NL1003538C2 - Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat. Download PDF

Info

Publication number
NL1003538C2
NL1003538C2 NL1003538A NL1003538A NL1003538C2 NL 1003538 C2 NL1003538 C2 NL 1003538C2 NL 1003538 A NL1003538 A NL 1003538A NL 1003538 A NL1003538 A NL 1003538A NL 1003538 C2 NL1003538 C2 NL 1003538C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
side parts
semiconductor substrate
side part
wafer
substrate
Prior art date
Application number
NL1003538A
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Hendrik August Granneman
Frank Huussen
Original Assignee
Advanced Semiconductor Mat
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
Priority to NL1003538A priority Critical patent/NL1003538C2/nl
Application filed by Advanced Semiconductor Mat filed Critical Advanced Semiconductor Mat
Priority to KR1019980710838A priority patent/KR100335282B1/ko
Priority to DE69731199T priority patent/DE69731199T2/de
Priority to AU33617/97A priority patent/AU3361797A/en
Priority to PCT/NL1997/000398 priority patent/WO1998001890A1/nl
Priority to EP97929595A priority patent/EP0910868B1/en
Priority to JP10505093A priority patent/JPH11514154A/ja
Priority to TW087100333A priority patent/TW493214B/zh
Application granted granted Critical
Publication of NL1003538C2 publication Critical patent/NL1003538C2/nl
Priority to US09/717,485 priority patent/US6461439B1/en
Priority to US10/603,515 priority patent/US6805749B2/en
Priority to US10/932,633 priority patent/US7312156B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/46Chemical 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 heating the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/677Apparatus 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
    • H01L21/67784Apparatus 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 using air tracks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze 5 voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat, omvattende het aanbrengen van dat substraat in een dit substraat tenminste gedeeltelijk omhullende inrichting en het vanaf twee tegenover liggende eerste en tweede zijdelen opbrengen van twee tegengesteld gerichte gasstromen op beide tegenover liggende zijden van 10 het halfgeleidersubstraat.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse ter inzage gelegde aanvrage 8402410 waarin bovendien verwezen wordt naar de Nederlandse terinzageleggingen 8103979, 8200753 en 8203318.
Daaruit is het bekend een wafer zwevend te plaatsen tussen de 15 twee zijdelen. Indien de gasstroming passend gekozen wordt, is gebleken dat een zeer nauwkeurige definitie van de positie van de wafer ten opzichte van de zijdelen mogelijk is en deze positie verhoudingsgewijs vast is, d.w.z. dat weinig variatie van de positie van de wafer ten opzichte van die zijdelen optreedt. In de betreffende oc-20 trooipublikaties wordt beschreven dat de wafer aan een natte behandeling onderworpen wordt en daarna mogelijkerwijs gedroogd wordt. Voor dit drogen wordt het gas dat de wafer op zijn plaats houdt, verwarmd tot ongeveer 100°C en langs het oppervlak van de wafer bewogen waardoor het aanwezige vocht vanzelf afgevoerd wordt.
25 Bij het behandelen van halfgeleidersubstraten is vaak verhit ting noodzakelijk. Dit kan betreffen het uitgloeien (anneal) of het verhogen van de temperatuur om depositie of andere processen mogelijk te maken. In de stand der techniek worden hiertoe wafers in ovens geplaatst en vervolgens verwarmd. Hoewel deze methode voldoet, kleven 30 daaraan tenminste twee nadelen. Ten eerste is een dergelijke methode nooit contactloos, d.w.z. bepaalde punten van de wafer dienen altijd ondersteund te worden. Ten tweede kost het verhoudingsgewijs veel tijd om een wafer te verhitten. Dit wordt niet zozeer veroorzaakt door de warmtecapaciteit van de wafer zelf als wel door de warmteca-35 paciteit van de oven waarin deze geplaatst worden.
Om dit probleem op te lossen zijn single wafer systemen bekend waarbij met behulp van hoog vermogende lampen (50-80 kw) een snelle verhitting gerealiseerd werden. Een dergelijke werkwijze is bijzonder 1003538.
2 kostbaar en moeilijk regelbaar.
Gebleken is dat door het verwarmen van de gassen, zoals beschreven in de hierboven genoemde Nederlandse aanvragen, slechts een beperkte verwarming op doelmatige wijze kan plaatsvinden.
5 Het doel van de onderhavige uitvinding is in een werkwijze te voorzien waarmee het mogelijk wordt contactloos halfgeleidersubstra-ten in verhoudingsgewijs korte tijd tot verhoudingsgewijs hoge temperatuur te kunnen verhitten.
Dit doel wordt bij een hierboven beschreven inrichting verwe-10 zenlijkt doordat men de afstand tussen elk van die eerste en tweede zijdelen en het halfgeleidersubstraat instelt op ten hoogste 1,0 mm en tenminste een van die zijdelen verhit tot een temperatuur hoger dan 200°C.
Verrassenderwijs is gebleken dat indien men de afstand tussen 15 de zijdelen resp. zijdeel en wafer verhoudingsgewijs klein instelt een bijzonder snelle warmteoverdracht kan plaatsvinden. Het is mogelijk in enkele seconden een verhitting tot ver boven de 1000° C te verwezenlijken. Omdat de wafer daarbij in principe niet ondersteund behoeft te worden, maar door de gasstromen nauwkeurig definitief op 20 zijn plaats gehouden wordt, zal deze eveneens niet aan spanningen opgewekt worden die veroorzaakt worden voor plaatselijke temperatuurverschillen en wordt kromtrekken zoveel mogelijk vermeden. Overigens wordt opgemerkt dat indien in geringe mate kromtrekken optreedt het stabiliserende effekt van de tegenovergesteld gerichte gasstromen 25 zodanig is, dat de wafer zonder beschadiging op 'zachte' wijze recht-gedrukt wordt.
Bovendien is gebleken dat verhoudingsgewijs bijzonder weinig energie nodig is om een dergelijke verhitting van wafers te bewerkstelligen. Begrepen zal worden dat de hierboven beschreven werkwijze 30 bij uitstekend geschikt is voor processen waarbij wafers stuk voor stuk ('single wafer processing)' behandeld worden. Het is echter ook mogelijk grote aantallen wafers achter elkaar of parallel aan elkaar op de hierboven beschreven wijze te behandelen.
Het inbrengen van de wafer in de hierboven beschreven omhullen-35 de inrichting kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen plaatsvinden. Een bijzonder eenvoudige wijze is die waarbij de zijdelen uit elkaar bewogen kunnen worden, in de uit elkaar bewogen stand kan de wafer daartussen geplaatst worden. Eventueel kunnen steunmid- 1003538.
3 delen aanwezig zijn om de wafer in die positie te fixeren. Daarna bewegen de zijdelen naar elkaar toe en kan de functie van de steun-middelen worden overgenomen door de uit de betreffende zijdelen bewegende gasstroom. Daardoor beweegt de wafer weg van de steunmiddelen.
5 Behalve het op deze wijze verhitten van het halfgeleidersub- straat is het eveneens mogelijk daaraan behandelingen uit te voeren, zoals oxydatie, etsen of de depositie van lagen. Daartoe is het mogelijk een gasvormig middel met het gas te mengen dat de wafer op zijn plaats houdt. Vanzelfsprekend is het ook mogelijk om uitsluitend met 10 procesgas de wafer te positioneren. Dit in tegenstelling tot hetgeen beschreven en gesuggereerd wordt in de hierboven genoemde Nederlandse terinzageleggingen waar uitsluitend natte behandeling van het betreffende substraat plaatsvindt. Dit procesgas kan gelijkmatig verdeeld vanaf één van de zijdelen toegevoegd worden, zodat een gelijkmatige 15 verdeling over het betreffende waferoppervlak plaatsvindt.
Een van de problemen ontmoet in de stand der techniek bij het toevoeren van procesgas bij hogere temperatuur en meer in het bijzonder bij de depositie van lagen, is dat de inrichting waarmee het procesgas toegevoegd wordt, vervuild raakt door neerslagen van het be-20 treffende materiaal uit het procesgas. Dit betekent dat dergelijke inrichtingen regelmatig gereinigd moeten worden en dat grote problemen ontstaan met betrekking tot verstoppingen.
Met de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk deze problemen te vermijden. Volgens een verdere uitvoering van deze werk-25 wijze wordt namelijk een temperatuurverschil over de wafer opgelegd. Een van de zijdelen wordt tot een verhoudingsgewijs hoge temperatuur verhit terwijl de andere van die zijdelen tot een verhoudingsgewijs lage temperatuur verhit. Door het thermische gedrag van de omhullende inrichting is gebleken, dat de wafer een temperatuur zal aannemen, 30 die afhankelijk is van de positie van de wafer ten opzichte van beide verhitte zijdelen, indien de afstanden van de beide zijdelen tot de wafer gelijk zijn en hetzelfde gas aan beide kanten aanwezig is, zal de temperatuur vrij nauwkeurig het gemiddelde zijn van de waarden van de temperatuur van elk van de zijdelen.
35 Indien door sturing van een of beide gasstromen de wafer zich niet in het midden tussen beide zijdelen bevindt, zal de temperatuur dienovereenkomstig veranderen.
Indien verschillende soorten gas gebruikt worden, d.w.z. gassen 1003538.
4 met verschillende warmte-geleidende eigenschappen zal eveneens een verandering van temperatuur plaatsvinden. Het is bijvoorbeeld gebleken bij toepassing van enerzijds argon en anderzijds waterstof aan de zijde waar waterstof toegevoegd wordt een tien maal betere overdracht 5 tussen het betreffende zijdeel en de wafer plaatsvindt.
Daardoor is het door passende keuze van de betreffende temperaturen mogelijk het zijdeel, waaruit het procesgas uitgeworpen wordt, een zodanige temperatuur te geven dat op dit zijdeel geen depositie plaatsvindt, terwijl de wafer een zodanig hogere temperatuur heeft 10 dat daar wel depositie plaatsvindt.
Gebleken is dat de depositiesnelheid van bijvoorbeeld polysili-cium uitgaande van silaan op een substraat bij 700 k en een partiële druk van 0,4 Torr een faktor 350 lager ligt dan bij 900 k. Dit houdt in dat door beheersing van de temperatuur depo-15 sitie op het zijdeel, waarvanaf het procesgas toegevoerd wordt en dat zich op lage temperatuur bevindt, verwaarloosbaar is.
Daarbij is het mogelijk in de uitgangspositie de wafer te plaatsen met de 'device side' van de wafer op het zijdeel met de laagste temperatuur door welk zijdeel het procesgas later toegevoerd 20 wordt. Door het toevoeren van de reactieve gassen wordt de wafer naar het zijdeel met hogere temperatuur verplaatst en bij het aannemen van de hogere temperatuur vindt dienovereenkomstig depositie plaats. Opstelling andersom is eveneens mogelijk. D.w.z. het zijdeel waarvan het gas afkomstig is, heeft een hogere temperatuur dan het tegenover-25 liggende zijdeel. In dat geval wordt de 'device side' van de wafer naar het zijdeel met lagere temperatuur gericht en kan met behulp van het Bernouilli-principe gebruik gemaakt worden door de juiste gas flow tegen de bovenzijde van de wafer te laten stromen. Daarbij ontstaat onder de wafer een onderdruk welke ervoor zorgt dat de wafer 30 (stabiel) onder het bovenste zijdeel zal zweven. Daarna wordt het hete (onderste) zijdeel omhoog gebracht tot de processituatie verwezenlijkt is.
Gebleken is dat met de hierboven beschreven constructie aanzienlijke temperatuurverschillen tussen het betreffende zijdeel en de 35 wafer mogelijk zijn. Als voorbeeld wordt een waarde van tenminste 150°C en meer in het bijzonder 200°C genoemd.
Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen deze waarden zeer nauwkeurig worden ingesteld. Gebleken is immers dat deze waarden 1003538.
5 vooral afhankelijk zijn van de positie van de wafer in de omhullende inrichting. Zoals hierboven reeds aangegeven, hangt de positie van de wafer in deze tunnelachtige inrichting nauwkeurig samen met de hoeveelheid en soort toegevoerd gas vanaf de betreffende zijdelen.
5 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting waar mee de bovenstaande werkwijze in al zijn uitvoeringsvarianten uitgevoerd kan worden. Daarbij is tenminste één van de zijdelen voorzien van verwarmingsmiddelen voor het op boven 250°C verhitten daarvan. Verrassenderwijs is gebleken dat verhoudingsgewijs weinig vermogen 10 nodig is om een verhoudingsgewijs hoge temperatuur te bewerkstelligen. Voor de stabiliteit van het proces is met name de warmtecapaci-teit van het betreffende zijdeel van belang. Deze dient zo groot mogelijk te zijn.
Het betreffende zijdeel kan van een aantal op afstand van el-15 kaar aangebrachte gastoevoerkanalen voorzien zijn om in een gelijkmatige dosering van het gas en meer in het bijzonder procesgas te voorzien .
Bij een eenvoudige uitvoering die bijzonder geschikt is voor depositiedoeleinden dient een zeer groot aantal injectiepunten aanwe-20 zig te zijn. Een dergelijke constructie kan bijvoorbeeld verwezenlijkt worden door te voorzien in poreuze platen.
De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:
Fig. 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding in de 25 toestand bij het inbrengen van het halfgeleidersubstraat;
Fig. 2 een deel van de inrichting na het inbrengen van het halfgeleidersubstraat; en
Fig. 3 een grafiek waarin de opwarmsnelheid van het halfgeleidersubstraat voor de inrichting volgens fig. 1 en 2 is weergegeven.
30 In fig. 1 is de inrichting volgens de uitvinding in zijn geheel met 1 aangegeven. Deze inrichting is voorzien van een inlaat 4, die op niet nader afgebeelde wijze verbonden kan zijn met een ’load lock* of een clustersysteem voor verdere behandeling van halfgeleidersub-straten.
35 De eigenlijke inrichting volgens de uitvinding, bestaande uit de eerste en tweede zijdelen resp. 6 en 7, is opgenomen in een drukvat 2 voor het uitvoeren van een proces in een bepaald milieu resp. verhoogde of verlaagde druk.
1003538.
6
Het eerste zijdeel 6 is vast met het drukvat 2 verbonden. Daarin is een verwarmingsspiraal 8 aangebracht die verbonden is met een sturing 5. Tevens is een gastoevoerleiding 12 aanwezig die verbonden is met de gastoevoeren 10 die bestaan uit een aantal gelijkmatig 5 verdeelde doorgangsopeningen.
Begrepen dient te worden, dat in praktijk in het algemeen een veel groter aantal doorgangsopeningen toegepast zal worden die elk veel kleiner zijn dan afgebeeld. Vanwege de duidelijkheid is een en ander in de tekening overdreven afgebeeld.
10 Zijdeel 6 is bij de uiteinden voorzien van centreerafschuinin- gen 13. Zoals uit fig. 2 blijkt, dienen deze voor het opsluiten van een halfgeleidersubstraat of wafer 3.
Tweede zijdeel 7 is op overeenkomstige wijze opgebouwd. Door het tweede zijdeel 7 strekken zich steunpennen 11 uit voor het onder-15 steu-nen van het halfgeleidersubstraat.
Een en ander is zodanig gedimensioneerd, zoals blijkt uit fig. 2, dat in de gesloten toestand van de twee zijdelen, d.w.z. in de toestand waarin deze zich op typisch 0,1 tot 1 mm van elkaar bevinden, het halfgeleidersubstraat 3 niet langer door de steunpennen 11 20 gedragen wordt maar door de gasstromen die vanaf beide zijdelen zich naar het halfgeleidersubstraat 3 bewegen.
Begrepen zal worden dat een en ander afhankelijk is van de betreffende toepassing.
Gasdoorvoeropeningen 10 van het tweede zijdeel 7 zijn verbonden 25 met een gastoevoerleiding 14, die verbonden is met een bron 15.
De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt:
Uitgaande van hetgeen in fig. 1 getoond is, wordt, zoals ook getoond in fig. 2, de wafer 3 op de steunpennen 11 geplaatst. Daarna wordt het tweede zijdeel 7 naar boven bewogen en ontstaat de toestand 30 zoals weergegeven in fig. 2. Door de gasstromen tredend uit de doorgangsopeningen 10 van beide zijdelen wordt de wafer 3 nauwkeurig in het midden tussen deze twee zijdelen 6 en 7 gepositioneerd. Afwijking van de positie is mogelijk door het aanpassen van de gasstroming.
Door werking van de verwarmingsspiralen 8 en 9 worden de zijde-35 len verhit en gebleken is, dat deze warmte zonder noemenswaardig verlies overgedragen wordt aan de wafer. In praktijk is gebleken, dat de wafer bijna direkt na het binnentreden in de ruimte tussen de zijdelen 6 en 7 de temperatuur daarvan aanneemt. Dit is in een situa- 1003538.
7 tie waarin de temperatuur van de zijdelen 6 en 7 gelijk is. In fig. 3 is een dergelijk voorbeeld weergegeven. Daarbij zijn beide zijdelen verhit op een temperatuur van ongeveer 1200°C. Het blijkt dat binnen vier seconden wafer 3 eenzelfde temperatuur heeft. Omdat wafer 3 niet 5 wordt ondersteund en uniform wordt verhit zullen geen warmtespan-ningen ontstaan waardoor geen sprake is van kromtrekken.
Bij een dergelijke verhoogde temperatuur is het mogelijk de wafer uit te gloeien of een oxiderende resp. reducerende behandeling uit te voeren. In het laatste geval worden door de openingen 10 de 10 betreffende gassen als procesgassen toegevoerd.
Behalve ovens worden ook stralingslampen in de stand der techniek toegepast, waarbij de wafer op een draagvlak geplaatst wordt. Afgezien van het hierboven aangegeven gevaar van kromtrekken door ongelijkmatige verhitting door warmteafvoer naar het steunpunt is de 15 verwarmingssnelheid verhoudingsgewijs traag. Waarden van 5-10°/s zijn niet ongebruikelijk. Indien de wafer op een susceptor ligt. In alle andere gevallen zijn waarden van 50-100°/s aangetroffen.
In bepaalde gevallen is het echter wenselijk de wafer aan een depositiebehandeling te onderwerpen. Als voorbeeld wordt hier het 20 geval gekozen waarin een procesgas waaruit materiaal moet neerslaan op de wafer aanwezig is in bron 15. Om te voorkomen dat de doorgangs-openingen 10 in het eerste zijdeel 7 verstoppen door voortijdige depositie van materie uit het betreffende procesgas, wordt voorgesteld met behulp van sturing 5 het eerste zijdeel 6 op een verhou-25 dingsgewijs hoge temperatuur te brengen en het tweede zijdeel 7 op een verhoudingsgewijs lage temperatuur.
Indien bijvoorbeeld voor polysilicium de depositietemperatuur van materie uit het silaangas afkomstig van bron 15, 625°C (900 K) is, wordt voorgesteld het eerste zijdeel 6 op een temperatuur van 30 1100 K te verhitten en het tweede zijdeel 7 op een temperatuur van ongeveer 700 K. Bij 700 K zal nagenoeg geen depositie van materie uit het gas plaatsvinden, zodat de betreffende toevoeropeningen 10 niet zullen verstoppen. De wafer blijkt echter nauwkeurig een temperatuur aan te nemen, die in het midden ligt tussen het eerste zijdeel 6 en 35 het tweede zijdeel 7, zijnde de gewenste temperatuur van 900 K. Door de getoonde stroming van de gassen (fig. 2) is het hoofdzakelijk uitgesloten dat gas, afkomstig van het tweede zijdeel 7, in het eerste warme zijdeel 6 komt en daar neerslaat. In ieder geval is niet 1003538.
8 gebleken dat openingen 10 van het eerste zijdeel 6 verstoppen.
Bij een dergelijke depositiebehandeling is het niet ongebruikelijk eerst een inert gas en vervolgens het behandelende gas toe te voeren. Dit is symbolisch weergegeven door bij 15 een aantal gasfles-5 sen te tonen en de aan leiding 12 resp. 14 Toegevoerde hoeveelheid resp. Mengverhouding resp. Soort gas kan met niet nader afgeheelde besturingsmiddelen beheersd worden.
Nabij einddelen van de zijdelen is het bovenste zijdeel van een groot aantal gasopeningen voorzien terwijl dit niet geldt voor zij-10 deel 7. Op deze wijze kan een nauwkeurig gestuurde radiaal naar buiten lopende 'gas purge' verschaft worden en depositie op deel 6 voorkomen worden.
Indien het zijdeel 7 zich op een lagere temperatuur bevindt, is het niet nodig de hierboven beschreven pennen toe te passen. De wafer 15 kan rechtstreeks op zijdeel 7 geplaatst worden. In een dergelijk geval zijn pennen zelfs niet gewenst, omdat in een dergelijke opstelling de 'device side' naar beneden gericht is.
Gebleken is dat met de hierboven beschreven werkwijze een zeer kleine hoeveelheid gas noodzakelijk is. Als voorbeeld wordt hier 20 genoemd een hoeveelheid van liggend tussen 0,1 en 25 liter per secon de onder standaardomstandigheden bij een druk in het vat die ligt tussen 1 Torr en 1 Atm. Een en ander is volledig afhankelijk van de procesomstandigheden.
Na afloop van de behandeling kunnen de zijdelen weer ten op-25 zichte van elkaar worden wegbewogen en kan de wafer uitgenomen worden. De afkoeling vindt net zo snel als de opwarming zonder enige schade over de gehele omvang van de wafer plaats.
Begrepen moet worden dat de verhoudingen getoond in de figuren onjuist zijn en vanwege de duidelijkheid ingebracht. Zo is de diame-30 ter van een typische wafer ongeveer 6-8 inch en de dikte ongeveer 0,7 mm. De afstand tussen een wafer en het oppervlak van de betreffende zijdelen waaruit gassen treden ligt in de ordegrootte van één of enkele tienden millimeters.
Het is mogelijk om aan de wafer een draaiende beweging op te 35 leggen waardoor in een nog verdere gelijkmatige behandeling voorzien wordt.
Een dergelijke draaiing kan bijvoorbeeld verwezenlijkt worden door een of meer van de kanalen 10 onder een hoek ten opzichte van de 1003538.
9 vertikaal te plaatsen waardoor een spiraalvormige gasstroming opgewekt wordt.
Deze en verdere varianten zijn voor de vakman voor de handliggend na het lezen van de bovenstaande beschrijving en liggen binnen 5 het bereik van de bijgevoegde conclusies.
1003538.

Claims (16)

1. Werkwijze voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat, omvattende het aanbrengen van dat substraat in een dit substraat tenminste gedeeltelijk omhullende inrich- 5 ting en het vanaf twee tegenoverliggende eerste en tweede zijdelen opbrengen van twee tegengesteld gerichte gasstromen op beide tegenoverliggende zijden van het halfgeleidersubstraat, met het kenmerk, dat men de afstand tussen elk van die eerste en tweede zijdelen en het halfgeleidersubstraat op ten hoogste 2 mm instelt en tenminste 10 een van die zijdelen verhit tot een temperatuur hoger dan 200°C.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij die zijdelen ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn, men het halfgeleidersubstraat met een verhoudingsgewijs lage temperatuur tussen de twee op verhoudingsgewijs grote afstand geplaatste zijdelen wordt aangebracht, 15 waarna de zijdelen naar elkaar toe worden bewogen.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het substraat in de uitgangspositie door mechanische hulpmiddelen ondersteund wordt.
4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij men het substraat aan een roterende beweging onderwerpt.
5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van die gasstromen een procesgas omvat.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij men het eerste zijdeel van de omhullende inrichting op een eerste temperatuur brengt, het tweede, daar tegenoverliggende zijdeel op een tweede hogere tem- 25 peratuur brengt, en dat het procesgas vanaf het eerste zijdeel wordt toegediend.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij men het temperatuurverschil tussen het eerste en tweede zijdeel op tenminste 150°C instelt .
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij men een temperatuur verschil tussen het eerste en tweede zijdeel op ten minste 200°C instelt.
9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, in combinatie met conclusie 5, waarbij men het procesgas gelijkmatig ver- 35 deeld over het oppervlak van het te behandelen halfgeleidersubstraat toevoert.
10. werkwijze volgens een van de conclusies 6-9, waarbij men door beheersing van de flow gassen het substraat uit het midden van 1003538. de zijdelen geplaatst wordt.
11. Werkwijze volgens een van de conclusies 6-10, waarbij vanaf het eerste zijdeel en vanaf het tweede zijdeel steeds gassen met verschillende warmteoverdracht gebruikt worden.
12. Inrichting (1) voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat (3) omvattende een omhullend deel voorzien van tenminste eerste en tweede zijdelen (6,7) voor het daartussen opnemen van een halfgeleidersubstraat (3), met het kenmerk, dat de afstand tussen die eerste en tweede zijdelen ten hoogste 2 mm 10 en bij voorkeur 0,1 - 1 mm is en dat tenminste een van die zijdelen van verwarmingsmiddelen (8,9) voorzien is voor het tot boven 250°C verhitten daarvan.
13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij die zijdelen ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn.
14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, waarbij steunmidde- len (11) aanwezig zijn werkzaam in de naar buiten gebrachte positie van die zijdelen.
15. Inrichting volgens een van de conclusies 12-14, waarbij tenminste een van die zijdelen voorzien is van een aantal zich over 20 die lengte van dat zijdeel verspreid aangebrachte gastoevoerkanalen (10) .
16. Inrichting volgens conclusie 15, waarbij het aantal gastoevoerkanalen een poreuze plaat omvat. 25 ***** 1003538.
NL1003538A 1996-07-08 1996-07-08 Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat. NL1003538C2 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1003538A NL1003538C2 (nl) 1996-07-08 1996-07-08 Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat.
DE69731199T DE69731199T2 (de) 1996-07-08 1997-07-08 Verfahren und einrichtung zur berührungslose behandlung eines scheiben förmiges halbleitersubstrats
AU33617/97A AU3361797A (en) 1996-07-08 1997-07-08 Method and apparatus for contactless treatment of a semiconductor substrate in wafer form
PCT/NL1997/000398 WO1998001890A1 (nl) 1996-07-08 1997-07-08 Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat
KR1019980710838A KR100335282B1 (ko) 1996-07-08 1997-07-08 반도체웨이퍼기판의비접촉식처리장치
EP97929595A EP0910868B1 (en) 1996-07-08 1997-07-08 Method and apparatus for contactless treatment of a semiconductor substrate in wafer form
JP10505093A JPH11514154A (ja) 1996-07-08 1997-07-08 ウエーファーの形の半導体基質を無接触的に処理する方法および装置
TW087100333A TW493214B (en) 1996-07-08 1998-01-09 Method and apparatus for contactless treatment of a semiconductor substrate in wafer form
US09/717,485 US6461439B1 (en) 1996-07-08 2000-11-20 Apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing
US10/603,515 US6805749B2 (en) 1996-07-08 2003-06-24 Method and apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing
US10/932,633 US7312156B2 (en) 1996-07-08 2004-09-02 Method and apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1003538A NL1003538C2 (nl) 1996-07-08 1996-07-08 Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat.
NL1003538 1996-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1003538C2 true NL1003538C2 (nl) 1998-01-12

Family

ID=19763169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1003538A NL1003538C2 (nl) 1996-07-08 1996-07-08 Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0910868B1 (nl)
JP (1) JPH11514154A (nl)
KR (1) KR100335282B1 (nl)
AU (1) AU3361797A (nl)
DE (1) DE69731199T2 (nl)
NL (1) NL1003538C2 (nl)
TW (1) TW493214B (nl)
WO (1) WO1998001890A1 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000042638A2 (en) * 1999-01-13 2000-07-20 Asm International N.V. Device for positioning a wafer

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183565B1 (en) 1997-07-08 2001-02-06 Asm International N.V Method and apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing
NL1011487C2 (nl) 1999-03-08 2000-09-18 Koninkl Philips Electronics Nv Werkwijze en inrichting voor het roteren van een wafer.
NL1012004C2 (nl) * 1999-05-07 2000-11-13 Asm Int Werkwijze voor het verplaatsen van wafers alsmede ring.
US6803546B1 (en) 1999-07-08 2004-10-12 Applied Materials, Inc. Thermally processing a substrate
NL1013938C2 (nl) * 1999-12-23 2001-06-26 Asm Int Inrichting voor het behandelen van een wafer.
NL1013984C2 (nl) * 1999-12-29 2001-07-02 Asm Int Werkwijze en inrichting voor het behandelen van substraten.
NL1013989C2 (nl) * 1999-12-29 2001-07-02 Asm Int Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een wafer.
US7494927B2 (en) 2000-05-15 2009-02-24 Asm International N.V. Method of growing electrical conductors
US6679951B2 (en) 2000-05-15 2004-01-20 Asm Intenational N.V. Metal anneal with oxidation prevention
US6482740B2 (en) 2000-05-15 2002-11-19 Asm Microchemistry Oy Method of growing electrical conductors by reducing metal oxide film with organic compound containing -OH, -CHO, or -COOH
DE10024710A1 (de) 2000-05-18 2001-12-20 Steag Rtp Systems Gmbh Einstellung von Defektprofilen in Kristallen oder kristallähnlichen Strukturen
WO2001099156A1 (en) 2000-06-16 2001-12-27 Applied Materials, Inc. Configurable single substrate wet-dry integrated cluster cleaner
KR100838874B1 (ko) * 2000-07-06 2008-06-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판을 열 처리하는 시스템 및 방법
US6592942B1 (en) 2000-07-07 2003-07-15 Asm International N.V. Method for vapour deposition of a film onto a substrate
JP2002343708A (ja) * 2001-05-21 2002-11-29 Toshiba Corp 基板処理装置および熱処理方法
WO2002101806A1 (de) * 2001-06-08 2002-12-19 Aixtron Ag Verfahren und vorrichtung zur kurzzeitigen thermischen behandlung von flachen g egenständen
US6899111B2 (en) * 2001-06-15 2005-05-31 Applied Materials, Inc. Configurable single substrate wet-dry integrated cluster cleaner
US6887803B2 (en) 2001-11-08 2005-05-03 Wafermasters, Inc. Gas-assisted rapid thermal processing
US7104578B2 (en) 2002-03-15 2006-09-12 Asm International N.V. Two level end effector
US6952889B2 (en) * 2002-11-05 2005-10-11 Wafermasters, Inc. Forced convection assisted rapid thermal furnace
US7153772B2 (en) * 2003-06-12 2006-12-26 Asm International N.V. Methods of forming silicide films in semiconductor devices
US6818517B1 (en) 2003-08-29 2004-11-16 Asm International N.V. Methods of depositing two or more layers on a substrate in situ
US7410355B2 (en) 2003-10-31 2008-08-12 Asm International N.V. Method for the heat treatment of substrates
US7022627B2 (en) 2003-10-31 2006-04-04 Asm International N.V. Method for the heat treatment of substrates
US6883250B1 (en) 2003-11-04 2005-04-26 Asm America, Inc. Non-contact cool-down station for wafers
US6940047B2 (en) 2003-11-14 2005-09-06 Asm International N.V. Heat treatment apparatus with temperature control system
US7329114B2 (en) 2004-01-20 2008-02-12 Komag, Inc. Isothermal imprint embossing system
US7217670B2 (en) 2004-11-22 2007-05-15 Asm International N.V. Dummy substrate for thermal reactor
US8025922B2 (en) 2005-03-15 2011-09-27 Asm International N.V. Enhanced deposition of noble metals
US7666773B2 (en) 2005-03-15 2010-02-23 Asm International N.V. Selective deposition of noble metal thin films
US8278176B2 (en) 2006-06-07 2012-10-02 Asm America, Inc. Selective epitaxial formation of semiconductor films
US11136667B2 (en) * 2007-01-08 2021-10-05 Eastman Kodak Company Deposition system and method using a delivery head separated from a substrate by gas pressure
DE102007053108A1 (de) 2007-05-02 2008-11-06 IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics/Institut für innovative Mikroelektronik Verfahren zum thermischen Behandeln von Wafern
US7927942B2 (en) 2008-12-19 2011-04-19 Asm International N.V. Selective silicide process
US9379011B2 (en) 2008-12-19 2016-06-28 Asm International N.V. Methods for depositing nickel films and for making nickel silicide and nickel germanide
JP2011091386A (ja) * 2009-09-24 2011-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置の作製方法
US8496466B1 (en) 2009-11-06 2013-07-30 WD Media, LLC Press system with interleaved embossing foil holders for nano-imprinting of recording media
US9330685B1 (en) 2009-11-06 2016-05-03 WD Media, LLC Press system for nano-imprinting of recording media with a two step pressing method
US8402638B1 (en) 2009-11-06 2013-03-26 Wd Media, Inc. Press system with embossing foil free to expand for nano-imprinting of recording media
US8871617B2 (en) 2011-04-22 2014-10-28 Asm Ip Holding B.V. Deposition and reduction of mixed metal oxide thin films
US9607842B1 (en) 2015-10-02 2017-03-28 Asm Ip Holding B.V. Methods of forming metal silicides
CN109075102B (zh) * 2016-03-18 2022-07-12 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 衬底热处理装置
US10851457B2 (en) * 2017-08-31 2020-12-01 Lam Research Corporation PECVD deposition system for deposition on selective side of the substrate
JP7178177B2 (ja) * 2018-03-22 2022-11-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
KR20230037057A (ko) 2019-08-16 2023-03-15 램 리써치 코포레이션 웨이퍼 내에서 차동 보우를 보상하기 위한 공간적으로 튜닝 가능한 증착
CN112701078A (zh) * 2020-12-28 2021-04-23 广东先导先进材料股份有限公司 晶片取放装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59215718A (ja) * 1983-05-23 1984-12-05 Kokusai Electric Co Ltd 半導体基板の赤外線熱処理装置
US4622918A (en) * 1983-01-31 1986-11-18 Integrated Automation Limited Module for high vacuum processing
US4958061A (en) * 1988-06-27 1990-09-18 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for heat-treating a substrate

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8103979A (nl) * 1981-08-26 1983-03-16 Bok Edward Methode en inrichting voor het aanbrengen van een film vloeibaar medium op een substraat.
NL8200753A (nl) * 1982-02-24 1983-09-16 Integrated Automation Methode en inrichting voor het aanbrengen van een coating op een substraat of tape.
NL8203318A (nl) * 1982-08-24 1984-03-16 Integrated Automation Inrichting voor processing van substraten.
NL8402410A (nl) * 1984-08-01 1986-03-03 Bok Edward Verbeterde proces installatie met double-floating transport en processing van wafers en tape.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4622918A (en) * 1983-01-31 1986-11-18 Integrated Automation Limited Module for high vacuum processing
JPS59215718A (ja) * 1983-05-23 1984-12-05 Kokusai Electric Co Ltd 半導体基板の赤外線熱処理装置
US4958061A (en) * 1988-06-27 1990-09-18 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for heat-treating a substrate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 85 (E - 308) 13 April 1985 (1985-04-13) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000042638A2 (en) * 1999-01-13 2000-07-20 Asm International N.V. Device for positioning a wafer
NL1011017C2 (nl) * 1999-01-13 2000-07-31 Asm Int Inrichting voor het positioneren van een wafer.
WO2000042638A3 (en) * 1999-01-13 2002-08-22 Asm Int Device for positioning a wafer
US6719499B1 (en) 1999-01-13 2004-04-13 Asm International N.V. Device for positioning a wafer

Also Published As

Publication number Publication date
DE69731199D1 (de) 2004-11-18
DE69731199T2 (de) 2005-03-10
KR20000022406A (ko) 2000-04-25
WO1998001890A1 (nl) 1998-01-15
EP0910868B1 (en) 2004-10-13
KR100335282B1 (ko) 2002-07-18
JPH11514154A (ja) 1999-11-30
AU3361797A (en) 1998-02-02
TW493214B (en) 2002-07-01
EP0910868A1 (en) 1999-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1003538C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het contactloos behandelen van een schijfvormig halfgeleidersubstraat.
US6461439B1 (en) Apparatus for supporting a semiconductor wafer during processing
US7410355B2 (en) Method for the heat treatment of substrates
US7427329B2 (en) Temperature control for single substrate semiconductor processing reactor
US6403924B1 (en) Apparatus for and method of heat treatment and substrate processing apparatus
US6488778B1 (en) Apparatus and method for controlling wafer environment between thermal clean and thermal processing
JP2662722B2 (ja) バッチ式熱処理装置
US6492621B2 (en) Hot wall rapid thermal processor
KR20000071506A (ko) 열처리방법 및 열처리장치
US7022627B2 (en) Method for the heat treatment of substrates
US6843201B2 (en) Temperature control for single substrate semiconductor processing reactor
KR20020020847A (ko) 기판의 열처리 방법 및 기판의 열처리 장치
KR20150037561A (ko) 열처리 장치 및 열처리 방법
US8796160B2 (en) Optical cavity furnace for semiconductor wafer processing
US6952889B2 (en) Forced convection assisted rapid thermal furnace
DE69931278T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur thermischen behandlung von halbleitersubstraten
JPH11204535A (ja) 半導体基板の熱処理方法及び装置
JP2007242850A (ja) 半導体製造装置及び半導体製造方法
KR20220082543A (ko) 기판의 불순물 제거방법 및 기판처리장치
JP3510329B2 (ja) 熱処理装置
JPH06174376A (ja) 順次移動ベルト・ファーネスにおける加熱装置及び加熱方法
KR100295630B1 (ko) 종형 에피택셜 성장장치
KR20000017532A (ko) 반도체웨이퍼의 열처리방법 및 장치
KR20000065398A (ko) 급속 열처리 공정 장치
JPH0758045A (ja) 横形熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
AD1B A search report has been drawn up
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20010201