KR20190066069A - 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비 - Google Patents

어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR20190066069A
KR20190066069A KR1020197014678A KR20197014678A KR20190066069A KR 20190066069 A KR20190066069 A KR 20190066069A KR 1020197014678 A KR1020197014678 A KR 1020197014678A KR 20197014678 A KR20197014678 A KR 20197014678A KR 20190066069 A KR20190066069 A KR 20190066069A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
wafer
process chamber
gas
subchamber
Prior art date
Application number
KR1020197014678A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102252118B1 (ko
Inventor
즈민 바이
치앙 리
빈 덩
위춘 덩
허우궁 왕
페이쥔 딩
Original Assignee
베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
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 베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디. filed Critical 베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
Publication of KR20190066069A publication Critical patent/KR20190066069A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102252118B1 publication Critical patent/KR102252118B1/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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
    • 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
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal 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
    • H01L21/02—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
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • 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
    • H01L21/34—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 not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/477—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
    • H01L21/67011—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
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • 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
    • 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
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • 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
    • H01L21/677—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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

본 발명은 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장치를 제공한다. 상기 방법은 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서, 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 하는 단계를 포함함으로써, 웨이퍼의 어닐링 공정 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 높일 수 있다.

Description

어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비
본 발명은 반도체 장비 제조 기술분야에 관한 것으로, 구체적으로는 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비에 관한 것이다.
집적회로 시장이 급속히 발전함에 따라, 칩 생산성에 대한 수요로 장비 제조업체에 새로운 시장 기회가 온 한편, 장비 제조업체의 기존 및 미래지향적 기술 능력에 대한 요구는 더욱 높아졌다. 장비 생산성이란 작업시간 동안 장비가 생산한 우수한 제품의 수를 말하며, 이는 장비의 가공 능력을 반영하는 중요한 기술적 매개변수이다.
도 1은 종래의 공정 챔버의 구조설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 공정 챔버는 전구(31) 및 히터(32) 이 2개의 가열 유닛을 포함하기에 듀얼모드 가열방식이라고 칭한다. 전구(31)는 챔버의 온도 상승 속도를 높이고 온도 균일성을 유지할 수 있다. 공정 챔버(3)는 석영 커버(33) 및 챔버(34)를 더 포함하며, 양자는 밀봉 링(도시되지 않음)을 통해 밀봉되어 챔버(34) 내에 진공 환경을 형성할 수 있다. 챔버(34) 상에는 웨이퍼가 통과할 수 있는 출입구(35)가 더 설치되어 있고, 챔버(34) 내에는 실린더(37)와 연결되는 웨이퍼 톱 핑거(36)가 더 설치되어 있다. 실린더(37)의 구동 하에, 웨이퍼 톱 핑거(36)는 로봇과 감합해 웨이퍼를 히터(32) 상에 전달할 수 있다. 어닐링 공정 과정에서, 먼저 웨이퍼를 챔버(34) 안의 히터(32)로 전송한 후 어닐링 공정을 진행한다. 이 과정에서 공정 가스는 흡입구(38)를 통해 챔버(34)를 통과한 후 배기구의 앵글 밸브(39)를 닫아 챔버(34) 내의 공정 압력을 1~10T로 유지하는데, 이는 히터(32)가 웨이퍼에 충분히 열을 전달하는 데 도움이 된다.
기존의 어닐링 공정은 아래와 같은 문제가 있다.
공정 가스는 웨이퍼가 챔버(34)로 들어간 후에 통과하며 공정 가스의 온도가 낮으므로, 챔버(34) 내의 온도가 변동되어 웨이퍼의 어닐링에 영향을 미치게 된다. 또한, 공정 가스가 통과한 후 챔버(34) 내의 압력이 안정된 후에야 챔버(34) 내의 온도가 서서히 안정되므로, 온도 변동 시간이 길면 장비의 생산성에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 짧은 시간의 어닐링 공정의 경우에는 챔버(34) 내의 온도 변동으로 인해 공정 요건을 충족시킬 수 없다.
본 발명은 종래기술에 존재하는 상기 결함을 극복하기 위해, 공정 챔버 내의 온도 변동이 크고 장비 생산성이 낮은 문제점을 해결하는 데 사용되는 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비를 제공한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래와 같은 기술방안을 채택했다.
본 발명은, 웨이퍼가 공정 챔버 내로 전해지기 전, 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정 중에 상기 공정 챔버 내의 압력을 사전설정 역치로 유지하는 단계를 포함하는 어닐링 공정 방법을 제공한다.
바람직하게는, 웨이퍼를 공정 챔버에 전달하기 전에 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 상기 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하며;
웨이퍼를 공정 챔버에 전달한 후, 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서, 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고 상기 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다.
바람직하게는, 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어함으로써 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다.
바람직하게는, 상기 방법은 사전설정 수량의 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행한 후 상기 공정 챔버에 대해 진공처리하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 사전설정 수량은 25~50개이다.
바람직하게는, 상기 제 1 가스는 N2이고 상기 제 2 가스는 N2와 H2의 혼합가스이다.
바람직하게는, 상기 제 1 가스의 유량은 100~500sccm이고 상기 제 2 가스 내의 N2의 유량은 1000sccm이며, 상기 제 2 가스의 H2의 유량은 300sccm이다.
바람직하게는, 상기 사전설정 역치는 1Torr~10Torr이다.
바람직하게는, 상기 사전설정 역치는 2Torr이다.
다른 기술방안으로서, 본 발명은, 웨이퍼가 공정 챔버 내로 전달되기 전, 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서, 상기 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치로 유지되도록 하는 기압 제어 유닛을 포함하는 공정 챔버를 더 제공한다.
바람직하게는, 상기 기압 제어 유닛은,
상기 공정 챔버의 꼭대기부에 설치되어 상기 공정 챔버 내로 가스를 수송하는 흡기 구조;
상기 공정 챔버의 바닥부에 설치되어 상기 공정 챔버 내의 가스를 배출하는 배기 구조;
웨이퍼를 공정 챔버로 전달하기 전에 상기 흡기 구조를 제어해 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 동시에 상기 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하며; 웨이퍼를 공정 챔버로 도입한 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서, 상기 흡기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고, 동시에 상기 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하는 제어기; 를 포함한다.
바람직하게는, 상기 배기 구조 상에는 가스 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치되어 있고,
상기 제어기는 상기 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어해, 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다.
바람직하게는, 상기 공정 챔버는 상기 공정 챔버 내의 압력을 측정해 측정값을 상기 제어기에 발송하는 압력 측정 장치를 더 포함하며;
상기 제어기는 상기 측정값 및 상기 역치에 따라 상기 밸브의 개방 정도를 조절한다.
바람직하게는, 상기 공정 챔버는 챔버 본체를 더 포함하고, 상기 챔버 본체 상에는 적어도 2개의 공정 서브 챔버가 설치되어 있으며, 상기 적어도 2개의 공정 서브 챔버는 연통된 상태를 유지한다.
바람직하게는, 상기 적어도 2개의 공정 서브 챔버는 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버를 포함하고, 상기 제 1 공정 서브 챔버와 제 2 공정 서브 챔버는 구조가 동일하며 수평 방향으로 나란히 설치되고, 양자 사이에는 양자가 연통되는 연결 서브 챔버가 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 흡기 구조는 제 1 배기 구조 및 제 2 흡기 구조를 포함하고, 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조는 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버의 꼭대기부에 설치되어, 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 가스를 수송하며;
상기 배기 구조는 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 포함하고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조는 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버의 바닥부에 설치되어 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버의 가스를 배출하며;
상기 제어기는 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 상기 제 2 공정 서브 챔버로 전달하기 전에 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조를 동시에 제어해 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 가스를 각각 배출하며; 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 상기 제 2 공정 서브 챔버로 전달한 후, 그리고 상기 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼에 대해 각각 어닐링 공정을 진행하는 과정에서, 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 가스를 각각 배출함으로써, 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다.
바람직하게는, 상기 배기 구조 상에는 가스 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치되어 있고; 상기 제어기는 상기 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어해, 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하며;
상기 배기 구조는 배기 매니폴드를 더 포함하고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조는 모두 상기 배기 매니폴드와 연결되며, 상기 밸브는 상기 배기 매니폴드 상에 설치되어 상기 배기 매니폴드의 가스 유량을 조절함으로써 상기 제 1 배기 구조 및 상기 제 2 배기 구조의 가스 유량을 동시에 조절한다.
다른 기술방안으로서, 본 발명은 본 발명에 의해 제공되는 상기 공정 챔버를 포함하는 어닐링 장비를 더 제공한다.
바람직하게는, 전송 플랫폼을 더 포함하며, 상기 공정 챔버는 상기 전송 플랫폼과 연결된다.
바람직하게는, 상기 전송 플랫폼은 사변형이고 상기 공정 챔버는 3개이며, 상기 3개의 공정 챔버는 각각 상기 전송 플랫폼의 3개 측면에 위치한다.
바람직하게는, 상기 전송 플랫폼 상에는 진공 로봇이 설치되어 있고 상기 어닐링 장비는 적재 챔버를 더 포함하며, 상기 적재 챔버는 상기 전송 플랫폼에서 상기 공정 챔버와 연결되지 않는 측면에 위치하고;
상기 진공 로봇은 웨이퍼를 상기 적재 챔버로부터 상기 공정 챔버의 제 1 챔버 및 제 2 챔버 내로 각각 전송하는 데 사용된다.
본 발명은 이하 유익한 효과를 실현할 수 있다.
본 발명에 따른 어닐링 공정 방법은, 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 한다. 즉, 챔버 내의 압력이 줄곧 일정하므로 웨이퍼의 어닐링 공정 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있으므로, 장비 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 공정 챔버는, 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 기압 제어 유닛을 통해 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지되도록 한다. 따라서, 가열유닛이 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 어닐링 장비는 본 발명에 의해 제공되는 상기 공정 챔버를 채택함으로써, 가열유닛이 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있으므로, 장비 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 공정 챔버의 구조에 대한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 어닐링 공정의 흐름도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버의 흡기 구조의 설명도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버의 전체 구조에 대한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어닐링 장비의 구조에 대한 설명도이다.
이하 본 발명의 첨부도면을 조합해 본 발명의 기술방안에 대해 명확하고 완전하게 설명한다. 설명하는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐, 모든 실시예는 아니다. 본 발명의 실시예에 기초해 당업자가 창조적인 노동 없이 획득한 다른 모든 실시예 또한 본 발명의 보호범위 내에 속한다.
본 발명 실시예에 따른 어닐링 공정 방법은, 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 한다. 즉, 챔버 내의 압력이 줄곧 일정하므로, 웨이퍼의 어닐링 공정 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 어닐링 공정 방법도 제공한다. 이하 도 2를 조합해 상기 어닐링 공정 방법에 대해 상세히 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 이하 단계를 포함한다:
S21: 웨이퍼를 공정 챔버로 전달하기 전에 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 상기 공정 챔버의 압력을 사전설정 역치로 유지하는 단계.
구체적으로, 제 1 가스는 N2이다. 상기 제 1 가스의 유량은 100~500sccm이다. 상기 사전설정 역치는 1Torr~10Torr일 수 있으며, 2Torr인 것이 바람직하다.
S22: 웨이퍼를 공정 챔버로 전달한 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서, 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하는 단계.
구체적으로, 제 2 가스는 N2와 H2의 혼합가스이며, 그 중 N2의 유량은 1000sccm이고 H2의 유량은 300sccm이다.
어닐링 공정 과정에서 공정 챔버 내로 가스를 도입하는 동시에 챔버 내의 가스를 배출하므로 챔버 내의 가스는 유동 상태를 띨 수 있고, 이로 인해 웨이퍼 표면의 고온이 발생시키는 오염물을 공정 챔버 밖으로 배출할 수 있으며 나아가 오염물 처리 효율을 높일 수 있다. 선택적으로, 공정 챔버의 배기 유량을 제어함으로써 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지할 수 있다.
설명해야 할 점은, 어닐링 공정 전후에는 안정된 압력으로 제어하므로, 진공 로봇을 사용해 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달할 때 공정 챔버의 슬릿 밸브(slit valve) 양쪽의 압력차 및 웨이퍼 위치를 고려할 필요가 있다는 점이다. 이를 위해, 전송 플랫폼의 전송 챔버 내에 압력계 및 니들 밸브를 설치함으로써 전송 챔버 내의 압력을 공정 챔버의 압력과 동일하도록 조정할 수 있으며, 이를 통해 슬릿 밸브를 개방해 웨이퍼를 취하고 보낼 때 공정 챔버 내의 압력이 변하지 않게 할 수 있다.
상기 단계 S21~S22를 통해 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전에 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시켜 공정 챔버의 압력을 사전설정 역치로 유지하며, 웨이퍼를 공정 챔버로 전송한 후 및 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서, 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시켜 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다. 즉, 챔버 내의 압력이 줄곧 일정하므로 웨이퍼의 어닐링 공정 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 높일 수 있다.
실제 응용에서는 어닐링 공정 과정에서 공정 챔버 내의 가스가 줄곧 유동적이어서, 일부 오염물은 제거할 수 있으나 챔버 내에 약간의 오염물이 남게 되는 것을 막을 수는 없다. 따라서, 일정 시간 공정 챔버를 연속으로 가동시키면 어닐링 공정 과정에서 발생한 오염물이 어느 정도 축적되므로 공정 챔버를 보호해야 할 필요가 있다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 어닐링 공정 방법은 이하 단계를 더 포함한다:
S23: 사전설정 수량의 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행한 후 상기 공정 챔버에 대해 진공처리하는 단계.
구체적으로, 상기 진공은 배경 진공처리 방식을 이용할 수 있다. 즉, 웨이퍼가 공정 챔버 내에 배치되지 않은 경우, 공정 챔버 내의 가스가 완전히 추출될 때까지 공정 챔버를 진공처리함으로써 높은 진공도를 얻는다.
바람직하게는, 상기 사전설정 수량은 25~50개이다. 즉, 25~50개의 웨이퍼에 대해 연속적으로 어닐링 공정을 진행한 후 공정 챔버를 진공처리함으로써 공정 챔버 내에 남아있는 오염물을 추가로 제거할 수 있다.
구체적으로, 진공 로봇 제어용 제어기를 이용해 전송된 웨이퍼의 수량을 셀 수 있다. 각 공정 챔버로 수송된 웨이퍼의 수량이 사전설정 수량 이상일 경우, 상기 공정 챔버에 대해 1차 진공처리를 진행한다. 각 공정 챔버로 수송된 웨이퍼의 수량이 상기 사전설정 수량보다 적을 경우, 계속해서 공정 챔버 내로 웨이퍼를 전송해 어닐링 공정을 진행한다.
다른 기술방안으로서, 본 발명은 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치로 유지되도록 하는 기압 제어 유닛을 포함하는 공정 챔버를 더 제공한다.
본 발명 실시예에 따른 공정 챔버는, 웨이퍼가 공정 챔버 내로 전해지기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 기압 제어 유닛을 통해 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 한다. 이로써, 가열유닛이 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 높일 수 있다.
바람직하게는, 기압 제어 유닛은 공정 챔버 내로 가스를 통과시키는 동시에 챔버 내의 가스를 배출함으로써, 공정 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 한다. 이로써 챔버 내의 가스는 유동 상태를 띨 수 있고, 이로 인해 웨이퍼 표면의 고온이 발생시키는 오염물을 공정 챔버 밖으로 배출할 수 있으며 나아가 오염물 처리 효율을 높일 수 있다. 선택적으로, 공정 챔버의 배기 유량을 제어함으로써 공정 챔버 내의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지할 수 있다.
구체적으로, 기압 제어 유닛은 흡기 구조, 배기 구조 및 제어기를 포함한다. 그 중 흡기 구조는 공정 챔버의 꼭대기부에 설치되어 공정 챔버 내로 가스를 수송하고; 배기 구조는 공정 챔버의 바닥부에 설치되어 공정 챔버 내의 가스를 배출하며; 제어기는 웨이퍼를 공정 챔버로 전달하기 전에 흡기 구조를 제어해 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 동시에 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하며; 웨이퍼를 공정 챔버로 전달한 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서 상기 흡기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고, 동시에 상기 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 한다.
본 실시예에서, 도 3a 및 도 3b를 참조하면 공정 챔버(8)는 챔버 본체(81)를 포함하고, 상기 챔버 본체(81) 상에는 적어도 2개의 공정 서브 챔버가 설치되어 있으며, 2개의 공정 서브 챔버는 연통된 상태를 유지한다. 구체적으로, 2개의 공정 서브 챔버는 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)이며, 제 1 공정 서브 챔버(811)와 제 2 공정 서브 챔버(812)는 구조가 동일하며 수평 방향으로 나란히 설치되고, 양자 사이에는 양자가 연통되는 연결 서브 챔버(813)가 설치되어 있다.
챔버 본체 상에 구조가 동일하며 대칭으로 설치된 2개의 공정 서브 챔버를 개설하고, 연결 챔버를 설치해 2개의 공정 서브 챔버를 연결함으로써, 2개의 공정 서브 챔버 내의 2개의 웨이퍼에 대해 동시에 어닐링 공정을 진행할 수 있으며, 이로써 공정 시간을 절반으로 단축해 공정 효율과 장비 생산성을 높일 수 있다.
추가적으로, 흡기 구조는 제 1 흡기 구조(831) 및 제 2 흡기 구조(832)를 포함하며, 양자는 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)의 꼭대기부에 설치되어, 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내로 가스를 수송한다. 배기 구조는 제 1 흡기 구조(821) 및 제 2 흡기 구조(822)를 포함하며, 양자는 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)의 꼭대기부에 설치되어, 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 가스를 배출한다.
제어기는 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)로 전달하기 전에 제 1 흡기 구조(831) 및 제 2 흡기 구조(832)를 동시에 제어해 각각 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내로 제 1 가스를 통과시키고, 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)를 동시에 제어해 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 가스를 각각 배출하며; 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 상기 제 2 공정 서브 챔버(812)로 전달한 후, 그리고 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼에 대해 각각 어닐링 공정을 진행하는 과정에서, 제 1 흡기 구조(831) 및 제 2 흡기 구조(832)를 동시에 제어해 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내로 제 2 가스를 통과시킴으로써, 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 한다.
상술한 제 1 흡기 구조(831) 및 제 2 흡기구 (832)는 모두 흡기관일 수 있다. 상술한 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)는 모두 배기관일 수 있다.
바람직하게는, 배기 구조 상에는 가스 유량을 조절하기 위한 밸브(83)가 설치되어 있다. 또한, 제어기는 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어해, 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지한다. 쉽게 말해, 밸브의 개방 정도가 클수록 공정 챔버의 배기 유량이 많다. 반대로, 밸브의 개방 정도가 작을수록 공정 챔버의 배기 유량은 적다. 바람직하게는, 밸브(83)는 나비형 밸브일 수 있다.
바람직하게는, 배기 구조는 배기 매니폴드를 더 포함하고, 상기 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)는 모두 배기 매니폴드에 연결되며, 밸브(83)는 상기 배기 매니폴드 상에 설치되어 배기 매니폴드의 가스 유량을 조절함으로써 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)의 가스 유량을 동시에 조절한다.
보다 바람직하게는, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 배기 구조는 배기 매니폴드(823)를 더 포함하고, 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)는 모두 배기 매니폴드(823)에 연결되며, 밸브(83)는 배기 매니폴드(823) 상에 설치되어 배기 매니폴드(823)의 가스 유량을 조절함으로써 제 1 배기 구조(821) 및 제 2 배기 구조(822)의 가스 유량을 동시에 조절한다. 이로써, 제 1 공정 서브 챔버(811)와 제 2 공정 서브 챔버(812)의 배기 유량을 동시에 조절할 수 있다.
제 1 공정 서브 챔버(811), 제 2 공정 서브 챔버(812) 및 연결 챔버(813)는 서로 연통되어 있으므로 3개의 챔버 내의 압력은 동일하다. 그러므로, 공정 챔버 내의 압력을 측정하기 위해 압력 측정 장치를 상기 3개의 챔버 중 임의의 한 챔버 내에 설치할 수 있다. 구체적으로, 제 1 공정 서브 챔버(811), 제 2 공정 서브 챔버(812) 또는 연결 챔버(813) 내에는 압력 측정 장치(도시되지 않음)가 설치되어 있으며, 상기 압력 측정 장치는 공정 챔버 내의 압력을 측정하고 측정값을 제어기에 발송한다. 제어기는 구체적으로 측정값 및 사전설정 역치에 따라 밸브(83)의 개방 정도를 제어함으로써 폐쇄 루프 제어를 구현하고, 나아가 공정 챔버 내의 압력을 보다 정확하게 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 사전 설정 역치는 미리 제어기 내에서 설정할 수 있다. 보통 상기 사전 설정 역치는 1Torr~10Torr일 수 있으며, 2Torr인 것이 바람직하다.
제어기가 측정값이 사전설정 역치보다 크다고 판단하면, 밸브(83)의 개방 정도를 확대해 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)의 배기 유량을 증가시킴으로써 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 압력을 낮춘다. 제어기가 측정값이 역치보다 작다고 판단하면, 밸브(83)의 개방 정도를 축소해 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)의 배기 유량을 감소시킴으로써 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 압력을 높인다. 제어기가 측정값이 사전설정 역치와 같다고 판단하면, 밸브(83)의 현재 개방 정도를 유지해 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)의 배기 유량을 유지함으로써, 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812) 내의 압력을 현재의 수치로 유지한다.
설명해야 할 점은, 본 실시예에서는 공정 서브 챔버가 2개이나 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 점이다. 실제 응용에서는 공정 서브 챔버가 3개, 4개 또는 그 이상일 수 있으며, 3개 이상의 공정 서브 챔버는 연통된 상태를 유지한다. 또한, 연결 챔버, 흡기 구조 및 배기 구조의 수량은 공정 서브 챔버의 수량과 일치해야 한다.
요약하면, 본 발명 실시예에 따른 공정 챔버는 웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서 기압 제어 유닛을 통해 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 하므로, 이로써 가열유닛이 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 높일 수 있다.
다른 기술방안으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예는 공정 챔버(8)를 포함하는 어닐링 장비를 더 제공하며, 상기 공정 챔버(8)는 본 발명의 실시예에서 제공한 상기 공정 챔버를 채택했다.
추가적으로, 어닐링 장비는 전송 플랫폼(1)을 더 포함하며 공정 챔버(8)는 전송 플랫폼(1)과 연결된다.
본 발명의 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 전송 플랫폼(1)은 사변형이고, 장비의 생산성을 보다 향상시키기 위해 공정 챔버(8)는 3개이며 3개의 공정 챔버(8)는 각각 전송 플랫폼(1)의 3개 측면에 위치하는 것이 바람직하다.
각각의 공정 챔버(8)는 전부 2개의 공정 서브 챔버를 포함하므로(즉, 제 1 공정 서브 챔버(811) 및 제 2 공정 서브 챔버(812)), 각각의 공정 챔버(8)는 2개의 웨이퍼에 대해 동시에 어닐링 공정을 진행할 수 있다. 즉, 어닐링 장비는 6개의 웨이퍼에 대해 동시에 어닐링 공정을 진행할 수 있어 장비 생산성을 크게 높일 수 있다. 물론, 실제 응용 시에는 구체적인 수요에 따라 더 많은 공정 서브 챔버를 설치하거나 전송 플랫폼(1)을 오각형 또는 기타 다각형으로 설치해, 공정 챔버(8)의 수량을 더 증가시킴으로써 장비 생산성을 높일 수 있다.
본 실시예에서, 전송 플랫폼(1) 상에는 진공 로봇(VTR)(2)이 설치되어 있고, 어닐링 장비는 적재 챔버(4)를 더 포함하며, 적재 챔버(4)는 전송 플랫폼(1)에서 공정 챔버(8)와 연결되지 않는 측면에 위치한다. 즉, 적재 챔버(4)와 공정 챔버(8)는 전송 플랫폼(1) 주위에 배치되어 전송 플랫폼(1)과 연결된다.
진공 로봇(2)은 웨이퍼를 적재 챔버(4)로부터 공정 챔버(8)의 제 1 챔버(811) 및 제 2 챔버(812) 내로 전송해 어닐링 공정을 진행하는 데 사용된다.
웨이퍼의 어닐링이 완료되면, 진공 로봇(2)을 통해 공정 챔버(8)로부터 꺼낸 후 적재 챔버(4)로 전송한다. 적재 챔버(4)에는 냉수가 도입되므로, 고온 공정 후의 웨이퍼에 대해 냉각을 진행할 수 있다.
본 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이 어닐링 장비는 장비 전방 단부 모듈(EFEM)(5)를 더 포함하며, 장비 전방 단부 모듈(5) 대기환경 내에는 웨이퍼 적재 박스(7)와 적재 챔버(4) 사이로부터 웨이퍼를 전송할 수 있는 대기 전송 로봇(ATR)(6)이 설치되어 있고, 대기 전송 로봇(6) 상에는 로봇 위의 웨이퍼 위치를 교정할 수 있는 클램핑 기구가 설치되어 있다.
설명해야 할 점은, 본 발명의 실시예에 따른 어닐링 장비 각각의 공정 챔버(8)는 서로 독립적이며, 3개의 공정 챔버(8)는 동시에 어닐링 공정을 진행할 수 있고, 실제 생산 수요에 따라서는 3개의 공정 챔버(8) 중 적어도 하나를 선택해 생산에 투입할 수 있다는 점이다. 따라서, 어닐링 장비 사용이 보다 원활해지고 적응성도 훨씬 좋아진다.
요약하면, 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 어닐링 장비는 본 발명의 실시예에 따른 상기 공정 챔버를 채택하므로, 가열유닛이 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행하는 과정에서 가스의 난류에 의한 온도 변동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 챔버 내의 온도가 회복되어 안정되는 시간을 단축할 수 있어, 장비 생산성을 높일 수 있다.
이상 실시방식은 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용한 예시적인 실시방식일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 사상 및 실질적 상황을 벗어나지 않는 전제 하에 당업자는 여러 가지 변형과 개선을 할 수 있으며, 이러한 변형 및 개선 역시 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
1. 전송 플랫폼 2. 진공 로봇 4. 적재 챔버
5. 장비 전방 단부 모듈 6. 대기 전송 로봇 7. 웨이퍼 적재 박스
8. 공정 챔버 31. 전구 32. 히터
33. 석영 커버 34. 챔버 35. 출입구
36, 웨이퍼 톱 핑거 37. 실린더 38. 흡입구
39. 앵글 밸브 81. 챔버 본체 83. 밸브
811. 제 1 공정 서브 챔버 812. 제 2 공정 서브 챔버 813. 연결 서브 챔버
821. 제 1 배기 구조 822. 제 2 배기 구조 823. 배기 매니폴드
831. 제 1 흡기 구조 832. 제 2 흡기 구조

Claims (21)

  1. 어닐링 공정 방법으로서,
    웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전, 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서, 상기 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전에 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 상기 공정 챔버의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하며;
    웨이퍼를 공정 챔버로 전달한 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서, 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고 상기 공정 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어함으로써 공정 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 사전설정 수량의 웨이퍼에 대해 어닐링 공정을 진행한 후 상기 공정 챔버에 대해 진공처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 사전설정 수량은 25 ~ 50개임을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 가스는 N2이고 상기 제 2 가스는 N2와 H2의 혼합가스인 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제 1 가스의 유량은 100~500sccm이고, 상기 제 2 가스 내의 N2의 유량은 1000sccm이며, 상기 제 2 가스의 H2의 유량은 300sccm인 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사전설정 역치는 1 Torr ~ 10 Torr인 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사전설정 역치는 2 Torr인 것을 특징으로 하는, 어닐링 공정 방법.
  10. 공정 챔버로서,
    웨이퍼를 공정 챔버 내로 전달하기 전, 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 과정에서, 상기 공정 챔버 내의 압력이 사전설정 역치를 유지하도록 하는 기압 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기압 제어 유닛은,
    상기 공정 챔버의 꼭대기부에 설치되어 상기 공정 챔버 내로 가스를 수송하는 흡기 구조;
    상기 공정 챔버의 바닥부에 설치되어 상기 공정 챔버 내의 가스를 배출하는 배기 구조;
    웨이퍼를 공정 챔버로 전달하기 전에 상기 흡기 구조를 제어해 공정 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 동시에 상기 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하며; 웨이퍼를 공정 챔버로 도입한 후 및 웨이퍼에 대한 어닐링 공정 과정에서, 상기 흡기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고, 동시에 상기 배기 구조를 제어해 상기 공정 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배기 구조 상에는 가스 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치되어 있고,
    상기 제어기는 상기 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어해, 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내의 압력을 측정하고 측정값을 상기 제어기에 발송하는 압력 측정 장치를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 측정값 및 상기 역치에 따라 상기 밸브의 개방 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    챔버 본체를 더 포함하고, 상기 챔버 본체 상에는 적어도 2개의 공정 서브 챔버가 설치되어 있으며, 상기 적어도 2개의 공정 서브 챔버는 연통된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 공정 서브 챔버는 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버를 포함하고, 상기 제 1 공정 서브 챔버와 제 2 공정 서브 챔버는 구조가 동일하며 수평 방향으로 나란히 설치되고, 양자 사이에는 양자가 연통되는 연결 서브 챔버가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 흡기 구조는 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조를 포함하고, 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조는 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버의 꼭대기부에 설치되어 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 가스를 수송하며;
    상기 배기 구조는 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 포함하고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조는 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버의 바닥부에 설치되어 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버의 가스를 배출하며;
    상기 제어기는 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 상기 제 2 공정 서브 챔버로 전달하기 전에 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조를 동시에 제어해 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 제 1 가스를 통과시키고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 가스를 각각 배출하며; 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼를 각각 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 상기 제 2 공정 서브 챔버로 전달한 후, 그리고 상기 제 1 웨이퍼 및 제 2 웨이퍼에 대해 각각 어닐링 공정을 진행하는 과정에서, 상기 제 1 흡기 구조 및 제 2 흡기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내로 제 2 가스를 통과시키고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조를 동시에 제어해 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 가스를 각각 배출함으로써, 상기 제 1 공정 서브 챔버 및 제 2 공정 서브 챔버 내의 압력이 상기 사전설정 역치를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배기 구조 상에는 가스 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치되어 있고, 상기 제어기는 상기 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 상기 공정 챔버의 배기 유량을 제어해, 공정 챔버의 압력을 상기 사전설정 역치로 유지하며,
    상기 배기 구조는 배기 매니폴드를 더 포함하고, 상기 제 1 배기 구조 및 제 2 배기 구조는 모두 상기 배기 매니폴드에 연결되며, 상기 밸브는 상기 배기 매니폴드 상에 설치되어 상기 배기 매니폴드의 가스 유량을 조정함으로써, 상기 제 1 배기 구조 및 상기 제 2 배기 구조의 가스 유량을 동시에 조절하는 것을 특징으로 하는, 공정 챔버.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 공정 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 장비.
  19. 제18항에 있어서,
    전송 플랫폼을 더 포함하며, 상기 공정 챔버는 상기 전송 플랫폼과 연결되는 것을 특징으로 하는, 어닐링 장비.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전송 플랫폼은 사변형이고 상기 공정 챔버는 3개이며, 상기 3개의 공정 챔버는 각각 상기 전송 플랫폼의 3개 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는, 어닐링 장비.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전송 플랫폼 상에는 진공 로봇이 설치되어 있고, 상기 어닐링 장비는 적재 챔버를 더 포함하며, 상기 적재 챔버는 상기 전송 플랫폼에서 상기 공정 챔버와 연결되지 않는 측면에 위치하고;
    상기 진공 로봇은 웨이퍼를 상기 적재 챔버로부터 상기 공정 챔버의 제 1 챔버 및 제 2 챔버 내로 각각 전송하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는, 어닐링 장비.
KR1020197014678A 2016-11-21 2017-06-15 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비 KR102252118B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611045887.1A CN108091588B (zh) 2016-11-21 2016-11-21 一种退火工艺方法、工艺腔室及退火设备
CN201611045887.1 2016-11-21
PCT/CN2017/088423 WO2018090610A1 (zh) 2016-11-21 2017-06-15 一种退火工艺方法、工艺腔室及退火设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190066069A true KR20190066069A (ko) 2019-06-12
KR102252118B1 KR102252118B1 (ko) 2021-05-13

Family

ID=62145184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197014678A KR102252118B1 (ko) 2016-11-21 2017-06-15 어닐링 공정 방법, 공정 챔버 및 어닐링 장비

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10886142B2 (ko)
JP (1) JP6793903B2 (ko)
KR (1) KR102252118B1 (ko)
CN (1) CN108091588B (ko)
TW (1) TWI697960B (ko)
WO (1) WO2018090610A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110767568B (zh) * 2018-07-26 2022-05-27 北京北方华创微电子装备有限公司 压力调节组件、下电极装置、工艺腔室和半导体处理设备
CN111855113A (zh) * 2020-07-23 2020-10-30 上海华力微电子有限公司 退火机台、漏率检测装置及检测方法
JP7154325B2 (ja) * 2021-01-20 2022-10-17 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008047588A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951601A (en) * 1986-12-19 1990-08-28 Applied Materials, Inc. Multi-chamber integrated process system
JP2002530847A (ja) * 1998-11-13 2002-09-17 マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド 半導体基板を処理する熱処理装置、システム及び方法
JP2001319890A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Toshiba Corp 基板処理装置
US6828234B2 (en) * 2002-03-26 2004-12-07 Applied Materials, Inc. RTP process chamber pressure control
US6803297B2 (en) * 2002-09-20 2004-10-12 Applied Materials, Inc. Optimal spike anneal ambient
KR100584189B1 (ko) * 2005-03-16 2006-05-29 동경 엘렉트론 주식회사 기판가열기능을 구비한 기판 탑재 기구 및 기판 처리 장치
US9064960B2 (en) * 2007-01-31 2015-06-23 Applied Materials, Inc. Selective epitaxy process control
JP4386132B2 (ja) * 2007-02-14 2009-12-16 東京エレクトロン株式会社 被処理体の処理方法及び処理装置
US7605095B2 (en) 2007-02-14 2009-10-20 Tokyo Electron Limited Heat processing method and apparatus for semiconductor process
US7964858B2 (en) * 2008-10-21 2011-06-21 Applied Materials, Inc. Ultraviolet reflector with coolant gas holes and method
WO2014046081A1 (ja) * 2012-09-20 2014-03-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
US20150030771A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 Applied Materials, Inc. Cobalt substrate processing systems, apparatus, and methods
CN103715067B (zh) * 2013-12-31 2016-11-02 北京七星华创电子股份有限公司 一种提高成膜均匀性的方法
JP6298383B2 (ja) * 2014-08-19 2018-03-20 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008047588A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10886142B2 (en) 2021-01-05
US20190259628A1 (en) 2019-08-22
CN108091588A (zh) 2018-05-29
KR102252118B1 (ko) 2021-05-13
CN108091588B (zh) 2019-05-31
TWI697960B (zh) 2020-07-01
WO2018090610A1 (zh) 2018-05-24
JP2019537843A (ja) 2019-12-26
TW201820475A (zh) 2018-06-01
JP6793903B2 (ja) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200333766A1 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method, semiconductor device manufacturing method, and control program
US8623457B2 (en) Vacuum processing system
TWI361723B (en) Processed object processing apparatus, processed object processing method, pressure control method, processed object transfer method, and transfer apparatus
US10886142B2 (en) Annealing method, process chamber and annealing apparatus
KR101880516B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
US20140357085A1 (en) Etching method and non-transitory storage medium
JP5497127B2 (ja) プレート、これを有する基板温度調節装置及びこれを有する基板処理装置。
JP5034138B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
CN104241174B (zh) 片盒腔室、等离子体加工设备及片盒腔室的吹扫方法
US9418866B2 (en) Gas treatment method
TWI805603B (zh) 內壁及基板處理裝置
CN109576784A (zh) 一种SiC外延层的制备方法及装置
CN115418628B (zh) 加热盘的气路系统、控制方法及存储介质
CN110797278B (zh) 微环境的压力控制系统及其控制方法、半导体处理设备
TW201729328A (zh) 裝載鎖定裝置中的基板冷卻方法、基板搬運方法及裝載鎖定裝置
CN109962002A (zh) 半导体干式蚀刻机台及其工艺流程
JP2009260015A (ja) 基板の製造方法及び基板処理装置
US20220119951A1 (en) Substrate processing apparatus, method of processing substrate, method of manufacturing semiconductor device and recording medium
KR102241600B1 (ko) 로드락 챔버 및 이를 구비하는 기판 처리 시스템
JP2008103508A (ja) 半導体デバイスの製造方法
KR200182140Y1 (ko) 저압 화학증착 장치의 진공 시스템
CN111477566A (zh) 改善外延片滑片的装置及方法
TWM630070U (zh) １２吋晶舟盒氣密檢查系統
CN113718331A (zh) 一种用于碳化硅外延薄膜生长的设备及其控制方法
JP2010073714A (ja) 基板処理方法

Legal Events

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