TW447003B - Ozone-processing apparatus for semiconductor process system - Google Patents

Description

4470 03

經濟部智慧財產局員工湞費合作社印S A7 B7 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種半導體處理系統之臭氧處理裝 置’其係藉用臭氧而對半導體晶圓等之被處理基板施行氧 化或改質等處理。又，半導體處理係指：藉於半導體晶圓 或LCD基板等之被處理基板上以特定囷型形成半導體 層、絕緣層、導電層等時，在於被處理基板上製造半導體 元件以及包括接續於半導體元件之配線、電線等在内之構 造物時所實施之各種處理。 於半導體元件之製程中’對半導體晶圓等被處理基板 施行氧化或改質等處理時，係使用業經活性化之氧原子（氧 離子）。此時’朝一收容有被處理基板之處理室内供給臭 氡（〇3)氣體，以紫外線（UV)燈等使該氣體活性化，而生成 氧離子。 在曰本公開公報特開平10-79377號中係揭示有該類 型之處理裝置。在該裝置中，係於區隔處理室之壁上形成 有一紫外線透過窗，並配設有紫外線燈，使該燈與該窗相 對向。該紫外線燈係藉配設於該處理室上之燈室所覆。朝 處理中、處理室所供給之處理氣體中之臭氧係可經由紫外 線燈發出之紫外線而活性化。藉此生成氧原子（氧離子）， 藉該氧離子以進行處理配置於該處理室内之半導體晶圓。 藉紫外線燈而由臭氧生成活性氧（〇*)時，紫外線燈之 光量會對處理後之被處理基板之品質有很大的影響。因此 為了要判斷紫外線燈之劣化’必須適當測定燈之光量。迄 今’係於處理的當中，打開形成於處理室侧面之開口部之 蓋’由該處將一安裝有棒狀模具之光量感測器插入處理 本纸張尺度適用中國國家標準（C1NTS)A4規格（2】0< 297公釐） I --l·--I ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4· A： 五、發明說明（2) 室，以測定紫外線燈之光量。 惟^該測定方、;^ # 〆 、使一導入有臭氧之處理室裸露於大 中者’ fl哀方法係極有处一 匀了把使處理至内之處理環境及處 室周圍之作業環境亞 v ^ ^ 見外理 及 "。又，在將開口部之蓋開放前，須 以ίΐ氣替換處理宫肉本 、 而提高作業成本’同時有增長裝置之停工時間之問題] 本發:之目的係構成一種半導體處理系統之臭氧處理 : 導體處理系統係-藉紫外線而使臭氧激起之同 %且進行處理者，該臭氣 果虱處理裝置係可於測定紫外線之光 里時’以防止處理室内之處理環境及處理室周圍之作業環 境惡化者。 “ 訂 本發明之另-目的係構成一種半導體處理系統之臭氧 處理^置，該半導體處理系統係一藉紫外線而使臭氧激起 之科且進行處理者，該臭氧處理裝置係藉使測定紫外線 線 光量之作業簡易化’可降低作業成本，同時且可縮短裝置 之停工時間。 •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之第〗視點係一種半導體處理系統之臭氧處理 裝置’包含有·· 、 一呈氣密之處理室； 一支持構件’係配設於該處理室内’用以支推被處理 基板者； 一供給機構，係用以於該處理室内供給含有臭處 理氣體者； ' 一排氣機構.係用以將前述處理室排氣者： 4 470 03 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明洗明（3) —紫外線透過窗，係配設於用以區隔前述處理室之 壁； 一補助室’係配設於前述處理室之上方，藉該窗而與 前述處理室相區隔者； 一光源，係配設於該補助室内，用以發生紫外線，該 光源與該窗相對向，且該窗與該光源間並隔有一測定空 間；及 測定單元’係具有一感測器，其係可插入該測定空 間及由該空間中取出，以測定該光源之光量者》 本發明之第2視點係一種半導體處理系統之臭氧處理 裝置，包含有： 一呈氣密之處理室； 一支持構件，係配設於該處理室内，用以支撐被處理 基板者； 一供給機構，係用以於該處理室内供給含有臭氧之處 理氣體者； 一排氣機構，係用以將前述處理室排氣者； 一紫外線透過窗，係配設於用以區隔前述處理室之 壁； 一補助室，係配設於前述處理室之上方，藉該窗而與 前述處理室相區隔者； 一光源’係配設於該補助室内，用以發生紫外線，該 光源與該窗相對向，且該窗與該光源間並隔有一測定空 間；及 本紙張尺·度適用中國國家標準 (CNS)A4規格<210 X 297公楚） ------------- ^ ----l· — — — 訂---------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 B7 經濟部智慧財彥局員工消費合作社印製 五、發明說明（4) 一測定單元，係具有一感測器，其係可插入該測定空 間及由該空間中取出，以測定該光源之光量者，該測定單 元並具有一支持臂，係用以支撐前述感測器者；及一第1 導件，係用以導引該支持臂，使該支持臂可對前述窗實質 上平行且於第1方向移動者。 本發明之第3視點係一種半導體處理系統之臭氧處理 裝置之紫外線光量測定方法，該裝置係包含有： 一呈氣密之處理室； 一支持構件，係配設於該處理室内 '用以支撐被處理 基板者； 一供給機構，係用以於該處理室内供給含有臭氧之處 理氣體者； 一排氣機構，係用以將前述處理室排氣者； 一紫外線透過窗，係配設於用以區隔前述處理室之 壁； 一補助室，係配設於前述處理室之上方，藉該窗而與 前述處理室相區隔者；及 一光源，係與該窗相對向而配設於該補助室内，用以 發生紫外線者； 而該方法係具有： 一確保步驟1係於該補助室内該窗與該光源間確保一 測定空間，可使一用以測定前述光源之光量之感測器插入 該測定空間及由該測定空間取出者； 一插入步驟 '係由該測定空間外將該感測器插入於該 -------------裝.----；----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4470 〇3 A： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5) 測定空間者；及 一測定步驟，係藉該感測器測定該光源之光量者。 圖示簡單說明 第1圖係顯示有關於本發明之實施形態之半導體處理 系統之臭氧處理裝置之縱橫戴面图。 第2圓係顯示該苐1圓中所示之裝置之燈室安裝有測 定單元之狀態之平面圖。 第3圖係顯示對應於第9 嗯、弟2圖顯示之狀態之第1圖之裝 置中燈室之側面圖。 第4圊係顯示對應於第2阁as 』巧、乐2圖顯示之狀態之第1圖之裝 置中燈室之背面圖。 第5圊係顯示第1圖之裝 裝置之測定單元之平面圖。 第6圖係顯示第1圖 裝置之測定單元之縱載側面 圖。 第7圖係顯示有關於本發 & , , & 6 a , 货明之另一實施形態之臭氧處 理裝置之要部之橫载平面圏。 第8圖係以另一態樣顯干笛 衣顯不第7圖之裝置之橫載平 圖 面 第9圖係顯示有關 饰“ 有關於本發明之另-實施形態之臭氧處 裳置之要部之橫截平面圖。 圖中元件標號之說明 1 ......處理室 2 排氣口 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-----^1—丨訂---------線 Λ： Β7 經濟部智慧財產局P'工消費合作社印製 五、發明說明（6) 3……載置台 5......蓮蓬頭 6a.....氣體導入管 8......閘閥 11..…開口 13 .…籃體 13b...前壁 13d...左右側壁 1 5 .…定位板 20a…本體部 20c ...上側傾斜板 21 .…燈 23 ‘…排氣口 27 —鉸鍊 29 ....裝設部 3 1 ....測定空間 32b...前壁 3 5 ....滑座 3 7 ....操作桿 38 ....縫隙 3 9 ....球塞 42 ....把手 5 0 ....測定單元 6 1 ....測定空間 4……排氣系 6……氣體供給系 7......開口 1 0 ....紫外線透過窗 12 .…蓋 13a ..底壁 13c ..上壁 14 .…銷 20 .…燈室（補助室） 20b ..前面罩部 2 0d ..下側垂直板 2 2….給氣口 24 .…鼓風機 2 8 .…滑蓋 30 ....光量感測器 32 ....基部 3 3____導軌 3 6.... f 3 7a ..轉钮 3 8b ..縫隙 40 ....凹部 45 ....紫外線防護構件 60____測定單元 62 ....旋轉台 -------------------r---訂.-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •'4 ^ •'4 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 λ: ΒΓ 五、發明說明（7) 64 ·…直線導件 69 .…退避空間 70 ....測定單元 74 ....控制盤 本發明之最佳實施形態 以下’ 一面參考圖示一面說明本發明之實施形態。此 外’在以下說明中，針對具有約略同一功能及構成之構成 要素，附與同一符號，且只對必要之情形施行重複說明。 如第1圖所示’該裝置係具有一氣密式處理室1，其 内壁面經陽極氧化而施有抗敲處理，且由結等金屬所構 成。该處理室1之底部係配設有排氣口 2。該排氣口 2係 接續有一具備真空泵及壓力控制構件等之排氣系4 ’可將 處理室1之内部減壓且予以排氣至特定壓力。 於處理室1内配設有可旋轉之栽置台3。為被處理基 板之半導體晶圓W係載放於該載置台3上面，藉靜電夾 盤（未圖示）吸著’保持該晶圓W。載置台3係埋設有加熱 構件（未圖示）’可將所載置之晶圓w加熱至特定溫度。 該處理室1之頂部下側係配設有蓮蓮頭5，該蓮蓮頭 5係用以於處理⑼S供.給含有主成份之臭氧（〇3)之處理 氣體。該蓮蓬頭5係由可使紫外線透過之耐熱材料諸如石 英所形成。該蓮蓬頭5上係形成有多數喷射孔（未圖示）， 其係用以將導人於該蓮蓬頭5内之處理氣體朝晶圓w之 被處理面(上面)嗅射者。該蓮蓬頭5係藉氣體導入管心 而與一用以供給處理氣體之氣體供給系6相連接。 在該氣體供給系6令，氣體導入管&係透過質量 本紙張&度適用由舀园家標遑（CNSU4規格（2]Ο X 297公釐） (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 -10- 4470 03 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1^ A： B7 五、發明說明（9) 可將一用以測定紫外線光量之光量感測器插入處理室i 内。 第2〜4圖係各顯示第1圖中所示之燈室2〇安裝於測 定單元50之狀態之平面圖、側面圖及背面圖。燈室2〇之 構成係包含有一固定於處理室1之梯形箱形本體部2〇3及 一可相對於該本體部20a開閉之前面罩部2〇b。該前面罩 部20b係由上側傾斜板20c及一下側垂直板2〇d所構成， 上側傾斜板20c之上端係藉朝上下開閉自由之鉸鏈27而 與本體部20a之前端相結合。並於垂直板2〇d之外面突設 有一把手42，其係用以操作前面罩部2〇b之開閉者。 於下側垂直板20d之下端係配設有一用以裝設後述測 定單元50而使該單元裝卸之裝設部29。該裝設部29係 具有一位於燈室20之前面下端之橫長開口，該開口係經 可上下移動之滑蓋28而可開閉。係於燈室2〇内之窗1 〇 及燈21間係對應於裝設部29而形成有一測定空間31。 於該測定空間31内係插設有一光量感測器3 〇，使之成可 插入及脫離之’該光量感測器30係配設於測定單元5〇之 端部，用以測定燈室21之光量者。 為了保護作業者之眼睛防範來自裝設部2 9之開口沒 漏之紫外線，所以在燈室20之前面罩部20b上安裝有一 紫外線防護構件4 5。該防護構件4 5係一諸如所謂可遮蔽 紫外線之太陽眼鏡般者，於前面罩部20b之傾斜板20c及 垂直板20d間之境界部位係安裝有鉸鍊46而可作上下自 由旋動。於防護構件45之前端係配設有轉紐47，以行防 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------. ^ ----r I I I ^ I I — I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 Λ； Β7 五、發明說明（10) 護構件45之旋動操作。該防護 得件4 3係於欲使用時’使 之倒向前面’如第3圖中實線所本_ ' 斤表不者，可與把手接觸後 維持必要的傾斜姿態。又該防護 傅件45係於非使用時， 向上旋動’如第3圖中假想線所表 衣不者’維持於傾斜板20c 上。 第5圖及第6圖係，顯示測定單元50之平面圖及縱 戴側面圖。該測定單元50係具有基部”，該基部⑴系 用以於堵塞用以裝設燈室20内測定單元5〇之裝設部29 之開口’同時可支樓光量感測器3〇，使可操作者。該基 部32係具備有一底壁13a、前壁咖、上壁…，以及一 由左右惻壁1 3d、1 3d所構成且—侧面呈開故之狀態之截 面〔字形之藍體u。該藍體13係形成大於裝設部29之 開口之尺寸，俾；i以閉塞裝設部29之開π。於_體13 之兩側部係配設有-對定位板15、15，該定位15係用 以於與突設於燈室20兩側部之銷〗4相卡合後決定籃體13 之位置。 於該籃體13内配設有導軌33，該導轨33上係支撐有 一滑座35，而可使之移動於該導軌33上。於該滑座35 上係固定有一朝與前壁l3b相對方向延伸之臂36 ’在該 者36之前端朝上安裝有一无量感測器3〇。由光量感測器 3 0延伸而出之信號線係導引通過臂3 6内後，再朝外部導 出’而與計測器（未圖示 ')相接續。又，於滑座3 5上係安 裝有一可朝前面壁32b之方向延伸出去之操作桿(操作構 件）37。該操作桿37之前端係自形成於前面壁32b且左右 —-------------裝-----：----訂---------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁> -13 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 4470 03 A7 ------- B7 五、發明說明（11) 兩邊為長邊之縫隙38朝外突出，其前端部位係安裝有一 轉紐37a。 該測定單元50係安裝於裝設部29時’前述導軌33 係構建成與窗10平行且沿燈21之配列方向延伸者。因此， 光量感測器30係藉操作桿37以使滑座35於導軌上移動， 而可沿燈21之配列方向移動於燈21之正下方，。 於籃體13與滑座35間配設有一定位機構，俾使光量 感測器30對應於各燈21而定位。該定位機構係包含有一 安裝於滑座35底面之球塞39 ^相對於此，於籃體13之 底壁13a對應於各燈21之位置上係配設有一用以與該球 塞39相卡合之凹部40。該球塞39係與該等凹部4〇輕度 卡合，可使滑座35同時發出”喀啦”一聲暫時卡合之。即， 定位機構係構建成一所謂掣子止動機構β 其次，說明第1圖中所示之臭氧處理裝置中之氧化處 理方法及紫外線燈之光量測定方法。 在該裝置中係對半導體晶圓W施行氧化處理時，首 先藉相鄰接之運送室内之運送臂（未囷示），將晶圓w通 過閘閥8之業已開放之開口 7後導入處理室1内，再載放 於載置台3上’以靜電夾盤吸著之並予以保持。接著，以 加熱裝置將晶圓W維持於預定之處理溫度，同時使處理 室1内減壓並加以排氣，一面維持—預定之處理壓力，一 面供給含有主成份之臭氧之處理氣體後，開始進行處理。 此時，由臭氧發生器生成之臭氧（03)係透過氣體導入管6a 而導入於蓮蓬頭5内，經多數噴射孔朝處理空間s内之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 k 297公釐） -14- -------------'、4 - ----^----訂-----m ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A4 C4 447003 發明 專利説明書 中文 丰導體處理系統之臭氡處理裝置 稱 英文

OZONE-PROCESSING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR PROCESS SYSTEM 姓 名 籍 5S. 井賢碎哲 谷川壽野 長石邵仲 \ϊ/ \1/\1/ 12 3 4 3 本 裝 發明 住、居所（1)日本國神奈川縣津久井郡城山町町屋2丁目3番21號 (2) 曰本國神奈川縣相模原市御園2-16-2 (3) 曰本國神奈川縣相模原市橋本8 -3 0-26-102號室 (4) 曰本國神奈川縣相模原市東橋本2丁目2〇番地16號301號室 訂 姓 名 (名稱） 曰商·東京威力科創股份有限公司 經濟部皙总叫4^肖工消#合作社印製 國 籍日本 住、居所 (事務所） 代表人 姓 名 a本國東京都港區赤坂五丁目3番6號 東哲郎 本紙張尺度遄用中國画家標準（CNS ) Α4見格（210X297公釐）