는 내부로 반응 가스를 주입하여 실질적인 웨이퍼 가공이 이루어지도록 하는 공간이며, 이러한 튜브(20)의 내부로 열을 공급하기 위한 열 발생수단으로서 튜브(20)의 상부와 하부로 램프 등의 열원(30)이 구비되도록 하고 있다.The
그리고 튜브(20)의 내부로 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하도록 하는 트레이(40)를 구비하고, 도어 컴프레션 플레이트(50)와 도어(60)는 급속 열처리 장치의 튜브(20) 내부를 개폐시키도록 하는 단속수단이다.And a
이러한 구성의 급속 열처리 장치는 가공하고자 하는 웨이퍼(W)를 개방된 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)를 통해 삽입하여 튜브(20)의 내부에 이미 구비되어 있는 트레이(40)에 안치되도록 한다.The rapid heat treatment apparatus having such a configuration inserts the wafer W to be processed through the opening 51 of the open
웨이퍼(W)가 트레이(40)에 안치되면 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)가 도어(60)에 의해 닫혀지게 되고, 튜브(20)의 내부로 반응 가스가 주입되는 동시에 튜브(20)의 상부와 하부에서 열원(30)에 의해 튜브(20) 내부가 급속 가열되면서 공정이 수행된다.When the wafer W is placed in the
그러나 튜브(20)의 내부에서 트레이(40)에 의해 웨이퍼(W)가 안치되게 할 때 트레이(40)에서는 통상 복수의 리프트 핀(41)에 의해 웨이퍼(W)를 지지해주도록 하고 있는 바 공정 수행 중 고온의 열에 의해서 이들 리프트 핀(41)들이 지속적으로 스트레스를 받게 되면 휘어지게 되는 등의 변형 또는 브로큰을 유발시키게 된다.However, when the wafer W is settled by the
따라서 공정 수행이 완료된 직후 로봇에 의해 웨이퍼(W)를 언로딩시키고자 할 때 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)측 퍼니스(10)의 내주면에 웨이퍼(W)가 걸리면서 충돌을 일으키게 되어 웨이퍼 브로큰 및 공정 불량을 초래하게 되는 심각한 문제점이 있다.
Therefore, when the wafer W is to be unloaded by the robot immediately after the process is completed, the wafer W is caught on the inner circumferential surface of the
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 도어에 의해 개폐되는 개구를 형성한 도어 컴프레션 플레이트의 도어가 있다.
Accordingly, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is a door of a door compression plate having an opening opened and closed by a door.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부를 커버하는 퍼니스와, 내부로 반응 가스가 도입되면서 웨이퍼를 가공하게 되는 튜브와, 상기 튜브의 내부로 고온의 열을 공급하는 열원과, 상기 튜브의 내부에서 웨이퍼를 안치되게 하는 트레이와, 로봇에 의해 웨이퍼를 상기 튜브로 로딩/언로딩시키기 위해 통과하는 개구를 형성한 도어 컴프레션 플레이트와, 상기 도어 컴프레션 플레이트의 개구를 개폐시키는 도어로 이루어지는 반도체 제조를 위한 급속 열처리 장치에 있어서, 상기 도어와 접하는 상기 도어 컴프레션 플레이트의 외측면에서 개구의 상부와 하부에 서로 마주보게 한 쌍의 감지수단이 구비되도록 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a furnace for covering the outside, a tube for processing a wafer while the reaction gas is introduced into the inside, a heat source for supplying high temperature heat to the inside of the tube, and the inside of the tube. For a semiconductor manufacturing method comprising a tray for placing a wafer in a wafer, a door compression plate having an opening through which a wafer passes through the robot for loading / unloading the wafer, and a door for opening and closing the opening of the door compression plate. In the rapid heat treatment apparatus, a pair of sensing means facing each other is provided at the upper and lower portions of the opening on the outer surface of the door compression plate in contact with the door.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
특히 본 발명에서 종전과 동일한 구성에는 동일 부호를 적용하기로 한다.In particular, the same reference numerals apply to the same configuration as before.
본 발명의 급속 열처리 장치는 도 2에서와 같이 크게 퍼니스(10)와 튜브(20)와 열원(30)과 트레이(40)와 도어 컴프레션 플레이트(50)와 도어(60)로서 이루어지는 구성은 종전과 대동소이하다.The rapid heat treatment apparatus of the present invention is composed of the
즉 퍼니스(10)는 급속 열처리 장치의 외부를 커버하도록 구비되는 구성이며, 특히 상부와 하부는 반사경(11)으로서 이루어지도록 하고, 하부측 반사경(1)에는 웨이퍼의 온도를 측정하기 위한 파이로미터(12)가 장착되도록 한다.That is, the
튜브(20)는 퍼니스(10)의 내부에서 일측으로부터는 반응 가스가 도입되고, 다른 일측에서는 웨이퍼(W)가 로봇에 의해서 로딩/언로딩되게 소정의 크기로 개방되도록 하고 있다.In the
열원(30)은 튜브(20)의 내부로 고온의 열을 공급하기 위한 열 발생수단으로서, 이러한 열원(30)으로는 램프가 가장 바람직하다.The
트레이(40)는 튜브(20)의 내부에서 로딩되는 웨이퍼(W)가 안전하게 안치되도록 하는 구성으로, 이러한 트레이(40)에는 통상 복수의 리프트 핀(41)이 소정의 높이로 구비된다. 즉 트레이(40)에서 이들 복수의 리프트 핀(41)들에 웨이퍼(W)가 안치된다.The
도어 컴프레션 플레이트(50)는 퍼니스(10)의 웨이퍼(W)가 로딩/언로딩하도록 개방시킨 부위에 결합되면서 웨이퍼 로딩/언로딩을 위한 개구(51)를 형성하고, 하부측으로는 퍼니스(10) 내부의 가스가 개구(51)를 통해 배출되지 않도록 하는 배기홀(52)을 형성하고 있다.
The
한편 도어(60)는 도어 컴프레션 플레이트(50)의 전방에서 개구(51)를 개폐시키도록 구비되는 구성이며, 이때의 도어(60)는 도시한 바와 같이 A→B 방향으로 닫혀지게 하고, 그와 반대 방향으로 개방되게 한다.On the other hand, the
상기와 같은 구성은 종전의 급속 열처리 장치와 대동소이하다.Such a configuration is similar to the conventional rapid heat treatment apparatus.
다만 본 발명은 도어 컴프레션 플레이트(50)의 외측면에서 개구(51)의 상부와 하부에 서로 마주보게 한 쌍의 감지수단(70)이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.However, the present invention has the most prominent feature of having a pair of sensing means 70 facing each other on the upper and lower portions of the opening 51 on the outer surface of the
이러한 한 쌍의 감지수단(70)은 발광 센서와 수광 센서로서 이루어지는 구성으로 구비되도록 하며, 개구(51)의 상부와 하부에서 개구(51)의 중간 부위에 위치되게 하는 것이 가장 바람직하다.The pair of sensing means 70 is provided to have a configuration consisting of a light emitting sensor and a light receiving sensor, it is most preferable to be located in the middle portion of the opening 51 in the upper and lower portions of the opening (51).
한 쌍의 감지수단(70)은 개구(51)의 외측단부에 웨이퍼(W) 또는 그 외에 로봇이나 다른 이물질들이 걸쳐지는지를 감지하게 되는 것이다.The pair of sensing means 70 is to detect whether the wafer (W) or other robots or other foreign material is applied to the outer end of the opening (51).
한편 감지수단(70)은 컨트롤러(80)와 연결되고, 컨트롤러(80)는 설비의 메인 컨트롤러(미도시)와 연결된다.On the other hand, the
이때 컨트롤러(80)에서는 감지수단(70)을 통해 감지되는 신호를 체크하여 감지수단(70)을 통해 감지되는 신호에 따라 설비의 메인 컨트롤러(미도시)에 의해 설비의 구동 및 도어(60)의 개폐 구동을 단속하도록 한다.At this time, the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.
본 발명에서 웨이퍼 가공은 로봇에 의해 튜브(20)의 내부로 웨이퍼(W)를 로딩시켜 튜브(20) 내부의 트레이(40)에 구비되는 복수의 리프트 핀(41)들 상부에 웨 이퍼가 안치되도록 한 다음 로봇이 튜브(20)로부터 벗어나게 하여 도어(60)에 의해서 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)가 폐쇄되도록 한다.In the present invention, wafer processing loads the wafer W into the inside of the
이와 같은 상태에서 튜브(20)의 내부로 반응 가스를 주입함과 동시에 튜브(20) 외측으로부터 열원(30)을 통해 고온의 열을 튜브(20)의 내부에 공급한다.In this state, the reaction gas is injected into the inside of the
공정 수행이 완료되면 튜브(20) 내부의 잔류 가스는 도어 컴프레션 플레이트(50)의 하부로 형성시킨 배기홀(52)을 통해서 배출된다.When the process is completed, the remaining gas in the
공정 수행을 위해 또는 공정 수행이 완료된 직후 웨이퍼(W)를 로봇에 의해 로딩/언로딩을 하기 위해서 반드시 도어(60) 구동에 의해서 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)를 개폐시키게 된다.The opening 51 of the
이때 도어(60)가 밀착되는 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개구(51)측 외주면의 상부와 하부에는 감지수단(70)이 구비되므로 개구(51)가 개방된 상태에서 개구(51)의 바깥측 단부에 웨이퍼(W)나 다른 이물질들이 걸쳐져 있게 되는 경우 이를 감지수단(70)이 즉시 감지하여 이를 컨트롤러(80)에서 체크되게 한 후 컨트롤러(80)에서는 체크되는 신호에 따라 설비의 구동을 정지시키도록 하는 신호를 메인 컨트롤러에 전달하여 공정 수행이 일시 정지되도록 한다.At this time, the
만일 감지수단(70)에서 어떠한 것도 걸쳐져 있지 않으면 컨트롤러(80)에서는 아무런 신호도 메인 컨트롤러에 전달하지 않으므로 정상적인 공정 수행을 진행하게 된다.If nothing is detected in the sensing means 70, the
이와 같이 공정 수행을 위해 또는 공정 수행 직후 웨이퍼(W)를 튜브(20)의 트레이(40)로부터 로딩/언로딩시키게 될 때 도어 컴프레션 플레이트(50)의 개방된 개구(51)에 리프트 핀(41)의 변형 또는 브로큰에 의해서 웨이퍼(W)가 걸려져 웨이퍼 브로큰을 유발하거나 다른 이물질들이 끼면서 튜브(20)의 내부에 리크가 발생되게 하는 일련의 공정 불량을 예방할 수가 있게 된다.As such, the lift pins 41 in the
한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. On the other hand, while many matters have been described in detail in the above description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.
상술한 바와 같이 도어 컴프레션 플레이트(50)의 외측면 상부와 하부에 서로 마주보게 하여 한 쌍의 감지수단(70)이 구비되도록 하는 본 발명에 의하면 공정 수행 중 도어 컴프레션 플레이트(50)에서의 개구(51)가 개방된 상태일 때 개구(51)의 외측단부에 웨이퍼(W) 또는 이물질이 걸려져 있게 되면 이를 감지수단(70)을 통해 즉각 감지하여 컨트롤러(80)에서 설비의 구동이 중지되도록 하여 웨이퍼(W) 브로큰이 방지되게 하는 동시에 도어(60)에 의해 튜브(20)의 내부를 항상 양호한 기밀성이 유지되도록 하여 공정의 안정화와 제품의 수율이 대폭적으로 향상될 수 있도록 하는 이점이 있다.According to the present invention in which the pair of sensing means 70 are provided to face each other on the top and bottom of the outer surface of the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040070264A KR20060021500A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Rapid thermal processor for manufacturing semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020040070264A KR20060021500A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Rapid thermal processor for manufacturing semiconductor |
Publications (1)
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KR20060021500A true KR20060021500A (en) | 2006-03-08 |
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ID=37128312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020040070264A KR20060021500A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Rapid thermal processor for manufacturing semiconductor |
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KR (1) | KR20060021500A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102460938B1 (en) * | 2021-05-10 | 2022-10-31 | 하나옵트로닉스 주식회사 | Selective Oxidation Apparatus Capable of Forming a Current Injection Port with a Preset Diameter in the VCSEL |
-
2004
- 2004-09-03 KR KR1020040070264A patent/KR20060021500A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102460938B1 (en) * | 2021-05-10 | 2022-10-31 | 하나옵트로닉스 주식회사 | Selective Oxidation Apparatus Capable of Forming a Current Injection Port with a Preset Diameter in the VCSEL |
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