KR20190137935A - 진공 격리 및 사전-프로세싱 환경을 갖는 고압 어닐링 챔버 - Google Patents

진공 격리 및 사전-프로세싱 환경을 갖는 고압 어닐링 챔버 Download PDF

Info

Publication number
KR20190137935A
KR20190137935A KR1020197035331A KR20197035331A KR20190137935A KR 20190137935 A KR20190137935 A KR 20190137935A KR 1020197035331 A KR1020197035331 A KR 1020197035331A KR 20197035331 A KR20197035331 A KR 20197035331A KR 20190137935 A KR20190137935 A KR 20190137935A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
high pressure
disposed
shell
lift plate
Prior art date
Application number
KR1020197035331A
Other languages
English (en)
Inventor
티모시 조셉 프랭클린.
Original Assignee
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 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20190137935A publication Critical patent/KR20190137935A/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
    • H01L21/67098—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
    • H01L21/67—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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4411—Cooling of the reaction chamber walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/061—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with positioning means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • 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
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • 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
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • 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
    • H01L21/67757—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 vertical transfer of a batch of workpieces
    • 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
    • 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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76—Making of isolation regions between components
    • H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
    • H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 상의 갭들 및 트렌치들을 충전하기 위한 방법 및 장치, 및 기판들을 배치 어닐링하기 위한 툴들에 관한 것이다. 일 실시예에서, 배치 프로세싱 챔버가 개시되며, 그 배치 프로세싱 챔버는, 하부 셸; 하부 셸을 통해 형성된 기판 이송 포트; 하부 셸 상에 배치된 상부 셸; 상부 셸 내에 배치된 내측 셸; 내측 셸을 가열하도록 동작하는 가열기; 하부 셸 내에 이동가능하게 배치된 리프트 플레이트; 리프트 플레이트 상에 배치되고, 내측 챔버 내에서 복수의 기판들을 홀딩하도록 구성된 카세트; 및 주입 포트를 포함한다. 내측 셸과 상부 셸은 외측 챔버를 한정하는 한편, 내측 셸과 하부 셸은 외측 챔버에 의해 부분적으로 둘러싸인 내측 챔버를 한정한다. 주입 포트는 내측 챔버 내에 유체를 도입하도록 구성된다.

Description

진공 격리 및 사전-프로세싱 환경을 갖는 고압 어닐링 챔버
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 상의 갭들 및 트렌치(trench)들을 충전(fill)하기 위한 방법 및 장치, 및 기판들을 배치(batch) 어닐링하기 위한 툴들에 관한 것이다.
[0002] 반도체 디바이스 기하형상들은 수십 년 전에 이들이 도입된 이후로 사이즈가 크게 감소되었다. 증가된 디바이스 밀도들은 감소된 공간 치수들을 갖는 구조적 피처(feature)들을 발생시켰다. 현대 반도체 디바이스들의 구조적 피처들을 형성하는 갭들 및 트렌치들의 종횡비(깊이 대 폭의 비율)는 재료로 갭을 충전하는 것이 매우 난제시 된 지점까지 좁아졌다. 이러한 난제에 대한 주요한 기여 요인은 갭에 증착되는 재료가 갭이 완전히 충전되기 전에 갭의 개구에서 막히기 쉬운 경향이 있다는 것이다.
[0003] 따라서, 기판 상의 고-종횡비 갭들 및 트렌치들을 충전하기 위한 개선된 장치 및 방법이 필요하다.
[0004] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 상의 갭들 및 트렌치들을 충전하기 위한 방법 및 장치, 및 기판들을 배치 어닐링하기 위한 툴들에 관한 것이다. 일 실시예에서, 배치 프로세싱 챔버가 개시된다. 배치 프로세싱 챔버는, 하부 셸; 하부 셸을 통해 형성된 기판 이송 포트; 하부 셸 상에 배치된 상부 셸; 상부 셸 내에 배치된 내측 셸; 내측 셸을 가열하도록 동작하는 가열기; 하부 셸 내에 이동가능하게 배치된 리프트 플레이트; 리프트 플레이트 상에 배치되고, 내측 챔버 내에서 복수의 기판들을 홀딩하도록 구성된 카세트; 및 주입 포트를 포함한다. 내측 셸과 상부 셸은 외측 챔버를 한정하는 한편, 내측 셸과 하부 셸은 외측 챔버로부터 격리된 내측 챔버를 한정한다. 주입 포트는 내측 챔버 내에 유체를 도입하도록 구성된다.
[0005] 본 개시내용의 다른 실시예에서, 배치 프로세싱 챔버가 개시된다. 배치 프로세싱 챔버는, 하부 셸; 하부 셸을 통해 형성된 기판 이송 포트; 하부 셸의 최하부 표면에 커플링된 최하부 플레이트; 하부 셸 상에 배치된 상부 셸; 상부 셸 내에 배치된 내측 셸; 내측 셸과 상부 셸에 의해 한정된 외측 챔버; 외측 챔버 내에 배치된 하나 이상의 가열기들; 하부 셸 내에 이동가능하게 배치된 리프트 플레이트; 리프트 플레이트에 커플링된 가열 엘리먼트; 리프트 플레이트 상에 배치되고, 복수의 기판들을 홀딩하도록 구성된 카세트; 내측 셸의 최하부 표면에 제거가능하게 커플링된 주입 링; 주입 링 내에 배치된 주입 포트; 리프트 플레이트에 주입 링을 커플링시키도록 구성된 고압 밀봉부; 고압 밀봉부에 인접하게 배치된 냉각 채널; 주입 링을 통해 형성된 하나 이상의 배출 포트들; 및 원격 플라즈마 소스를 포함한다. 내측 셸은, 고압 구역 및 저압 구역을 갖는 내측 챔버의 일부를 한정한다. 외측 챔버는 내측 챔버로부터 격리된다. 외측 챔버 내에 배치된 하나 이상의 가열기들은 내측 셸을 가열하도록 동작한다. 리프트 플레이트는 고압 구역을 밀봉하도록 상승되고, 고압 구역과 저압 구역 사이의 유체 연통을 가능하게 하도록 하강되도록 구성된다. 주입 링 내에 배치된 주입 포트는 내측 챔버 내에 유체를 도입하도록 구성된다. 고압 밀봉부는 고압 구역에서 리프트 플레이트에 주입 링을 커플링시키도록 구성된다. 하나 이상의 배출 포트들은 내측 챔버를 가로질러 주입 포트와 대면한다. 원격 플라즈마 소스는 내측 챔버에 커플링된다.
[0006] 본 개시내용의 또 다른 실시예에서, 배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 방법이 개시된다. 방법은, 리프트 플레이트 상에 배치된 카세트에 복수의 기판들을 로딩하는 단계 ― 카세트 및 리프트 플레이트는, 복수의 기판들 중 적어도 제1 기판이 기판의 외부 표면 상에서 노출된 유동성 재료를 갖도록, 배치 프로세싱 챔버의 내측 챔버에 배치됨 ―; 내측 챔버의 고압 구역 내의 카세트를 내측 챔버의 저압 구역으로부터 격리시키는 프로세싱 포지션으로 카세트를 상승시키는 단계; 및 제1 기판의 외부 표면 상에서 노출된 유동성 재료를 유동시키는 단계를 포함한다. 유동성 재료를 유동시키는 것은, 약 50 bar 초과의 압력까지 고압 구역을 가압하고, 섭씨 약 450도 초과의 온도까지 제1 기판을 가열하고, 프로세싱 유체에 제1 기판을 노출시키면서 수행된다.
[0007] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0008] 도 1은 카세트가 저압 구역에 있는 배치 프로세싱 챔버의 간략화된 정면 단면도이다.
[0009] 도 2는 카세트가 고압 구역에 있는 배치 프로세싱 챔버의 간략화된 정면 단면도이다.
[0010] 도 3은 배치 프로세싱 챔버의 내측 셸에 연결된 주입 링의 간략화된 정면 단면도이다.
[0011] 도 4는 복수의 기판 저장 슬롯들 상에 복수의 기판들이 배치되어 있는 카세트의 간략화된 정면 단면도이다.
[0012] 도 5는 배치 프로세싱 챔버에서 프로세싱하기 전의 기판의 개략도이다.
[0013] 도 6은 배치 프로세싱 챔버에서 프로세싱한 후의 기판의 개략도이다.
[0014] 도 7은 도 1의 배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 방법의 블록도이다.
[0015] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0016] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 상의 갭들 및 트렌치들을 충전하기 위한 방법 및 장치, 및 유동성 재료들로 고-종횡비 갭들 및 트렌치들을 충전하는 데 특히 적합한, 기판들의 배치 어닐링을 위한 툴들에 관한 것이다.
[0017] 도 1은 배치 프로세싱 챔버의 간략화된 정면 단면도이다. 배치 프로세싱 챔버(100)는 하부 셸(114) 상에 배치된 상부 셸(112)을 갖는다. 내측 셸(113)이 상부 셸(112) 내에 배치되고, 그에 따라, 외측 챔버(110) 및 내측 챔버(120)가 형성된다. 내측 셸(113)과 상부 셸(112)은 외측 챔버(110)를 한정한다. 내측 셸(113)과 하부 셸(114)은 내측 챔버(120)를 한정한다. 외측 챔버(110)는 내측 챔버(120)로부터 격리된다. 최하부 플레이트(170)가 하부 셸(114)의 최하부 표면에 커플링된다. 내측 챔버(120)는 고압 구역(115) 및 저압 구역(117)을 갖는다. 상부 셸(112) 및 하부 셸(114)의 외측부들은 스테인리스 강과 같은(그러나 이에 제한되지는 않음) 내식강(CRS)으로 제조될 수 있다. 내측 셸(113), 상부 셸(112) 및 하부 셸(114) 뿐만 아니라 최하부 플레이트(170)의 내측부들은 HASTELLOY®와 같은(그러나 이에 제한되지는 않음), 부식에 대한 높은 내성을 나타내는 니켈-계 강 합금들로 제조될 수 있다.
[0018] 하나 이상의 가열기들(122)이 외측 챔버(110) 내에 배치된다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 외측 챔버(110) 내의 환경은 가열기들(122)의 성능을 개선하기 위해 진공으로 유지된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 가열기들(122)은 내측 셸(113)에 커플링된다. 다른 실시예들에서, 가열기들(122)은 상부 셸(112)에 커플링될 수 있다. 가열기들(122)은, 가열기들(122)이 턴 온될 때, 가열기들(122)이 내측 셸(113)을 가열하고 그에 따라 내측 챔버(120) 내의 고압 구역(115)을 또한 가열할 수 있도록, 동작가능하다. 가열기들(122)은 저항성 코일, 램프, 세라믹 가열기, 흑연-계 탄소 섬유 복합물(CFC) 가열기, 스테인리스 강 가열기, 또는 알루미늄 가열기일 수 있다. 가열기들(122)로의 전력은 내측 챔버(120)의 온도를 모니터링하는 센서들(미도시)로부터 수신되는 피드백을 통해 제어기(180)에 의해 제어된다.
[0019] 리프트 플레이트(140)가 내측 챔버(120) 내에 배치된다. 리프트 플레이트(140)는 내측 챔버(120)의 최하부 플레이트(170) 상의 하나 이상의 로드(rod)들(142)에 의해 지지된다. 최하부 플레이트(170)는 리프팅 메커니즘(178)에 연결된 플랫폼(176)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 리프팅 메커니즘(178)은 리프트 모터 또는 다른 적합한 선형 액추에이터일 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 벨로즈(172)가 최하부 플레이트(170)에 대해 플랫폼(176)을 밀봉하기 위해 활용된다. 벨로즈(172)는 클램프들과 같은(그러나 이에 제한되지는 않음) 체결 메커니즘에 의해 최하부 플레이트(170)에 부착된다. 따라서, 리프트 플레이트(140)는 내측 챔버(120) 내에서 리프트 플레이트(140)를 상승 및 하강시키는 리프팅 메커니즘(178)에 커플링된다. 리프팅 메커니즘(178)은 고압 구역(115)을 밀봉하기 위해 리프트 플레이트(140)를 상승시킨다. 리프트 플레이트(140) 및 리프팅 메커니즘(178)은 높은 압력, 예컨대 약 50 bar의 압력들에 대하여 기능하도록 구성되며, 그 압력은, 리프트 플레이트(140)가 상승 포지션에 있을 때, 내측 챔버(120)의 고압 구역(115)에서 전형적으로 하향 작용한다. 리프팅 메커니즘(178)은, 고압 구역(115)과 저압 구역(117) 사이의 유체 연통을 가능하게 하고, 배치 프로세싱 챔버(100) 내로 그리고 외부로의 기판 이송을 가능하게 하기 위해, 리프트 플레이트(140)를 하강시킨다. 리프팅 메커니즘(178)의 동작은 제어기(180)에 의해 제어된다.
[0020] 가열 엘리먼트(145)가 리프트 플레이트(140)와 인터페이스된다. 가열 엘리먼트(145)는 프로세싱 뿐만 아니라 사전-프로세싱 동안 내측 챔버(120) 내의 고압 구역(115)을 가열하도록 동작된다. 가열 엘리먼트(145)는 저항성 코일, 램프, 또는 세라믹 가열기일 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 가열 엘리먼트(145)는, 리프트 플레이트(140)에 커플링되거나 또는 리프트 플레이트(140)에 배치된 저항성 가열기이다. 가열 엘리먼트(145)로의 전력은 내측 챔버(120)의 온도를 모니터링하는 센서들(미도시)로부터 수신되는 피드백을 통해 제어기(180)에 의해 제어된다.
[0021] 고압 밀봉부들(135)은 프로세싱을 위해 고압 구역(115)을 밀봉하도록 내측 셸(113)에 대해 리프트 플레이트(140)를 밀봉하는 데 활용된다. 고압 밀봉부(135)는 퍼플루오로엘라스토머와 같은(그러나 이에 제한되지는 않음) 폴리머로 제조될 수 있다. 프로세싱 동안 고압 밀봉부들(135)의 최대 안전-동작 온도 미만으로 고압 밀봉부들(135)을 유지하기 위해, 냉각 채널(337)(도 3)이 고압 밀봉부들(135)에 인접하게 배치된다. 고압 밀봉부들(135)의 열화를 방지하기 위한 온도, 이를테면 섭씨 약 250도 내지 275도로 고압 밀봉부들(135)을 유지하기 위해, 불활성 물질(inert), 유전체, 및 고-성능 열 전달 유체와 같은(그러나 이에 제한되지는 않음) 냉각제가 냉각 채널(337) 내에서 순환될 수 있다. 냉각 채널(337) 내의 냉각제의 유동은 온도 및/또는 유동 센서들(미도시)로부터 수신된 피드백을 통해 제어기(180)에 의해 제어된다.
[0022] 배치 프로세싱 챔버(100)는 적어도 하나의 주입 포트(134) 및 하나 이상의 배출 포트들(136)을 포함한다. 주입 포트(134)는 내측 챔버(120) 내로 유체를 도입하도록 구성되는 한편, 하나 이상의 배출 포트들(136)은 내측 챔버(120)로부터 유체를 제거하도록 구성된다. 주입 포트(134)와 하나 이상의 배출 포트들(136)은, 고압 구역(115) 내에서 기판들을 가로지르는 횡단 유동(cross flow)을 유발하기 위해, 내측 챔버(120)를 가로질러 서로 대면한다.
[0023] 일부 실시예들에서, 내측 셸(113)은 도 3에 도시된 주입 링(130)에 커플링될 수 있으며, 그 주입 링(130)은 내측 챔버(120) 주위에서 원통형 환상 형상을 갖는다. 주입 링(130)은 내측 셸(113)의 최하부 표면에 제거가능하게 커플링된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 주입 포트(134) 및 하나 이상의 배출 포트들(136)은 주입 링(130)에 형성된다. 주입 포트(134)는 주입 링(130)을 통해 형성된 통로(333)를 포함한다. 유입 튜브(132)를 통해 유체 소스(131)에 주입 포트(134)를 커플링시키는 것을 가능하게 하기 위해, 피팅(331)이 통로(333)에 커플링된다. 내측 챔버(120)에 프로세싱 유체를 제공하기 위해, 노즐(339)이 주입 링(130)의 내부 벽 상에서 통로(333)의 단부에 커플링된다. 하나 이상의 배출 포트들(136)은 배출 튜브(138)를 통해 내측 챔버(120) 내의 임의의 유체를 제거하도록 구성된다.
[0024] 주입 링(130)은 체결기들(340)에 의해 내측 셸(113)에 부착된다. 일부 실시예들에서, 체결기들(340)은, 주입 링(130)에 형성된 나사 홀들과 맞물리는, 내측 셸(113)을 통해 형성된 클리어런스 홀들(342)을 통과하는 볼트들이다.
[0025] 도 3에 도시된 실시예에서, 위에서 설명된 바와 같은 고압 밀봉부들(135)은, 리프트 플레이트(140)가 밀봉부들(135)을 압축시키도록 주입 링(130)에 대하여 가압될 때, 프로세싱을 위해 고압 구역(115)을 밀봉하기 위해, 리프트 플레이트(140)와 주입 링(130) 사이에 배치된다. 위에서 설명된 바와 같은 냉각 채널(337)은, 상부 셸(112) 및 내측 셸(113)을 가열하는 가열기들(122)에 의해 생성되는 열로부터 밀봉부들(135)을 격리시키기 위해, 고압 밀봉부들(135)에 인접하게 주입 링(130) 내에 배치된다. 체결기들(340)에 의해 주입 링(130)이 내측 셸(113)에 부착가능하기 때문에, 주입 링(130)은 개별적으로 입수되어 프로세싱 전에 배치 프로세싱 챔버(100)에 부착될 수 있는 구별되는 컴포넌트이다. 이러한 방식으로, 주입 링(130)은, 최소의 비용 및 다운타임으로 배치 프로세싱 챔버(100)가 상이한 프로세스들을 위해 용이하게 재구성될 수 있도록, 상이한 세트의 주입 포트(134) 및 배출 포트들(136)을 갖는 상이한 주입 링(130)으로 교체될 수 있다.
[0026] 카세트(150)는 리프트 플레이트(140) 상에 배치된다. 카세트(150)는 최상부 표면(152), 최하부 표면(154), 및 벽(153)을 갖는다. 카세트(150)의 벽(153)은 복수의 기판 저장 슬롯들(156)을 갖는다. 각각의 기판 저장 슬롯(156)은 그 내부에서 기판(155)을 홀딩하도록 구성된다. 각각의 기판 저장 슬롯(156)은 카세트(150)의 벽(153)을 따라 균등하게 이격된다. 예컨대, 도 4에 도시된 실시예에서, 카세트(150)는 3개의 기판 저장 슬롯들(156)을 나타내며, 그 3개의 기판 저장 슬롯들(156) 각각은 기판(155)을 각각 홀딩한다. 카세트(150)는 24개 이상만큼 많은 기판 저장 슬롯들을 가질 수 있다.
[0027] 하부 셸(114)을 통해 형성된 기판 이송 포트(116)는 카세트(150) 상에 기판들(155)을 로딩하기 위해 활용된다. 기판 이송 포트(116)는 도어(160)를 갖는다. 도어(160)는 기판들(155)이 로딩되기 전에 그리고 로딩된 후에 기판 이송 포트(116)를 덮도록 구성된다. 도어(160)는 수냉될 수 있고 HASTELLOY®와 같은(그러나 이에 제한되지는 않음), 부식에 대한 높은 내성을 나타내는 니켈-계 강 합금들로 제조될 수 있다. 진공 밀봉부들(162)은, 도어(160)가 폐쇄 포지션에 있을 때, 도어(160)와 기판 이송 포트(116)를 밀봉하여 내측 챔버(120) 내로의 공기의 누설을 방지하기 위해 제공된다.
[0028] 도 5 및 도 6은 배치 프로세싱 챔버(100)에서 기판(155)을 프로세싱하기 전 및 기판(155)을 프로세싱한 후의 기판(155)의 일부의 단면도들을 도시한다. 기판(155)은 다수의 트렌치들(557)을 갖는다. 배치 프로세싱 챔버(100)에서 프로세싱하기 전에, 기판(155)은, 기판(155)의 최상부 뿐만 아니라 트렌치들(557)의 측벽들과 최하부 둘 모두 상에 증착된 유동성 재료(558)를 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같이, 유동성 재료(558)는 트렌치들(557)을 완전히 충전하지 않을 수 있다. 유동성 재료(558)는 유전체 재료, 이를테면, 실리콘 탄화물(SiC), 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 탄소 질화물(SiCN), 실리콘 이산화물(SiO2), 실리콘 산탄화물(SiOC), 실리콘 탄소 산질화물(SiOCN), 실리콘 산질화물(SiON), 및/또는 실리콘 질화물(SiN)일 수 있다. 유동성 재료(558)는, 다른 시스템들 중에서, 고-밀도 플라즈마 CVD 시스템, 플라즈마 강화 CVD 시스템, 및/또는 대기압-미만(sub-atmospheric) CVD 시스템을 사용하여 증착될 수 있다. 유동성 층을 형성할 수 있는 CVD 시스템들의 예들은 PRODUCER® 시스템 상의 ETERNA CVD® 및 ULTIMA HDP CVD® 시스템을 포함하며, 이들 둘 모두는 캘리포니아, 산타클라라의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드로부터 입수가능하다. 다른 제조자들로부터의 다른 유사하게 구성된 CVD 시스템들이 또한 활용될 수 있다.
[0029] 도 6에 도시된 바와 같이, 배치 프로세싱 챔버(100) 내의 기판(155)의 프로세싱 동안, 유동성 재료(558)가 트렌치들(557) 내로 유동하여 트렌치들(557)을 충전하도록, 프로세싱 유체(화살표(658)에 의해 도시된 바와 같음)가 기판(155)을 가로질러 유동된다. 프로세싱 유체는 산소-함유 및/또는 질소-함유 가스, 이를테면, 산소, 스팀(steam), 물, 과산화 수소, 및/또는 암모니아를 포함할 수 있다. 산소-함유 및/또는 질소-함유 가스들에 대안적으로 또는 부가하여, 프로세싱 유체는 실리콘-함유 가스를 포함할 수 있다. 스팀은 예컨대 건조 스팀일 수 있다. 일 예에서, 스팀은 과열 스팀(superheated steam)이다. 실리콘-함유 가스의 예들은 유기실리콘, 테트라알킬 오르토실리케이트 가스들, 및 디실록산을 포함한다. 유기실리콘 가스들은 적어도 하나의 탄소-실리콘 결합을 갖는 유기 화합물들의 가스들을 포함한다. 테트라알킬 오르토실리케이트 가스들은 SiO4 4- 이온에 부착된 4개의 알킬기들로 구성된 가스들을 포함한다. 더 구체적으로, 하나 이상의 가스들은 (디메틸실릴)(트리메틸실릴)메탄((Me)3SiCH2SiH(Me)2), 헥사메틸디실란((Me)3SiSi(Me)3), 트리메틸실란((Me)3SiH), 트리메틸실릴클로라이드((Me)3SiCl), 테트라메틸실란((Me)4Si), 테트라에톡시실란((EtO)4Si), 테트라메톡시실란((MeO)4Si), 테트라키스-(트리메틸실릴)실란((Me3Si)4Si), (디메틸아미노)디메틸-실란((Me2N)SiHMe2), 디메틸디에톡시실란((EtO)2Si(Me)2), 디메틸-디메톡시실란((MeO)2Si(Me)2), 메틸트리메톡시실란((MeO)3Si(Me)), 디메톡시테트라메틸-디실록산(((Me)2Si(OMe))2O), 트리스(디메틸아미노)실란((Me2N)3SiH), 비스(디메틸아미노)메틸실란((Me2N)2CH3SiH), 디실록산((SiH3)2O), 및 이들의 조합들일 수 있다.
[0030] 도 1로 돌아가면, 원격 플라즈마 소스(RPS)(190)가 유입구(195)에 의해 내측 챔버(120)에 연결되고, 그리고 가스성 라디칼들을 생성하도록 구성되며, 그 가스성 라디칼들은, 기판들(155)의 하나 이상의 배치들을 프로세싱한 후에, 내측 챔버(120)의 내부를 세정하기 위해 유입구(195)를 통해 내측 챔버(120) 내로 유동한다. 원격 플라즈마 소스(190)는, RF(radio frequency) 또는 VHRF(very high radio frequency) 용량성 커플링 플라즈마(CCP) 소스, 유도성 커플링 플라즈마(ICP) 소스, 마이크로파 유도(MW) 플라즈마 소스, DC 글로 방전 소스, ECR(electron cyclotron resonance) 챔버, 또는 고밀도 플라즈마(HDP) 챔버일 수 있다. 원격 플라즈마 소스(190)는 가스성 라디칼들의 하나 이상의 소스들에 동작가능하게 커플링되며, 여기서, 가스는, 디실란, 암모니아, 수소, 질소, 또는 아르곤 또는 헬륨과 같은 불활성 가스 중 적어도 하나일 수 있다. 제어기(180)는 원격 플라즈마 소스(190)에서 활성화되는 가스성 라디칼들의 생성 뿐만 아니라 분배를 제어한다.
[0031] 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 펌프(125)가 배치 프로세싱 챔버(100)에 연결된다. 진공 펌프(125)는, 배기 파이프(111)를 통해 외측 챔버(110)를 진공배기시키고, 배기 파이프(124)를 통해 내측 챔버(120)의 고압 구역(115)을 진공배기시키고, 배기 파이프(119)를 통해 내측 챔버(120)의 저압 구역(117)을 진공배기시키도록 구성된다. 진공 펌프(125)는 또한, 내측 챔버(120)로부터의 임의의 유체를 제거하기 위해, 하나 이상의 배출 포트(들)(136)에 연결된 배출 튜브(138)에 연결된다. 통기 밸브(126)가 내측 챔버(120)의 고압 구역(115)에 연결된다. 통기 밸브(126)는, 리프트 플레이트(140) 및 카세트(150)를 하강시키기 전에 고압 구역(115)에서 압력이 릴리즈(release)되도록, 통기 파이프(127)를 통해 내측 챔버(120)를 통기시키도록 구성된다. 진공 펌프(125) 및 통기 밸브(126)의 동작은 제어기(180)에 의해 제어된다.
[0032] 제어기(180)는 배치 프로세싱 챔버(100) 뿐만 아니라 원격 플라즈마 소스(190)의 동작을 제어한다. 제어기(180)는 유체 소스(131), 및 내측 챔버(120)의 다양한 파라미터들을 측정하는 센서들(미도시)에 각각 연결 와이어들(181 및 183)에 의해 통신가능하게 연결된다. 제어기(180)는 펌프(125) 및 통기 밸브(126)에 각각 연결 와이어들(185 및 187)에 의해 통신가능하게 연결된다. 제어기(180)는 리프팅 메커니즘(178) 및 원격 플라즈마 소스(190)에 각각 커넥터들(188 및 189)에 의해 통신가능하게 연결된다. 제어기(180)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(182), 메모리(184), 및 지원 회로(186)를 포함한다. CPU(182)는 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서일 수 있다. 메모리(184)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플로피 또는 하드 디스크 드라이브, 또는 다른 형태의 디지털 스토리지일 수 있다. 지원 회로(186)는 CPU(182)에 통상적으로 커플링되고, 캐시, 클록 회로들, 입력/출력 시스템들, 전력 공급부들 등을 포함할 수 있다.
[0033] 배치 프로세싱 챔버(100)는 유리하게, 내측 챔버(120) 내에서 고압 구역(115)과 저압 구역(117) 사이의 격리를 생성하고, 그에 따라, 기판들(155)을 높은 온도로 유지하면서, 프로세싱 유체(658)가 고압 구역(115)에 배치된 기판(155)을 가로질러 유동될 수 있다. 프로세스 동안, 고압 구역(115)은 어닐링 챔버가 되며, 여기서, 기판(155) 상에 이전에 증착된 유동성 재료(558)가 재분배되어, 기판(155)에 형성된 트렌치들(557)을 충전한다.
[0034] 배치 프로세싱 챔버(100)는 복수의 기판들(155)을 동시에 프로세싱하기 위해 활용된다. 복수의 기판들(155)을 로딩하기 전에, 펌프(125)는, 배기 파이프들(111 및 119)을 통해 외측 챔버(110) 및 내측 챔버(120)를 각각 진공배기시키도록, 턴 온되어 연속적으로 동작된다. 외측 챔버(110)와 내측 챔버(120) 둘 모두는 진공으로 진공배기되고, 프로세스 전체에 걸쳐 진공 상태로 유지된다. 진공 펌프(125)에 연결된 배기 파이프(124)는 이 시점에 아직 동작하지 않는다. 동시에, 외측 챔버(110) 내에 배치된 가열기들(122)이 내측 챔버(120)를 가열하도록 동작된다. 리프트 플레이트(140)와 인터페이스된 가열 엘리먼트(145)가 또한, 카세트(150) 상에 로딩되는 기판들(155)이 고압 구역(115) 내로 상승되기 전에 예열되도록 카세트(150)를 가열하기 위해, 적어도 사전-프로세싱 스테이지 동안 동작된다. 이어서, 기판 이송 포트(116)에 대한 도어(160)가 개방되어, 기판 이송 포트(116)를 통해 카세트(150) 상에 복수의 기판들(155)이 로딩된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기판들(155)은 상부에 유동성 재료(558)가 증착되어 있다.
[0035] 복수의 기판들(155)이 카세트(150) 상에 로딩된 후에, 기판 이송 포트(116)에 대한 도어(160)는 폐쇄된다. 진공 밀봉부들(162)은 도어(160)가 폐쇄되면 내측 챔버(120) 내로 공기가 누출되지 않는 것을 보장한다. 사전-프로세싱 스테이지 동안, 유체가 기판들(155)을 습윤화시키기 위해 주입 포트(134)를 통해 내측 챔버(120) 내로 도입될 수 있다. 습윤제는 계면활성제일 수 있다. 습윤제는 프로세싱 동안 카세트(150)에 배치된 기판들(155)과 프로세싱 유체 사이의 더 양호한 상호작용을 제공한다.
[0036] 카세트(150)에 기판들(155)을 로딩한 후에, 리프트 플레이트(140)를 상승시켜서, 그 리프트 플레이트(140) 상에 배치된 카세트(150)를 내측 셸(113) 내의 프로세싱 포지션으로 이동시키기 위해, 리프팅 메커니즘(178)이 활용된다. 리프트 플레이트(140)는, 내측 셸(113) 내에 정의된 내측 챔버(120) 내의 고압 구역(115)을 밀폐하여, 리프트 플레이트(140) 아래에 위치된 저압 구역(117)으로부터 고압 구역(115)을 격리시키기 위해, 내측 셸(113)에 대하여 밀봉된다. 기판들(155)의 프로세싱 동안, 고압 구역(115)의 환경은 고압 구역 내의 프로세싱 유체를 증기 상으로 유지하는 압력 및 온도로 유지된다. 그러한 압력 및 온도는 프로세싱 유체의 조성에 기초하여 선택된다. 일 예에서, 고압 구역(115)은 대기압 초과, 예컨대 약 10 bar 초과의 압력까지 가압된다. 다른 예에서, 고압 구역(115)은 약 10 bar 내지 약 60 bar, 이를테면 약 20 bar 내지 약 50 bar의 압력까지 가압된다. 다른 예에서, 고압 구역(115)은 최대 약 200 bar의 압력까지 가압된다. 프로세싱 동안, 고압 구역(115)은 또한, 외측 챔버(110) 내에 배치된 가열기들(122)에 의해, 높은 온도, 예컨대, 섭씨 225도를 초과하는 온도(카세트(150) 상에 배치된 기판들(155)의 서멀 버짓(thermal budget)에 의해 제한됨), 이를테면 섭씨 약 300도 내지 섭씨 약 450도의 온도로 유지된다. 리프트 플레이트(140)와 인터페이스된 가열 엘리먼트(145)는 기판들(155)의 가열을 보조할 수 있지만, 선택적으로 턴 오프될 수도 있다. 기판들(155)은 주입 포트(134)를 통해 도입되는 프로세싱 유체(658)에 노출된다. 프로세싱 유체(658)는 펌프(125)를 사용하여 하나 이상의 배출 포트들(136)을 통해 제거된다. 기판(155)이 높은 온도로 유지되면서 높은 압력으로 프로세싱 유체(658)에 노출되는 것은, 기판(155) 상에 이전에 증착된 유동성 재료(558)가 재분배되어 기판(155)의 트렌치들(557) 내에 견고하게 패킹(pack)되게 한다.
[0037] 프로세싱 후에, 통기 밸브(126)가 먼저, 통기 파이프(127)를 통해 내측 챔버(120)를 통기시키도록 동작되고, 그에 따라, 고압 구역(115) 내부의 압력이 약 1 atm의 압력까지 점진적으로 감소된다. 고압 구역(115) 내부의 압력이 1 atm의 압력에 도달하면, 통기 밸브(126)가 폐쇄되고, 펌프(125)가 배기 파이프(124)를 통해 고압 구역(115)을 진공배기시키도록 동작된다. 고압 구역(115) 내의 온도를 감소시키고 그에 따라 기판 이송을 위해 기판들(155)이 냉각되기 시작할 수 있게 하기 위해, 외측 챔버(110) 내에 배치된 가열기들(122) 및/또는 리프트 플레이트(140)와 인터페이스된 가열 엘리먼트(145)가 선택적으로 턴 오프될 수 있다. 동시에, 주입 포트(134)가 폐쇄된다. 고압 구역(115)이 진공 조건으로 진공배기된 후에, 리프트 플레이트(140) 및 그 리프트 플레이트(140) 상에 배치된 카세트(150)는 배치 프로세싱 챔버(100) 밖으로의 기판 이송을 가능하게 하기 위해 하강된다. 리프트 플레이트(140)가 하강되는 동안, 고압 구역(115) 및 저압 구역(117)은 유체 연통 상태로 배치된다. 이제 고압 구역(115)과 저압 구역(117) 둘 모두가 진공 조건에 있기 때문에, 프로세싱된 기판들(155)은 기판 이송 포트(116)를 통해 배치 프로세싱 챔버(100)로부터 제거될 수 있다.
[0038] 기판들(155)이 제거된 후에, 원격 플라즈마 소스(190)가 가스성 라디칼들을 생성하도록 동작되며, 그 가스성 라디칼들은 유입구(195)를 통해 내측 챔버(120) 내로 유동한다. 가스성 라디칼들은 내측 챔버(120)에 존재하는 불순물들과 반응하여, 진공 펌프(125)에 의해 하나 이상의 배출 포트들(136)을 통해 제거되는 휘발성 생성물들 및 부산물들을 형성함으로써, 내측 챔버(120)를 세정하고, 기판들(155)의 다음 배치를 위해 내측 챔버(120)를 준비한다.
[0039] 도 7은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 방법의 블록도이다. 방법(700)은, 블록(710)에서, 리프트 플레이트 상에 배치된 카세트에 복수의 기판들을 로딩하는 것에 의해 시작된다. 기판들 중 하나 이상은 기판의 외부 표면 상에서 노출된 유동성 재료를 갖는다. 카세트 및 리프트 플레이트는 진공 상태로 유지되는, 배치 프로세싱 챔버의 내측 챔버에 배치된다. 예컨대 그리고 제한되지 않게, 동작의 모든 스테이지들 동안, 배치 프로세싱 챔버 내에 배치되고 내측 챔버의 고압 구역을 부분적으로 둘러싸는 외측 챔버는 진공 조건으로 유지된다. 일부 실시예들에서, 내측 챔버에 연결된 기판 이송 포트를 통해 기판들이 카세트 상에 로딩된다. 카세트는 복수의 기판들을 수용하기 위한 복수의 기판 저장 슬롯들을 갖는다. 카세트 상의 각각의 기판 저장 슬롯은 그 상부에 기판을 로딩하기 위해 기판 이송 포트와 정렬하도록 인덱싱(index)된다. 동시에, 리프트 플레이트 및 카세트는, 프로세싱 시간을 감소시키기 위해, 카세트 상에 로딩된 기판들의 온도를 증가시키기 시작하도록 예열될 수 있다. 카세트에 기판들이 로딩되면, 고압 구역 내의 프로세싱 전에 기판들을 습윤화시키기 위해, 선택적으로 습윤제가 주입 포트를 통해 내측 챔버 내로 도입될 수 있다.
[0040] 블록(720)에서, 카세트에 기판들이 로딩되거나 또는 그렇지 않으면 프로세싱을 위한 준비가 되면, 카세트가 프로세싱 포지션으로 상승되고, 이는 내측 챔버 내에 위치된 저압 구역으로부터 고압 구역 내의 카세트를 격리시킨다. 내측 챔버 내에서 고압 구역이 격리되도록, 리프트 플레이트, 및 그 리프트 플레이트 상에 배치된 카세트를 프로세싱 포지션으로 상승시키기 위해, 리프팅 메커니즘이 사용된다.
[0041] 블록(730)에서, 고압 구역이 저압 구역으로부터 격리되었으면, 고압 구역에 대한 진공 조건이 고압 조건으로 대체된다. 프로세싱 유체에 기판들을 노출시키고, 고압 구역 내의 프로세싱 유체를 증기 상으로 유지하는 온도 및 압력으로 고압 구역을 가열 및 가압함으로써, 기판들 상에 배치된 유동성 재료가 기판들 위에서 재분배된다. 일 예에서, 섭씨 약 225도 초과의 온도까지 기판들을 가열하면서, 고압 구역이 약 10 bar 내지 약 60 bar의 압력까지 가압된다. 외측 챔버 내에 배치된 가열기들을 이용하여, 그리고 선택적으로는, 카세트를 지지하는 리프트 플레이트와 인터페이스된 가열 엘리먼트들을 이용하여, 내측 챔버 내의 고압 구역을 섭씨 약 250도 초과, 이를테면 섭씨 약 300도 내지 섭씨 약 450도의 온도로 유지함으로써, 기판들이 가열된다. 프로세싱 유체가 주입 포트를 통해 배치 프로세싱 챔버 내에 도입된다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 유체는 스팀 또는 물일 수 있다. 예컨대, 스팀은 건조 스팀일 수 있다. 다른 예에서, 스팀은, 이를테면 가열기들에 의해 챔버 내에서 또는 챔버 내로 유동하기 전에 과열된다. 프로세싱 유체는 내측 챔버에 대한 하나 이상의 배출 포트들을 통해 제거된다. 기판들이 프로세싱될 때, 기판들의 표면 상에서 노출된 유동성 재료가 재분배되어, 기판들에 형성된 갭들 및 트렌치들을 충전한다.
[0042] 프로세싱 후에, 고압 구역 내부의 압력은 진공으로 감소된다. 내측 챔버는 선택적으로 냉각될 수 있고, 주입 포트가 폐쇄된다. 고압 구역이 진공 조건으로 진공배기되면, 카세트가 상부에 배치되어 있는 리프트 플레이트가 하강되어, 고압 구역과 저압 구역 사이의 유체 연통을 가능하게 한다. 이제 진공 상태에 있는 프로세싱된 기판들은 기판 이송 포트를 통해 배치 프로세싱 챔버로부터 제거된다. 기판들이 제거된 후에, 배치 프로세싱 챔버는 원격 플라즈마 소스로부터 라디칼들을 유동시킴으로써 세정되며, 그 라디칼들은 내측 챔버에 존재하는 불순물들과 반응하여 휘발성 생성물들 및 부산물들을 형성하고, 후속하여, 그 휘발성 생성물들 및 부산물들은 내측 챔버 밖으로 펌핑되어 내측 챔버로부터 제거된다. 따라서, 배치 프로세싱 챔버는 기판들의 다음 배치를 프로세싱하기 위해 준비된다.
[0043] 배치 프로세싱 챔버, 및 배치 프로세싱 챔버 내에서 복수의 기판들을 프로세싱하기 위한 방법은 높은 압력 및 높은 온도 하에서 복수의 기판들을 프로세싱할 수 있게 한다. 본 개시내용의 아키텍처(architecture)는 유리하게, 저압 구역을 진공 상태로 유지하면서, 프로세싱 동안 고압 구역과 저압 구역을 분리함으로써, 배치 프로세싱 챔버의 내측 챔버 내에 격리를 생성한다. 격리가 제거될 때, 기판들은 카세트 상에 로딩되고 카세트로부터 언로딩된다. 격리는 2개의 별개의 환경들 사이의 열적 분리를 가능하게 하며, 그 2개의 별개의 환경들 중 하나는 고압 구역에서의 프로세싱을 위한 것이고, 다른 하나는 저압 구역에서의 기판들의 로딩/언로딩을 위한 것이다. 격리는 또한, 프로세싱 동안 고압 구역을 밀폐된 상태로 유지함으로써, 챔버의 컴포넌트들 사이의 열적 불일치들을 방지한다.
[0044] 내측 챔버의 고압 구역 주위에 배치되고 진공 상태로 계속 유지되는 외측 챔버는 부가적으로, 챔버 외부의 분위기 내로의 프로세싱 유체의 손실 또는 프로세싱 환경 내로의 공기의 임의의 누설을 방지하기 위해, 내측 챔버 내부의 고압 구역의 프로세싱 환경과 배치 프로세싱 챔버 외부의 분위기 사이의 안전 컨테인먼트(safety containment)로서 기능한다. 추가로, 외측 챔버가 진공 상태로 유지되고, 배치 프로세싱 챔버 외부의 분위기로부터 격리되기 때문에, 외측 챔버는, 외측 챔버에 설치되어 내측 챔버를 가열하도록 구성된 가열기들의 선정에 유연성을 제공한다. 따라서, 진공 조건들 하에서 더 효과적으로 작동하는 가열기들이 활용될 수 있다.
[0045] 위에서 설명된 배치 프로세싱 챔버는 부가적으로, 독립형 프로세스 챔버로서, 또는 클러스터 툴에서 팩토리 인터페이스에 도킹되거나 또는 프로세스 챔버의 일부로서 인-시튜로 있는 챔버로서 동작가능한 유연성을 제공한다. 이는 기판들을 프로세싱하기 위해 유지될 수 있는 클린룸 레벨 환경을 보장한다.
[0046] 전술된 바가 본 개시내용의 특정 실시예들에 관한 것이지만, 이들 실시예들이 단지 본 발명의 원리들 및 애플리케이션들을 예시하기 위한 것일 뿐임이 이해될 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은, 본 발명들의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들에 도달하기 위해, 예시적인 실시예들에 다수의 변형들이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 하부 셸(shell);
    상기 하부 셸을 통해 형성된 기판 이송 포트;
    상기 하부 셸 상에 배치된 상부 셸;
    상기 상부 셸 내에 배치된 내측 셸 ― 상기 내측 셸과 상기 상부 셸은 외측 챔버를 한정하고, 상기 내측 셸과 상기 하부 셸은 상기 외측 챔버로부터 격리된 내측 챔버를 한정함 ―;
    상기 내측 셸을 가열하도록 동작하는 가열기;
    상기 하부 셸 내에 이동가능하게 배치된 리프트 플레이트 ― 상기 리프트 플레이트는, 상승 포지션에 있을 때, 상기 내측 챔버를 고압 구역과 저압 구역으로 밀봉식으로 분리하고, 상기 고압 구역은 상기 리프트 플레이트와 상기 내측 셸에 의해 한정됨 ―;
    상기 리프트 플레이트 상에 배치되고, 복수의 기판들을 홀딩(hold)하도록 구성된 카세트; 및
    상기 내측 챔버 내에 유체를 도입하도록 구성된 주입 포트
    를 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리프트 플레이트는, 상승 포지션에 있을 때, 상기 내측 챔버를 고압 구역과 저압 구역으로 밀봉식으로 분리하는 고압 밀봉부와 접촉하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 고압 밀봉부에 인접하게 배치된 냉각 채널을 더 포함하며,
    상기 냉각 채널은 상기 고압 밀봉부와 상기 가열기 사이에 배치되는,
    배치 프로세싱 챔버.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 내측 챔버를 가로질러 상기 주입 포트와 대면하는 하나 이상의 배출 포트들을 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 내측 셸의 최하부 표면에 제거가능하게 커플링된 주입 링을 더 포함하며,
    상기 주입 링은 상기 주입 링에 배치된 주입 포트를 갖는,
    배치 프로세싱 챔버.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 리프트 플레이트가 상승 포지션에 있을 때, 상기 리프트 플레이트에 대해 상기 주입 링을 밀봉하도록 구성된 고압 밀봉부를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 고압 밀봉부와 상기 내측 셸 사이에서 상기 주입 링에 배치된 냉각 채널을 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 주입 링을 통해 형성되고, 상기 내측 챔버를 가로질러 상기 주입 포트와 대면하는 하나 이상의 배출 포트들을 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 내측 챔버에 유동가능하게(fluidly) 커플링된 원격 플라즈마 소스를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 리프트 플레이트와 인터페이스(interface)된 가열 엘리먼트를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  11. 하부 셸;
    상기 하부 셸을 통해 형성된 기판 이송 포트;
    상기 하부 셸의 최하부 표면에 커플링된 최하부 플레이트;
    상기 하부 셸 상에 배치된 상부 셸;
    상기 상부 셸 내에 배치된 내측 셸 ― 상기 내측 셸은, 고압 구역 및 저압 구역을 갖는 내측 챔버의 일부를 한정함 ―;
    상기 내측 셸과 상기 상부 셸에 의해 한정된 외측 챔버 ― 상기 외측 챔버는 상기 내측 챔버로부터 격리됨 ―;
    상기 외측 챔버 내에 배치되고, 상기 내측 셸을 가열하도록 동작하는 하나 이상의 가열기들;
    상기 하부 셸 내에 이동가능하게 배치된 리프트 플레이트 ― 상기 리프트 플레이트는 상기 고압 구역을 밀봉하도록 상승되고, 상기 고압 구역과 상기 저압 구역 사이의 유체 연통을 가능하게 하도록 하강되도록 구성됨 ―;
    상기 리프트 플레이트에 커플링된 가열 엘리먼트;
    상기 리프트 플레이트 상에 배치되고, 복수의 기판들을 홀딩하도록 구성된 카세트;
    상기 내측 셸의 최하부 표면에 제거가능하게 커플링된 주입 링;
    상기 주입 링 내에 배치되고, 상기 내측 챔버 내에 유체를 도입하도록 구성된 주입 포트;
    상기 고압 구역에서 상기 리프트 플레이트에 상기 주입 링을 커플링시키도록 구성된 고압 밀봉부;
    상기 고압 밀봉부에 인접하게 배치된 냉각 채널;
    상기 주입 링을 통해 형성되고, 상기 내측 챔버를 가로질러 상기 주입 포트와 대면하는 하나 이상의 배출 포트들; 및
    상기 내측 챔버에 커플링된 원격 플라즈마 소스
    를 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버.
  12. 배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법으로서,
    리프트 플레이트 상에 배치된 카세트에 복수의 기판들을 로딩하는 단계 ― 상기 카세트 및 상기 리프트 플레이트는 상기 배치 프로세싱 챔버의 내측 챔버에 배치되고, 상기 복수의 기판들 중 적어도 제1 기판은 상기 제1 기판의 외부 표면 상에서 노출된 유동성 재료를 가짐 ―;
    상기 내측 챔버의 고압 구역 내의 상기 카세트를 상기 내측 챔버의 저압 구역으로부터 격리시키는 프로세싱 포지션으로 상기 카세트를 상승시키는 단계; 및
    상기 제1 기판의 외부 표면 상에서 노출된 유동성 재료를 유동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 유동시키는 단계는,
    상기 고압 구역 내에 있는 동안 프로세싱 유체를 증기 상으로 유지하는 압력 및 온도로 상기 프로세싱 유체에 상기 제1 기판을 노출시키는 단계를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 프로세싱 유체에 상기 제1 기판을 노출시키는 단계는,
    스팀(steam) 또는 물에 상기 제1 기판을 노출시키는 단계를 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 리프트 플레이트를 상승시키기 전에, 상기 내측 챔버 내에서 습윤제에 상기 제1 기판을 노출시키는 단계를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 내측 챔버의 고압 구역을 부분적으로 둘러싸는 외측 챔버에서 진공을 유지하는 단계를 더 포함하는,
    배치 프로세싱 챔버에 배치된 복수의 기판들을 프로세싱하는 방법.
KR1020197035331A 2017-05-01 2018-04-19 진공 격리 및 사전-프로세싱 환경을 갖는 고압 어닐링 챔버 KR20190137935A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762492700P 2017-05-01 2017-05-01
US62/492,700 2017-05-01
PCT/US2018/028258 WO2018204078A1 (en) 2017-05-01 2018-04-19 High pressure anneal chamber with vacuum isolation and pre-processing environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190137935A true KR20190137935A (ko) 2019-12-11

Family

ID=63917378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197035331A KR20190137935A (ko) 2017-05-01 2018-04-19 진공 격리 및 사전-프로세싱 환경을 갖는 고압 어닐링 챔버

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180315626A1 (ko)
JP (1) JP7235678B2 (ko)
KR (1) KR20190137935A (ko)
CN (2) CN116504679A (ko)
TW (1) TW201842590A (ko)
WO (1) WO2018204078A1 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5541274B2 (ja) * 2011-12-28 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP6050860B1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-21 株式会社日本製鋼所 プラズマ原子層成長装置
JP6054470B2 (ja) 2015-05-26 2016-12-27 株式会社日本製鋼所 原子層成長装置
JP6054471B2 (ja) 2015-05-26 2016-12-27 株式会社日本製鋼所 原子層成長装置および原子層成長装置排気部
US10622214B2 (en) 2017-05-25 2020-04-14 Applied Materials, Inc. Tungsten defluorination by high pressure treatment
JP6947914B2 (ja) 2017-08-18 2021-10-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 高圧高温下のアニールチャンバ
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
WO2019055415A1 (en) 2017-09-12 2019-03-21 Applied Materials, Inc. APPARATUS AND METHODS FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR STRUCTURES USING A PROTECTIVE BARRIER LAYER
KR102585074B1 (ko) 2017-11-11 2023-10-04 마이크로머티어리얼즈 엘엘씨 고압 프로세싱 챔버를 위한 가스 전달 시스템
KR102622303B1 (ko) * 2017-11-16 2024-01-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고압 스팀 어닐링 프로세싱 장치
JP2021503714A (ja) 2017-11-17 2021-02-12 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 高圧処理システムのためのコンデンサシステム
SG11202008256WA (en) 2018-03-09 2020-09-29 Applied Materials Inc High pressure annealing process for metal containing materials
US10714331B2 (en) 2018-04-04 2020-07-14 Applied Materials, Inc. Method to fabricate thermally stable low K-FinFET spacer
US10950429B2 (en) 2018-05-08 2021-03-16 Applied Materials, Inc. Methods of forming amorphous carbon hard mask layers and hard mask layers formed therefrom
US10748783B2 (en) 2018-07-25 2020-08-18 Applied Materials, Inc. Gas delivery module
US10675581B2 (en) 2018-08-06 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Gas abatement apparatus
WO2020092002A1 (en) 2018-10-30 2020-05-07 Applied Materials, Inc. Methods for etching a structure for semiconductor applications
KR20210077779A (ko) 2018-11-16 2021-06-25 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 강화된 확산 프로세스를 사용한 막 증착
TWI738002B (zh) * 2018-12-05 2021-09-01 洪義明 高溫烘箱的溫度調整設備
WO2020117462A1 (en) 2018-12-07 2020-06-11 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system
KR20210121131A (ko) * 2019-01-30 2021-10-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진공 시스템을 세정하기 위한 방법, 기판의 진공 프로세싱을 위한 방법, 및 기판을 진공 프로세싱하기 위한 장치
WO2020194414A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 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記録媒体
FI130051B (en) 2019-04-25 2023-01-13 Beneq Oy DEVICE AND METHOD
CN110133969B (zh) * 2019-04-26 2024-08-30 厦门通富微电子有限公司 一种用于烘烤光刻胶的烘烤设备、烘烤系统及烘烤方法
US11631571B2 (en) 2019-08-12 2023-04-18 Kurt J. Lesker Company Ultra high purity conditions for atomic scale processing
KR20220115101A (ko) * 2019-12-20 2022-08-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판들의 핸들링 및 균일한 베이킹을 위한 베이킹 디바이스들
FI129609B (en) * 2020-01-10 2022-05-31 Picosun Oy SUBSTRATE PROCESSING EQUIPMENT
US11901222B2 (en) 2020-02-17 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Multi-step process for flowable gap-fill film
US20210398824A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-23 Applied Materials, Inc. Batch wafer degas chamber and integration into factory interface and vacuum-based mainframe
KR20230029414A (ko) * 2021-08-24 2023-03-03 삼성전자주식회사 Ale용 배치-타입 장치, 및 그 장치에 기반한 ale 방법과 반도체 소자 제조방법
US20240120220A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-11 Applied Materials, Inc. Load lock chambers and related methods and structures for batch cooling or heating
DE102023111609A1 (de) 2023-05-04 2024-11-07 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Vakuumanordnung, eine Prozessanordnung und ein Verfahren zum Bewegen einer Haltevorrichtung einer Vakuumanordnung
CN117174620A (zh) * 2023-10-09 2023-12-05 宸微设备科技(苏州)有限公司 一种基片处理腔室

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2766856B2 (ja) * 1988-11-11 1998-06-18 東京エレクトロン株式会社 縦型加圧酸化装置
JP3471100B2 (ja) * 1994-11-07 2003-11-25 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
JP3445148B2 (ja) * 1998-05-21 2003-09-08 株式会社神戸製鋼所 被処理基板の高温高圧処理装置
JP4207354B2 (ja) * 2000-03-07 2009-01-14 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及びその運用方法
JP2003077974A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法
US20040060519A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-01 Seh America Inc. Quartz to quartz seal using expanded PTFE gasket material
JP4456341B2 (ja) * 2003-06-30 2010-04-28 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および基板処理装置
US7158221B2 (en) * 2003-12-23 2007-01-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for performing limited area spectral analysis
KR20070089197A (ko) * 2004-11-22 2007-08-30 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 배치 처리 챔버를 사용한 기판 처리 기기
JP4683332B2 (ja) 2005-12-28 2011-05-18 株式会社Ｉｈｉ 熱処理装置
JP2007242785A (ja) 2006-03-07 2007-09-20 Ihi Corp 熱処理装置及び熱処理方法
US8445078B2 (en) 2011-04-20 2013-05-21 Applied Materials, Inc. Low temperature silicon oxide conversion
JP2013084643A (ja) 2011-10-06 2013-05-09 Nano Material Kenkyusho:Kk 半導体製造装置及び製造方法
KR101224520B1 (ko) * 2012-06-27 2013-01-22 (주)이노시티 프로세스 챔버
KR20160003831A (ko) 2013-04-30 2016-01-11 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 공간적으로 분포된 가스 통로들을 갖는 유동 제어 라이너
JP6068633B2 (ja) * 2013-05-31 2017-01-25 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び炉口蓋体

Also Published As

Publication number Publication date
JP7235678B2 (ja) 2023-03-08
US20180315626A1 (en) 2018-11-01
TW201842590A (zh) 2018-12-01
CN110574150A (zh) 2019-12-13
JP2020519018A (ja) 2020-06-25
WO2018204078A1 (en) 2018-11-08
CN116504679A (zh) 2023-07-28
CN110574150B (zh) 2023-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110574150B (zh) 具有真空隔离和预处理环境的高压退火腔室
US11365482B2 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
US20220341042A1 (en) Batch curing chamber with gas distribution and individual pumping
TWI529775B (zh) 負載閉鎖批式臭氧硬化
KR101215033B1 (ko) 실리콘 함유 전구체 및 원자 산소를 이용하는 고품질플로우-형 실리콘 이산화물의 화학적 기상 증착
KR101790406B1 (ko) 에칭 방법 및 기억 매체
JP6793031B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法、ならびに基板処理システム
JP2012060036A (ja) 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
US11542601B2 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
JP2012023073A (ja) 基板処理装置および基板の製造方法
KR20170090967A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
US9390907B2 (en) Film forming method of SiCN film
JP2014232816A (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および基板処理方法
KR20170007611A (ko) 퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법
JP2011187543A (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2011204945A (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2011204735A (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2012033619A (ja) 基板処理装置及び基板搬送方法

Legal Events

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