RU2764877C1 - Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers - Google Patents

Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers Download PDF

Info

Publication number
RU2764877C1
RU2764877C1 RU2021113957A RU2021113957A RU2764877C1 RU 2764877 C1 RU2764877 C1 RU 2764877C1 RU 2021113957 A RU2021113957 A RU 2021113957A RU 2021113957 A RU2021113957 A RU 2021113957A RU 2764877 C1 RU2764877 C1 RU 2764877C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
semiconductor wafers
housing
vacuum
cooling
Prior art date
Application number
RU2021113957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валерьевич Шубников
Вадим Васильевич Одиноков
Юрий Семенович Бараник
Илья Александрович Иванов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения"
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 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения"
Priority to RU2021113957A priority Critical patent/RU2764877C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764877C1 publication Critical patent/RU2764877C1/en

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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (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)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

FIELD: electronics.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electronic technology and can be used in the processes of heat treatment of semiconductor wafers, for example, diffusion of ion-implanted materials in semiconductor structures. The essence of the invention lies in the fact that a vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers containing a working chamber 1, including a heater 2, a plate holder 5, coupled with the first drive 6, and also including the first pumping module 8, while the vacuum complex also contains a cooling module 22, an overload chamber 10 is introduced, coupled with the working chamber 1 and including a manipulator 11 with the capture of plates 12, while the cooling module 22 is located in the overload chamber 10 and is made in the form of a housing 24 with a cavity 25, coupled with a refrigerant source 23, moreover, the first holes 26 are formed in the housing 24, located in the direction of the capture of the plates 12, in which the second holes 14 are made.
EFFECT: increase in the uniformity of cooling of semiconductor wafers.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в процессах термической обработки полупроводниковых пластин, например диффузии ионно-имплантированных материалов в полупроводниковых структурах.The invention relates to the field of electronic engineering and can be used in the processes of thermal treatment of semiconductor wafers, such as the diffusion of ion-implanted materials in semiconductor structures.

Известно устройство для термической обработки полупроводниковых пластин, содержащее размещенные в корпусе отражательный экран с водоохлаждающей рубашкой, источник инфракрасного излучения и систему подачи газа. Это устройство снабжено расположенной над отражательным экраном прозрачной пластиной с выполненными в ней сквозными наклонными отверстиями, служащими для прохода газа, а источник инфракрасного излучения расположен между отражательным экраном и прозрачной пластиной (SU 443234).A device for heat treatment of semiconductor wafers is known, which contains a reflective screen with a water-cooling jacket, an infrared radiation source and a gas supply system placed in the housing. This device is equipped with a transparent plate located above the reflective screen with through inclined holes made in it, which serve for the passage of gas, and the infrared radiation source is located between the reflective screen and the transparent plate (SU 443234).

Указанное техническое решение имеет следующие недостатки. Источник инфракрасного излучения находится в корпусе устройства в полости, в которую подается газ. Это не позволяет использовать химически активные газы или газовые смеси в процессе термообработки. Кроме того, наличие сквозных отверстий в прозрачной пластине не позволяет создать вакуум в камере и осуществлять термическую обработку полупроводниковых пластин в вакууме.This technical solution has the following disadvantages. The source of infrared radiation is located in the body of the device in the cavity into which the gas is supplied. This does not allow the use of reactive gases or gas mixtures in the heat treatment process. In addition, the presence of through holes in the transparent plate does not allow creating a vacuum in the chamber and thermal processing of semiconductor wafers in a vacuum.

Известен также реактор для термической обработки полупроводниковых пластин в газовой среде или вакууме, содержащий вакуумную камеру, корпус которой выполнен из кварцевого стекла. Источник инфракрасного излучения представляет собой совокупность галогенных ламп накаливания, размещенных с верхней и нижней сторон корпуса вакуумной камеры вне ее. Внутри корпуса расположено средство поддержки полупроводниковой пластины (US 6051512).Also known is a reactor for heat treatment of semiconductor wafers in a gaseous medium or vacuum, containing a vacuum chamber, the body of which is made of quartz glass. The source of infrared radiation is a set of halogen incandescent lamps placed on the upper and lower sides of the vacuum chamber body outside it. Inside the housing there is a wafer support means (US 6051512).

Ввиду интенсивного нагрева корпуса вследствие расположения ламп инфракрасного излучения с двух сторон вакуумной камеры и отсутствия системы охлаждения, температура и время проведения процесса термической обработки полупроводниковых пластин ограничены. В подобных камерах при максимально возможной температуре 1200°С процесс можно проводить не более 30 секунд, в ином случае происходит деградация материала корпуса вакуумной камеры. Кроме того, в устройстве отсутствуют средства для быстрого охлаждения обработанной пластины, что снижает производительность установки.Due to the intensive heating of the body due to the location of infrared lamps on both sides of the vacuum chamber and the absence of a cooling system, the temperature and time of the heat treatment process of semiconductor wafers are limited. In such chambers, at the maximum possible temperature of 1200°C, the process can be carried out for no more than 30 seconds; otherwise, degradation of the material of the vacuum chamber body occurs. In addition, the device lacks means for rapid cooling of the processed plate, which reduces the productivity of the installation.

Известен также реактор для термической обработки полупроводниковых пластин в газовой среде или вакууме, содержащий рабочую камеру, источник инфракрасного излучения и средство поддержки полупроводниковой пластины в рабочей камере. При этом корпус рабочей камеры выполнен с двойными стенками из металла. Пространство между стенками корпуса рабочей камеры сообщено с источником подачи охлаждающей среды и магистралью ее отвода. В верхней части корпуса вакуумной камеры выполнено окно, которое закрыто кварцевым стеклом, герметично уплотненным относительно корпуса рабочей камеры. Источник инфракрасного излучения размещен над кварцевым стеклом, при этом в корпусе рабочей камеры с нижней стороны полупроводниковой пластины установлен контактный модуль охлаждения полупроводниковой пластины, выполненный в виде отражателя инфракрасного излучения, снабженного системой охлаждения (RU 111349 U1).Also known is a reactor for heat treatment of semiconductor wafers in a gaseous medium or vacuum, containing a working chamber, a source of infrared radiation and a means of supporting the semiconductor wafer in the working chamber. At the same time, the body of the working chamber is made with double walls made of metal. The space between the walls of the body of the working chamber communicates with the supply source of the cooling medium and the line of its removal. In the upper part of the vacuum chamber housing, a window is made, which is closed with quartz glass, hermetically sealed relative to the working chamber housing. The source of infrared radiation is placed above the quartz glass, while in the body of the working chamber on the lower side of the semiconductor wafer there is a contact module for cooling the semiconductor wafer, made in the form of an infrared radiation reflector equipped with a cooling system (RU 111349 U1).

Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.This device was chosen as a prototype of the proposed solution.

Недостаток этого решения заключается в том, что модуль охлаждения, расположенный в вакуумной камере, выполнен контактным. Контакт модуля охлаждения и полупроводниковой пластины происходит не по всей поверхности, а в нескольких точках, так как, во-первых, поверхность модуля охлаждения изготавливается с допуском неплоскостности. Во-вторых, полупроводниковая пластина после термической обработки имеет некоторую степень деформации. Это повышает неравномерность охлаждения полупроводниковой пластины, что снижает воспроизводимость процесса обработки полупроводниковых пластин.The disadvantage of this solution is that the cooling module located in the vacuum chamber is made contact. The contact of the cooling module and the semiconductor wafer does not occur over the entire surface, but at several points, since, firstly, the surface of the cooling module is manufactured with a non-flatness tolerance. Secondly, the wafer after heat treatment has a certain degree of deformation. This increases the uneven cooling of the semiconductor wafer, which reduces the reproducibility of the processing of semiconductor wafers.

Технический результат изобретения заключается в повышении равномерности охлаждения полупроводниковых пластин и достижении высокой воспроизводимости процесса обработки полупроводниковых пластин.The technical result of the invention is to increase the uniformity of cooling of semiconductor wafers and achieve high reproducibility of the processing of semiconductor wafers.

Сущность изобретения заключается в том, что в вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин, содержащий рабочую камеру, включающую нагреватель и держатель пластин, сопряженный с первым приводом, и включающую также первый модуль откачки, введена перегрузочная камера с модулем охлаждения, сопряженная с рабочей камерой и включающая манипулятор с захватом пластин, при этом модуль охлаждения расположен в перегрузочной камере и выполнен в виде корпуса с полостью, сопряженного с источником хладагента, причем в корпусе сформированы первые отверстия, расположенные в сторону захвата пластин, в котором выполнены вторые отверстия.The essence of the invention lies in the fact that in the vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers, containing a working chamber, including a heater and a wafer holder associated with the first drive, and also including the first pumping module, an overload chamber with a cooling module is introduced, associated with the working chamber and including a manipulator with plate capture, wherein the cooling module is located in the transfer chamber and is made in the form of a housing with a cavity, coupled with a coolant source, and the first holes are formed in the housing, located in the side of the plate grip, in which the second holes are made.

Существует вариант, в котором корпус модуля охлаждения выполнен в виде диска.There is a variant in which the housing of the cooling module is made in the form of a disk.

Существует также вариант, в котором корпус модуля охлаждения выполнен в виде кольца.There is also a variant in which the housing of the cooling module is made in the form of a ring.

На фиг.1 изображена компоновочная схема вакуумного комплекса термического отжига полупроводниковых пластин.Figure 1 shows the layout of the vacuum complex thermal annealing of semiconductor wafers.

На фиг.2 изображен вариант выполнения модуля охлаждения в форме кольца.Figure 2 shows an embodiment of the cooling module in the form of a ring.

Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин содержит рабочую камеру 1 (фиг.1), изготовленную из нержавеющей стали и представляющую собой сварной корпус. В рабочей камере 1 расположен нагреватель 2, включающий инфракрасные лампы 3, отделенные от основного объема кварцевым стеклом 4, герметично установленном в рабочей камере 1. В рабочей камере 1 расположен также держатель пластин 5, сопряженный с первым приводом 6. Держатель пластин 5 может представлять собой диск с углублением. В качестве первого привода 6 можно использовать шаговый двигатель серии AZ фирмы «Oriental Motor». На держателе пластин 5 может быть закреплена полупроводниковая пластина 7. Закрепление полупроводниковой пластины 7 на держатель пластин 5 может быть осуществлено укладыванием в углубление. Рабочая камера 1 включает также первый модуль откачки 8, который может быть выполнен в виде патрубка с возможностью подсоединения к вакуумному насосу серии iXH фирмы «Edwards» (не показан). Под держателем пластин 5 расположен отражатель 9, выполненный, например, в виде полированной металлической пластины с золотым напылением. Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин содержит также перегрузочную камеру 10, изготовленную из нержавеющей стали и представляющую собой сварной корпус. В перегрузочной камере 10 расположен манипулятор 11 с захватом пластин 12, сопряженным со вторым приводом 13. В качестве манипулятора 11 можно использовать вакуумный механизм типа SCARA. Манипулятор 11 включает также модуль подвижки и переворота 14, выполненный в виде четырехрычажного механизма типа «пантограф» (например, модуль «Magna Tran 7 frogleg vacuum robot» фирмы «Brooks»). В качестве захвата пластин 12 можно использовать диск с углублением (не показано). В качестве второго привода 13 можно использовать механизм с двумя независимыми шаговыми двигателями (не показаны) для поворота и линейного перемещения захвата пластин 12 (подробнее см. конструкцию роботов типа SCARA). Перегрузочная камера 10 включает также второй модуль откачки 15, который может быть выполнен в виде патрубка с возможностью подсоединения к спиральному вакуумному насосу серии НВСп фирмы «Вакууммаш» (не показан). На выходе из перегрузочной камеры 10 установлен первый затвор 16. На входе в перегрузочную камеру 10 установлен второй затвор 17. В качестве первого затвора 16 и второго затвора 17 можно использовать щелевые затворы серии XGT фирмы «SMC». Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин содержит также шлюзовую камеру 18, изготовленную из нержавеющей стали и представляющую собой сварной корпус. В шлюзовой камере 18 расположена кассета 19, сопряженная с третьим приводом 20. Кассета 19 может быть выполнена в виде контейнера с ячейкой для пластин 7 (показана условно и с уменьшением масштаба). В качестве третьего привода 20 можно использовать линейный актюатор с шаговым двигателем серии EAC-AZ фирмы «Oriental Motor» для перемещения кассеты 19 вверх-вниз. Шлюзовая камера 18 включает также третий модуль откачки 21, который может быть выполнен в виде патрубка с возможностью подсоединения к спиральному форвакуумному насосу серии НВСп фирмы «Вакууммаш» (не показан). Рабочая камера 1 сопряжена с перегрузочной камерой 10, которая в свою очередь сопряжена со шлюзовой камерой 18. Модуль охлаждения 22 включает источник хладагента 23 и расположен в перегрузочной камере 10. Источник хладагента 23 может быть выполнен в виде емкости с жидким азотом, либо газовой линии для подачи сжатого азота. Модуль охлаждения 22 включает также корпус 24 с полостью 25. Корпус 24 может быть выполнен в виде диска. Полость 25 (в форме диска) может иметь объем до 100 см. В корпусе 24 сформированы первые отверстия 26, расположенные в сторону захвата пластин 12. Для полупроводниковой пластины 7 с размерами 200 мм диаметр первых отверстий 26 может быть в диапазоне 0.3 мм-1.5 мм, а их количество может составлять 35-100 шт. При этом в захвате пластин 12 выполнены вторые отверстия 27. Для полупроводниковой пластины 7 с размерами 200 мм диаметр вторых отверстий 27 может быть в диапазоне 5 мм-20 мм, а их количество может достигать 50 шт. Vacuum complex thermal annealing of semiconductor wafers contains a working chamber 1 (figure 1), made of stainless steel and representing a welded body. In the working chamber 1 there is a heater 2, including infrared lamps 3, separated from the main volume by quartz glass 4, hermetically installed in the working chamber 1. In the working chamber 1 there is also a plate holder 5, coupled with the first drive 6. The plate holder 5 can be recessed disk. As the first drive 6, a stepper motor of the AZ series from Oriental Motor can be used. On the wafer holder 5, a semiconductor wafer 7 can be fixed. The working chamber 1 also includes the first pumping module 8, which can be made in the form of a branch pipe with the possibility of connecting to an Edwards iXH series vacuum pump (not shown). Under the plate holder 5 is a reflector 9, made, for example, in the form of a polished gold-plated metal plate. The vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers also contains an overload chamber 10 made of stainless steel and representing a welded body. In the reloading chamber 10 there is a manipulator 11 with a plate gripper 12 coupled with a second drive 13. A vacuum mechanism of the SCARA type can be used as a manipulator 11. The manipulator 11 also includes a shift and flip module 14, made in the form of a four-lever pantograph type mechanism (for example, the Magna Tran 7 frogleg vacuum robot module from Brooks). A disc with a recess (not shown) can be used as a gripper for the plates 12. As a second drive 13, you can use a mechanism with two independent stepper motors (not shown) for rotation and linear movement of the plate gripper 12 (for more details, see the design of SCARA robots). The reloading chamber 10 also includes a second pumping module 15, which can be made in the form of a branch pipe with the possibility of connecting to a spiral vacuum pump of the NVSp series manufactured by Vakuummash (not shown). The first gate 16 is installed at the outlet of the transfer chamber 10. The second gate 17 is installed at the entrance to the transfer chamber 10. SMC XGT series slotted gates can be used as the first gate 16 and the second gate 17. The vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers also contains a lock chamber 18 made of stainless steel and representing a welded body. In the lock chamber 18 there is a cassette 19 associated with the third drive 20. The cassette 19 can be made in the form of a container with a cell for plates 7 (shown conditionally and with a reduction in scale). The third drive 20 can be an Oriental Motor EAC-AZ series stepping motor linear actuator to move the cassette 19 up and down. The sluice chamber 18 also includes a third pumping module 21, which can be made in the form of a branch pipe with the possibility of connecting to a spiral foreline pump of the NVSp series manufactured by Vakuummash (not shown). The working chamber 1 is associated with the reload chamber 10, which in turn is associated with the lock chamber 18. The cooling module 22 includes a refrigerant source 23 and is located in the reload chamber 10. The refrigerant source 23 can be made in the form of a container with liquid nitrogen, or a gas line for supply of compressed nitrogen. The cooling module 22 also includes a housing 24 with a cavity 25. The housing 24 may be in the form of a disk. The cavity 25 (in the form of a disc) can have a volume of up to 100 cm. , and their number can be 35-100 pieces. At the same time, second holes 27 are made in the grip of the plates 12. For a semiconductor wafer 7 with dimensions of 200 mm, the diameter of the second holes 27 can be in the range of 5 mm-20 mm, and their number can reach 50 pcs.

Существует также вариант, в котором корпус 24 модуля охлаждения 22 выполнен в виде кольца 28 (фиг.2) с полостью 25 (в форме кольца) и первыми отверстиями 26. Полость 25 (в форме кольца) может также иметь объем до 100 см. Для полупроводниковой пластины 7 с размерами 200 мм диаметр первых отверстий 26 в кольце 28 может быть также в диапазоне 0.3 мм-1.5 мм, а их количество может составлять 35-100 шт. There is also a variant in which the housing 24 of the cooling module 22 is made in the form of a ring 28 (figure 2) with a cavity 25 (in the form of a ring) and the first holes 26. The cavity 25 (in the form of a ring) can also have a volume of up to 100 cm. semiconductor wafer 7 with dimensions of 200 mm, the diameter of the first holes 26 in the ring 28 can also be in the range of 0.3 mm-1.5 mm, and their number can be 35-100 pieces.

Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин работает следующим образом. Кассету 19 с полупроводниковыми пластинами 7 устанавливают в шлюзовую камеру 18. Затем из шлюзовой камеры 18, перегрузочной камеры 10 и рабочей камеры 1 с помощью модулей откачки 21, 15, 8 откачивают воздух до создания вакуума порядка 1Па. Третий привод 20 перемещает кассету 19 в исходную позицию для перегрузки пластины 7. Открывают второй затвор 17, и захват пластин 12 манипулятора 11, приводимый в движение вторым приводом 13, из перегрузочной камеры 10 перемещают в шлюзовую камеру 18 и останавливают под полупроводниковой пластиной 7. Привод 20 опускает кассету 19, и полупроводниковая пластина 7 перекладывается на захват пластин 12 (показано условно). Второй привод 13 задвигает обратно в перегрузочную камеру 10 захват пластин 12 и поворачивает его в сторону рабочей камеры 1. Открывают первый затвор 16, и захват пластин 12 с полупроводниковой пластиной 7 перемещают в рабочую камеру 1. Полупроводниковую пластину 7 перекладывают на держатель пластин 5, захват пластин 12 убирают обратно в перегрузочную камеру 10 и закрывают первый затвор 16. Включают инфракрасные лампы 3, и инфракрасное излучение, проходящее через кварцевое стекло 4, начинает нагрев полупроводниковой пластины 7. Отражатель 9, расположенный под полупроводниковой 7, позволяет уменьшить потери излучения инфракрасных ламп 3. Для равномерного нагрева полупроводниковой пластины 7 держатель пластин 5 приводится во вращение первым приводом 6. После окончания нагрева открывают первый затвор 16, и манипулятор 11 забирает полупроводниковую пластину 7 (показано условно). Для охлаждения полупроводниковой пластины 7 захват пластин 12 перемещают в зону над корпусом 24 модуля охлаждения 22. Газ из источника хладагента 23 поступает в полость 25 и через первые отверстия 26 и вторые отверстия 27 равномерно обдувает полупроводниковую пластину 7 за счет возможности ее аэродинамического подъема над поверхностью захвата пластин 12. Таким образом, начинается охлаждение полупроводниковой пластины 7. После охлаждения полупроводниковой пластины 7 до необходимых температур открывают второй затвор 17, и манипулятор 11 возвращает полупроводниковую пластину 7 обратно в кассету 19. Затем третий привод 20 перемещает кассету 19 для передачи следующей полупроводниковой пластины 7. Следующую полупроводниковую пластину 7 укладывают в захват пластин 12, и технологический процесс повторяют.Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers operates as follows. Cassette 19 with semiconductor plates 7 is installed in lock chamber 18. Then air is pumped out from lock chamber 18, reloading chamber 10 and working chamber 1 using pumping modules 21, 15, 8 until a vacuum of the order of 1 Pa is created. The third drive 20 moves the cassette 19 to its original position for reloading the plate 7. The second shutter 17 is opened, and the gripper of the plates 12 of the manipulator 11, driven by the second drive 13, is moved from the reloading chamber 10 to the lock chamber 18 and stops under the semiconductor plate 7. The drive 20 lowers the cassette 19, and the semiconductor wafer 7 is shifted to the grip of the wafers 12 (shown conventionally). The second drive 13 pushes back into the reloading chamber 10 the gripper of the wafers 12 and turns it towards the working chamber 1. The first shutter 16 is opened, and the gripper of the wafers 12 with the semiconductor wafer 7 is moved into the working chamber 1. The semiconductor wafer 7 is transferred to the holder of the plates 5, the gripper the plates 12 are removed back into the overload chamber 10 and the first shutter 16 is closed. The infrared lamps 3 are turned on, and the infrared radiation passing through the quartz glass 4 starts heating the semiconductor wafer 7. The reflector 9, located under the semiconductor 7, makes it possible to reduce the radiation losses of the infrared lamps 3 For uniform heating of the semiconductor wafer 7, the wafer holder 5 is rotated by the first drive 6. After the end of heating, the first shutter 16 is opened, and the manipulator 11 picks up the semiconductor wafer 7 (shown conventionally). To cool the semiconductor wafer 7, the grip of the wafers 12 is moved to the area above the housing 24 of the cooling module 22. The gas from the coolant source 23 enters the cavity 25 and through the first holes 26 and the second holes 27 evenly blows the semiconductor wafer 7 due to the possibility of its aerodynamic rise above the grip surface plates 12. Thus, the cooling of the semiconductor wafer 7 begins. After cooling the semiconductor wafer 7 to the required temperatures, the second shutter 17 is opened, and the manipulator 11 returns the semiconductor wafer 7 back to the cassette 19. Then the third drive 20 moves the cassette 19 to transfer the next semiconductor wafer 7 The next semiconductor wafer 7 is placed in the grip of the wafers 12 and the process is repeated.

То, что в вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин введена перегрузочная камера 10, сопряженная с рабочей камерой 1 и включающая манипулятор 11 с захватом пластин 12, при этом модуль охлаждения 22 расположен в перегрузочной камере 10 и выполнен в виде корпуса 24 с полостью 25, сопряженного с источником хладагента 23, причем в корпусе 24 сформированы первые отверстия 26, расположенные в сторону захвата пластин 12, в котором выполнены вторые отверстия 14 приводит к повышению равномерности охлаждения полупроводниковых пластин за счет конвективного тепломассообмена и за счет возможности ее аэродинамического подъема над поверхностью захвата пластин 12 для устранения контакта с ним. Это приводит к получению высокой воспроизводимости процесса обработки полупроводниковых пластин.The fact that an overload chamber 10 is introduced into the vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers; with a source of refrigerant 23, and in the housing 24 the first holes 26 are formed, located in the side of the capture of the plates 12, in which the second holes 14 are made leads to an increase in the uniformity of cooling of the semiconductor wafers due to convective heat and mass transfer and due to the possibility of its aerodynamic rise above the capture surface of the plates 12 to eliminate contact with him. This leads to a high reproducibility of the processing of semiconductor wafers.

То, что корпус 24 модуля охлаждения 22 выполнен в виде диска приводит к повышению равномерности и эффективности охлаждения полупроводниковых пластин за счет прямого потока охлаждающего газа.The fact that the housing 24 of the cooling module 22 is made in the form of a disk leads to an increase in the uniformity and efficiency of cooling of the semiconductor wafers due to the direct flow of the cooling gas.

То, что корпус 24 модуля охлаждения 25 выполнен в виде кольца 28, позволяет избежать попадания прямой струи охлаждающего газа на полупроводниковые пластины, что дополнительно приводит к повышению равномерности охлаждения полупроводниковых пластин за счет повышения конвективности тепломассообмена и к получению высокой воспроизводимости процесса обработки полупроводниковых пластин.The fact that the housing 24 of the cooling module 25 is made in the form of a ring 28 makes it possible to avoid a direct jet of cooling gas on the semiconductor wafers, which additionally leads to an increase in the uniformity of the cooling of the semiconductor wafers by increasing the convection of heat and mass transfer and to obtaining a high reproducibility of the processing of semiconductor wafers.

Claims (3)

1. Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин, содержащий рабочую камеру, включающую нагреватель, держатель пластин, сопряженный с первым приводом, и включающую также первый модуль откачки, при этом вакуумный комплекс содержит также модуль охлаждения, отличающийся тем, что в него введена перегрузочная камера, сопряженная с рабочей камерой и включающая манипулятор с захватом пластин, при этом модуль охлаждения расположен в перегрузочной камере и выполнен в виде корпуса с полостью, сопряженного с источником хладагента, причем в корпусе сформированы первые отверстия, расположенные в сторону захвата пластин, в котором выполнены вторые отверстия.1. Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers, containing a working chamber, including a heater, a wafer holder associated with the first drive, and also including the first pumping module, while the vacuum complex also contains a cooling module, characterized in that an overload chamber is introduced into it, coupled with the working chamber and including a manipulator with gripping plates, while the cooling module is located in the reloading chamber and is made in the form of a housing with a cavity associated with a source of refrigerant, and the first holes are formed in the housing, located in the direction of gripping the plates, in which the second holes are made . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус модуля охлаждения выполнен в виде диска.2. The device according to claim. 1, characterized in that the housing of the cooling module is made in the form of a disk. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус модуля охлаждения выполнен в виде кольца.3. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the cooling module is made in the form of a ring.
RU2021113957A 2021-05-17 2021-05-17 Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers RU2764877C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113957A RU2764877C1 (en) 2021-05-17 2021-05-17 Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113957A RU2764877C1 (en) 2021-05-17 2021-05-17 Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764877C1 true RU2764877C1 (en) 2022-01-21

Family

ID=80445335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113957A RU2764877C1 (en) 2021-05-17 2021-05-17 Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764877C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU351915A1 (en) * Н. А. Салин DEVICE FOR VACUUM HEAT TREATMENT FACILITIES
KR20020088620A (en) * 2001-05-18 2002-11-29 주식회사 피에스티 Thermal processing appratus with vacuous insulator
RU111349U1 (en) * 2011-04-18 2011-12-10 Закрытое акционерное общество "Научное и технологическое оборудование" REACTOR FOR THERMAL TREATMENT OF SEMICONDUCTOR PLATES IN A GAS MEDIUM OR VACUUM
RU116614U1 (en) * 2011-12-19 2012-05-27 Тимур Мажлумович Гаджиев VACUUM TUBULAR FURNACE
CN112103225A (en) * 2020-11-20 2020-12-18 北京仝志伟业科技有限公司 Vacuum equipment for vacuum welding or annealing of semiconductor chip

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU351915A1 (en) * Н. А. Салин DEVICE FOR VACUUM HEAT TREATMENT FACILITIES
KR20020088620A (en) * 2001-05-18 2002-11-29 주식회사 피에스티 Thermal processing appratus with vacuous insulator
RU111349U1 (en) * 2011-04-18 2011-12-10 Закрытое акционерное общество "Научное и технологическое оборудование" REACTOR FOR THERMAL TREATMENT OF SEMICONDUCTOR PLATES IN A GAS MEDIUM OR VACUUM
RU116614U1 (en) * 2011-12-19 2012-05-27 Тимур Мажлумович Гаджиев VACUUM TUBULAR FURNACE
CN112103225A (en) * 2020-11-20 2020-12-18 北京仝志伟业科技有限公司 Vacuum equipment for vacuum welding or annealing of semiconductor chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3507795B2 (en) Rapid thermal processing (RTP) system with rotating substrate
JP3241401B2 (en) Rapid heat treatment equipment
US6707011B2 (en) Rapid thermal processing system for integrated circuits
US6497734B1 (en) Apparatus and method for enhanced degassing of semiconductor wafers for increased throughput
US7371998B2 (en) Thermal wafer processor
JP2766774B2 (en) Method for cooling and heating large area glass substrate and apparatus therefor
US5636320A (en) Sealed chamber with heating lamps provided within transparent tubes
TWI455243B (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing a semiconductor device
KR101528138B1 (en) Substrate processing apparatus, substrate supporting tool and method of manufacturing semiconductor device
WO2004008052A2 (en) System and method for cooling a thermal processing apparatus
US20070086881A1 (en) Dual substrate loadlock process equipment
JPH06302523A (en) Vertical thermal treatment equipment
JP2005503003A (en) Rapid thermal processing system for integrated circuits.
KR20090094309A (en) Techniques for low-temperature ion implantation
JP2005501407A (en) Rapid atmosphere switching system and method for rapid heat treatment
JP2003121023A (en) Heating medium circulation device and heat treatment equipment using this
US20180261473A1 (en) Apparatus and method especially for degassing of substrates
US8398771B2 (en) Substrate processing apparatus
RU2764877C1 (en) Vacuum complex for thermal annealing of semiconductor wafers
US8172950B2 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor device producing method
TWI757742B (en) Processing chamber for thermal processes
CN115038824A (en) Point heating by moving the beam in a horizontal rotary motion
JP2002299319A (en) Substrate processor
JP2013033946A (en) Substrate processing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
JP7438399B2 (en) batch heat treatment chamber