KR20190026898A - 에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법 - Google Patents

에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190026898A
KR20190026898A KR1020197004147A KR20197004147A KR20190026898A KR 20190026898 A KR20190026898 A KR 20190026898A KR 1020197004147 A KR1020197004147 A KR 1020197004147A KR 20197004147 A KR20197004147 A KR 20197004147A KR 20190026898 A KR20190026898 A KR 20190026898A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
susceptor
wafer
semiconductor wafer
wafer lifting
lifting pin
Prior art date
Application number
KR1020197004147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102283740B1 (ko
Inventor
패트릭 무스
하네스 헤흐트
Original Assignee
실트로닉 아게
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 실트로닉 아게 filed Critical 실트로닉 아게
Publication of KR20190026898A publication Critical patent/KR20190026898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283740B1 publication Critical patent/KR102283740B1/ko

Links

Images

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
    • H01L21/67—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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12—Substrate holders or susceptors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • 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
    • H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—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 for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft

Abstract

에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 장치는 서셉터, 서셉터를 관통하여 연장되는 종 방향 구멍; 웨이퍼 리프팅 샤프트; 종 방향 구멍을 통해 안내되는 웨이퍼 리프팅 핀; 서셉터 반송 샤프트; 서셉터 반송 아암; 서셉터 지지 핀; 서셉터 반송 아암에 앵커링된 가이드 슬리브; 가이드 슬리브로부터 돌출하고, 상단부에 웨이퍼 리프팅 핀이 삽입되는 보어를 가지며, 웨이퍼 리프팅 샤프트에 의해 웨이퍼 리프팅 핀과 함께 상승 및 하강될 수 있는 가이드 요소를 포함한다.

Description

에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법
본 발명은 에피택시 반응기에서 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 장치가 사용되는 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 상의 에피택셜 층의 증착은 일반적으로, 에피택시 반응기에서, 종종 단일 웨이퍼 반응기에서 CVD(chemical vapor deposition)에 의해 수행된다.
US 2014/0 251 208 A1 및 US 2010/0 086 784 A1은 이러한 에피택시 반응기의 세부 사항에 대한 설명을 포함한다. 반도체 웨이퍼의 취급의 한가지 필수적인 부분은 에피택셜 층의 증착 전에 서셉터 상에 반도체 웨이퍼를 배치하는 단계, 및 에피택셜 층의 증착 후에 서셉터로부터 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 상승시키는 단계를 포함한다. 이를 위해 사용되는 장치는, 서셉터 외에, 웨이퍼 리프팅 샤프트 및 웨이퍼 리프팅 핀, 서셉터 반송 샤프트, 서셉터 반송 아암 및 서셉터 지지 핀을 포함한다.
웨이퍼 리프팅 샤프트는 상단부에, 측면으로 상향하여 연장되어 웨이퍼 리프팅 핀 아래에서 끝나는 교차 부재(cross-member)를 가진다. 웨이퍼 리프팅 샤프트의 하강 및 상승 동안에, 웨이퍼 리프팅 핀 및 반도체 웨이퍼, 또는 핀 상에 아마도 배치된 에피택셜 층을 갖는 각각의 반도체 웨이퍼가 또한 하강 및 상승된다. 웨이퍼 리프팅 핀은 이 경우, 서셉터 반송 사프트의 서셉터 반송 아암 내에 놓인 구멍을 관통할 뿐만 아니라 서셉터 내의 관통-보어(through-bore)를 관통하여 끼워진다(fitted). 기술된 장치의 단점은 그 사용이 입자를 생성하기 쉽고, 입자가 서셉터를 향하는 반도체 웨이퍼의 후방 측면을 오염시킨다는 것이다. 입자는 웨이퍼 리프팅 핀과 서셉터 반송 아암 내의 구멍의 내부 표면 및 서셉터 내의 관통-보어 사이의 마찰의 결과로서 마모된 재료로 형성된다. 마찰은 또한 특히, 장치가 넓은 온도 범위에서 기능을 가능하게 유지해야 하고 고온에서의 열 팽창이 고려되어야 한다는 사실 때문에 발생한다. 웨이퍼 리프팅 핀은 또한 수직 위치에서 기울어지기 쉽다. 이러한 상황에서, 추가의 입자가 형성된다.
이 문제점은 본 발명의 목적을 야기하였다.
본 발명의 목적은 에피택시 반응기에서 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치에 의해 달성되며,
서셉터(susceptor);
상기 서셉터를 관통하여 연장되는 종 방향 구멍;
웨이퍼 리프팅 샤프트;
상기 종 방향 구멍을 통해 안내되는 웨이퍼 리프팅 핀;
서셉터 반송 샤프트;
서셉터 반송 아암(arm);
서셉터 지지 핀;
서셉터 반송 아암에 앵커링된 가이드 슬리브;
상기 가이드 슬리브로부터 돌출하고, 상단부에 상기 웨이퍼 리프팅 핀이 삽입되는 보어(bore)를 가지며, 상기 웨이퍼 리프팅 샤프트에 의해 상기 웨이퍼 리프팅 핀과 함께 상승 및 하강될 수 있는 가이드 요소
를 포함한다.
상기 목적은 또한 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법에 의해 달성되며,
에피택시 반응기에서 본 발명에 따른 장치를 제공하는 단계;
상기 웨이퍼 리프팅 핀 상에 반도체 웨이퍼를 배치하는 단계;
상기 웨이퍼 리프팅 핀을 하강시킴으로써 상기 서셉터 상에 상기 반도체 웨이퍼를 배치하는 단계;
상기 반도체 웨이퍼 상에 상기 에피택셜 층을 증착하는 단계;
상기 웨이퍼 리프팅 핀을 상승시킴으로써 상기 서셉터로부터 상기 에피택셜 층을 갖는 결과의(resulting) 반도체 웨이퍼를 상승시키는 단계; 및
상기 에피택시 반응기로부터 상기 에피택셜 층을 갖는 상기 반도체 웨이퍼를 제거하는 단계
를 포함한다.
제안된 장치의 사용은 서셉터 상의 반도체 웨이퍼의 하강 및 서셉터로부터의 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼의 상승의 과정에서 입자의 형성을 억제하고, 특히 반도체 웨이퍼의 후방 측면, 또는 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼의 후방 측면이 입자에 의해 오염되는 것을 회피한다. 또한, 그 설계로 인해, 장치의 편심, 방사형 플레이 및 수직 플레이와 같은 특성은 최소화된다.
장치는 특히, 웨이퍼 리프팅 핀이 서셉터 내의 종 방향 구멍을 통해 선형으로 안내되면서 이동되는 방식으로 구성된다. 우세한(prevailing) 작동 온도와 관계없이 마찰로 인한 입자 형성이 억제된다.
적어도 3개의 서셉터 반송 아암은 바람직하게는, 서셉터 반송 샤프트의 상단부에 고정된 일체형 요소에 의해 형성된다. 서셉터 반송 샤프트 상에 나사 조임되는(screwed) 석영으로 제조된 별 형상의 요소가 특히 바람직하다. 그러나, 별 형상의 요소는 또한 다수의 부품으로 이루어질 수 있고, 서셉터 반송 샤프트 상에 장착된, 예를 들어 나사 조임된 석영으로 제조된 스트럿(strut)을 포함할 수 있다.
가이드 슬리브는 서셉터 반송 아암에 앵커링, 예를 들어 나사 조임되어, 필요할 때 쉽게 교체될 수 있다. 가이드 슬리브는 바람직하게는 연마된 내부면을 가지며, 바람직하게는 석영으로 구성된다. 내부면의 평균 조도 Ra는 0.4 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 가이드 슬리브 및 가이드 슬리브 내의 가이드 요소 - 가이드 슬리브의 양단부에서 돌출됨 - 는 선형으로 안내되는 웨이퍼 리프트 핀의 이동을 보장하는 선형 슬라이딩 베어링을 각각 형성한다. 로드 형상의 가이드 요소는 가이드 슬리브와 동일한 재료로 구성되고, 평균 조도 Ra가 마찬가지로 바람직하게는 0.4㎛ 이하인 외부면을 가진다. 따라서, 가이드 슬리브와 가이드 요소 사이에 어떠한 마찰도 거의 발생하지 않아, 마찬가지로 어떠한 입자도 거의 형성되지 않으며, 적어도 서셉터 및 그 위에 놓인 반도체 웨이퍼로부터 충분한 거리에 있는 위치에만 전혀 없다면, 입자에 의한 반도체 웨이퍼의 후방 측면의 오염이 배제된다. 특히, 가이드 슬리브 및 가이드 요소 및 종 방향 구멍의 배열은 웨이퍼 리프팅 핀의 상승 및 하강 동안 반도체 웨이퍼의 바로 근처에 입자가 생성되는 것을 방지한다. 또한, 웨이퍼 리프팅 핀이 수직 위치로부터 의도하지 않은 기울여지는 것이 마찬가지로 불가능하다.
바람직하게 T 형상의 단면을 갖는 상단부를 갖는 웨이퍼 리프팅 핀은 상단부에 가이드 요소를 갖는 가이드 요소의 보어 내로 삽입된다. 웨이퍼 리프팅 핀 및 가이드 요소의 보어는 웨이퍼 리프팅 핀이 상온에서 가이드 요소의 보어 내로 삽입될 때 센터링되는 방식으로 치수가 정해지는 것이 바람직하다. 바람직한 구성에 따르면, 웨이퍼 리프팅 핀은 가이드 요소와는 상이한 열 팽창을 갖는 상이한 재료, 바람직하게는 실리콘 카바이드로 제조된다. 이 경우에, 웨이퍼 리프팅 핀 및 가이드 요소의 제조 공차(tolerance)는 또한, 에피택셜 층의 증착 동안에 설정되는 온도에서 웨이퍼 리프팅 핀이 가이드 요소에 클램핑 방식으로 연결되는 방식으로 치수가 정해진다. 바람직하게는, 클램핑 연결은 900 ℃보다 높은 온도에서 얻어진다. 클램핑 연결로 인해 웨이퍼 리프팅 핀은 방사형 플레이가 없고, 이는 입자 형성을 억제하는 것에 기여한다.
또한, 이러한 구성은 웨이퍼 리프팅 핀 및 서셉터 내의 종 방향 구멍이 적어도 실온으로부터 증착 온도까지 연장되는 온도 범위 내에서 정렬된 플러시(flush)를 항상 유지하도록 보장한다. 또한, 웨이퍼 리프팅 핀의 T 형상의 단부가 서셉터 상에 동시에 배치되고 서셉터로부터 상승될 수 있음을 보장한다.
웨이퍼 리프팅 핀을 이동시키기 위해, 웨이퍼 리프팅 샤프트 및 웨이퍼 리프팅 샤프트의 교차 부재의 외측 단부 상에 베어링되는 가이드 요소가 상승 또는 하강된다.
또한, 업라이트(upright) 요소는 서셉터 반송 아암의 외측 단부에 높이 조정가능하게 고정, 바람직하게는 나사 조임된다. 업라이트 요소의 상단부는 축 방향 보어를 가지며, 이 축 방향 보어 내로 서셉터 지지 핀이 삽입되고, 서셉터 지지 핀의 헤드는 바람직하게는 구형으로 라운딩된다. 서셉터의 후방 측면 상에, 서셉터 지지 핀의 구형으로 라운딩된 헤드를 수용하기위한 길게 늘어난(elongate) 베이스 표면을 갖는 블라이드 구멍이 있다. 블라인드 구멍의 길이 및 폭은 블라인드 구멍의 개방 방향으로 증가한다. 바람직하게는, 블라인드 구멍은 서셉터 지지 핀에 대한 각기둥형 윤곽(prismatic contour)을 갖는 베이스를 형성한다. 이러한 구성은 서셉터의 저 마찰 방사형 이동, 특히 서셉터 재료의 열 팽창에 의해 개시되는 셀프-센터링 이동을 가능하게 한다.
서셉터는 바람직하게는 플레이트 형상의 단면을 가지고, 서셉터의 저면 뿐만아니라 레지(ledge)로서 구성된 환형의 베어링 표면을 포함한다. 반도체 웨이퍼는 환형의 베어링 표면 상에 후방 측면을 가지는 에지 영역 내에 베어링되고, 서셉터 저면으로부터 짧은 거리에 있다. 서셉터는 일체로 구성되거나, 링 및 평평한 서셉터 저면에 의해 형성될 수 있고, 이 경우 링은 평편한 서셉터 저면 상에 베어링된다. 종 방향 구멍 및 블라이드 구멍은 서셉터 저면 내에 배치된다.
본 발명에 따른 방법의 상술된 실시예와 관련하여 나타낸 피처는 본 발명에 따른 장치에 대응하여 적용될 수 있다. 반대로, 본 발명에 따른 장치의 상술된 실시예와 관련하여 나타낸 피처는 본 발명에 따른 방법에 대응하여 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 이들 및 다른 피처들은 도면 및 청구항의 설명에서 설명될 것이다. 개별 피처는 본 발명의 실시예로서 개별적으로 또는 조합하여 구현될 수 있다. 또한, 이들은 독립적으로 보호가능한 유리한 실시예를 기술할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피처를 갖는 장치를 통한 단면도이다.
도 2, 도 3 및 도 4는 도 1에 따른 장치의 개별적인 피처를 확대도로 도시한다.
도 1에 따른 장치는 서셉터 반송 샤프트(4) 및 웨이퍼 리프팅 샤프트(2)를 포함한다. 서로 동일한 거리를 갖는 서셉터 반송 아암(5)이, 서셉터 반송 샤프트(4)의 상단부에 나사 조임되는, 일체형 별 형상의 요소를 형성하도록 결합된다. 웨이퍼 리프팅 샤프트(2)는 반경 반향으로 상향하여 돌출된 교차 부재를 포함하고, 그 단부 상에 가이드 요소(8)를 지지하기 위한 플랫폼을 제공한다. 가이드 요소(8)는 서셉터 반송 아암(5)에 앵커링된 가이드 슬리브(7)를 관통하여 끼워진다. 가이드 요소(8)의 상단부는 보어를 가지고, 보어 내로 웨이퍼 리프팅 핀(3)이 삽입된다. 웨이퍼 리프팅 핀(3)은 서셉터(1) 내의 종 방향 구멍(11)을 관통하여 연장된다. 후방 측면 상에, 서셉터(1)는 길게 늘어난 베이스 표면을 갖는 블라인드 구멍(12)을 가지고, 서셉터 지지 핀(6)의 구형으로 라운딩된 헤드(10) 상에서 베어링된다. 서셉터 지지 핀(6)은 업라이트 요소(9)의 상단부에서 축 방향 보어 내로 삽입된다. 업라이트 요소(9)는 서셉터 반송 아암(5)의 외측 단부에서 서셉터 반송 아암(5) 상에 높이 조정가능하게 고정된다.
도 2는 보어가 제공되는 가이드 요소(8)의 상단부의 확대도를 도시하고, 웨이퍼 리프팅 핀(3)의 하단부는 보어 내로 삽입된다. 이 영역은 서클 및 문자 A를 이용하여 도 1에 표시된다.
도 3은 서셉터 반송 아암(5)에 앵커링된 가이드 슬리브(7), 및 가이드 슬리브(7)를 관통하여 끼워지고 웨이퍼 리프팅 샤프트(2)의 교차 부재의 플랫폼 상의 하단부에서 지지되는 가이드 요소(8)의 일부의 확대도를 도시한다. 이 영역은 서클 및 문자 B를 이용하여 도 1에 표시된다.
도 4는 서셉터 지지 핀(6)의 상단부, 및 서셉터(1)의 후방 측면에 블라인드 구멍(12)으로 돌출하는 서셉터 지지 핀의 원형으로 라운딩된 헤드(10)의 확대도를 도시한다. 이 영역은 서클 및 문자 C를 이용하여 도 1에 표시된다.
예시적인 실시예의 상기 설명은 예시의 방식으로 이해되어야 한다. 따라서, 이 개시는 한편으로 당업자가 본 발명 및 그와 관련된 이점을 이해할 수 있게 하고, 다른 한편으로는 기술된 구조 및 방법에 대한 변경 및 수정을 포함하고, 이러한 변경 및 수정은 또한 당업자의 이해 내에서 명백하다. 따라서, 그러한 모든 변경 및 수정뿐아니라 동등물은 청구 범위의 보호 범위에 의해 포함되도록 의도된다.
1 서셉터
2 웨이퍼 리프팅 샤프트
3 웨이퍼 리프팅 핀
4 서셉터 반송 샤프트
5 서셉터 반송 아암
6 서셉터 지지 핀
7 가이드 슬리브
8 가이드 요소
9 업라이트 요소
10 구형으로 라운딩된 헤드
11 종 방향 구멍
12 블라인드 구멍

Claims (7)

  1. 에피택시 반응기에서 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치에 있어서,
    서셉터(susceptor);
    상기 서셉터를 관통하여 연장되는 종 방향(longitudinal) 구멍;
    웨이퍼 리프팅 샤프트;
    상기 종 방향 구멍을 통해 안내되는 웨이퍼 리프팅 핀;
    서셉터 반송 샤프트;
    서셉터 반송 아암(arm);
    서셉터 지지 핀;
    서셉터 반송 아암에 앵커링된 가이드 슬리브; 및
    상기 가이드 슬리브로부터 돌출하고, 상단부에 상기 웨이퍼 리프팅 핀이 삽입되는 보어(bore)를 가지며, 상기 웨이퍼 리프팅 샤프트에 의해 상기 웨이퍼 리프팅 핀과 함께 상승 및 하강될 수 있는 가이드 요소
    를 포함하는, 반도체 웨이퍼 취급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서셉터 반송 아암은 상기 서셉터 반송 샤프트의 상단부에 나사 조임되는(screwed), 일체형 별 형상의 요소를 형성하는 것인, 반도체 웨이퍼 취급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 요소 및 상기 웨이퍼 리프팅 핀은 상이한 열 팽창을 가지며, 900°C보다 높은 온도에서 상기 가이드 요소와 상기 웨이퍼 리프팅 핀 사이에 클램핑 연결이 형성되는 방식으로 치수가 정해지는 공차(tolerance)를 가지고 제조되는 것인, 반도체 웨이퍼 취급 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서셉터 반송 아암의 외측 단부에서 상기 서셉터 반송 아암에 높이 조절가능하게 연결되고, 상기 서셉터 지지 핀이 삽입되는 축 방향 보어를 갖는 업라이트(upright) 요소
    를 포함하고,
    상기 서셉터 지지 핀은 구형으로 라운딩된 헤드를 갖는 것인, 반도체 웨이퍼 취급 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서셉터 지지 핀의 상기 구형으로 라운딩된 헤드를 수용하기 위해 상기 서셉터의 후방 측에 길게 늘어난(elongate) 블라인드 구멍
    을 포함하고,
    상기 블라인드 구멍의 길이 및 폭은 상기 블라인드 구멍의 개구 방향으로 증가하는 것인, 반도체 웨이퍼 취급 장치.
  6. 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법에 있어서,
    에피택시 반응기에서 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제공하는 단계;
    상기 웨이퍼 리프팅 핀 상에 반도체 웨이퍼를 배치하는 단계;
    상기 웨이퍼 리프팅 핀을 하강시킴으로써 상기 서셉터 상에 상기 반도체 웨이퍼를 배치하는 단계;
    상기 반도체 웨이퍼 상에 상기 에피택셜 층을 증착하는 단계;
    상기 웨이퍼 리프팅 핀을 상승시킴으로써 상기 서셉터로부터 상기 에피택셜 층을 가지는 결과의(resulting) 반도체 웨이퍼를 상승시키는 단계; 및
    상기 에피택시 반응기로부터 상기 에피택셜 층을 가지는 반도체 웨이퍼를 제거하는 단계
    를 포함하는, 반도체 웨이퍼 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    단결정 실리콘의 반도체 웨이퍼 상에 실리콘 에피택셜 층을 증착하는 단계
    를 포함하는, 반도체 웨이퍼 제조 방법.
KR1020197004147A 2016-07-13 2017-07-03 에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법 KR102283740B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016212780.2 2016-07-13
DE102016212780.2A DE102016212780A1 (de) 2016-07-13 2016-07-13 Vorrichtung zur Handhabung einer Halbleiterscheibe in einem Epitaxie-Reaktor und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit epitaktischer Schicht
PCT/EP2017/066437 WO2018010986A1 (de) 2016-07-13 2017-07-03 Vorrichtung zur handhabung einer halbleiterscheibe in einem epitaxie-reaktor und verfahren zur herstellung einer halbleiterscheibe mit epitaktischer schicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190026898A true KR20190026898A (ko) 2019-03-13
KR102283740B1 KR102283740B1 (ko) 2021-08-02

Family

ID=59337638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197004147A KR102283740B1 (ko) 2016-07-13 2017-07-03 에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11302565B2 (ko)
EP (1) EP3485508B1 (ko)
JP (1) JP6794526B2 (ko)
KR (1) KR102283740B1 (ko)
CN (1) CN109478532B (ko)
DE (1) DE102016212780A1 (ko)
SG (1) SG11201810783UA (ko)
TW (1) TWI654035B (ko)
WO (1) WO2018010986A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230029481A (ko) * 2021-08-14 2023-03-03 램 리써치 코포레이션 반도체 제조 툴들에서 사용하기 위한 클록 가능한 (clockable) 기판 프로세싱 페데스탈
US11798789B2 (en) 2018-08-13 2023-10-24 Lam Research Corporation Replaceable and/or collapsible edge ring assemblies for plasma sheath tuning incorporating edge ring positioning and centering features

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020177967A (ja) * 2019-04-16 2020-10-29 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP2021012944A (ja) * 2019-07-05 2021-02-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板の受け渡し方法
CN111739820B (zh) * 2020-06-08 2023-05-16 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体设备的反应腔室
EP4009358A1 (en) * 2020-12-04 2022-06-08 ASM IP Holding B.V. High performance susceptor apparatus
CN113684470B (zh) * 2021-08-20 2024-03-26 长鑫存储技术有限公司 硅片载台、沉积方法、及薄膜沉积设备
US20240038575A1 (en) * 2022-07-27 2024-02-01 Applied Materials, Inc. Thickness uniformity improvement kit for thermally sensitive epitaxial processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100855A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶ウェーハ処理装置、シリコン単結晶ウェーハおよびシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
KR20050042970A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 주식회사 에이디피엔지니어링 교체가 용이한 기판 승강핀
KR100660416B1 (ko) * 1997-11-03 2006-12-22 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 개량된 저질량 웨이퍼 지지 시스템
KR101432916B1 (ko) * 2013-01-04 2014-08-21 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 리프트 장치

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2821088B2 (ja) * 1994-03-24 1998-11-05 川崎製鉄株式会社 ウェーハ載置台
US6190113B1 (en) 1997-04-30 2001-02-20 Applied Materials, Inc. Quartz pin lift for single wafer chemical vapor deposition/etch process chamber
JP3456890B2 (ja) 1998-01-16 2003-10-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP3602324B2 (ja) * 1998-02-17 2004-12-15 アルプス電気株式会社 プラズマ処理装置
JP3076791B2 (ja) 1998-10-19 2000-08-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体製造装置
JP3398936B2 (ja) 1999-04-09 2003-04-21 日本エー・エス・エム株式会社 半導体処理装置
WO2001006031A1 (en) * 1999-07-14 2001-01-25 Seh America, Inc. Susceptorless semiconductor wafer support and reactor system for epitaxial layer growth
AU4823100A (en) * 1999-07-14 2001-02-05 Seh America, Inc. Susceptorless semiconductor wafer epitaxial layer growth method
US6572708B2 (en) * 2000-02-28 2003-06-03 Applied Materials Inc. Semiconductor wafer support lift-pin assembly
JP2001313329A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Applied Materials Inc 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
JP4477784B2 (ja) * 2001-02-02 2010-06-09 東京エレクトロン株式会社 被処理体の載置機構
JP4260630B2 (ja) * 2001-10-16 2009-04-30 東京エレクトロン株式会社 被処理体の昇降機構及びこれを用いた処理装置
US20030168174A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-11 Foree Michael Todd Gas cushion susceptor system
US20030178145A1 (en) * 2002-03-25 2003-09-25 Applied Materials, Inc. Closed hole edge lift pin and susceptor for wafer process chambers
JP3996502B2 (ja) * 2002-12-27 2007-10-24 株式会社アルバック 熱板表面のカバー機構を備えた処理装置
JP4354243B2 (ja) * 2003-04-21 2009-10-28 東京エレクトロン株式会社 被処理体の昇降機構及び処理装置
CN1296878C (zh) 2003-11-04 2007-01-24 爱德牌工程有限公司 平板显示器制造装置
JP4575262B2 (ja) * 2005-09-22 2010-11-04 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 ウェーハ支持構造及びウェーハ製造装置
WO2007080779A1 (ja) * 2006-01-12 2007-07-19 Nikon Corporation 物体搬送装置、露光装置、物体温調装置、物体搬送方法、及びマイクロデバイスの製造方法
JP5073230B2 (ja) 2006-06-20 2012-11-14 東京応化工業株式会社 支持ピン
KR100840971B1 (ko) 2007-02-28 2008-06-24 세메스 주식회사 기판 서포트 및 이를 갖는 기판 코팅 장치
JP5148955B2 (ja) * 2007-09-11 2013-02-20 東京エレクトロン株式会社 基板載置機構及び基板処理装置
JP5092975B2 (ja) * 2008-07-31 2012-12-05 株式会社Ｓｕｍｃｏ エピタキシャルウェーハの製造方法
US7964038B2 (en) 2008-10-02 2011-06-21 Applied Materials, Inc. Apparatus for improved azimuthal thermal uniformity of a substrate
US20100101491A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 Asm Japan K.K. Wafer lift pins suspended and supported at underside of susceptor
US9011602B2 (en) * 2009-01-29 2015-04-21 Lam Research Corporation Pin lifting system
KR101308318B1 (ko) * 2011-11-10 2013-09-17 주식회사 엘지실트론 에피텍셜 반응기 및 에피텍셜 반응기의 써셉터 지지장치
JP5811355B2 (ja) 2012-04-24 2015-11-11 信越半導体株式会社 エピタキシャルウェーハ製造装置およびそれを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法
KR20140013239A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 주식회사 엘지실트론 에피텍셜 반응기
US9123765B2 (en) 2013-03-11 2015-09-01 Applied Materials, Inc. Susceptor support shaft for improved wafer temperature uniformity and process repeatability
US10195704B2 (en) * 2013-03-15 2019-02-05 Infineon Technologies Ag Lift pin for substrate processing
WO2014143499A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Susceptor support shaft with uniformity tuning lenses for epi process
JP5386046B1 (ja) * 2013-03-27 2014-01-15 エピクルー株式会社 サセプタ支持部およびこのサセプタ支持部を備えるエピタキシャル成長装置
KR102197189B1 (ko) 2013-05-28 2020-12-31 주성엔지니어링(주) 기판 지지 장치
KR101555670B1 (ko) 2013-07-08 2015-09-25 이병칠 오븐챔버의 리프트 하우징유닛

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100660416B1 (ko) * 1997-11-03 2006-12-22 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 개량된 저질량 웨이퍼 지지 시스템
JP2003100855A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶ウェーハ処理装置、シリコン単結晶ウェーハおよびシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
KR20050042970A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 주식회사 에이디피엔지니어링 교체가 용이한 기판 승강핀
KR101432916B1 (ko) * 2013-01-04 2014-08-21 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 리프트 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11798789B2 (en) 2018-08-13 2023-10-24 Lam Research Corporation Replaceable and/or collapsible edge ring assemblies for plasma sheath tuning incorporating edge ring positioning and centering features
KR20230029481A (ko) * 2021-08-14 2023-03-03 램 리써치 코포레이션 반도체 제조 툴들에서 사용하기 위한 클록 가능한 (clockable) 기판 프로세싱 페데스탈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3485508B1 (de) 2020-09-02
SG11201810783UA (en) 2019-01-30
US20190311941A1 (en) 2019-10-10
TWI654035B (zh) 2019-03-21
EP3485508A1 (de) 2019-05-22
CN109478532A (zh) 2019-03-15
DE102016212780A1 (de) 2018-01-18
US11302565B2 (en) 2022-04-12
JP2019522904A (ja) 2019-08-15
KR102283740B1 (ko) 2021-08-02
TW201801802A (zh) 2018-01-16
CN109478532B (zh) 2023-05-26
JP6794526B2 (ja) 2020-12-02
WO2018010986A1 (de) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102283740B1 (ko) 에피택시 반응기에서의 반도체 웨이퍼를 취급하는 장치 및 에피택셜 층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하는 방법
CN107851560B (zh) 基座、外延生长装置、及外延晶圆
EP3363044B1 (en) Substrate carrier system
JP5926730B2 (ja) 改良されたウェハキャリア
EP3084818B1 (en) Substrate support apparatus having reduced substrate particle generation
CN100386847C (zh) 晶片保持架
KR102274677B1 (ko) 기판을 접합하기 위한 장치 및 방법
US20080041798A1 (en) Wafer Platform
KR20170098331A (ko) 자가 중심설정 서셉터 링 조립체
CN108604539B (zh) 外延生长装置和保持部件
TWI822964B (zh) 可更換的端效器接觸墊、端效器及維護方法
KR20180082582A (ko) 증착 챔버 내에 에피택셜층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 방법, 에피택셜층을 갖는 반도체 웨이퍼를 제조하기 위한 장치, 및 에피택셜층을 갖는 반도체 웨이퍼
KR100838873B1 (ko) 기판 지지 어셈블리용 실리콘 카바이드 슬리브
TWI728554B (zh) 氣相沈積裝置及磊晶矽晶圓的製造方法
TWI750532B (zh) 晶圓傳送裝置、氣相成長裝置、晶圓傳送方法及磊晶矽晶圓的製造方法
JP5218039B2 (ja) 気相成長装置
JP4305465B2 (ja) ウェーハの処理装置
TWI661506B (zh) 用於在晶圓載具上將晶圓定向之裝置以及使用此裝置以將晶圓放置到晶圓載具的方法
JP2005101241A (ja) 位置決め部材および容器の支持台

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant