KR950702262A

KR950702262A - 텅스텐의 화학 증기 증착에 유용한 회전 서셉터를 갖는 반도체 웨이퍼처리 클러스터툴 모듈(Rotating susceptor semiconductor wafer processing cluster tool module useful for tungsten CVD)

Info

Publication number: KR950702262A
Application number: KR1019940704609A
Authority: KR
Inventors: 에프. 포스터 로버트; 이. 레베니 헬렌; 이. 레블랑크 린; 엘. 화이트 카알; 에어로라 리크히트
Original assignee: 투그룰 야살; 머티리얼즈 리써치 코포레이션
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1995-06-19
Also published as: JP3324754B2; WO1993025723A1; AU4632993A; DE69323079D1; EP0644953A1; KR100313309B1; EP0644953B1; DE69323079T2; JPH07507843A; US5370739A; TW242193B; CA2138292C; SG54153A1

Abstract

클러스터 툴을 위한 반도체 웨이퍼 처리장치(10) 또는 모듈은 텅스텐 또는 질화 티타늄의 블랭킷 또는 선택증착을 위한 CVD와 탈가스화 및 어닐링 프로세스에서 웨이퍼(44)에서의 재료의 전송을 용이하게 하기 위하여 기체 경계층을 얇게 만드는 단일 웨이퍼 회전 서셉터(40)를 구비한다. 바람직하게도, 하향 샤워헤드(35)는 냉각 혼합실(30)로부터 나오는 기체 혼합물을 예를 들어 500 내지 1500rpm으로 고속 회전하는 웨이퍼에 보내어서 웨이퍼 중심의 정체점에서 방사상 외부로 흐르는 기체에 대해 경계층을 씨닝화 시킨다. 반응로의 원활한 형상의 내부면은 난류를 최소로 줄이기 위해 배플(90,101,102) 및 플라즈마 세척 전극(89,90)을 포함한다. 회전 서셉터(40) 내부에서 나오는 불활성 기체는 구조체내의 갭을 채움으로써 난류를 최소로 줄이고, 이동 부품의 오염을 방지하고, 서셉터와 웨이퍼(44) 사이에 열을 전도하고, 서셉터(40)에 웨이퍼를 진공부착시킨다. 서셉터 립(162)은 웨이퍼(44)를 둘러싸고, 세척을 위해 제거가능하고 다른 크기의 웨이퍼를 수용할 수 있고, 선택 CVD 중에 침전을 방지하거나 또는 블랭킷 CVD에서 소비되지 않은 기체를 닦아내는 그러한 프로세스와 같은 다른 프로세스로 립 재료를 변화시킬 수 있다. 립은 기체 흐름을 원활하게 하고, 웨이퍼 모서리에서 열구배를 감소시킨다.

Description

텅스텐의 화학 증기 증착에 유용한 회전 서셉터를 갖는 반도체 웨이퍼처리 클러스터툴 모듈(Rotating susceptor semiconductor wafer processing dluster tool module useful for tungsten CVD)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 원리를 이용하는 웨이퍼 처리 크러스터 툴을 위한 CVD 모듈의 입면도,

제2도는 제1도의 모듈의 CVD 반응로의 단면도.

Claims

온도 제어식 CVD 반응으로 증착되는 막을 반도체 웨이퍼에 코팅하기 위한 CVD 반응로 장치에 있어서, 내부 공간을 둘러싸고, 상기 공간을 진공압력 레벨로 유지하기 위한 배출 수단을 갖는 밀봉된 용기와, 축선에 대해서 회전하기 위해 용기의 내부 공간내의 처리 공간내에 지지되며 축선에 대해 수직인 웨이퍼 지지면을 갖는 서셉터와, 상기 공간내에 배치되어서 내부의 기체를 비반응 온도로 유지하기 위해 온도 유지 수단과 연결된 기체 분배실과, 형성해야 할 막의 물질을 함유하는 적어도 하나의 반응 기체를 혼합실에 공급하는 수단과, 비처리 온도에서 분배실로부터 축선에 평행한 처리공간 내로 서셉터의 웨이퍼 지지면으로 향하여 수직하게 반응 기체의 흐름을 지향시키기 위해, 웨이퍼 지지면에 평행하게 배치되고 축선상에 대체로 중심이 있으며 웨이퍼 지지면으로부터 이격된 샤워헤드 수단과, 상기 서셉터에 의해 운반되며, 코팅해야 할 웨이퍼의 표면이 샤워헤드 수단에 면한 상태에서 처리를 위해 축선상에 중심이 있는 지지면에 웨이퍼를 보유하는 수단과, 온도 제어식 CVD 반응이 일어나서 코팅 물질이 기판에 막으로서 코팅하게 될 반응 온도로 지지면에 보유된 웨이퍼를 가열하는 수단과, 혼합 기체가 웨이퍼의 중심에서 축선상의 정체점으로 부터 방사상 외향으로 흐르도록 경계층이 웨이퍼의 표면에 인접하여 발생되는 회전속도로 축선상의 서셉터를 회전시키고 따라서 서셉터의 중심에서 서셉터에 유지된 웨이퍼를 회전시키는 구동수단을 포함하고, 상기 회전 속도는 반응 기체를 웨이퍼 표면에 용이하게 도달하게 하고 CVD 프로세스의 부산물이 웨이퍼 표면에서 용이하게 빠져나가도록 하기 위하여 웨이퍼 표면에 바로 인접한 반응 기체 경계층을 얇게 만들 정도로 충분히 빠른 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터의 웨이퍼 지지면으로부터 떨어진 거리보다 샤워헤드 수단으로부터 더 멀리 떨어진 축방향으로 이격된 용기내의 기체 배출구와, 처리 공간내에서 난류를 발생시키지 않고 배출구를 통해 배출시키기 위해 배출구와 서셉터의 웨이퍼 지지면 사이에 축방향 위치되고 축선을 둘러싸는 배플 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제2항에 있어서, 상기 배플 수단은 축선 주위에 환상 통로를 각각 한정하는 다수의 축방향 이격된 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제3항에 있어서, 상기 통로는 배출구에 접근할수록 감소하는 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제4항에 있어서, 처리 공간은 용기 하우징으로 둘러싸고, 서셉터는 처리공간내에 기체 흐름의 난류를 감소시키기 위한 형상으로 된 원활한 외형을 갖는 외부벽 수단을 가지고, 서셉터의 벽 수단은 하우징에서 이격되어서 통로의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제5항에 있어서, 보유 수단은 웨이퍼 지지면에서 웨이퍼를 정전기식으로 보유하는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 처리 공간내에서 기체의 원활한 흐름을 용이하게 하는 모양으로 된 표면수단을 포함하는 한쌍의 플라즈마 발생 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제7항에 있어서, 처리 공간은 용기 하우징으로 둘러싸이고, 상기 한 쌍의 전극은 축선을 둘러싸는 제1환상 전극과 샤워헤드 수단을 포함하며, 상기 제1전극은 처리 공간내의 난류를 최소화하기 위해 샤워헤드 수단으로부터 하우징으로 방사상 외향하는 각도로 형성된 원추형 표면 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제7항에 있어서, 상기 전극중의 하나는 샤워헤드 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제7항에 있어서, 상기 배출 수단은 서셉터의 웨이퍼 지지면 보다 샤워헤드 수단에서 더 멀리 축방향으로 떨어진 용기내의 기체 배출구와, 서셉터의 웨이퍼 지지면과 상기 배출구 사이에서 축방향으로 위치하여 축선을 둘러싸고 있는 적어도 하나의 환상 배플을 구비하고, 한쌍의 전극이 배플에 형성되는 제2환상 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제7항에 있어서, 상기 전극은 용기의 내부 부품의 플라즈마 세척을 위하여 전극 내부에서 전극 주위에 이격된 세척 기체 출구의 원형 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 웨이퍼 지지면에서 지탱된 웨이퍼의 원형 외부 모서리에 대해 밀접하게 이격되어 있는 크기의 내측 구멍을 가지면서 웨이퍼 지지면을 둘러싸고 있는 환상 립을 가지고, 상기 립이 웨이퍼의 모서리 부근에서 난류 및 방사상 열구배를 감소시키기 위해 웨이퍼 표면과 동일 평면이 되도록 배치된 외향 표면 수단을 가지고, 상기 립의 표면 수단은 사용되지 않은 반응 기체를 위한 스캐빈저로서 작용하기에 충분한 면적을 가지며, 재료위에 코팅을 증착하기 위해 재료상에서 반응기체가 핵을 형성하는 재료로 되어 있으며, 따라서 립을 지나서 반응 공간내로 흐르는 반응물의 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 웨이퍼 지지면에서 지탱된 웨이퍼의 원형 외부 모서리에 대해 밀접하게 이격되어 있는 크기의 내측 구멍을 가지면서 웨이퍼 지지면을 둘러싸고 있는 환상 립을 가지고, 상기 립이 웨이퍼의 모서리 부근에서 난류 및 방사상 열구배를 감소시키기 위해 웨이퍼 표면과 동일 평면이 되도록 배치된 외향 표면 수단을 가지고, 립과 웨이퍼의 모서리 사이에서 웨이퍼로부터의 반응 기체의 흐름을 방지하여 웨이퍼의 모서리와 하단 마진상의 증착을 감소시키기 위해서, 립과 웨이퍼의 모서리 사이에 비반응 기체를 주입하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제13항에 있어서, 상기 비반응 기체 주입 수단은 헬륨 기체 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 반도체 웨이퍼 처리 클러스터 툴의 운반 모듈의 웨이퍼 전달 포트에 밀봉식으로 연결가능한 용기의 내부 공간과 연통하는 밀봉가능한 웨이퍼 전달 포트와, 축선상에서 샤워헤드 수단과 서셉터의 지지면 사이에 있으며 서셉터의 지지표면으로부터 이격된 전달 위치와 전달 포트 사이에서 웨이퍼를 이동시키는 전달 요소로부터 또한 전달 요소로 향하여 웨이퍼를 수령하고 전달하는 웨이퍼 전달 수단을 추가로 포함하며, 상기 전달 수단은 상기 전달 위치와 웨이퍼 지지면 사이에서 웨이퍼를 이동시키는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 서셉터를 약 200RPM을 초과하는 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 500 내지 1500RPM에서 서셉터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지체는 위를 바라보고, 샤워헤드 수단은 반응기체의 흐름을 분배실로부터 아래로 처리공간내로 향하게 하기 위해 아래를 바라보고, 웨이퍼 지지면은 위를 바라보는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
반도체 웨이퍼에 텅스텐 막을 도포하기 위한 제1항의 CVD 반응로 장치에 있어서, 서셉터는 수직축선을 중심으로 하여 회전가능하게 지탱되고 그 지지면에서 수평 웨이퍼를 가지고, 기체 분배실은 혼합실이고, 이 분배실에 연결된 온도 유지수단이 내부의 기체를 제어된 비반응 온도에서 유지하기 위한 냉각 수단을 포함하고, 또한 반응로 장치는 텅스텐 헥사플루오라이드 반응 기체원과, 환원 반응 기체원과, 텅스텐 헥사플루오라이드 반응 기체를 분배실에 공급하는 수단과, 환원 반응 기체를 분배실에 공급하는 수단을 더 포함하고, 샤워헤드 수단은 수평으로 배치되고, 가열수단은 지지면에 보유된 웨이퍼를 반응 기체가 반응하여 텅스텐 막을 웨이퍼 증착하기에 효과적인 반응 온도로 가열하는 수단을 포함하고, 구동 수단의 회전 속도는 웨이퍼 표면에 바로 인접한 반응 기체 경계층을 얇게 만들어서 혼합된 반응 기체를 웨이퍼 표면에 용이하게 도달하게 하고 또한 가열된 웨이퍼에 의한 텅스텐 헥사플루오라이드 환원 반응에서 나온 생성물이 웨이퍼 표면에서 용이하게 빠져나가게 할 정도로 충분히 빠른 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제19항에 있어서, 웨이퍼 보유수단은 비반응 기체가 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이에서 흐르게 하고 웨이퍼를 서셉터에 유지시키기 위해서 웨이퍼 지지면과 웨이퍼 사이에서 반응 공간내의 압력보다 낮은 진공 압력을 유지하기 위한 수단을 포함하고, 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 기체 전도에 의해 열전달을 하기에 충분한 압력을 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이에 비반응 기체를 유지하고, 상기 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 비반응 기체는 적어도 1Torr로부터 시작하여, 기체 전도에 의해 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이에서 열을 전달하기에 효과적인 것보다는 크지 않은 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제19항에 있어서, 내부에 세척 기체 출구를 갖는 처리공간내의 한쌍의 플라즈마 발생 전극과, NF₃기체원가, 상기 기체원으로부터 상기 출구로 NF₃기체를 공급하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제19항에 있어서, 상기 서셉터는 웨이퍼 지지면상에 지지된 웨이퍼 원형 외부 모서리에 인접한 치수의 내부 구멍을 가지며 또한 웨이퍼 지지면을 둘러싸는 환상 립을 가지고, 상기 립은 웨이퍼의 모서리 부근에서 난류와 방사상 열구배를 감소시키기 위해 웨이퍼의 동일 평면에 위치된 표면 수단을 가지고, 립과 웨이퍼 지지면은 반응 기체가 코팅 증착을 위해 핵을 형성하지 않으므로써 웨이퍼에서 선택 증착을 용이하게 하는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제22항에 있어서, 상기 보유 수단은 웨이퍼를 웨이퍼 지지면에 정전기적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 분배실은 내부의 기체를 제어된 비처리 온도에서 유지하기 위하여 연결된 온도 유지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 서셉터의 웨이퍼 지지면과 구동 수단으로의 열전달을 감소시키기 위하여 벽위에 고성능 반사표면 수단을 갖는 서셉터 벽의 내부에 의해 한정된 준공 내부를 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 서셉터 벽으로 둘러싸인 내부를 가지고, 서셉터 벽의 외부는 서셉터로부터 벗어나는 복사 열을 증가시켜 웨이퍼 지지면과 구동 수단 사이의 열 전달을 감소시키기 위하여 저성능 반사표면 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 웨이퍼 지지면과 구동 수단 사이의 열전달을 감소시키도록 얇은 서셉터 벽 수단으로 둘러싸인 중공 내부를 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터를 구동 수단에 고정하고 또한 웨이퍼 지지면과 구동 수단 사이의 열전달을 감소시키는 열 블록을 제공하기 위해 서셉터와 구동 수단 사이에 낮은 열 전도성 장착 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제28항에 있어서, 서셉터는 서셉터 벽에 둘러싸인 중공 내부를 가지고, 상기 장착 수단은 서셉터 벽상의 제1장착 구조물과, 구동 수단에 고정된 제2장착 구조물을 포함하고, 제1 및 제2 장착 구조물은 상호 접촉되며, 제2장착 구조물은 제1 및 제2 장착 구조물의 경계면에서 작은 열 접촉 표면을 제공하는 감소된 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 서셉터는 처리 공간내의 기체 흐름의 난류를 최소화 하기 위한 외부 형상을 갖는 것을 유연한 형상의 외부벽을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 서셉터는 웨이퍼 지지면상에 지지된 웨이퍼의 원형 외부 모서리에 인접한 내부 구멍을 가지며 또한 웨이퍼 지지면을 둘러싸는 환상 립을 가지고, 상기 립은 웨이퍼의 모서리 부근에서 난류와 방사상 열구배를 감소시키기 위해 웨이퍼의 동일 평면에 위치된 외부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제31항에 있어서, 상기 접은 처리 공간내의 난류를 감소시키기 위한 원형 외부 립 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제31항에 있어서, 상기 립은 서셉터에 착탈가능하게 부착된 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 서셉터는 웨이퍼 지지면에서 지탱된 제1크기의 웨이퍼의 원형 외부 모서리에 대해 밀접하게 이격되어 있는 크기의 내측 구멍을 가지면서 웨이퍼 지지면을 둘러싸고 있는 환상 립을 가지고, 상기 립이 웨이퍼의 모서리 부근에서 난류 및 방사상 열구배를 감소시키기 위해 웨이퍼 표면과 동일 평면이 되도록 배치된 외부 표면 수단을 가지고, 장치는 서셉터가 여러가지 규격의 웨이퍼를 수용하도록, 제1규격과 다른 제2규격의 웨이퍼의 원형 외부 모서리에 인접한 치수의 내부 구멍을 갖는 제2대체 립을 추가로 포함하고, 상기 립은 서셉터에 착탈가능하고 교환가능하게 부착가능한 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 비반응 기체원을 더 포함하고, 상기 웨이퍼 보유 수단은 상기 비반응 기체원으로부터 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이로 비반응 기체를 흐르게 만들며 또한 서셉터에 웨이퍼의 보유를 용이하게 하기 위해 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 진공 압력을 반응 공간내의 입력보다 낮게 유지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제35항에 있어서, 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 비반응 기체는 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 기체 전도에 의해 열전달을 제공하기에 충분한 압력에서 유지되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이의 기체 전도에 의해 열전달을 제공하기에 충분한 압력에서 웨이퍼와 웨이퍼 지지면 사이에 비반응 기체를 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제1항에 있어서, 상기 용기는 처리공간을 둘러싸며, 축선상에서 샤워헤드로부터 서셉터에 대향하여 처리 공간내에 구멍을 갖는 고정 하우징을 포함하고, 상기 구동 수단은 하우징내의 구멍을 통하여 연장되며, 하우징과 구동축 사이에 구동축 포위 공간을 형성하는 구동축을 포함하며, 상기 구동축은 용기내에서 상기 구동축의 한 단부에서 서셉터에 연결되고, 상기 장치는 하우징의 구멍에서 하우징상에 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링 수단과, 상기 베어링 수단의 오염을 감소시키기 위해 베어링 수단과 처리공간 사이의 틈새 공간내에 비반응 기체를 순환시키는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
제38항에 있어서, 상기 순환 수단은 베어링 수단과 처리공간 사이의 틈새 공간과 연통하는 진공 출구 통로와, 베어링 수단과 처리공간 사이의 틈새 공간과 연통하여 진공 출구 통로의 한쪽에 하나씩 2개의 비반응 기체 입구 통로와, 상기 입구 통로에 연결된 비반응 기체원을 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응로 장치.
반도체 웨이퍼의 처리 장치에 있어서, 내부 공간을 둘러싸고, 상기 공간을 진공 압력 레벨로 유지하기 위한 배출 수단을 갖는 밀봉된 용기와, 축선에 대해서 회전하기 위해 용기의 내부 공간내의 처리 공간내에 지지되며, 축선에 대해 수직인 웨이퍼 지지면을 위에 갖는 서셉터와, 상기 공간내에 배치된 기체 분배실과, 상기 분배실로 적어도 하나의 프로세스 기체를 공급하는 수단과, 비처리 온도에서 분배실로부터 축선에 평행한 처리 공간내로 서셉터의 웨이퍼 지지면으로 향하여 수직하게 프로세스 기체의 흐름을 지향시키기 위해, 웨이퍼의 지지면에 평행하게 배치되고 축선상에 대체로 중심이 있으며 웨이퍼 지지면으로부터 이격된 분배실과 교통하는 샤워헤드 수단과, 상기 서셉터에 의해 운반되며, 웨이퍼의 표면이 샤워헤드 수단에 면한 상태에서 처리해야할 웨이퍼 표면을 처리하기 위해 축선상에 중심이 있는 지지면에 웨이퍼를 유지하는 수단과, 지지면에 유지된 웨이퍼의 온도를 처리 온도로 유지하는 수단과, 상기 프로세스 기체가 웨이퍼의 중심에서 축선상의 정체점으로부터 ㅂ방사상 외향으로 흐르도록 경계층이 웨이퍼의 표면에 인접하여 발생되는 회전 속도로 축선상의 서셉터를 회전시키고 따라서 서셉터의 중심에서 서셉터에 유지된 웨이퍼를 회전시키는 구동 수단을 포함하고, 상기 회전 속도는 프러세스 기체가 웨이퍼에 용이하게 흐르게 하고 또한 프로세스 생성물이 웨이퍼의 표면으로부터 용이하게 빠져나가도록 하기 위해 웨이퍼 표면에 바로 인접한 경계층을 얇게 하기에 충분히 빠른 것을 특징으로 한는 반도체 처리 장치.
제40항에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면으로부터 바람직하지 않은 재료를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼의 처리 장치로서, 상기 프로세스 기체는 처리 온도와 진공 압력 레벨에서 바람직하지 않은 재료가 이동해 들어가는 선택된 프로세스 기체이고, 처리 온도는 처리 전에 웨이퍼의 표면에 존재하는 바람직하지 않은 재료가 선택된 프로세스 기체에 인접할 때에 웨이퍼 표면으로부터 선택된 프로세스 기체내로 이동하는 온도이며, 온도 유지 수단은 지지면상에 유지된 웨이퍼를 처리 온도로 가열하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리 장치.
제41항에 있어서, 웨이퍼로부터 수증기를 제거하기 위해 웨이퍼상에 예열탈가스 공정을 수행하기 위한 반도체 웨이퍼의 처리 장치로서, 프로세스 기체는 그 안으로 수증기가 이동하는 비반응 기체이고, 웨이퍼의 표면은 실리케이트 유리재료로 형성되고, 처리 온도는 대략 450℃ 내지 800℃의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 처리 장치.
제41항에 있어서, 웨이퍼로부터 염소를 제거하기 위해 웨이퍼에 후 CVD 어닐링 공정을 수행하기 위한 반도체 웨이퍼의 처리 장치로서, 프로세스 기체는 암모니아이고, 어닐링 되는 웨이퍼의 표면은 질화티타늄으로 코팅되며, 처리 온도는 대략 450℃ 내지 800℃의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 처리 장치.
웨이퍼와 정상 흐름 프로세스 기체 사이에 재료를 전달하기 위해 반도체 웨이퍼에서 온도 제어식 프로세스를 실시하는 방법에 있어서, 밀봉 용기의 내부 공간에서 서셉터의 원형 웨이퍼 지지면에 원형 반도체 웨이퍼를 동심원상에서 보유하고 진공 압력 수준으로 공간을 진공화시키는 단계와, 축선 주위에 균일하게 분배하도록 서셉터상의 웨이퍼를 향해 축선에 평행하게 프로세스 기체를 지향시키는 단계와, 축선 및 서셉터 주위에서균일하게 공간으로부터 기체를 배출시키는 단계와, 웨이퍼의 중심에 대해 수직인 축선상에서 이 축선을 중심으로 서셉터를 회전시키며 이에 의해 프로세스 기체가 웨이퍼 중심에 있는 정체점 에서부터 방사상 외부로 흘러 웨이퍼 부근에서 경계층만큼 이격되도록 만드는 회전 단계와, 서셉터상의 웨이퍼의 온도를 이 프로세스를 발생시키기에 효과적인 처리 온도에서 유지하는 단계를 구비하고, 여기서 웨이퍼는 프로세스 기체와 웨이퍼간의 재료의 전달을 용이하게 하기 위하여 웨이퍼에 바로 인접한 경계층을 얇게 만들 정더로 충분히 빠른 회전 속도에서 회전하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 프로세스 기체 지향 단계는 프로세스 기체를 기체 분배실내로 주입하는 단계와, 기체를 축선에 대하여 평행한 균일한 샤워 형태로 또한 축 주위에 균일한 분포로 상기 기체 분배실로부터 서셉터상의 웨이퍼로 향하게 하는 지향단계를 포함하며, 상기 배출 단계는 혼합실로부터 서셉터에 대향하여 축선 주위에 균일하게 분포된 배출 오리피스 수단으로부터 기체를 배출시키는 단계를 포함하고, 따라서, 프로세스 기체는 혼합실로부터 축선에 평행하게 흐르고, 다음에는 축선에 대하여 대체로 수직하게 웨이퍼로부터 경계층에 대향하여 축선으로부터 방사상 외부로 흐르고, 다음에는 서셉터 주위에서 균일하게 오리피스 수단을 향하여 축선에 대하여 대체로 평행하게 흐르고, 용기의 벽은 비반응 온도에서 유지되는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 온도 제어식 CVD 프로세스에 의해 웨이퍼의 표면에 코팅을 적용하기 위한 반도체 웨이퍼상에서 온도 제어식 프로세스를 실시하는 방법으로서, 상기 프로세스 기체는 반응 온도에서 웨이퍼와 밀접한 접촉 상태로 유지될 때 웨이퍼상에 반응하여 증착될 적어도 하나의 물질을 포함하는 적어도 하나의 반응 기체를 포함하고, 비반응 온도에서 웨이처로 향하여, 상기 처리 온도 유지 단계는 서셉터상의 웨이퍼를 반응 온도로 유지하는 단계를 포함하고, 상기 웨이퍼는 재료를 반응 기체로부터 웨이퍼로 이송시키고 또한 반응 부산물을 웨이퍼로부터 외향으로 흐르는 프로세스 기체로 이송시키기 위해 웨이퍼에 바로 인접한 경계층을 얇게 하기에 충분히 높은 회전 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제46항에 있어서, 상기 프로세스 기체 지향 단계는 반응 기체와 제2 기체를 분배실내에서 비반응 온도로 유지하는 동안에 분배실내에서 상기 반응 기체와 제2 기체를 혼합시키는 단계와, 상기 혼합된 기체를 축선에 대하여 평행한 균일한 샤워 형태로 또한 축선 주위에 균일한 분포로 서셉터상의 웨이퍼로 향하게 하는 지향 단계를 포함하며, 상기 배출 단계는 혼합실로부터 서셉터에 대향하여 축선 주위에 균일하게 분포된 배출 오리피스 수단으로부터 기체를 배출시키는 배출 단계를 포함하고, 따라서, 프러세스 기체는 혼합실로부터 축선에 평행하게 흐르고, 다음에는 축선에 대하여 대체로 수직하게 웨이처로부터 경계층에 대향하여 축선으로부터 방사상 외부로 흐르고, 다음에는 서셉터 주위에서 균일하게 오리피스 수단을 향하게 축선에 대하여 대체로 평행하게 흐르며, 상기 용기의 벽은 비반응 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지체는 상부에 웨이퍼를 지지한 상태로 위를 바라보고, 상기 프로세스 기체는 아래로 웨이퍼로 향하며, 정체점으로부터 외향으로 수평으로 흐르고, 상기 공간으로부터 서셉터 주위로 균일하게 흐르는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 웨이퍼로부터 수증기를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼상에 온도 제어식 프로세스를 실시하는 방법으로서, 상기 프로세스 기체는 비반응 기체이고, 웨이퍼의 온도는 약 450℃와 800℃ 사이에 유지되고, 상기 웨이퍼는 수증기를 웨이퍼로부터 외향으로 흐르는 프로세스 기체로 이송시키기 위해 웨이퍼에 바로 인접한 경계층을 얇게 하기에 충분히 높은 회전 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼상의 질화티타늄 막으로부터 염소를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼상에서 온도 제어식 프로세스를 실시하는 방법으로서, 상기 프로세스 기체는 화학 반응에 의해 염소를 끌어 당기고자 하는 기체이고, 웨이퍼의 온도는 약 450℃와 800℃ 사이에 유지되고, 상기 웨이퍼는 염소를 웨이퍼로부터 외향으로 흐르는 프로세스 기체로 이송시키기 위해 웨이퍼에 바로 인접한 경계층을 얇게 하기에 충분히 높은 회전 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제50항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼상의 질화티타늄 막으로부터 염소를 제거하기 위한 반도체 웨이퍼상에서 온도 제어식 프로세스를 실시하는 방법으로서, 상기 프로세스 기체는 암모니아를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 회전 속도는 200rpm을 초과하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 회전 속도는 500과 1500rpm 사이에 있는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.
제44항에 있어서, 상기 세척 기체의 흐름을 축선에 평행하게 서셉터로 향하도록 지향시키는 단계와, 세척 기체의 플라즈마를 발생시키기 위해 세척 기체를 전기식으로 여과시키는 단계와, 플라즈마가 발생되는 동안에 서셉터를 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어식 프로세스 실시 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.