KR20050020757A - Thermal processing system and configurable vertical chamber - Google Patents

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KR20050020757A
KR20050020757A KR10-2004-7013088A KR20047013088A KR20050020757A KR 20050020757 A KR20050020757 A KR 20050020757A KR 20047013088 A KR20047013088 A KR 20047013088A KR 20050020757 A KR20050020757 A KR 20050020757A
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carrier
process chamber
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thermal processing
pedestal
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KR10-2004-7013088A
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데일 알. 두보이스
제이미 에이치. 남
크레이그 와일드만
타이큉 퀴유
제프리 엠. 코왈스키
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에비자 테크놀로지, 인크.
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Abstract

캐리어(106)를 수용하는 기판(108)의 써멀 프로세싱을 위한 장치(100) 및 방법이 제공된다. 상기 장치(106)는 상부(134), 측부(136) 및 바닥(138)을 가지는 용기(101) 및 상기 용기에 인접한 가열 부재(112-1, 112-2, 112-3)를 구비하는 열 공급원(110)을 포함한다. 용기(101)는 상기 캐리어(106)를 수용하기에 필요한 체적보다 실질적으로 크지 않은 체적을 에워싸고 전체에 걸쳐 연장되는 등온 프로세스 영역(128)을 제공하도록 크기가 정해진다. 일 실시예에서, 바닥벽(138)은 내부에 바닥 가열 부재를 구비하는 이동 가능한 받침대(140)를 포함하며, 받침대는 하강 또는 상승되어 캐리어(106)를 용기(101) 내로 삽입시킨다. 상기 장치(100)는 받침대(140)와 캐리어(106) 사이에 삽입되어 가열 부재(112-1)로부터 기판(108)을 차단시키고 받침대 온도를 유지시키는 이동 가능한 차폐물(146)을 포함한다. 자기 결합 재위치 시스템(162)은 기판(108)의 프로세싱 동안 용기(101)에 의해 에워싸이는 체적 이동 가능한 피드스루의 사용 없이, 그리고 받침대 내에서 바닥 가열 부재(112-1)의 이동 없이 캐리어(106)를 재위치시킨다.An apparatus 100 and method for thermal processing of a substrate 108 containing a carrier 106 are provided. The device 106 is a row comprising a container 101 having a top 134, a side 136 and a bottom 138 and heating elements 112-1, 112-2, 112-3 adjacent to the container. Source 110. The vessel 101 is sized to provide an isothermal process region 128 that extends throughout and encloses a volume that is not substantially larger than the volume needed to accommodate the carrier 106. In one embodiment, the bottom wall 138 includes a movable pedestal 140 having a bottom heating element therein, the pedestal being lowered or raised to insert the carrier 106 into the container 101. The device 100 includes a movable shield 146 inserted between the pedestal 140 and the carrier 106 to isolate the substrate 108 from the heating member 112-1 and maintain the pedestal temperature. The magnetic coupling reposition system 162 is a carrier without the use of a volume movable feedthrough enclosed by the container 101 during processing of the substrate 108 and without the movement of the bottom heating element 112-1 within the pedestal. Reposition 106.

Description

써멀 프로세싱 시스템 및 수직 가변 챔버 {THERMAL PROCESSING SYSTEM AND CONFIGURABLE VERTICAL CHAMBER}Thermal Processing System and Vertically Variable Chamber {THERMAL PROCESSING SYSTEM AND CONFIGURABLE VERTICAL CHAMBER}

관련 출원의 상호 참조Cross Reference of Related Application

본 출원은 공동으로 양도되어 "써멀 프로세싱 시스템"이라는 명칭으로 2002년 7월 15일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 60/396,536 호, 및 "써멀 프로세싱 시스템 및 써멀 프로세싱 시스템을 사용하는 방법"이라는 명칭으로 2002년 11월 22일자로 출원된 60/428,526 호를 우선권으로 주장하며, 이들 우선권의 모든 내용들이 본 원에서 참조된다.This application is commonly assigned and assigned U.S. Provisional Patent Application Serial No. 60 / 396,536, filed July 15, 2002, entitled "Thermal Processing System," and "Method of Using the Thermal Processing System and the Thermal Processing System." No. 60 / 428,526, filed November 22, 2002 by name, is the priority, and all of these priorities are referred to herein.

본 발명은 일반적으로 기판과 같은 물체를 열처리하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게 말하면, 본 발명은 반도체 웨이퍼나 기판으로부터 재료층을 제거하거나 상기 웨이퍼나 기판 상에 재료층을 증착시키고, 상기 재료층을 풀림 및 열처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention generally relates to methods and systems for heat treating an object, such as a substrate. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for removing a material layer from a semiconductor wafer or substrate, or depositing a material layer on the wafer or substrate, and annealing and heat treating the material layer.

써멀 프로세싱(thermal processing) 장치는 통상적으로 반도체 기판 또는 웨이퍼로부터 반도체 소자 또는 집적 회로(ICs)를 제조하는데 사용된다. 반도체 웨이퍼의 써멀 프로세싱은 예를 들어, 열처리, 풀림, 도펀트 물질(dopant material)의 이동 또는 확산, 재료층의 성장 또는 증착, 및 상기 기판으로부터의 재료 제거 또는 에칭을 포함한다. 이러한 프로세스는 웨이퍼가 상기 프로세스 동안 및 상기 프로세스 전에 종종 300℃ 정도의 저온 및 1300℃ 정도의 고온 으로 가열되게하며, 프로세스 가스 또는 반응물과 같은 하나 이상의 유체가 웨이퍼로 전달되게 한다. 더 나아가, 이러한 프로세스는 프로세스 가스가 프로세스 챔버 내로 유입되는 속도 또는 프로세스 가스의 온도의 변경에도 불구하고, 통상적으로 웨이퍼가 상기 프로세스 전반에 걸쳐 균일한 온도를 유지하도록 요구한다.Thermal processing devices are commonly used to fabricate semiconductor devices or integrated circuits (ICs) from semiconductor substrates or wafers. Thermal processing of semiconductor wafers includes, for example, heat treatment, annealing, migration or diffusion of dopant material, growth or deposition of material layers, and material removal or etching from the substrate. This process allows the wafer to be heated to a low temperature, often on the order of 300 ° C. and a high temperature on the order of 1300 ° C., during and before the process, and to allow one or more fluids, such as process gases or reactants, to be transferred to the wafer. Furthermore, such a process typically requires the wafer to maintain a uniform temperature throughout the process, despite changes in the rate at which the process gas enters the process chamber or the temperature of the process gas.

종래의 써멀 프로세싱 장치는 통상적으로 노에 의해 둘러싸이거나 노 내에 위치되는 거대한 프로세스 챔버로 구성된다. 열적 처리 과정을 거친 기판은 프로세스 챔버 내에 밀폐되며, 그 후 처리 과정의 실행에 요구되는 온도까지 노에 의해 가열된다. 화학 기상 증착(CVD)과 같은 다수의 프로세스에 있어서, 밀폐된 프로세스 챔버는 먼저 비워지고 일단 프로세스 챔버가 요구되는 온도에 도달하면, 반응 가스 또는 프로세스 가스는 상기 기판 상의 반응종(reactant species)를 증착 또는 형성하기 위해 유입된다.Conventional thermal processing apparatus typically consists of a large process chamber surrounded by or located in a furnace. The thermally processed substrate is sealed in the process chamber and then heated by the furnace to the temperature required for the execution of the processing. In many processes, such as chemical vapor deposition (CVD), the closed process chamber is first emptied and once the process chamber reaches the required temperature, the reactant gas or process gas deposits reactive species on the substrate. Or is introduced to form.

과거에, 통상적으로 써멀 프로세싱 장치 및 특히 수직 써멀 프로세싱 장치는 웨이퍼가 처리되는 프로세스 영역 하부 및 상부에서 프로세스 챔버의 측벽에 인접하여 배치되는 가아드 히터(guard heater)를 요구했다. 이러한 배열은 그것이 배기되고, 프로세스 가스 또는 증기로 채워지고 재충전되거나 제거되어야 하는 더 큰 부피의 챔버를 수반하여 결과적으로 처리 시간을 증가시키게 됨으로 바람직하지 않다. 더 나아가, 이러한 구성은 히터로부터 웨이퍼에 이르는 열등한 뷰 팩터(poor view factor) 때문에 상당한 공간 및 동력을 차지한다.In the past, thermal processing devices, and in particular vertical thermal processing devices, typically required a guard heater disposed adjacent to the sidewalls of the process chamber below and above the process area where the wafer is processed. This arrangement is undesirable because it entails a larger volume of chamber that must be evacuated, filled with process gas or vapor, and refilled or removed, resulting in increased processing time. Furthermore, this configuration takes up considerable space and power because of the poor view factor from the heater to the wafer.

종래의 써멀 프로세싱 장치가 가지는 다른 문제는 처리되어야 할 웨이퍼 및 프로세스 챔버의 온도를 상승시키기 위한 프로세싱 이전과 온도를 하강시키기 위해 프로세싱 이후에 상당한 시간을 요구한다는 점이다. 더 나아가, 프로세스 챔버의 온도가 프로세싱이 시작되기 전에 요구되는 온도로 균일하게 안정화될 수 있도록 하는 추가적인 시간이 종종 요구된다는 점이다. 웨이퍼의 프로세싱을 위해 요구되는 실질적 시간은 30분 또는 그 이하일 수 있으며, 사전 및 사후 프로세싱 시간은 통상적으로 1 시간 내지 3 시간 또는 그보다 긴 시간이 걸린다. 따라서, 프로세스 챔버의 온도를 균일한 온도로 신속하게 상승 및/또는 하강시키기 위해 요구되는 시간은 종래의 써멀 프로세싱 장치의 생산량을 상당히 제한한다.Another problem with conventional thermal processing apparatus is that it requires considerable time before processing to raise the temperature of the wafer and process chamber to be processed and after processing to lower the temperature. Furthermore, additional time is often required to allow the temperature of the process chamber to stabilize uniformly to the required temperature before processing begins. The actual time required for the processing of the wafer may be 30 minutes or less, and the pre and post processing time typically takes from one hour to three hours or longer. Thus, the time required to quickly raise and / or lower the temperature of the process chamber to a uniform temperature significantly limits the yield of conventional thermal processing apparatus.

온도의 상승 및 하강 시간이 상대적으로 오래 걸리는 기본적인 원인은 웨이퍼를 효율적으로 가열 또는 냉각시키기 전에 가열 또는 냉각시켜야 하는 종래의 써멀 프로세스 장치에 있어서의 프로세스 챔버 및/또는 노의 열량(thermal mass)이다.The primary cause of the relatively long rise and fall times of temperature is the thermal mass of the process chamber and / or furnace in conventional thermal process equipment that must be heated or cooled before the wafer can be efficiently heated or cooled.

종래의 써멀 프로세싱 장치의 생산량에 있어서 이러한 제한을 차감하거나 최소화하기 위한 통상적인 접근은 단일 사이클 또는 런(run)에서 프로세싱될 수 있는 웨이퍼의 수를 증가시키는 것이다. 다수의 웨이퍼의 동시 프로세싱은 웨이퍼 베이스 당 효율적인 프로세싱 시간을 감소시킴으로써 상기 장치의 효율적인 생산량을 최대화하는데 도움이된다. 그러나, 이러한 접근은 또한, 프로세싱 동안 무엇인가 잘못될 수 있는 위험의 크기를 증가시킨다. 예를 들어, 만약 1회 프로세싱 사이클동안 장비의 고장 또는 공정상의 오류가 있다면 즉, 단 한번의 고장으로 다수의 웨이퍼가 파괴되거나 손상을 입을 수 있다. 이것은 프로세싱 단계에 따라 단일 웨이퍼가 1,000 달러 내지 10,000 달러에 이를 수 있는 보다 복잡한 집적 회로 및 큰 사이즈의 웨이퍼에 대해 특히 적용된다.A conventional approach to subtracting or minimizing this limitation in the output of conventional thermal processing apparatus is to increase the number of wafers that can be processed in a single cycle or run. Simultaneous processing of multiple wafers helps to maximize the efficient yield of the device by reducing the efficient processing time per wafer base. However, this approach also increases the magnitude of the risk that something can go wrong during processing. For example, if there is an equipment failure or process error during one processing cycle, that is, a single failure can destroy or damage multiple wafers. This is particularly true for larger size wafers and more complex integrated circuits where a single wafer can range from $ 1,000 to $ 10,000 depending on the processing step.

이러한 해결책에 대한 또 하나의 문제는 다수의 웨이퍼를 수용하기 위해 프로세스 챔버의 크기를 증가하는 것은 프로세스 챔버의 열량 효과를 증가시켜 웨이퍼가 가열 또는 냉각될 수 있는 속도를 감소시킨다는 점이다. 더 나아가, 다수의 웨이퍼 다발(batch of wafer)을 프로세싱하는 대형 프로세스 챔버는 챔버 내에 로딩된 제 1 웨이퍼들이 또한 제거되는 마지막 웨이퍼가 되어, 결과적으로 이들 웨이퍼가 장기간 상승된 온도에 노출되고 웨이퍼 다발 전반에 걸쳐 균일성이 감소되는 선입-후출 증후군(first-in-last-out syndrome)을 야기한다.Another problem with this solution is that increasing the size of the process chamber to accommodate multiple wafers increases the calorific effect of the process chamber, reducing the rate at which the wafer can be heated or cooled. Furthermore, the large process chamber that processes multiple batches of wafers becomes the last wafer from which the first wafers loaded in the chamber are also removed, resulting in these wafers being exposed to elevated temperatures for long periods of time and throughout the wafer bundle. Resulting in first-in-last-out syndrome with reduced uniformity over time.

상기와 같은 접근의 또 다른 문제는 써멀 프로세싱 전후에 다수의 프로세스를 위해 사용된 시스템 및 장치가 다수의 웨이퍼를 동시에 처리하는 것에 적합하지 않는다는 점이다. 따라서, 써멀 프로세싱 장치의 생산량을 증가시키면서, 다수의 웨이퍼 또는 다수의 웨이퍼 다발을 열처리 하는 것은 반도체 제조 설비의 전체 생산량을 거의 개선시킬 수 없으며 웨이퍼를 써멀 프로세싱 장치 앞에 축적시키거나 웨이퍼가 그 다음 공정의 다른 시스템 및 설비에서 병목 현상을 야기함으로써 생산량을 실질적으로 감소시킬 수도 있다.Another problem with this approach is that the systems and apparatus used for multiple processes before and after thermal processing are not suitable for simultaneously processing multiple wafers. Thus, heat treatment of multiple wafers or multiple wafer bundles, while increasing the yield of the thermal processing apparatus, can hardly improve the overall yield of the semiconductor fabrication equipment and either accumulate the wafers in front of the thermal processing apparatus or the wafers may be Bottlenecks in other systems and facilities may substantially reduce production.

전술한 장치와는 다른 종래의 프로세싱 장치는 웨이퍼의 급속한 써멀 프로세싱을 위해 개선되어 온 급속 써멀 프로세싱(RTP) 시스템이다. 종래의 급속 써멀 프로세싱 시스템은 일반적으로 작고, 투명하고, 일반적으로 석영으로 제조되는 프로세스 챔버 내의 소수의 웨이퍼 또는 단일 웨이퍼를 선택적으로 가열하기 위해 높은 세기를 갖는 램프(high intensity lamp)를 사용한다. 급속 써멀 프로세싱은 프로세스 챔버의 열량 효과를 제거 또는 감소시키며, 상기 램프가 매우 낮은 열량을 갖고 있기 때문에, 웨이퍼는 램프를 온 또는 오프로 즉각적으로 변환시킴으로써 가열 또는 냉각될 수 있다.Conventional processing devices other than the devices described above are rapid thermal processing (RTP) systems that have been improved for rapid thermal processing of wafers. Conventional rapid thermal processing systems generally use a high intensity lamp to selectively heat a small number of wafers or a single wafer in a process chamber that is small, transparent and generally made of quartz. Rapid thermal processing eliminates or reduces the calorific effect of the process chamber, and since the lamp has a very low calorie value, the wafer can be heated or cooled by immediately switching the lamp on or off.

불행히도, 종래의 급속 써멀 프로세싱 시스템은 프로세스 챔버의 측벽에 인접한 다수의 램프로 구성되는 영역 또는 구역에 배열되었던 램프의 위치 선정을 포함한 상당한 단점을 가지고 있다. 이러한 구성은 열등한 뷰 팩터로 인해 효율적 사용을 위해서는 상당히 큰 공간 및 동력을 차지하기 때문에 문제가 있으나, 이러한 것은 반도체 프로세싱 장치의 최신형 세대에서는 프리미엄이다.Unfortunately, conventional rapid thermal processing systems have significant drawbacks, including the positioning of lamps that have been arranged in areas or regions consisting of multiple lamps adjacent to the sidewalls of the process chamber. This configuration is problematic because of the inferior view factor, which takes up considerable space and power for efficient use, but this is a premium in the latest generation of semiconductor processing devices.

종래의 급속 써멀 프로세싱 시스템이 갖는 또 하나의 문제점은 웨이퍼의 단일 다발 내의 다수의 웨이퍼 및 심지어는 단일 웨이퍼에 걸쳐서 균일한 온도 분산을 제공하기 위한 능력을 보유하지 못했다는 점이다. 하나 이상의 램프에 의해 하나 이상의 웨이퍼의 열등한 뷰 팩터를 포함하는 비-균일 온도 분포 및 램프로부터의 출력 변화에 대하여는 여러 가지 원인이 있다.Another problem with conventional rapid thermal processing systems is that they do not have the ability to provide uniform temperature distribution across multiple wafers and even single wafers within a single bundle of wafers. There are a number of causes for non-uniform temperature distributions that include inferior view factors of one or more wafers by one or more lamps, and for variations in output from the lamps.

더 나아가, 단일 램프의 출력에 있어서의 고장 또는 변화는 웨이퍼 전반에 걸치는 온도 분포에 대해 역효과를 가져올 수 있다. 이러한 이유로, 다수의 램프 기반 시스템에서 웨이퍼 또는 다수의 웨이퍼들은 램프 출력의 변화에 의한 온도 비균일성이 프로세싱 동안 웨이퍼에 전달되지 않는 것을 보장하기 위해 회전된다. 그러나, 웨이퍼를 회전시키기 위해 필요한 이동부 특히, 프로세스 챔버 내로 이동하는 회전 피드스루(rotating feedthrough)는 시스템의 비용 및 복잡성을 증가시키고 전체적인 신뢰도를 감소시킨다.Furthermore, failures or changes in the output of a single lamp can adversely affect the temperature distribution across the wafer. For this reason, in many lamp based systems the wafer or multiple wafers are rotated to ensure that temperature non-uniformity due to changes in lamp output is not transferred to the wafer during processing. However, the moving parts needed to rotate the wafers, in particular rotating feedthroughs moving into the process chamber, increase the cost and complexity of the system and reduce the overall reliability.

그러나, 급속 써멀 프로세싱 시스템에 대한 또 다른 곤란한 점은 웨이퍼의 중심 및 외측 엣지 전반에 걸쳐서 균일한 온도 분포를 유지하는 것이다. 대부분의 종래의 급속 써멀 프로세싱 시스템은 온도 비-균일성의 이러한 유형에 대한 조정 수단이 없다. 결과적으로, 만약 흑체 서셉터(black body susceptor)가 사용되지 않는 경우 즉, 웨이퍼보다 큰 직경인 경우에, 일시적인 온도 변동은 웨이퍼의 표면을 가로질러 발생하여 고온에서 웨이퍼의 미끄럼 이탈(slip dislocation)의 형성 원인이될 수 있다.However, another difficulty for rapid thermal processing systems is maintaining a uniform temperature distribution across the center and outer edges of the wafer. Most conventional rapid thermal processing systems have no means of adjusting for this type of temperature non-uniformity. As a result, if a black body susceptor is not used, i.e. larger diameter than the wafer, temporary temperature fluctuations occur across the surface of the wafer, resulting in a slip dislocation of the wafer at high temperatures. May cause formation.

종래의 램프-기반 급속 써멀 프로세싱 시스템은 다른 결점을 갖는다. 예를 들어, 만약 위상각 제어가 사용되지 않는다면 전기적 노이즈를 발생시키는, 램프의 전원이 온 또는 오프될 때와 같이 일시적인 순간 동안에 균일한 동력 분배 및 온도 균일성을 제공하기 위한 적합한 수단을 갖추고 있지 않다. 또한, 각각의 램프가 사용 기간이 지남에 따라 성능에 있어 변화를 가져오기 때문에, 성능의 내구성 역시 일반적으로 램프-기반 시스템의 결점이다. 램프 교체 역시 특히, 주어진 램프 시스템이 180개 이상의 램프를 구비할 수 있음을 고려하는 경우에는 시간 및 비용 소비적일 수 있다. 동력 요구 역시, 램프가 약 250 킬로와트의 누설 동력 손실을 가질 수 있기 때문에 고가일 수 있다.Conventional ramp-based rapid thermal processing systems have other drawbacks. For example, if phase angle control is not used, there is no suitable means to provide uniform power distribution and temperature uniformity during transients, such as when the lamp is powered on or off, which generates electrical noise. . In addition, durability of performance is also generally a drawback of lamp-based systems, as each lamp varies in performance over time of use. Lamp replacement may also be time and cost consuming, especially considering that a given lamp system may have more than 180 lamps. Power requirements can also be expensive because the lamp can have a leakage power loss of about 250 kilowatts.

따라서, 써멀 프로세싱 동안, 웨이퍼 다발 각각의 면에 걸쳐서 요구되는 온도로 하나 이상의 기판으로 구성되는 기판 다발을 신속하고 균일하게 가열하기 위한 장치 및 방법에 대한 필요성이 제기된다.Thus, during thermal processing, a need exists for an apparatus and method for rapidly and uniformly heating a substrate bundle consisting of one or more substrates to the required temperature across each side of the wafer bundle.

도 1은 종래의 상류-유동 구성을 채용한, 본 발명의 일 실시예에 따른 등온 제어 체적을 제공하기 위해 받침대 히터를 구비하는 써멀 프로세싱 장치의 단면도이며,1 is a cross-sectional view of a thermal processing apparatus having a pedestal heater to provide an isothermal control volume in accordance with an embodiment of the present invention, employing a conventional upstream-flow configuration;

도 2는 도 1에 도시된 써멀 프로세싱 장치에 유용한 베이스-플레이트의 또 다른 실시예의 사시도이며,FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of a base-plate useful for the thermal processing apparatus shown in FIG. 1;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열 차폐물 및 받침대 히터를 가지는 써멀 프로세싱 장치의 일부에 대한 단면도이며,3 is a cross-sectional view of a portion of a thermal processing apparatus having a heat shield and pedestal heater in accordance with an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 열 차폐물 및 받침대 히터의 개략도이며,4 is a schematic view of the heat shield and pedestal heater of FIG. 3 in accordance with an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 고 흡수율을 갖는 상부 재료층 및 고 반사율을 갖는 하부 재료층을 구비하는 열 차폐물의 실시예의 개략도이며,5 is a schematic diagram of an embodiment of a heat shield having an upper material layer having a high absorptivity and a lower material layer having a high reflectance according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 냉각 채널을 가지는 열 차폐물의 또 다른 실시예의 개략도이며,6 is a schematic view of another embodiment of a heat shield having a cooling channel according to the invention,

도 7은 본 발명에 따른 열 차폐물 및 작동기의 실시예의 사시도이며,7 is a perspective view of an embodiment of a heat shield and actuator according to the present invention,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 셔터를 가지는 써멀 프로세싱 장치 일부의 단면도이며,8 is a cross-sectional view of a portion of a thermal processing apparatus having a shutter according to an embodiment of the present invention,

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자기 결합된 웨이퍼 회전 시스템 및 받침대 히터를 가지는 프로세스 챔버의 단면도이며,9 is a cross-sectional view of a process chamber having a magnetically coupled wafer rotation system and pedestal heaters in accordance with an embodiment of the invention,

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교차-유동 주입기 시스템을 가지는 써멀 프로세싱 장치의 단면도이며,10 is a cross-sectional view of a thermal processing apparatus having a cross-flow injector system according to an embodiment of the present invention,

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와의 관계에서 라이너 및 배출 슬롯과의 관계에 따른 주입기 오리피스의 위치를 도시하는 도 10의 써멀 프로세싱 장치의 단면도이며,11 is a cross-sectional view of the thermal processing apparatus of FIG. 10 showing the position of the injector orifice in relation to the liner and the ejection slot in relation to the wafer in accordance with an embodiment of the present invention;

도12는 본 발명의 실시예에 따라, 주 주입기 및 부 주입기의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배출 포트로의 가스 유동을 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치 일부의 평면도이며,12 is a portion of the thermal processing apparatus of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 showing gas flow from the orifices of the primary and secondary injectors across the wafer to the discharge port, in accordance with an embodiment of the present invention. Plan view,

도13은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 주 주입기 및 부 주입기의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배출 포트로의 가스 유동을 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치 일부의 평면도이며,13 is a portion of the thermal processing apparatus of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 showing gas flow from the orifices of the primary and secondary injectors across the wafer to the discharge port, in accordance with another embodiment of the present invention. Is a floor plan of

도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 주 주입기 및 부 주입기의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배출 포트로의 가스 유동을 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치 일부의 평면도이며,14 is a thermal processing apparatus of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 showing gas flow from the orifices of the primary and secondary injectors across the wafer to the discharge port, in accordance with another embodiment of the present invention. Part of the floor plan,

도15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 주 주입기 및 부 주입기의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배출 포트로의 가스 유동을 도시하는 도 10의 라인(A-A)을 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치 일부의 평면도이며,15 is a thermal processing apparatus of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 showing gas flow from the orifices of the primary and secondary injectors across the wafer to the discharge port, in accordance with another embodiment of the present invention. Part of the floor plan,

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 대안적 상류-유동 주입기 시스템을 가지는 써멀 프로세싱 장치의 단면도이며,16 is a cross sectional view of a thermal processing apparatus having an alternative upstream-flow injector system in accordance with an embodiment of the present invention;

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 대안적 하류-유동 주입기 시스템을 가지는 써멀 프로세싱 장치의 단면도이며,17 is a cross sectional view of a thermal processing apparatus having an alternative downstream-flow injector system in accordance with an embodiment of the present invention;

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 다발을 열적으로 프로세싱하여 상기 웨이퍼 다발의 각각의 웨이퍼가 요구되는 온도까지 신속하고 균일하게 가열되는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이며,18 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process for thermally processing a wafer bundle in accordance with an embodiment of the present invention such that each wafer of the wafer bundle is heated quickly and uniformly to a required temperature,

도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 다발을 열적으로 프로세싱하여 상기 웨이퍼 다발의 각각의 웨이퍼가 요구되는 온도까지 신속하고 균일하게 가열되는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다.FIG. 19 is a flow diagram illustrating an embodiment of a process for thermally processing a wafer bundle in accordance with another embodiment of the present invention such that each wafer of the wafer bundle is heated quickly and uniformly to a required temperature.

본 발명은 이러한 문제 및 그 외 다른 문제에 대한 해결책을 제공하고 종래 기술과 다른 장점을 제공한다.The present invention provides a solution to this and other problems and provides advantages over the prior art.

본 발명은 풀림, 도펀트 물질의 구동 또는 확산, 재료층의 성장 또는 증착 및 웨이퍼로부터 재료의 제거 또는 에칭과 같은 프로세스를 실행하기 위해, 반도체 기판 또는 웨이퍼와 같은 공작물을 등온 가열하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for isothermally heating a workpiece, such as a semiconductor substrate or wafer, to perform processes such as annealing, driving or diffusing dopant material, growing or depositing a material layer, and removing or etching material from the wafer. to provide.

써멀 프로세싱 장치는 고온 또는 상승된 온도에서 캐리어에 수용되는 기판을 프로세싱하기 위해 제공된다. 장치는 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버 및 열 공급원을 포함하며, 상기 열 공급원은 상기 상부벽, 측벽 및 바닥벽에 인접한 다수의 가열 부재를 구비하여 캐리어가 기판을 열적으로 프로세싱하도록 위치되는 프로세스 영역 내에 등온 환경을 제공한다. 일면에 따라, 프로세스 챔버의 치수는 캐리어를 수용하기 위해 필요한 부피보다 실질적으로 크지 않은 부피를 에워싸도록 선택되고, 상기 프로세스 영역은 실질적으로 프로세스 챔버 전반에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 상기 프로세스 챔버는 캐리어를 수용하기 위해 필요한 부피의 125%보다 실질적으로 크지 않은 부피를 에워싸도록 선택된 치수를 갖는다. 더 바람직하게는, 상기 장치는 압력을 프로세싱하기 전에 프로세스 챔버를 비우기 위한 펌핑 시스템 및 프로세싱이 완료된 후 프로세스 챔버를 재충전하기 위한 퍼지 시스템(purge system)을 더 포함하며, 상기 프로세스 챔버의 치수는 프로세스 챔버의 급속 재충전 및 급속 비움 모두를 제공하기 위해 선택된다.The thermal processing apparatus is provided for processing a substrate received in a carrier at a high temperature or an elevated temperature. The apparatus includes a process chamber and a heat source having a top wall, a side wall and a bottom wall, the heat source having a plurality of heating elements adjacent the top wall, the side wall and the bottom wall to position the carrier to thermally process the substrate. To provide an isothermal environment within the process area. According to one aspect, the dimensions of the process chamber are selected to enclose a volume that is not substantially larger than the volume needed to receive the carrier, and the process region extends substantially throughout the process chamber. Preferably, the process chamber has a dimension selected to enclose a volume that is not substantially greater than 125% of the volume required to receive a carrier. More preferably, the apparatus further comprises a pumping system for emptying the process chamber before processing the pressure and a purge system for recharging the process chamber after processing is complete, wherein the dimensions of the process chamber are It is chosen to provide both rapid recharge and rapid emptying.

본 발명의 다른 측면에 따라, 프로세스 챔버의 바닥벽은 하나 이상의 가열 부재를 가지는 이동 가능한 받침대를 포함하며, 상기 이동 가능한 받침대는 기판을 구비하는 캐리어가 프로세스 챔버로부터의 제거 및 프로세스 챔버 내로 삽입될 수 있도록 하강 및 상승된다. 일 실시예에서, 상기 장치는 받침대의 가열 부재와 캐리어에 수용된 기판 사이에 삽입되는 제거 가능한 열 차폐물을 포함한다. 열 차폐물은 받침대 내의 가열 부재로부터의 열 에너지를 상기 받침대로 복귀 반사시키며, 받침대 내의 가열 부재로부터의 열 에너지로부터 상기 캐리어 상의 기판을 차단시킨다. 이러한 실시예의 하나의 변형예에서, 상기 장치는 받침대가 하강 위치에 있을 때 프로세스 챔버를 분리하기 위해 상기 캐리어 위의 위치로 이동되는 셔터를 더 포함한다. 상기 장치가 프로세스 챔버를 비우기 위해 펌핑 시스템을 포함하고, 셔터가 프로세스 챔버를 밀폐시킬 수 있는 경우 이에 따라 상기 펌핑 시스템은 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때 프로세스 챔버를 비울 수 있다.According to another aspect of the present invention, the bottom wall of the process chamber includes a movable pedestal having one or more heating elements, wherein the movable pedestal allows a carrier having a substrate to be removed from the process chamber and inserted into the process chamber. So that it descends and rises. In one embodiment, the device includes a removable heat shield inserted between the heating member of the pedestal and the substrate received in the carrier. The heat shield returns and reflects heat energy from the heating element in the pedestal back to the pedestal and shields the substrate on the carrier from heat energy from the heating element in the pedestal. In one variation of this embodiment, the apparatus further comprises a shutter that is moved to a position on the carrier to separate the process chamber when the pedestal is in the lowered position. If the device comprises a pumping system to empty the process chamber and the shutter can seal the process chamber, the pumping system can thus empty the process chamber when the pedestal is in the lowered position.

또 다른 실시예에서, 상기 장치는 기판의 써멀 프로세싱 동안 캐리어를 재위치시키는 자기 결합된 재위치 시스템을 더 포함한다. 바람직하게는, 캐리어를 재위치시키기 위해 사용되는 기계적 에너지는 프로세스 챔버 내로의 이동 가능한 피드스루의 사용없이 그리고 실질적으로 받침대 내의 가열 부재의 이동 없이,받침대를 통해 상기 캐리어에 자기 결합된다. 보다 바람직하게는, 자기 결합된 재위치 시스템은 기판의 써멀 프로세싱 동안 프로세스 영역 내의 기판을 회전시키는 자기 결합된 회전 시스템이다.In another embodiment, the apparatus further includes a magnetically coupled repositioning system for repositioning the carrier during thermal processing of the substrate. Preferably, the mechanical energy used to reposition the carrier is magnetically coupled to the carrier through the pedestal without the use of a movable feedthrough into the process chamber and substantially without the movement of the heating member in the pedestal. More preferably, the magnetically coupled reposition system is a magnetically coupled rotation system that rotates a substrate in a process area during thermal processing of the substrate.

본 발명의 또 다른 면에 따라, 상기 장치는 프로세스 챔버의 측벽 및 상부벽으로부터 캐리어를 분리하는 라이너 및 유체가 상기 캐리어 내에 수용되는 기판 각각의 면을 가로질러 유동하도록 안내하는 분배 또는 교차-유동 주입 시스템(cross-flow injection system)을 더 포함한다. 교차-유동 주입 시스템은 일반적으로 캐리어 내의 기판에 대해 상대적으로 위치되는 다수의 주입 포트를 가지는 교차-유동 주입기를 포함하며, 상기 주입기를 통해 유체가 다수의 기판의 일측면 상에 유입된다. 캐리어에 수용되는 기판에 대해 위치되는 라이너 내의 다수의 배출 포트로 인해 유체가 기판의 면을 가로질러 유동할 수 있게 된다. 교차-유동 주입 시스템에 의해 유입된 유체는 기판의 냉각을 위해 또는 챔버의 재충전이나 세정을 위해 사용된 증기 또는 비활성 퍼지 가스 및 프로세스 가스 또는 증기를 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the apparatus comprises a liner that separates the carrier from the side walls and the top wall of the process chamber and a dispensing or cross-flow injection that directs fluid to flow across each side of the substrate received in the carrier. It further comprises a cross-flow injection system. Cross-flow injection systems generally include a cross-flow injector having a plurality of injection ports positioned relative to a substrate in a carrier, through which fluid is introduced onto one side of the plurality of substrates. Multiple outlet ports in the liner located relative to the substrate received in the carrier allow fluid to flow across the face of the substrate. The fluid introduced by the cross-flow injection system may include steam or inert purge gas and process gas or steam used for cooling the substrate or for refilling or cleaning the chamber.

본 발명의 다양한 특성 및 장점들은 이하에서 제공되는 첨부 청구항 및 첨부 도면을 참조로 하여 이하 보다 상세한 설명을 통해 명백하게 될 것이다.Various features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description with reference to the appended claims and accompanying drawings provided below.

본 발명은 카세트 또는 보트(boat)와 같은 캐리어에 수용되는 웨이퍼 또는 반도체 기판과 같은 하나 이상의 공작물의 소량 다발(mini-batch) 또는 상대적으로 적은 수의 공작물을 프로세싱하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치 및 방법은 감소된 프로세싱 사이클 타임 및 개선된 프로세스 균일성을 제공한다.The present invention relates to an apparatus and method for processing a mini-batch or relatively small number of workpieces of one or more workpieces, such as a wafer or semiconductor substrate, received in a carrier such as a cassette or a boat. The apparatus and method provide for reduced processing cycle time and improved process uniformity.

본 원에서 사용된 것처럼, "소량 다발"이라는 용어는 통상적인 다발 시스템에서 사용되는 수 백개의 웨이퍼보다 적은 수의 웨이퍼를 의미하고, 바람직하게는 1개 내지 53개의 반도체 웨이퍼를 의미하며, 이 중 1개 내지 50개는 생산 웨이퍼(product wafer)이며 나머지는 모니터링 목적으로 사용되는 비-생산 웨이퍼 또는 배이플 웨이퍼와 같은 비-생산 웨이퍼이다.As used herein, the term “small bundles” means fewer wafers than hundreds of wafers used in conventional bundle systems, preferably 1 to 53 semiconductor wafers, of which One to fifty are product wafers and the rest are non-production wafers such as non-production wafers or baffle wafers used for monitoring purposes.

공작물 또는 웨이퍼가 통상적으로 약 350℃ 내지 1300℃ 범위 내의 요구되는 온도에서 가열되는 프로세스는 써멀 프로세싱으로 정의된다. 반도체 웨이퍼의 써멀 프로세싱은 예를 들어, 열처리, 풀림, 도펀트 물질의 이동이나 확산, 화학 기상 증착(CVD)과 같은 재료층의 성장이나 증착 및 웨이퍼로부터 재료의 재거 또는 에칭을 포함한다.The process by which a workpiece or wafer is heated at the required temperature, typically in the range of about 350 ° C. to 1300 ° C., is defined as thermal processing. Thermal processing of semiconductor wafers includes, for example, heat treatment, annealing, transfer or diffusion of dopant material, growth or deposition of material layers such as chemical vapor deposition (CVD) and removal or etching of material from the wafer.

실시예에 따른 써멀 프로세싱 장치는 이제 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 명확한 설명을 위해, 널리 공지되어 있고 당업자에게 잘 알려진 써멀 프로세싱 장치의 상세 설명은 생략한다. 이러한 부분에 대한 상세 설명은 예를 들어, 본 원에서 참조 자료로 인용된, 공동으로 양도된 미국 특허 번호 4, 770, 590 호에서 보다 상세하게 설명된다.The thermal processing apparatus according to the embodiment will now be described with reference to FIG. 1. For clarity, detailed descriptions of well-known and well-known thermal processing devices are omitted. Details of this portion are described in more detail, for example, in commonly assigned US Pat. No. 4, 770, 590, which is incorporated herein by reference.

도 1은 반도체 웨이퍼 다발을 열적으로 프로세싱하는 써멀 프로세싱 장치의 실시예의 단면도이다. 도시된 것처럼, 일반적으로 써멀 프로세싱 장치(100)는 웨이퍼 다발(108)을 구비하는 캐리어 또는 보트(106)를 수용하기 위한 지지부(104)를 갖는 프로세스 챔버(102)를 형성하는 용적을 에워싸는 용기(101)를 포함하며, 열 공급원 또는 노(110)는 웨이퍼의 온도를 써멀 프로세싱을 위해 요구되는 온도까지 올리기 위해 다수의 가열 부재(112-1, 112-2, 112-3)[이 후에서 총괄적으로 가열 부재(112)로 언급됨)]를 구비한다. 써멀 프로세싱 장치(100)는 가열 부재(112)의 작동을 제어 및/또는 프로세스 챔버(102) 내의 온도를 모니터링하기 위해, 써멀 커플(T/C) 또는 저항 온도 장치(RTD)와 같은 하나 이상의 광학적 또는 전기적 온도 감지 부재를 더 포함한다. 실시예에서, 온도 감지 부재는 프로세스 챔버(102) 내의 여러 위치에서 온도를 탐지하기 위해 독립식 다중 온도 감지 노드 또는 지점(도시 되지 않음)을 구비한다. 또한, 써멀 프로세싱 장치(100)는 웨이퍼(108)를 냉각 및/또는 프로세싱하기 위해 가스 또는 증기와 같은 유체를 프로세스 챔버(102) 내로 유입하기 위한 하나 이상의 주입기(116)(하나만 도시됨) 및 웨이퍼를 냉각 및/또는 프로세스 챔버를 정화하는 가스를 유입하기 위한 하나 이상의 정화 포트나 벤트(118)(하나만 도시됨)를 포함한다. 라이너(120)는 웨이퍼가 프로세싱되는 프로세스 구역 또는 영역(128) 내에서 웨이퍼(108)에 인접하는 프로세싱 가스 또는 증기의 농도를 증가시키고, 프로세스 챔버(102)의 내부면에 형성될 수 있는 퇴적물의 박피 또는 제거로부터 웨이퍼가 오염되는 것을 감소시킨다. 프로세싱 가스 또는 증기는 챔버 라이너(120) 내의 배기 포트 또는 슬롯(121)을 통해 프로세스 구역(128)으로 나간다.1 is a cross-sectional view of an embodiment of a thermal processing apparatus for thermally processing a bundle of semiconductor wafers. As shown, the thermal processing apparatus 100 generally includes a container enclosing a volume forming a process chamber 102 having a support 104 for receiving a carrier or boat 106 having a wafer bundle 108. 101, wherein the heat source or furnace 110 includes a plurality of heating elements 112-1, 112-2, 112-3 (hereinafter collectively) to raise the temperature of the wafer to the temperature required for thermal processing. Referred to as heating member 112). The thermal processing apparatus 100 controls one or more optical, such as thermal coupler (T / C) or resistance temperature apparatus (RTD), to control the operation of the heating element 112 and / or to monitor the temperature in the process chamber 102. Or an electrical temperature sensing member. In an embodiment, the temperature sensing member has independent multiple temperature sensing nodes or points (not shown) to detect temperature at various locations within the process chamber 102. The thermal processing apparatus 100 also includes one or more injectors 116 (only one shown) and wafers for introducing a fluid, such as gas or vapor, into the process chamber 102 to cool and / or process the wafer 108. And one or more purge ports or vents 118 (only one shown) for introducing gas to cool and / or purge the process chamber. The liner 120 increases the concentration of processing gas or vapor adjacent to the wafer 108 within the process region or region 128 where the wafer is processed and deposits of deposits that may be formed on the interior surface of the process chamber 102. Reduces contamination of the wafer from peeling or removal. Processing gas or vapor exits the process zone 128 through an exhaust port or slot 121 in the chamber liner 120.

대리인 처리 번호 FP-71750-PC 호로 본 원과 동일자로 출원되어 본 원에서 참조되며 공동으로 양도되어 "반도체 웨이퍼 프로세스 챔버를 재충전하기 위한 장치 및 방법"이란 명칭의 동시 계속 출원 PCT 특허 출원 일련 번호 TBD에, 주입기(116), 제조 기술 및 재료에 대한 몇몇 다른 적합한 구성이 보다 상세하게 설명된다.Patent application Serial number TBD, filed under the same application as Agent Processing No. FP-71750-PC, hereby incorporated by reference, and jointly assigned, under the apparatus and method for recharging semiconductor wafer process chambers. In the following, some other suitable configurations for the injector 116, manufacturing techniques and materials are described in more detail.

일반적으로, 용기(101)는 프로세스 챔버(102)를 형성하기 위해 오-링(122)과 같은 시일에 의해 베이스-플레이트(124) 또는 플랫폼에 밀폐되어 써멀 프로세싱 동안 웨이퍼(108)를 완전하게 밀봉한다. 프로세스 챔버(102) 및 베이스-플레이트(124)의 치수는 프로세스 챔버의 신속한 재충전, 신속한 배출 및 신속한 가열을 제공하도록 선택된다. 유리하게는, 용기(101) 및 베이스-플레이트(124)는 웨이퍼(108)를 내재한 캐리어(106)를 수용하기 위해 필요로되는 체적보다 실질적으로 크지 않은 체적을 밀봉하기 위해 선택되는 치수를 가지는 프로세스 챔버(102)를 제공하도록 크기가 정해진다. 바람직하게는, 용기(101) 및 베이스-플레이트(124)는 웨이퍼(108)를 내재한 캐리어(106)를 수용하기 위해 필요로되는 체적의 125% 내지 150%의 치수를 가지는 프로세스 챔버(102)를 제공하도록 크기가 정해지며, 더 바람직하게는 상기 프로세스 챔버는 챔버 체적을 최소화하기 위해 웨이퍼 및 캐리어를 수용하기 위해 필요한 치수의 약 125%보다 크지 않은 치수를 가져 소정의 재충전 시간 및 배기(pump down)에 도움이 된다.Generally, vessel 101 is hermetically sealed to base-plate 124 or platform by a seal such as o-ring 122 to form process chamber 102 to completely seal wafer 108 during thermal processing. do. The dimensions of the process chamber 102 and the base-plate 124 are selected to provide rapid refilling, rapid evacuation and rapid heating of the process chamber. Advantageously, the container 101 and the base-plate 124 have dimensions selected to seal a volume that is not substantially larger than the volume needed to accommodate the carrier 106 incorporating the wafer 108. It is sized to provide a process chamber 102. Preferably, vessel 101 and base-plate 124 have a process chamber 102 having dimensions of 125% to 150% of the volume needed to receive carrier 106 incorporating wafer 108. Sized to provide an additional pressure, and more preferably the process chamber has a dimension no greater than about 125% of the dimension needed to accommodate the wafer and carrier to minimize chamber volume to provide a desired recharge time and pump down. Is helpful.

주입기(116)를 위한 개구, T/Cs(114) 및 벤트(118)은 오-링, 브이씨알[VCR, 등록상표] 또는 씨에프[CF, 등록상표] 피팅과 같은 시일을 사용하여 밀폐된다. 프로세스 동안 유입 또는 제거되는 가스 또는 증기는 프로세스 챔버(102)(도시되지 않음)의 벽 또는 도 1에 도시된 것과 같은 베이스-플레이트(124)의 플레넘(127)에 형성되는 전방 라인(foreline) 또는 배기 포트(127)를 통해 배출된다. 프로세스 챔버(102)는 써멀 프로세싱 동안 대기압으로 유지되거나 하나 이상의 초기 배기 펌프(roughing pump), 송풍기, 고-진공 펌프 및 초기 배기, 스로틀 및 전방 라인 밸브를 포함하는 펌핑 시스템(도시 되지 않음)을 통해 5 밀리토르 정도의 낮은 진공으로 배기될 수 있다.Openings for the injector 116, T / Cs 114 and vent 118 are sealed using seals such as O-rings, VCR® or CF fittings. Gas or vapor entering or removing during the process is formed in the walls of the process chamber 102 (not shown) or in the foreline formed in the plenum 127 of the base-plate 124 as shown in FIG. Or is discharged through the exhaust port 127. Process chamber 102 may be maintained at atmospheric pressure during thermal processing or through a pumping system (not shown) that includes one or more initial exhaust pumps, blowers, high-vacuum pumps, and initial exhaust, throttle, and front line valves. It can be evacuated to a vacuum as low as 5 millitorr.

도 2에 도시된 또 다른 실시예에서, 베이스 플레이트(124)는 다수의 수직 주입기 튜브 또는 주입기(116A)를 지지하는 링(131)을 포함하는 주입기를 수용하고 지지하는 실질적으로 환형인 유동 채널(129)을 더 포함한다. 주입기(116A)는 이하 설명되는 것처럼, 상류-유동, 하류-유동 또는 교차-유동의 유동 유형을 제공하기 위해 모양과 크기가 결정될 수 있다. 링(131) 및 주입기(116A)는 프로세스 챔버(102) 내로 가스를 주입하기 위해 보트(106)와 용기(101) 사이에 위치된다. 추가적으로, 주입기(116A)는 프로세스 가스 또는 증기를 프로세스 챔버(102) 내로 균일하게 유입시키기 위해 링(131) 주위에서 이격되어 위치되고, 요구된다면 퍼지 가스(purge gas)가 프로세스 챔버 내로 유입되도록 재충전 또는 가스 제거공정 동안 사용될 수 있다. 베이스-플레이트(124)는 외향 연장되는 상부 플랜지(133), 측벽(135) 및 내향 연장되는 베이스(137)를 구비한 짧은 원통형으로 크기가 정해질 수 있다. 상부 플랜지(133)는 용기(101)를 수용하고 지지하며, 용기를 상부 플랜지에 밀폐시키기 위해 오-링(122)을 포함한다. 베이스(137)는 외측부에서 주입기(116)의 링(131)이 지지되는 라이너(120)를 수용하고 지지한다.In another embodiment, shown in FIG. 2, the base plate 124 includes a substantially annular flow channel for receiving and supporting an injector comprising a plurality of vertical injector tubes or a ring 131 supporting the injector 116A. 129). Injector 116A can be shaped and sized to provide an upstream-flow, downstream-flow or cross-flow type of flow, as described below. Ring 131 and injector 116A are positioned between boat 106 and vessel 101 to inject gas into process chamber 102. In addition, injector 116A is positioned spaced around ring 131 to evenly introduce process gas or vapor into process chamber 102, and if desired, refills or purges to introduce purge gas into the process chamber. It can be used during the degassing process. Base-plate 124 may be sized to a short cylinder with an outwardly extending top flange 133, sidewalls 135 and an inwardly extending base 137. The upper flange 133 receives and supports the container 101 and includes an o-ring 122 to seal the container to the upper flange. The base 137 houses and supports the liner 120 on which the ring 131 of the injector 116 is supported on the outside.

추가적으로, 도 2에 도시된 베이스-플레이트(124)는 재충전/퍼지 가스 유입 포트(139, 143), 베이스-플레이트(124)에서 냉각 유체를 순환시키도록 제공되는 냉각 포트(145, 147) 및 프로세스 챔버(102) 내의 압력을 모니터링하기 위한 압력 모니터링 포트(149)를 포함하는 다양한 포트와 결합한다. 프로세스 가스 유입 포트(151, 161)는 가스를 공급원(도시 되지 않음)으로부터 주입기(116)로 유입시킨다. 재충전/퍼지 포트(139, 143)는 가스를 벤트/퍼지 가스 공급원(도시 되지 않음)으로부터 벤트(118)로 유입시키기 위해 원칙적으로 베이스-플레이트(124)의 측벽(135)에 제공된다. 질량 유동 제어기(도시 되지 않음) 또는 소정의 다른 적합한 유동 제어기는 가스 유동을 프로세스 챔버(102) 내로 제어하기 위해 가스 공급원과 포트(139, 143, 151, 161) 사이의 라인에 위치된다.In addition, the base-plate 124 shown in FIG. 2 is a refill / purge gas inlet port 139, 143, a cooling port 145, 147 and a process provided for circulating cooling fluid in the base-plate 124. In combination with various ports including a pressure monitoring port 149 for monitoring the pressure in the chamber 102. Process gas inlet ports 151, 161 introduce gas from a source (not shown) into injector 116. Refill / purge ports 139 and 143 are provided in principle on the sidewalls 135 of the base-plate 124 to introduce gas from the vent / purge gas source (not shown) into the vent 118. A mass flow controller (not shown) or any other suitable flow controller is located in the line between the gas source and the ports 139, 143, 151, 161 to control the gas flow into the process chamber 102.

용기(101) 및 라이너(120)는 고온 및 고진공 작업의 열적 및 기계적 응력을 견딜 수 있고 프로세싱 동안 사용되거나 방출된 가스 및 증기로부터의 부식에 저항력이 있는 소정의 금속, 세라믹, 결정형 또는 유리 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 용기(101) 및 라이너(120)는 기계적 응력을 견디기 위해 충분한 두께를 가지고 프로세스 부산물의 증착을 억제하여 프로세싱 환경의 잠재적 오염을 감소시키는 불투명, 반투명 또는 투명 석영 유리로 제조된다. 더 바람직하게는, 용기(101) 및 라이너(120)는 열전도를 웨이퍼(108)가 프로세싱되는 프로세스 영역(128) 또는 구역으로부터 제거 또는 감소시키는 석영으로 제조된다.The vessel 101 and liner 120 are made of any metal, ceramic, crystalline or glass material that can withstand the thermal and mechanical stresses of high temperature and high vacuum operations and is resistant to corrosion from gases and vapors used or released during processing. Can be prepared. Preferably, the container 101 and liner 120 are made of opaque, translucent or transparent quartz glass having a sufficient thickness to withstand mechanical stress and inhibiting deposition of process byproducts to reduce potential contamination of the processing environment. More preferably, the container 101 and liner 120 are made of quartz to remove or reduce thermal conductivity from the process region 128 or region where the wafer 108 is processed.

웨이퍼(108) 다발은 하중 로크(load lock) 또는 하중포트(도시 되지 않음)를 통해 써멀 프로세싱 장치(100) 내로 유입되고 그 후, 기밀을 형성할 수 있는 베이스-플레이트(124) 또는 프로세스 챔버의 개구 또는 진입로를 통해 프로세스 챔버(102) 내로 유입된다. 도 1에 도시된 구성에서, 프로세스 챔버(102)는 수직 반응 장치이고 진입로는 프로세싱 동안 베이스-플레이트(124) 상의 오-링(132)과 같은 시일로 밀폐시키기 위해 위로 돌출되어 있고 작업자 또는 보트 조정 유니트(BHU)(도시 되지 않음)와 같은 자동식 조정 시스템이 캐리어 또는 보트(106)를 받침대에 부착된 지지부(104)에 위치시킬 수 있도록 하향 이동되는 이동 가능한 받침대를 사용한다.Wafer bundles 108 enter the thermal processing apparatus 100 through a load lock or load port (not shown) and then form a base-plate 124 or process chamber that can form a hermetic seal. It enters the process chamber 102 through an opening or ramp. In the configuration shown in FIG. 1, the process chamber 102 is a vertical reaction device and the ramp protrudes upward to seal with a seal, such as an o-ring 132, on the base-plate 124 during processing and adjusts the operator or boat. An automatic steering system, such as a unit BHU (not shown), uses a movable pedestal that is moved downward to position the carrier or boat 106 on the support 104 attached to the pedestal.

가열 부재(112)는 프로세스 챔버(102)의 바닥(138)(부재 112-1), 측부(136)(부재 112-2) 및 상부(134)(부재 112-3)에 인접하여 위치되는 부재를 포함한다. 유리하게는, 가열 부재(112)는 웨이퍼의 우수한 뷰 팩터(view factor)를 얻기 위해 웨이퍼 주위를 에워싸며 이에 따라 웨이퍼(108)가 프로세싱되는 프로세스 챔버에 등온 검사 체적을 제공한다. 프로세스 챔버(102)의 바닥(138)에 인접한 가열 부재(112-1)는 받침대(130) 상에 또는 내에 배치될 수 있다. 요구된다면, 추가적인 가열 부재는 가열 부재(112-1)로부터 열을 보충하기 위해 베이스 플레이트(124) 상에 또는 내에 배치될 수 있다.The heating member 112 is a member located adjacent to the bottom 138 (member 112-1), side 136 (member 112-2) and top 134 (member 112-3) of the process chamber 102. It includes. Advantageously, the heating member 112 surrounds the wafer to obtain a good view factor of the wafer and thus provides an isothermal inspection volume to the process chamber in which the wafer 108 is processed. The heating member 112-1 adjacent the bottom 138 of the process chamber 102 may be disposed on or in the pedestal 130. If desired, additional heating members may be disposed on or in the base plate 124 to replenish heat from the heating members 112-1.

도 1에 도시된 실시예에서, 프로세스 챔버의 바닥에 인접한 가열 부재(112-1)는 바람직하게는 이동 가능한 받침대(130)의 홈부에 위치된다. 받침대(130)는 전기 절연재 및 단열재 또는 절연 블록(140)으로 제조되며, 상기 절연재 및 단열재 또는 절연 블록에 전기적, 저항성 가열 부재(112-1)가 내장되거나 부착된다. 받침대(130)는 가열 부재(112-1)를 제어하기 위해 사용된 하나 이상의 피드백 센서 또는 T/Cs를 포함한다. 도시된 구조에서, T/Cs(141)는 절연 블록(140)의 중심에 내장된다.In the embodiment shown in FIG. 1, the heating element 112-1 adjacent the bottom of the process chamber is preferably located in the groove of the movable pedestal 130. The pedestal 130 is made of an electrical insulation material and insulation or insulating block 140, the electrical and resistive heating member 112-1 is embedded or attached to the insulation and insulation or insulation block. Pedestal 130 includes one or more feedback sensors or T / Cs used to control heating member 112-1. In the illustrated structure, the T / Cs 141 are embedded in the center of the insulating block 140.

측부 가열 부재(112-2) 및 상부 가열 부재(112-3)는 용기(101) 주위의 절연 블록(110) 상에 또는 내에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 측부 가열 부재(112-2) 및 상부 가열 부재(112-3)는 절연 블록(110)의 홈부에 위치된다.Side heating member 112-2 and top heating member 112-3 may be disposed on or in insulating block 110 around vessel 101. Preferably, the side heating member 112-2 and the upper heating member 112-3 are located in the groove portion of the insulating block 110.

가열 부재(112) 및 절연 블록(110, 140)은 소정의 다양한 방식 및 다양한 재료로 제조될 수 있으며 소정의 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 일부 적합한 구성, 제조 기술 및 재료가 동 분야에서 잘 알려져 있으며, 그 외의 것들은 대리인 처리 번호 FP-71795-PC 호로 본 원과 동일자로 출원되어 본 원에서 참조되는 "저온 영역 내지 고온 영역을 위한 다양한 히터 부재"이란 명칭의 PCT 특허 출원 일련 번호 TBD에 상세하게 설명된다.The heating member 112 and the insulating blocks 110 and 140 may be made of any of various ways and various materials, and may be configured in any of various ways. Some suitable configurations, manufacturing techniques, and materials are well known in the art, and others are filed on the same day as the agent number FP-71795-PC and referred to herein as "a variety of heaters for low to high temperature regions. It is described in detail in PCT patent application serial number TBD entitled "absence".

바람직하게는, 1150℃에 이르는 요구되는 프로세싱 온도를 얻기 위해 프로세스 챔버(102)의 바닥(138)에 인접한 가열 부재(112-1)는 적어도 1150℃의 최대 프로세스 온도와 함께 약 0.1 kW 에서 10 kW의 최대 출력을 갖는다. 더 바람직하게는, 이러한 바닥 가열 부재(112-1)는 적어도 950℃의 최대 프로세스 온도와 함께 적어도 약 3.8 kW의 출력을 갖는다. 일 실시예에서, 측면 가열 부재(112-2)는 받침대(130)의 최측근의 하부 영역 및 상부 영역을 포함하는 다수의 영역으로 기능적으로 분리되며, 상기 하부 및 상부 영역 각각은 상이한 듀티 사이클 및 전력 레벨에서 상호간으로부터 그리고 상부 가열 부재(112-3) 및 바닥 가열 부재(112-1)로부터 독립적으로 작동될 수 있다.Preferably, the heating element 112-1 adjacent to the bottom 138 of the process chamber 102 is about 0.1 kW to 10 kW with a maximum process temperature of at least 1150 ° C. in order to obtain the required processing temperature up to 1150 ° C. Has a maximum output of. More preferably, such bottom heating member 112-1 has an output of at least about 3.8 kW with a maximum process temperature of at least 950 ° C. In one embodiment, the side heating member 112-2 is functionally separated into a plurality of regions including the lower region and the upper region of the innermost root of the pedestal 130, each of the lower and upper regions having different duty cycles and powers. It can be operated independently from each other at the level and from the top heating member 112-3 and the bottom heating member 112-1.

가열 부재(112)는 소정의 적합한 방식으로, 즉 관련 기술 분야에서 잘 알려진 유형의 제어 기술 또는 대리인 처리 번호 FP-71754-PC 호로 본 원과 동일자로 출원되어 본 원에서 참조되는 "온도 제어기를 향한 공급"이란 명칭의 PCT 특허 출원 일련 번호 TBD에 상세하게 설명된 제어 기술을 사용함으로써 제어된다.The heating element 112 is directed to a " temperature controller " filed in the same manner as herein and referred to herein by any suitable manner, ie, a control technique or agent treatment number FP-71754-PC of a type well known in the art. Controlled by using the control technique described in detail in PCT patent application serial number TBD entitled " Supply ".

절연 블록(140) 및 바닥 가열 부재(112-1)로부터의 오염은 만약 가열 부재 및 절연 블록과 프로세스 챔버(102) 사이의 장벽으로서의 역할을 하는 반전된 석영 도가니(142)로 가열 부재 및 절연 블록을 에워쌈으로써 제거되지 않는다면 감소된다. 또한, 도가니(142)는 프로세싱 환경의 오염을 추가적으로 제거 또는 감소시키기 위해 하중포트 및 보트 조정 유니트(BHU) 환경에 대해 밀폐된다. 일반적으로, 도가니(142)의 내부는 표준 대기압 상태이며, 이에 따라 도가니(142)는 프로세스 챔버(102)와 받침대(130) 사이의 1 기압에 이르는 도가니(142)의 압력 차등(pressure differential)을 충분히 견딜 수 있어야 한다.Contamination from the insulating block 140 and the bottom heating element 112-1 may be caused by inverted quartz crucibles 142 which serve as a barrier between the heating element and the insulating block and the process chamber 102. If it is not removed by enclosing it, it is reduced. The crucible 142 is also sealed against the load port and boat control unit (BHU) environment to further remove or reduce contamination of the processing environment. Generally, the interior of the crucible 142 is at standard atmospheric pressure, such that the crucible 142 is capable of reducing the pressure differential of the crucible 142 to one atmosphere between the process chamber 102 and the pedestal 130. It must be able to withstand enough.

비록 웨이퍼(108)가 로딩 또는 언로딩되지만, 즉 받침대(130)가 하부 위치(도 3)에 있는 동안, 바닥 가열 부재(112-1)는 요구되는 프로세싱 온도보다 낮은 휴지 상태 온도(idle temperature)를 유지하도록 동력이 가해진다. 예를 들어, 950℃의 바닥 가열 부재에 대한 요구되는 프로세싱 온도를 가지는 프로세스를 위해, 휴지 상태 온도는 50℃ 내지 150℃ 일 수 있다. 휴지 상태 온도는 요구되는 고온의 프로세스 온도 및/또는 요구되는 고 경사율(higher desired ramp up rate)을 가지는 프로세스와 같은 어떤 프로세스를 위해 바닥 가열 부재(112-1)의 열적 순환 효과를 감소시켜 부재 수명을 연장하도록 더 높게 설정될 수 있다.Although wafer 108 is loaded or unloaded, that is, while pedestal 130 is in its lower position (FIG. 3), bottom heating member 112-1 is at an idle temperature lower than the required processing temperature. Power is applied to maintain. For example, for a process having a required processing temperature for a bottom heating element of 950 ° C., the resting temperature may be between 50 ° C. and 150 ° C. The dormant temperature reduces the thermal cycling effect of the bottom heating element 112-1 for any process, such as a process having a desired high process temperature and / or a desired high desired ramp up rate. It can be set higher to extend the life.

프로세싱 타임 즉, 프로세싱을 위해 써멀 프로세싱 장치(100)를 준비하기 위해 요구되는 시간을 더 감소시키기 위해, 바닥 가열 부재(112-1)는 가압 또는 하중 동안 즉, 그 위에 위치되는 웨이퍼(108)의 보트(106)를 구비하는 받침대(130)가 상승되는 동안, 요구되는 프로세스 온도로 또는 그 이하로 경사질 수 있다. 그러나, 써멀 프로세싱 장치(100)의 부품 및 웨이퍼(108) 상의 열 응력을 최소화하기 위해, 각각 프로세스 챔버(102)의 상부(134) 및 측부(136)에 인접하여 위치되는 가열 부재(112-3, 112-2)와 동시에, 요구되는 프로세스 온도에 도달하는 것이 바람직하다. 따라서, 요구되는 더 높은 프로세스 온도를 요구하는 프로세스와 같은 일부 프로세스에 대해, 바닥 가열 부재(112-1)의 온도는 받침대(130)가 상승되기 시작하기 전에 경사 상승되기 시작할 수 있으며, 반면에 다발 내의 마지막 웨이퍼(108)가 로딩된다.In order to further reduce the processing time, i.e., the time required to prepare the thermal processing apparatus 100 for processing, the bottom heating member 112-1 is applied during the pressing or loading, i.e., of the wafer 108 positioned thereon. While the pedestal 130 with the boat 106 is raised, it may be inclined to or below the required process temperature. However, in order to minimize thermal stress on the components of the thermal processing apparatus 100 and on the wafer 108, heating elements 112-3 positioned adjacent the top 134 and side 136 of the process chamber 102, respectively. And 112-2), it is desirable to reach the required process temperature. Thus, for some processes, such as those requiring higher process temperatures required, the temperature of the floor heating member 112-1 may begin to ramp up before the pedestal 130 begins to rise, whereas the bundle The last wafer 108 in the stack is loaded.

유사하게, 프로세싱 이후 및 당김 또는 언로딩 사이클 동안 즉, 받침대(128)가 하강되는 동안, 바닥 가열 부재(112-1)로의 동력이 휴지 상태 온도까지 받침대(130)를 경사 하강시키기 시작하도록 웨이퍼(108)의 냉각 및 보트 조정 유니트(BHU)에 의한 언로딩에 대한 준비로 완전히 제거 또는 감소될 수 있다.Similarly, after processing and during the pulling or unloading cycle, i.e., while the pedestal 128 is lowered, the power to the bottom heating member 112-1 begins to tilt the pedestal 130 down to the resting temperature. 108 can be completely removed or reduced in preparation for cooling and unloading by the boat control unit (BHU).

당김 또는 언로딩 사이클에 앞서 당김 온도까지 받침대(130)를 냉각기키기 위해, 질소와 같은 비활성 퍼지 가스 또는 공기에 위한 퍼지 라인이 절연 블록(140)을 통해 설치된다. 바람직하게는, 질소는 절연 블록(140)의 중심을 통과하는 통로(144)를 통해 주입되고 절연 블록(140)의 상부와 도가니(142)의 내부 사이로 흘러나가 이들 주변으로 흐르도록 한다. 따라서, 고온 질소는 고 효율 미립자 공기(HEPA) 필터(도시 되지 않음) 또는 설비 배출구(도시 되지 않음)를 통해서 주변으로 배출된다. 이러한 중심 주입 구성은 웨이퍼(108) 중심의 보다 신속한 냉각을 용이하게 하고, 따라서 바닥 웨이퍼 또는 다수의 웨이퍼의 중심/엣지 온도 차등을 최소화하기에 이상적이며, 만약 그렇지 않다면 결정 격자 구조의 미끄럼-이탈(slip-dislocation)때문에 손상을 가져오는 결과가 된다.In order to cool the pedestal 130 to the pull temperature prior to the pull or unload cycle, a purge line for inert purge gas or air, such as nitrogen, is installed through the insulating block 140. Preferably, nitrogen is injected through the passage 144 passing through the center of the insulating block 140 and flows between the top of the insulating block 140 and the interior of the crucible 142 to flow around them. Thus, hot nitrogen is discharged to the environment through high efficiency particulate air (HEPA) filters (not shown) or facility outlets (not shown). This central implant configuration facilitates faster cooling of the center of the wafer 108 and is therefore ideal for minimizing the center / edge temperature differentials of the bottom wafer or multiple wafers, otherwise slip-off of the crystal lattice structure This results in damage due to slip-dislocation.

위에서 언급된 것처럼, 바닥 가열 부재(112-1)의 수명을 연장 또는 증가시키기 위해, 휴지 상태 온도는 써멀 사이클링의 효과를 감소시키기 위해 요구되는 프로세싱 온도에 근접하게 또는 그 이상으로 설정될 수 있다. 또한, 추가적으로 보호 산화 표면 코팅부의 형성을 촉진하기 위해 산소가 풍부한 환경에서 가열 부재(112-1)를 주기적으로 구워주는 것이 바람직하다. 예를 들어, 저항성 가열 부재가 칸탈[Kanthal, 등록 상표]와 같은 알루미늄 함유 합금으로부터 형성되는 경우에, 산소가 풍부한 환경에서 가열 부재(112-1)를 굽는 작업은 알럼나 산화 표면 성장(alumna oxide surface growth)을 촉진시킨다. 따라서, 절연 블록(140)은 가열 부재(112-1)를 굽는 동안 보호 산화 표면 코팅부의 형성을 촉진시키기 위해 산소 라인(도시 되지 않음)을 더 포함한다. 이와 달리, 굽는 작업을 위한 산소는 3 방향 밸브를 통해 냉각 질소를 공급하는 프로세싱 동안 사용되는 퍼지 라인을 통해 유입될 수 있다.As mentioned above, to extend or increase the life of the bottom heating member 112-1, the resting temperature can be set at or near the processing temperature required to reduce the effect of thermal cycling. In addition, it is desirable to periodically bake the heating member 112-1 in an oxygen-rich environment to facilitate the formation of a protective oxide surface coating. For example, when the resistive heating element is formed from an aluminum containing alloy such as Kanthal (registered trademark), the baking of the heating element 112-1 in an oxygen rich environment may be performed by alum or oxide surface growth. promote surface growth. Thus, insulating block 140 further includes an oxygen line (not shown) to promote the formation of the protective oxide surface coating while baking the heating member 112-1. Alternatively, oxygen for the baking operation can be introduced through a purge line used during processing to supply cooling nitrogen through the three-way valve.

도 3은 써멀 프로세싱 장치(100) 일부의 단면도이다. 도 3은 웨이퍼(108)가 로딩 또는 언로딩되는 동안 즉, 받침대(130)가 하부 위치에 있는 동안 써멀 프로세싱 장치(100)를 도시한다. 작업의 이러한 모드에서, 써멀 프로세싱 장치(100)는 보트(106) 내에서 하부 웨이퍼(108) 및 받침대(130) 위의 공간으로 미끄러지거나 회전될 수 있는 열 차폐물(146)을 더 포함한다. 열 차폐물(146)의 성능을 개선하기 위해, 일반적으로 열 차폐물은 가열 부재(112-1)에 접하는 면 상에서는 반사적이고, 웨이퍼(108)에 접하는 면 상에서는 흡수성을 갖는다. 열 차폐물(146)의 목적은 보트(106)의 하부 웨이퍼(108)의 냉각 속도를 증가시키는 것 및 프로세스 챔버(102)를 요구되는 프로세싱 온도까지 경사 상승시키기 위해 요구되는 시간을 감소시키기 위해 바닥 가열 부재(112-1) 및 받침대(130)의 휴지 상태 온도를 유지하는 것을 돕는 것이다. 열 차폐물을 구비하는 써멀 프로세싱 장치의 실시예는 이제 도 3 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.3 is a cross-sectional view of a portion of the thermal processing apparatus 100. 3 shows thermal processing apparatus 100 while wafer 108 is being loaded or unloaded, that is, while pedestal 130 is in its lower position. In this mode of operation, the thermal processing apparatus 100 further includes a heat shield 146 that can slide or rotate into the space above the lower wafer 108 and the pedestal 130 within the boat 106. In order to improve the performance of the heat shield 146, the heat shield is generally reflective on the surface in contact with the heating member 112-1 and absorbent on the surface in contact with the wafer 108. The purpose of the heat shield 146 is to increase the cooling rate of the lower wafer 108 of the boat 106 and to heat the bottom to reduce the time required to ramp the process chamber 102 to the required processing temperature. It is to help maintain the idle temperature of the member (112-1) and the pedestal (130). An embodiment of a thermal processing apparatus having a heat shield will now be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 6.

또한, 도 3은 받침대 가열 부재(112-1) 및 열 차폐물(146)을 가지는 써멀 프로세싱 장치(100)의 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 열 차폐물(146)은 아암(148)을 통해 회전식 샤프트(150)에 부착되며, 상기 샤프트(150)는 전기식, 공기식 또는 액압식 작동기에 의해 회전되어 열 차폐물(146)이 당김 또는 언로딩 사이클 동안 보트(106) 내의 웨이퍼(108)의 최하부와 가열된 받침대(130) 사이의 제 1 위치로 회전되고, 보트(106)의 바닥부가 챔버(102) 내로 진입하기 직전에 가압 또는 로딩 사이클의 말단 또는 적어도 최종 부분 동안 받침대 및 웨이퍼 사이에 위치되지 않는 제 2 위치로 회전 또는 제거된다. 바람직하게는, 회전식 샤프트(150)는 받침대(130)를 상승 및 하강시키기 위해 사용되는 기구(도시 되지 않음)에 부착되거나 장착되어, 열 차폐물(146)이 받침대의 상부가 프로세스 챔버(102)에서 벗어나는 순간의 위치로 회전할 수 있도록 한다. 로딩 사이클 동안 차폐물(146)이 위치하고 있기 때문에, 가열 부재(112-1)가 차폐물이 없을 경우보다 더 신속하게 요구되는 온도까지 가열될 수 있다. 유사하게, 언로딩 사이클 동안, 차폐물(146)은 받침대 가열 부재(112-1)로부터 방사되는 열을 반사시킴으로써 웨이퍼 특히 받침대에 근접하여 있는 웨이퍼의 냉각을 돕는다.3 also illustrates an embodiment of a thermal processing apparatus 100 having a pedestal heating member 112-1 and a heat shield 146. In the illustrated embodiment, the heat shield 146 is attached to the rotary shaft 150 via the arm 148, which is rotated by an electric, pneumatic or hydraulic actuator to heat shield 146. During this pull or unloading cycle, it is rotated to a first position between the bottom of the wafer 108 in the boat 106 and the heated pedestal 130, just before the bottom of the boat 106 enters the chamber 102. It is rotated or removed to a second position that is not located between the pedestal and the wafer during the end or at least the final portion of the pressing or loading cycle. Preferably, the rotatable shaft 150 is attached or mounted to a mechanism (not shown) used to raise and lower the pedestal 130, such that a heat shield 146 is disposed at the top of the pedestal in the process chamber 102. Allow you to rotate to the location of the moment you escape. Because the shield 146 is positioned during the loading cycle, the heating member 112-1 can be heated to the required temperature more quickly than without the shield. Similarly, during an unloading cycle, shield 146 helps to cool the wafer, particularly the wafer in proximity to the pedestal, by reflecting heat radiated from pedestal heating member 112-1.

그와 달리, 회전식 샤프트(150)는 써멀 프로세싱 장치(100)의 또 다른 부분에 장착 또는 부착될 수 있고 받침대(130)와 축선 방향으로 동조하여 이동하도록 또는 열 차폐물(146)이 받침대가 완전히 하강된 위치로 회전하도록 채택될 수 있다.Alternatively, the rotatable shaft 150 may be mounted or attached to another portion of the thermal processing apparatus 100 and moved in axial direction with the pedestal 130 or the heat shield 146 may lower the pedestal completely. It can be adapted to rotate to a fixed position.

도 4는 도 3의 받침대 가열 부재(112-1) 및 열 차폐물(146)을 도식화하고 있으며, 이는 바닥 가열 부재로부터 방출되어 받침대(130)로 되돌아 오는 열 또는 열 에너지의 반사 및 웨이퍼 더미 또는 웨이퍼 다발의 최하층 웨이퍼(108)로부터 방출되는 열 에너지의 흡수를 도시한다. 요구되는 특성, 고 반사율 및 고 흡수율이 금속, 세라믹, 유리 또는 중합 코팅(polymeric coating)과 같은 다수의 상이한 재료를 개별적으로 또는 복합으로 사용하여 얻어질 수 있다는 것이 확정된다. 예로서, 이하의 표는 적합한 재료 및 상응하는 매개 변수를 나타낸다.4 illustrates the pedestal heating member 112-1 and the heat shield 146 of FIG. 3, which reflects heat or thermal energy emitted from the bottom heating member and back to the pedestal 130 and the wafer stack or wafer. The absorption of thermal energy emitted from the lowest layer wafer 108 in a bundle is shown. It is established that the required properties, high reflectivity and high absorption can be obtained by using a number of different materials, such as metal, ceramic, glass or polymeric coatings individually or in combination. By way of example, the table below shows suitable materials and corresponding parameters.

재 료material 흡 수 율Absorption rate 반 사 율Reflectance 스테인레스 스틸Stainless steel 0.20.2 0.80.8 불투명 석영Opaque quartz 0.50.5 0.50.5 연마된 알루미늄Polished aluminum 0.030.03 0.970.97 탄화 규소Silicon carbide 0.90.9 0.10.1

표 ⅠTable I

일 실시예에 따라, 열 차폐물(146)은 일측면은 연마되고 타측면은 긁히거나, 거칠거나 고르지 못한 스테인레스 스틸, 탄화 규소(SiC) 또는 불투명 석영과 같은 단일 재료로 제조될 수 있다. 열 차폐물(146)의 표면을 거칠게 하여 열적 전달 특성 특히, 반사율을 상당히 변경시킬 수 있다.According to one embodiment, the heat shield 146 may be made of a single material such as stainless steel, silicon carbide (SiC) or opaque quartz that is polished on one side and scratched, rough or uneven on the other side. The surface of the heat shield 146 can be roughened to significantly alter the thermal transfer properties, especially the reflectance.

또 다른 실시예에서, 열 차폐물(146)은 두개 이상의 다양한 재료층으로 제조될 수 있다. 도 5는 고 흡수율을 나타내는 탄화 규소 또는 불투명 석영과 같은 재료의 상부층(152) 및 고 반사율을 나타내는 연마된 알루미늄 또는 연마된 스테인레스 스틸과 같은 재료의 하부층(154)을 가지는 열 차폐물(146)의 개략도이다. 비록 대략적으로 동일한 두께를 갖는 것으로 도시되지만, 상부층(152) 또는 하부층(154) 중 어느 하나는 열팽창 계수의 차이 때문에 생기는 층간의 열 응력을 최소화하는 것과 같은 열 차폐물(146)에 대한 특별한 요구에 따라 상대적으로 더 큰 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예에서, 하부층(154)은 상부층(152)을 형성하는 석영 플레이트 상에 형성, 도금 또는 증착된 연마 금속 박판 또는 극도로 얇은 층일 수 있다. 재료는 일체형으로 형성될 수 있고 또는 접착식이나 채결 기구와 같은 종래 수단에 의해 결합 또는 연동될 수 있다.In another embodiment, the heat shield 146 may be made of two or more different layers of material. 5 is a schematic diagram of a heat shield 146 having an upper layer 152 of a material such as silicon carbide or opaque quartz exhibiting high absorptivity and a lower layer 154 of a material such as polished aluminum or polished stainless steel exhibiting high reflectance to be. Although shown as having approximately the same thickness, either the top layer 152 or the bottom layer 154 is in accordance with the particular needs of the heat shield 146 such as to minimize thermal stress between the layers caused by the difference in coefficient of thermal expansion. It can have a relatively larger thickness. For example, in some embodiments, the bottom layer 154 may be an abrasive metal sheet or an extremely thin layer formed, plated or deposited on the quartz plate forming the top layer 152. The material may be formed integrally or may be joined or interlocked by conventional means such as adhesive or squeeze mechanism.

또 다른 실시예에서, 열 차폐물(146)은 웨이퍼(108)를 바닥 가열 부재(112-1)로부터 더 절연시키기 위해 내부 냉각 채널(156)을 더 포함한다. 도 6에서 도시된 이러한 실시예의 일 태양에 있어서, 냉각 채널(156)은 두개의 상이한 재료층(152, 154) 사이에 형성된다. 예를 들어, 냉각 채널(156)은 밀링 작업 또는 다른 적합한 기술에 의해 고 흡수성 불투명 석영층(152) 내에 형성될 수 있으며, 티타늄 또는 알루미늄 코팅과 같은 코팅 또는 금속층(154)에 의해 도포될 수 있다. 그 와 달리, 코팅 채널(156)은 금속층(154) 내에 형성되거나 또는 금속층 및 석영층(152) 모두에 형성될 수 있다.In another embodiment, the heat shield 146 further includes an internal cooling channel 156 to further insulate the wafer 108 from the bottom heating member 112-1. In one aspect of this embodiment shown in FIG. 6, cooling channels 156 are formed between two different layers of material 152, 154. For example, the cooling channel 156 may be formed in the highly absorbent opaque quartz layer 152 by milling operations or other suitable techniques, and may be applied by a coating or metal layer 154, such as a titanium or aluminum coating. . Alternatively, the coating channel 156 may be formed in the metal layer 154 or in both the metal layer and the quartz layer 152.

도 7은 열 차폐물(146), 아암(148), 회전식 샤프트(150) 및 작동기(155)를 포함하는 열 차폐물 조립체(153)의 실시예에 대한 사시도이다.7 is a perspective view of an embodiment of a heat shield assembly 153 that includes a heat shield 146, an arm 148, a rotatable shaft 150, and an actuator 155.

도 8에서 도시된 것처럼, 써멀 프로세싱 장치(100)는 받침대(130)가 완전히 하강 위치에 있을 때 외부 또는 로딩 포트 환경으로부터 프로세스 챔버(102)를 분리시키기 위해 보트 위의 위치로 이동, 미끄럼 이동 또는 회전될 수 있는 셔터(158)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 셔터(158)는 받침대(130)가 하강 위치에 있을 때 캐리어(106) 위의 위치로 미끄러질 수 있으며 프로세스 챔버(102)를 분리하기 위해 상승될 수 있다. 이와 달리, 셔터(158)는 받침대(130)가 하강 위치에 있을 때 캐리어(106) 위의 위치로 회전 또는 스윙될 수 있고 실질적으로 프로세스 챔버(102)를 분리하기 위해 상승될 수 있다. 선택적으로, 셔터(158)는 나선형 스크루 또는 로드에 대하여 또는 상기 스크루 또는 로드를 중심으로 회전되어 셔터가 캐리어(106) 위의 위치에서 스윙됨과 동시에 프로세스 챔버(102)를 분리시키기 위해 상기 셔터가 상승된다.As shown in FIG. 8, the thermal processing apparatus 100 moves, slides or moves to a position on the boat to separate the process chamber 102 from the external or loading port environment when the pedestal 130 is in the fully lowered position. It may further include a shutter 158 that can be rotated. For example, the shutter 158 may slide to a position above the carrier 106 when the pedestal 130 is in the lowered position and may be raised to separate the process chamber 102. Alternatively, the shutter 158 can be rotated or swinged to a position above the carrier 106 when the pedestal 130 is in the lowered position and can be raised to substantially separate the process chamber 102. Optionally, the shutter 158 is rotated with respect to the spiral screw or rod or about the screw or rod such that the shutter is raised to separate the process chamber 102 while the shutter swings in a position above the carrier 106. do.

일반적으로 화학 기상 증착(CVD) 시스템에서와 같은 진공하에서 작동되는 프로세스 챔버(102)를 위해, 셔터(158)는 베이스-플레이트(124)에 대한 진공 시일을 형성하여 프로세스 챔버(102)가 프로세스 압력 또는 진공으로 되게 할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 챔버를 오염시키기 위해 포텐셜을 제거 또는 감소시키기 위해 연속적인 웨이퍼 다발 사이에서 프로세스 챔버(102)를 배기 (pump-down)하는 것이 요구될 수 있다. 진공 시일을 형성하는 것은 바람직하게는 오-링과 같은 큰 직경의 시일로 실행되고 이에 따라 바람직하게는, 셔터(158)는 시일을 냉각하기 위해 다수의 수로(160)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 실시예에서, 셔터(158)는 받침대(130)가 상승된 위치에 있을 때, 도가니(142)를 밀폐하기 위해 사용된 것과 동일한 오-링(132)으로 밀폐된다.For process chamber 102 operating under vacuum, such as in a general chemical vapor deposition (CVD) system, shutter 158 forms a vacuum seal for base-plate 124 such that process chamber 102 is capable of process pressure. Or vacuum. For example, it may be desirable to pump down the process chamber 102 between successive wafer bundles to remove or reduce potential to contaminate the process chamber. Forming the vacuum seal is preferably performed with a large diameter seal such as an o-ring and thus preferably the shutter 158 can include a plurality of channels 160 to cool the seal. In the embodiment shown in FIG. 8, the shutter 158 is closed with the same o-ring 132 used to seal the crucible 142 when the pedestal 130 is in the raised position.

프로세스 챔버(102)가 통상적으로 대기압에서 작동되는 써멀 프로세싱 장치(130)를 위해, 셔터(158)는 프로세스 챔버의 바닥으로부터 열 손실을 감소시키기 위해 설계된 절연 플러그이다. 이러한 것을 수행하기 위한 일 실시예는 내부에 또는 하부에 다수의 냉각 채널을 더 포함할 수도 또는 포함하지 않을 수도 있는 불투명한 석영 플레이트의 사용을 유발한다.For thermal processing apparatus 130 where process chamber 102 is typically operated at atmospheric pressure, shutter 158 is an insulated plug designed to reduce heat loss from the bottom of the process chamber. One embodiment for doing this leads to the use of an opaque quartz plate which may or may not further comprise a plurality of cooling channels therein or below.

받침대(130)가 완전하게 하강 위치에 있을 때, 셔터(158)는 프로세스 챔버(102)의 하부 위치로 이동되며 그 후에, 하나 이상의 전기식, 액압식 또는 공기식 작동기(도시 되지 않음)에 의해 프로세스 챔버를 분리하기 위해 상승된다. 바람직하게는, 작동기는 약 15 내지 60 psig의 공기를 사용하는 공기 작동기이며, 이는 통상적으로 공기 밸브의 작동을 위해 써멀 프로세싱 장치(100) 상에 사용가능하다. 예를 들어, 이러한 실시예의 일 태양에서, 셔터(158)는 짧은 팔 또는 외팔보를 통해 양측에 부착되는 다수의 휠을 가지는 플레이트를 포함할 수 있다. 작동에 있어, 플레이트 또는 셔터(158)는 두개의 평행 가이드 레일 상의 프로세스 챔버(102) 하부 위치로 구름 이동된다. 그 후, 가이드 레일 상의 멈춤부에 의해 셔터(158)의 이동을 프로세스 챔버(102)를 밀폐하기 위해 상향으로 변경하도록 피봇된다.When the pedestal 130 is in the fully lowered position, the shutter 158 is moved to the lower position of the process chamber 102, after which the process is performed by one or more electric, hydraulic or pneumatic actuators (not shown). Elevated to separate chamber. Preferably, the actuator is an air actuator using about 15 to 60 psig of air, which is typically available on the thermal processing apparatus 100 for operation of the air valve. For example, in one aspect of this embodiment, the shutter 158 may include a plate having multiple wheels attached to both sides via short arms or cantilever beams. In operation, the plate or shutter 158 is clouded to a position below the process chamber 102 on two parallel guide rails. Thereafter, the stop on the guide rail is pivoted to change the movement of the shutter 158 upward to seal the process chamber 102.

도 9에서 도시된 것처럼, 써멀 프로세싱 장치(100)는 프로세싱 동안 지지되는 웨이퍼(108)와 함께 보트(106) 및 지지부(104)를 회전시키는 자기 결합된 웨이퍼 회전 시스템(162)을 더 포함한다. 프로세싱 동안 웨이퍼(108)를 회전시키는 것은 종 반응 프로파일(species reaction profile) 및 균일한 웨이퍼 상의 온도를 발생시키기 위해 가열 부재(112) 및 프로세스 가스 유동에서 어떠한 비-균일성을 평균화시킴으로써 웨이퍼(WIW) 균일성을 개선시킨다. 일반적으로, 웨이퍼 회전 시스템(162)은 약 0.1 내지 약 10의 분당 회전수(RPM)의 속도로 웨이퍼(108)를 회전시킬 수 있다.As shown in FIG. 9, the thermal processing apparatus 100 further includes a magnetically coupled wafer rotation system 162 that rotates the boat 106 and the support 104 with the wafer 108 supported during processing. Rotating the wafer 108 during processing is performed by averaging any non-uniformity in the heating member 112 and process gas flow to generate a species reaction profile and a uniform temperature on the wafer. Improves uniformity. In general, wafer rotation system 162 may rotate wafer 108 at a speed of about 0.1 to about 10 revolutions per minute (RPM).

웨이퍼 회전 시스템(162)은 전기 또는 공기식 모터와 같은 회전 모터(166)를 구비하는 회전 기구 또는 구동 조립체(164) 및 담금질된 폴리테트라 플루오르에틸렌 또는 스테인레스 스틸과 같은 화학적으로 저항성을 띠는 용기 내에 수용되는 자석(168)을 포함한다. 받침대(130)의 절연 블록(140) 바로 밑에 위치되는 스틸 링(170) 및 상기 절연 블록을 구비한 구동 샤프트(172)는 받침대 상부의 절연 블록 위에 위치되는 또 다른 자석(174)으로 회전 에너지를 전달한다. 또한, 스틸 링(170), 구동 샤프트(172) 및 제 2 자석(174)은 화학적으로 저항성을 띠는 용기 복합물 내에 수용된다. 받침대(130)의 측면에 위치되는 자석(174)은 도가니(142)를 통해 프로세스 챔버(102) 내의 지지부(104)에 부착되거나 내재되는 스틸 링 또는 자석(176)에 자기 결합한다.Wafer rotating system 162 is a rotary mechanism or drive assembly 164 having a rotating motor 166 such as an electric or pneumatic motor and a chemically resistant container such as quenched polytetrafluoroethylene or stainless steel. It includes a magnet 168 that is received. The steel ring 170 located directly below the insulating block 140 of the pedestal 130 and the drive shaft 172 with the insulating block are supplied with rotational energy by another magnet 174 located above the insulating block above the pedestal. To pass. The steel ring 170, drive shaft 172 and second magnet 174 are also housed in a chemically resistant container composite. A magnet 174 located on the side of the pedestal 130 magnetically couples via a crucible 142 to a steel ring or magnet 176 attached to or embedded in the support 104 in the process chamber 102.

받침대(130)를 통해 회전 기구(164)를 자기 결합하는 것은 프로세싱 환경 내에 위치시켜야 하는 필요성 및 기계적 피드스루(feedthrough)를 구비하여야 하는 필요성을 제거하여, 결합 및 누설의 포텐션 공급원을 제거한다. 추가적으로, 회전 기구(164)를 프로세싱으로부터 일정 간격을 두고 외부에 위치시키는 것은 최대 온도를 노출되는 온도까지 최소화시켜, 웨이퍼 회전 시스템(162)의 작동 수명 및 신뢰도를 증가시킨다.Magnetic coupling of the rotary mechanism 164 through the pedestal 130 eliminates the need to be located within the processing environment and the need to have mechanical feedthroughs, eliminating the potential source of coupling and leakage. In addition, positioning the rotary mechanism 164 externally at intervals from processing minimizes the maximum temperature to the exposed temperature, thereby increasing the operating life and reliability of the wafer rotation system 162.

상기에 추가하여, 웨이퍼 회전 시스템(162)은 받침대(130) 내의 자석(174)과 프로세스 챔버(102) 내의 스틸 링 또는 자석(176) 사이의 적합한 자기 결합 및 적합한 보트(106) 위치를 보장하기 위해 하나 이상의 센서(도시 되지 않음)를 더 포함한다. 보트(106)의 상대적 위치를 결정하는 센서 또는 보트 위치 검증 센서는 특히 유용하다. 일 실시예에서, 보트 위치 검증 센서는 보트(106) 상에 센서 돌출부(도시 되지 않음) 및 베이스 플레이트(124) 아래 위치되는 광학 또는 레이저 센서를 포함한다. 작동시, 웨이퍼(108)가 프로세싱된 후에, 받침대(130)는 베이스-플레이트(124) 이하로 약 3 인치 하강된다. 웨이퍼 회전 시스템(162)은 상기 보트 센서 돌출부가 인식될 수 있을 때까지 보트(106)를 회전시키도록 입력된다. 따라서, 웨이퍼 회전 시스템(162)은 웨이퍼(108)가 언로딩될 수 있도록 보트를 정렬하도록 작동된다. 이러한 것이 실행된 후에, 보트는 로딩/언로딩 높이로 하강된다. 초기 제어 이후에, 플래그 센서(flag sensor)로부터 보트 위치를 검증할 수 있다.In addition to the above, wafer rotation system 162 ensures proper magnetic coupling and proper boat 106 location between magnet 174 in pedestal 130 and steel ring or magnet 176 in process chamber 102. It further includes one or more sensors (not shown). Sensors or boat position verification sensors that determine the relative position of the boat 106 are particularly useful. In one embodiment, the boat position verification sensor includes an optical or laser sensor located below the base plate 124 and a sensor protrusion (not shown) on the boat 106. In operation, after wafer 108 is processed, pedestal 130 is lowered about 3 inches below base-plate 124. Wafer rotation system 162 is input to rotate boat 106 until the boat sensor protrusion can be recognized. Thus, wafer rotation system 162 is operated to align the boat so that wafer 108 can be unloaded. After this is done, the boat is lowered to the loading / unloading height. After the initial control, the boat position can be verified from the flag sensor.

도 10에 도시된 것처럼, 바람직하게는 개선된 주입기(216)가 써멀 프로세싱 장치(100)에 사용된다. 주입기(216)는 배분 또는 교차 유동 주입기(216-1)이며, 여기서 프로세스 가스 또는 증기는 웨이퍼(108) 및 보트(106)의 일측면 상의 개구 또는 오리피스(180)를 통해 유입되고 층류로 웨이퍼의 표면을 가로질러 유동하여 맞은편 측면상의 챔버 라인(120)의 배기 포트 또는 슬롯(182)으로 배출된다. 교차 유동 주입기(116-1)는 초기 상향 또는 하향 유동 구성 전반에 걸쳐 프로세스 가스 또는 증기의 개선된 분배를 제공함으로써 웨이퍼 다발(108) 내의 웨이퍼 균일성에 대해 웨이퍼(108)를 개선시킨다.As shown in FIG. 10, an improved injector 216 is preferably used in the thermal processing apparatus 100. Injector 216 is a distribution or cross flow injector 216-1, where process gas or vapor is introduced through openings or orifices 180 on one side of wafer 108 and boat 106 and in laminar flow. Flow across the surface and exit to the exhaust port or slot 182 of the chamber line 120 on the opposite side. Cross flow injector 116-1 improves the wafer 108 for wafer uniformity within the wafer bundle 108 by providing an improved distribution of process gas or vapor throughout the initial upward or downward flow configuration.

추가적으로, 교차-유동 주입기(216)는 웨이퍼(108) 사이에서 강제 대류성 냉각을 위해 냉각제(예를 들어, 헬륨, 질소, 수소)의 주입을 포함하는 다른 목적을 제공할 수 있다. 교차-유동 주입기(216)의 사용은 초기 상류 또는 하류 유동 구성에 비교하여, 다발 또는 더미의 상부 또는 하부 및 중간에 배치되는 웨이퍼(108) 사이에 보다 균일한 냉각의 결과를 가져온다. 바람직하게는, 주입기(216)의 오리피스(180)는 웨이퍼를 가로질러 큰 온도 기울기가 생기지 않게하는 방식으로 웨이퍼(108) 사이에 강제 대류 냉각을 촉진시키는 스프레이 유형을 제공하기 위해 위치, 모양 및 크기가 정해진다.Additionally, cross-flow injector 216 may serve another purpose including the injection of coolant (eg, helium, nitrogen, hydrogen) for forced convective cooling between wafers 108. The use of cross-flow injector 216 results in more uniform cooling between the wafers 108 disposed above or below and in the middle of the bundle or pile compared to the initial upstream or downstream flow configuration. Preferably, orifice 180 of injector 216 is positioned, shaped and sized to provide a spray type that promotes forced convective cooling between wafers 108 in such a way that no large temperature gradient occurs across the wafer. Is determined.

도 11은 챔버 라이너(120)와의 관계에서 주입기 오리피스(180) 및 웨이퍼(108)와의 관계에서 배출 슬롯(182)의 도식적인 부분을 도시하는 도 10의 써멀 프로세싱 장치(100)의 일부에 대한 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a portion of the thermal processing apparatus 100 of FIG. 10 showing a schematic portion of the ejection slot 182 in relation to the injector orifice 180 and wafer 108 in relation to the chamber liner 120. to be.

도 12는 일 실시예에 따라 주 주입기(184) 및 부 주입기(186)의 오리피스(180-1, 180-2)로부터 웨이퍼(108)의 도식적인 일례를 가로질러 배출 슬롯(182-1, 182-2)으로의 가스 층류를 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치(100)의 일부의 평면도이다. 도 10에 도시된 것과 같은 배출 슬롯(182)의 위치는 도 12에 도시된 배출 슬롯(182-1, 182-2)의 위치로부터 이동되어 써멀 프로세싱 장치의 단면도의 배출 슬롯 및 주입기(116-1)의 예시를 보여준다. 또한, 웨이퍼(108) 및 챔버 라이너(120)와의 관계에서 배출 슬롯(182-1, 182-2) 및 주입기(184, 186)의 치수는 주입기로부터 배출 슬롯으로의 가스 유동을 보다 명확하게 도시하기 위해 과장되어 있다는 것을 인식하여야 한다.12 illustrates ejection slots 182-1, 182 across a schematic example of wafer 108 from orifices 180-1, 180-2 of main injector 184 and sub-injector 186, according to one embodiment. Is a plan view of a portion of the thermal processing apparatus 100 of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 showing gas laminar flow to -2). The position of the ejection slot 182 as shown in FIG. 10 is moved from the position of the ejection slots 182-1 and 182-2 shown in FIG. ) Shows an example. In addition, the dimensions of the discharge slots 182-1, 182-2 and the injectors 184, 186 in relation to the wafer 108 and the chamber liner 120 more clearly show the gas flow from the injector to the discharge slot. It should be recognized that the risk is exaggerated.

또한, 도 12에 도시된 것처럼, 프로세스 가스 또는 증기는 프로세스 가스 또는 증기가 웨이퍼에 도달하기 전에 상기 가스 또는 증기의 혼합을 촉진하기 위해 초기에 웨이퍼(108)로부터 이격되어 안내되고 라이너(120)를 향해 안내된다. 오리피스(180-1, 180-2)의 이러한 구성은 특히 프로세스 또는 방법에 유용하며, 여기서 상이한 반응물이 주 주입기(184) 및 부 주입기(186)의 각각으로부터 예를 들어, 다중-성분 필름 또는 층을 형성하기 위해 유입된다.In addition, as shown in FIG. 12, the process gas or vapor is initially guided away from the wafer 108 and guides the liner 120 to facilitate mixing of the gas or vapor before the process gas or vapor reaches the wafer. Are guided towards. This configuration of the orifices 180-1, 180-2 is particularly useful for the process or method, where different reactants are for example from each of the main injector 184 and the sub injector 186, eg, a multi-component film or layer. Is introduced to form.

도 13은 또 다른 실시예에 따라 주 주입기(184) 및 부 주입기(186)의 오리피스(180)로부터 웨이퍼(108)의 도식적인 일례를 가로질러 배출 슬롯(182)으로의 대안적 가스 유동 경로를 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치(100)의 일부의 또 다른 평면도이다.13 illustrates an alternative gas flow path from the orifice 180 of the main injector 184 and the sub injector 186 across the schematic example of the wafer 108 to the discharge slot 182 according to another embodiment. Another top view of a portion of the thermal processing apparatus 100 of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 that is shown.

도 14는 또 다른 실시예에 따라 주 주입기(184) 및 부 주입기(186)의 오리피스(180)로부터 웨이퍼(108)의 도식적인 일례를 가로질러 배출 슬롯(182)으로의 대안적 가스 유동 경로를 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치(100)의 일부의 또 다른 평면도이다.14 illustrates an alternative gas flow path from the orifice 180 of the main injector 184 and the sub injector 186 across the schematic example of the wafer 108 to the discharge slot 182 according to another embodiment. Another top view of a portion of the thermal processing apparatus 100 of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 that is shown.

도 15는 또 다른 실시예에 따라 주 주입기(184) 및 부 주입기(186)의 오리피스(180)로부터 웨이퍼(108)의 도식적인 일례를 가로질러 배출 슬롯(182)으로의 대안적 가스 유동 경로를 도시하는 도 10의 라인(A-A)를 따라 취해진 도 10의 써멀 프로세싱 장치(100)의 일부의 또 다른 평면도이다.15 illustrates an alternative gas flow path from the orifice 180 of the main injector 184 and the sub injector 186 across the schematic example of the wafer 108 to the discharge slot 182 according to another embodiment. Another top view of a portion of the thermal processing apparatus 100 of FIG. 10 taken along line AA of FIG. 10 that is shown.

도 16은 대안적인 실시예에 따른 두개 이상의 상류-유동 주입기(116-1, 116-2)를 구비하는 써멀 프로세싱 장치(100)의 단면도이다. 이러한 실시예에서, 프로세스 챔버(102) 하부의 각각의 출구 오리피스를 가지는 프로세스 주입기(116-1, 116-2)로부터 수용되는 프로세스 가스 또는 증기는 웨이퍼(108)를 가로질러 상향 유동하고, 사용된 가스는 라이너(120) 상부의 배출 슬롯(182)으로 나간다. 상류 유동 주입기 시스템은 또한 도 1에 도시된다.16 is a cross-sectional view of a thermal processing apparatus 100 having two or more upstream-flow injectors 116-1, 116-2 in accordance with an alternative embodiment. In this embodiment, process gas or vapor received from process injectors 116-1 and 116-2 having respective exit orifices below process chamber 102 flows upward across wafer 108 and is used. The gas exits to the outlet slot 182 above the liner 120. The upstream flow injector system is also shown in FIG. 1.

도 17은 대안적인 실시예에 따른 하향 유동 주입기 시스템을 가지는 써멀 프로세싱 장치(100)의 단면도이다. 이러한 실시예에서, 프로세스 챔버(102) 상부의 각각의 오리피스를 가지는 프로세스 주입기(116-1, 116-2)로부터 수용되는 프로세스 가스 또는 증기는 웨이퍼(108)를 가로질러 하향으로 유동하고, 사용된 가스는 라이너(120)의 하부의 배출 슬롯(182)으로 나간다.17 is a cross-sectional view of a thermal processing apparatus 100 having a downward flow injector system according to an alternative embodiment. In this embodiment, process gas or vapor received from process injectors 116-1 and 116-2 having respective orifices above the process chamber 102 flows downward across the wafer 108 and is used. The gas exits to the outlet slot 182 at the bottom of the liner 120.

유리하게는, 주입기(116, 216) 및/또는 라이너(120)는 프로세스 영역(128)으로부터 프로세스 가스의 배출 및 주입기를 위한 다양한 지점을 구비하는 라이너 및 다른 주입기로 신속하고 용이하게 대체 또는 교체될 수 있다. 도 10에 도시된 교차-유동 주입기(216)의 실시예는 도 10에 도시된 교차-유동 구성으로부터 도 1 및 도 16에 도시된 상류-유동 구성 또는 도 17에 도시된 하류-유동 구성으로 신속하고 용이하게 변경되도록 함으로써 프로세스 가요성의 정도를 추가한다는 사실은 당업자에게 인지될 것이다. 이것은 교차-유동으로부터 상류-유동 또는 하류-유동으로 유동 구조를 변경하기 위해 용이하게 장착 가능한 주입기 조립체(216) 및 라이너(120)의 사용을 통해 실행될 수 있다.Advantageously, the injectors 116, 216 and / or the liner 120 can be quickly or easily replaced or replaced with liners and other injectors having various points for the injector and discharge of the process gas from the process region 128. Can be. The embodiment of the cross-flow injector 216 shown in FIG. 10 is a rapid flow from the cross-flow configuration shown in FIG. 10 to the upstream-flow configuration shown in FIGS. 1 and 16 or the downstream-flow configuration shown in FIG. 17. It will be appreciated by those skilled in the art that the degree of process flexibility is added by making it easy to change. This can be accomplished through the use of an injector assembly 216 and a liner 120 that are easily mountable to change the flow structure from cross-flow to up-flow or downstream-flow.

주입기(116, 216) 및 라이너(120)는 개별적 부품일 수 있고, 또는 주입기는 단일품으로서 라이너와 함께 일체형을 형성할 수 있다. 후자의 실시예는 특히 프로세스 챔버(102) 구성을 주기적으로 변경하도록 요구되는 적용 분야에서 유용하다.The injectors 116, 216 and the liner 120 may be separate components, or the injector may be integral with the liner as a single piece. The latter embodiment is particularly useful in applications where it is desired to periodically change the process chamber 102 configuration.

써멀 프로세싱 장치(100)를 작동하는 도식적인 방법 또는 프로세스가 도 18과 관련하여 설명된다. 도 18은 웨이퍼 다발 내에서의 각각의 다발이 신속하고 균일하게 요구되는 온도로 가열되는 웨이퍼(108) 다발을 열적으로 프로세싱하는 일련의 방법을 도시하는 흐름도이다. 상기 방법에서, 받침대(130)는 하강되고, 받침대(130)가 온도를 유지하고 완성된 웨이퍼(108)(단계 190)를 절연하기 위해 바닥 가열 부재(112-1)로부터 받침대(130)로 열을 복귀 반사시키기 위해 하강되는 동안, 열 차폐물(142)은 일정 위치로 이동된다. 선택적으로, 셔터(158)는 프로세스 챔버(102)(단계 192)를 분리 또는 밀폐시키는 위치로 이동되고 동력은 중간 또는 휴지 상태 온도(단계 194)를 유지하거나 프로세스 챔버(102)를 예열하기 시작하도록 가열 부재(112-2, 112-3)에 적용된다. 새로운 웨이퍼(108)에 로딩되는 캐리어 또는 보트(106)는 받침대(130) 상에 위치된다(단계 196). 받침대(130)는 프로세스 영역(128) 내에 보트를 위치시키기 위해 상승되며, 동시에 셔터(158), 열 차폐물(142)을 제거하고 중간 온도(단계 197)로 웨이퍼를 예열하기 위해 바닥 가열 부재(112-1)를 상승시킨다. 바람직하게는, 열 차폐물(142)은 보트(106)가 프로세스 영역(128) 내에 위치되기 바로 직전에 제거된다. 프로세스 가스 또는 증기와 같은 유체는 다수의 주입 포트(180)(단계 198)를 통해 웨이퍼(108)의 일측면 상에 유입된다. 유체는 주입 포트(180)로부터 웨이퍼(108) 면을 가로질러 주입 포트(단계 199)에 대하여 상대적인 웨이퍼의 맞은편 상의 라이너(120)에 위치되는 배출 포트(182)로 유동한다. 선택적으로, 보트(106)는 웨이퍼의 써멀 프로세싱(단계 200) 동안 상기 웨이퍼를 재 위치시키기 위해 받침대(130)를 통해 캐리어 또는 보트(106)로 기계적 에너지를 자기 결합시킴으로써 써멀 프로세싱의 균일성을 더 강화시키기 위해 웨이퍼(108) 다발의 써멀 프로세싱 동안 프로세스 영역(128) 내에서 회전될 수 있다.A schematic method or process of operating the thermal processing apparatus 100 is described with reference to FIG. 18. FIG. 18 is a flow chart illustrating a series of methods for thermally processing a bundle of wafers 108 in which each bundle in a wafer bundle is heated to a desired temperature quickly and uniformly. In this method, the pedestal 130 is lowered and the pedestal 130 is opened from the bottom heating member 112-1 to the pedestal 130 to maintain the temperature and to insulate the finished wafer 108 (step 190). While lowered to reflect back the heat shield 142 is moved to a location. Optionally, the shutter 158 is moved to a position that separates or seals the process chamber 102 (step 192) and the power is maintained to maintain an intermediate or idle temperature (step 194) or to start preheating the process chamber 102. It is applied to the heating members 112-2 and 112-3. The carrier or boat 106 loaded onto the new wafer 108 is placed on the pedestal 130 (step 196). The pedestal 130 is raised to position the boat within the process area 128, while at the same time the bottom heating element 112 is removed to remove the shutter 158, the heat shield 142 and preheat the wafer to an intermediate temperature (step 197). Raise -1). Preferably, the heat shield 142 is removed just before the boat 106 is located in the process area 128. Fluid, such as process gas or steam, enters on one side of wafer 108 through multiple injection ports 180 (step 198). Fluid flows from the injection port 180 across the wafer 108 surface to the discharge port 182 located in the liner 120 on the opposite side of the wafer relative to the injection port (step 199). Optionally, boat 106 further enhances the uniformity of thermal processing by magnetically coupling mechanical energy through carrier 130 to carrier or boat 106 to reposition the wafer during thermal processing of the wafer (step 200). It may be rotated within process area 128 during thermal processing of a bundle of wafers 108 to strengthen.

또 다른 실시예에 따라 써멀 프로세싱 장치(100)를 위한 방법 또는 프로세스는 이제 도 19를 참조하여 설명될 것이다. 도 19는 캐리어 내의 웨이퍼(108) 다발을 열적으로 프로세싱 하는 방법의 실시예 단계를 도시하는 흐름도이다. 상기 방법에서, 장치(100)는 웨이퍼(108)르 수용하는 캐리어(106)를 수용하기 위해 필요로 되는(가아드 히터 부재)것보다 실질적으로 크지 않은 체적 및 치수를 구비하는 프로세스 챔버(102)를 가지도록 제공된다. 받침대(130)는 하강되고, 웨이퍼(108)를 구비하는 보트(106)는 웨이퍼 상에 위치된다(단계 202). 받침대(130)는 프로세스 챔버(102) 내로 보트를 삽입하기 위해 상승되는 반면에 이와 동시에 웨이퍼(108)를 중간 온도까지 예열시킨다(단계 204). 동력은 가열 부재(112-1, 112-2, 112-3)에 적용되고, 각각의 가열 부재는 프로세스 챔버의 하나 이상의 상부벽(134), 측벽(136) 및 바닥벽(138)에 인접하여 배치된다(단계 206). 선택적으로, 하나 이상의 가열 부재로의 동력은 프로세스 챔버(102) 내의 프로세스 영역(128)에서 요구되는 온도로 실질적으로 등온 환경을 제공하기 위해 독립적으로 조절된다(단계 208). 웨이퍼(108)가 열적으로 프로세싱되고 동시에, 프로세스 영역(128)에서 요구되는 온도를 유지하는 경우에, 받침대(130)는 하강되고 열 차폐물(142)은 완성된 웨이퍼(108)를 절연하고 바닥 가열 부재(112-1)로부터 받침대(130)로 열을 반사시키기 위한 위치로 이동된다(단계 210). 또한, 선택적으로 셔터(158)는 프로세스 챔버(102)를 분리 또는 밀폐시키기 위한 위치로 이동되고, 동력은 프로세스 챔버의 온도를 유지하기 위해 가열 부재(112-1, 112-3)에 적용된다(단계 212). 그 후, 보트(106)는 받침대(130)로부터 제거되고, 또 다른 보트는 받침대 상에 위치된, 프로세싱되기 위한 새로운 웨이퍼 다발이 장착된다(단계 216). 셔터(158)는 재 위치되거나 제거되고(단계 218), 열 차폐물은 보트(106) 상의 웨이퍼(108)를 중간 온도로 예열하기 위해 재 위치되거나 철회됨과 동시에 새로운 웨이퍼 다발을 열적으로 프로세싱하기 위해 보트를 프로세스 챔버(102) 내로 삽입하기 위해 받침대(130)를 상승시킨다(단계 220).According to yet another embodiment the method or process for the thermal processing apparatus 100 will now be described with reference to FIG. 19. FIG. 19 is a flow diagram illustrating embodiment steps of a method of thermally processing a bundle of wafers 108 in a carrier. In the method, the apparatus 100 has a process chamber 102 having a volume and dimension that is not substantially larger than what is needed to accommodate the carrier 106 that receives the wafer 108 (guard heater member). It is provided to have. Pedestal 130 is lowered, and boat 106 with wafer 108 is positioned on the wafer (step 202). Pedestal 130 is raised to insert the boat into process chamber 102 while simultaneously preheating wafer 108 to an intermediate temperature (step 204). Power is applied to the heating elements 112-1, 112-2, 112-3, each heating element being adjacent to one or more top walls 134, side walls 136, and bottom wall 138 of the process chamber. Is placed (step 206). Optionally, power to one or more heating elements is independently adjusted to provide a substantially isothermal environment at the temperature required in the process region 128 in the process chamber 102 (step 208). If the wafer 108 is thermally processed and at the same time maintaining the temperature required in the process region 128, the pedestal 130 is lowered and the heat shield 142 insulates the finished wafer 108 and heats the bottom. It is moved to a position for reflecting heat from the member 112-1 to the pedestal 130 (step 210). Also, optionally, the shutter 158 is moved to a position to separate or seal the process chamber 102, and power is applied to the heating members 112-1 and 112-3 to maintain the temperature of the process chamber ( Step 212). The boat 106 is then removed from the pedestal 130 and another boat is mounted with a new wafer bundle for processing, which is located on the pedestal (step 216). The shutter 158 is repositioned or removed (step 218) and the heat shield is repositioned or withdrawn to preheat the wafer 108 on the boat 106 to an intermediate temperature while simultaneously boating the new wafer bundle to thermally process the new wafer bundle. Raise the pedestal 130 to insert it into the process chamber 102 (step 220).

상기 설명된 것과 같이 작동되고 제공되는 써멀 프로세싱 장치(100)가 종래 시스템보다 약 75% 정도 사이클 타임 또는 프로세싱을 감소시킨다는 것이 결정된다. 예를 들어, 종래 대형 다발 써멀 프로세싱 장치는 사전-프로세싱 및 사후-프로세싱 타임을 포함하여 약 232 분 내에 100 제품 웨이퍼를 생산할 수 있다. 창의적인 써멀 프로세싱 장치(100)는 약 58 분 내에 25 제품 웨이퍼(108)의 소형 다발에 대해 동일한 프로세싱을 수행한다.It is determined that the thermal processing apparatus 100 operated and provided as described above reduces cycle time or processing by about 75% over conventional systems. For example, conventional large bundle thermal processing apparatus can produce 100 product wafers in about 232 minutes, including pre-processing and post-processing time. The creative thermal processing apparatus 100 performs the same processing on a small bundle of 25 product wafers 108 in about 58 minutes.

본 발명의 예 및 특정한 실시예에 대한 상기 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었으며 비록, 본 발명이 상기 예에 의해 설명되고 예시되지만, 이것이 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 이들은 개시된 형태를 명확하게 하기 위해 본 발명을 제한하거나 철저하게 분석하려는 것은 아니며, 본 발명의 범위에 속하는 많은 개조예, 개선예 및 변형물들이 상기 개시의 범주에 있을 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 그 균등 영역에 의해 본 원에서 개시된 것과 같이 포괄적인 영역을 포함한다.The foregoing descriptions of the examples and specific embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration and description, although the present invention is illustrated and illustrated by the above examples, but this is not a limitation of the present invention. They are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed, and many modifications, improvements and variations that fall within the scope of the invention may fall within the scope of the disclosure. It is intended that the scope of the invention be encompassed as encompassed by the appended claims and their equivalents, as set forth herein.

Claims (49)

받침대를 포함하는 바닥벽, 상부벽 및 측벽을 가지는 프로세스 챔버,A process chamber having a bottom wall, a top wall and a side wall comprising a pedestal, 다수의 기판의 써멀 프로세싱을 위한 다수의 가열 부재를 가지며, 상기 다수의 가열 부재 각각이 상기 프로세스 챔버의 상부벽, 측벽 및 바닥벽 중 하나 이상 및 상기 받침대 내부의 다수의 가열 부재 중 하나 이상에 인접하는 열 공급원, 및And a plurality of heating members for thermal processing of a plurality of substrates, each of the plurality of heating members adjacent to one or more of the top walls, side walls and bottom walls of the process chamber and one or more of the plurality of heating members inside the pedestal. A heat source, and 상기 받침대 내의 다수의 가열 부재 중 하나 이상과 캐리어에 수용되는 상기 기판 사이에 삽입되는 제거 가능한 열 차폐물을 포함하는,A removable heat shield inserted between at least one of the plurality of heating elements in the pedestal and the substrate housed in a carrier, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 차폐물은 상기 캐리어에 수용되는 상기 기판에 접하는 제 1 면을 포함하며, 상기 제 1 면은 0.5 이상의 흡수율을 가지는,The heat shield comprises a first face in contact with the substrate received in the carrier, the first face having an absorption of at least 0.5, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 열 차폐물은 상기 받침대에 접하는 제 2 면을 포함하며, 상기 제 2 면은 0.8 이상의 반사율을 가지는,The heat shield comprises a second face in contact with the pedestal, the second face having a reflectance of at least 0.8, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 열 차폐물은 상기 제 1 면과 제 2 면 사이에 냉각 채널을 더 포함하는,The heat shield further comprises a cooling channel between the first side and the second side; 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 차폐물은 스테인레스 스틸, 석영, 알루미늄 및 탄화 규소로 구성되는 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 흡수면 및 반사면을 포함하는,The heat shield comprises an absorbing surface and a reflecting surface comprising a material selected from the group consisting of stainless steel, quartz, aluminum and silicon carbide, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 차폐물은 상기 받침대에 접하는 연마된 반사면 및 상기 캐리어 상의 상기 기판에 접하는 연마되지 않은 흡수면을 가지는 스테인레스 스틸을 포함하는,The heat shield comprises stainless steel having a polished reflective surface in contact with the pedestal and an unpolished absorbent surface in contact with the substrate on the carrier; 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 써멀 프로세스 챔버,Thermal process chamber, 상기 프로세스 챔버에 대한 개방 위치, 상기 프로세스 챔버에 대한 폐쇄 위치 및 상기 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 다양한 위치를 가지는 받침대,Pedestal having an open position to the process chamber, a closed position to the process chamber and a variety of positions between the open and closed positions, 상기 받침대가 폐쇄 위치에 있는 동안, 상기 프로세스 챔버 내의 프로세스 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 열을 분포시키기 위한 분산된 열 공급원,A distributed heat source for distributing substantially uniform heat throughout the process area within the process chamber while the pedestal is in the closed position, 열 차폐물 및Heat shield and 상기 받침대가 다양한 위치에 있는 동안, 적어도 상기 받침대와 상기 프로세스 챔버 사이에 열 차폐물을 제거 가능하도록 위치시키기 위해 상기 열 차폐물에 결합되는 고정기를 포함하는,While the pedestal is in various positions, including a fixture coupled to the heat shield for removably positioning the heat shield between at least the pedestal and the process chamber, 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.Thermal processing apparatus of multiple substrates. 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버,A process chamber having a top wall, side walls and a bottom wall, 다수의 기판의 써멀 프로세싱을 위한 다수의 가열 부재를 가지며, 상기 다수의 가열 부재 각각이 상기 프로세스 챔버의 상부벽, 측벽 및 바닥벽 중 하나 이상에 인접하는 열 공급원, 및A heat source having a plurality of heating members for thermal processing of the plurality of substrates, each of the plurality of heating members adjacent to at least one of the top wall, the side walls, and the bottom wall of the process chamber, and 상기 다수의 기판의 써멀 프로세싱 동안 내부에 수용되는 상기 다수의 기판을 갖는 상기 캐리어를 재위치시키며, 상기 캐리어를 재위치시키는 기계적 에너지가 상기 바닥벽을 통해 상기 캐리어에 자기 결합되는 자기 결합 재위치 시스템을 포함하는,A magnetic coupling repositioning system in which the carrier having the plurality of substrates received therein during thermal processing of the plurality of substrates, wherein mechanical energy for repositioning the carrier is magnetically coupled to the carrier through the bottom wall Including, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 바닥벽은 내부에 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상을 가지는 이동 가능한 받침대를 포함하며, 상기 캐리어를 재위치시키는 기계적 에너지가 실질적으로 상기 이동 가능한 받침대 내의 상기 하나 이상의 다수의 가열 부재를 이동시키지 않고 상기 이동 가능한 받침대를 통해 자기 결합되는,The bottom wall includes a movable pedestal having at least one of the plurality of heating elements therein, wherein mechanical energy for repositioning the carrier does not substantially move the one or more plurality of heating elements in the movable pedestal. Magnetically coupled through the movable pedestal, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 자기 결합 재위치 시스템이 상기 다수의 기판의 써멀 프로세싱 동안 내부에 수용되는 상기 다수의 기판을 갖는 상기 캐리어를 회전시키는,The magnetic coupling reposition system rotates the carrier with the plurality of substrates received therein during thermal processing of the plurality of substrates, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 자기 결합 재위치 시스템은 분당 약 0.1 회전 내지 약 10회전의 속도로 상기 캐리어를 회전시키는,The magnetic coupling repositioning system rotates the carrier at a speed of about 0.1 revolutions to about 10 revolutions per minute, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 자기 결합 재위치 시스템은 상기 캐리어를 진동시키는,The magnetic coupling repositioning system vibrates the carrier, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 캐리어는 캐리어를 재위치시키는 기계적 에너지가 상기 바닥벽을 통해 자기 결합되는 자성 부재를 포함하는,The carrier comprises a magnetic member to which mechanical energy for repositioning the carrier is magnetically coupled through the bottom wall, 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상부에서 상기 캐리어가 상기 프로세스 챔버의 내부에 위치되는 지지부를 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 캐리어를 재위치시키는 기계적 에너지가 상기 바닥벽을 통해 자기 결합되는 자성 부재를 포함하는,A support further positioned at the top of the carrier inside the process chamber, the support including a magnetic member to which mechanical energy for repositioning the carrier is magnetically coupled through the bottom wall; 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 프로세스 챔버 내로 이동 가능한 피드스루의 사용 없이 상기 캐리어를 재위치시키는 기계적 에너지가 상기 바닥벽을 통해 상기 캐리어에 자기 결합되는,Wherein mechanical energy for repositioning the carrier is magnetically coupled to the carrier through the bottom wall without the use of a feedthrough movable into the process chamber. 캐리어 내에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 내부에 써멀 프로세스 챔버를 형성하는 프로세스 챔버 인클로저,A process chamber enclosure that forms a thermal process chamber therein, 써멀 프로세싱 동안 다수의 기판을 포함하는 캐리어를 지지하기 위해 상기 프로세스 챔버 내에 배치되는 캐리어 지지부,A carrier support disposed within the process chamber to support a carrier comprising a plurality of substrates during thermal processing, 써멀 프로세싱 동안 상기 프로세스 챔버 내의 프로세스 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 열을 분산시키기 위한 분산된 열 공급원 및A distributed heat source for dissipating substantially uniform heat throughout the process region within the process chamber during thermal processing; and 상기 캐리어 지지부를 써멀 프로세싱 동안 재위치시키기 위해 상기 프로세스 챔버 인클로저를 통해 상기 캐리어 지지부에 자기 결합되며, 상기 기판이 상기 프로세스 영역 내에 재위치되는 재위치 시스템을 포함하는,A reposition system magnetically coupled to the carrier support through the process chamber enclosure to reposition the carrier support during thermal processing, wherein the substrate is repositioned within the process region; 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.Thermal processing apparatus of multiple substrates. 내부에 수용되는 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어가 프로세스 챔버로부터 제거 또는 상기 프로세스 챔버 내로 삽입될 수 있도록 상승 및 하강되는 이동 가능한 받침대를 포함하는 바닥벽, 측벽 및 상부벽을 가지는 프로세스 챔버,A process chamber having a bottom wall, a side wall, and a top wall comprising a movable pedestal that is raised and lowered such that the carrier having a plurality of substrates received therein can be removed from or inserted into the process chamber; 상기 다수의 기판의 써멀 프로세싱을 위해 상기 프로세스 챔버에 인접하는 다수의 가열 부재를 가지며, 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상이 상기 이동 가능한 받침대 내에 있는 열 공급원, 및A heat source having a plurality of heating members adjacent to the process chamber for thermal processing of the plurality of substrates, wherein at least one of the plurality of heating members is in the movable pedestal, and 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때, 상기 프로세스 챔버를 분리시키기 위해 상기 캐리어 위의 위치로 이동되는 셔터를 포함하는,When the pedestal is in the lowered position, the shutter includes a shutter that is moved to a position above the carrier to separate the process chamber, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 프로세싱에 앞서, 상기 프로세스 챔버를 배기시키기 위한 펌핑 시스템을 더 포함하며, 상기 셔터는 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때 상기 펌핑 시스템이 상기 프로세스 챔버를 배기시킬 수 있도록 상기 프로세스 챔버를 밀폐시키는,Prior to processing, further comprising a pumping system for evacuating the process chamber, wherein the shutter seals the process chamber so that the pumping system can evacuate the process chamber when the pedestal is in the lowered position, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 셔터는 냉각 채널을 포함하는,The shutter comprises a cooling channel, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 셔터는 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때 상기 캐리어 위의 위치로 스윙되고 상기 프로세스 챔버를 분리하기 위해 상승되는,The shutter swings to a position above the carrier when the pedestal is in the lowered position and is raised to separate the process chamber, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 셔터는 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때 상기 캐리어 위의 위치로 미끄러지고 상기 프로세스 챔버를 분리하기 위해 상승되는,The shutter slides to a position above the carrier when the pedestal is in the lowered position and is raised to separate the process chamber, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 내부에 프로세스 챔버를 형성하는 프로세스 챔버 인클로저,A process chamber enclosure forming a process chamber therein, 상기 프로세스 챔버 인클로저 상에 배치되는 셔터,A shutter disposed on the process chamber enclosure, 상기 프로세스 챔버에 대한 개방 위치, 상기 프로세스 챔버에 대한 폐쇄 위치 및 상기 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 다양한 위치를 가지며 상기 셔터를 통해 이동 가능한 받침대,A pedestal that is movable through the shutter and having various positions between the open position with respect to the process chamber, the closed position with respect to the process chamber, and between the open position and the closed position, 상기 받침대가 상기 폐쇄 위치에 있는 동안, 상기 프로세스 챔버 내의 프로세스 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 열을 분포시키기 위한 분산된 열 공급원, 및A distributed heat source for distributing substantially uniform heat throughout the process area within the process chamber while the pedestal is in the closed position, and 상기 받침대가 상기 개방 위치에 있을 때 상기 셔터를 폐쇄하고, 상기 받침대가 폐쇄 및 다양한 위치에 있는 동안 상기 셔터를 개방하도록 상기 셔터에 결합되는 작동기를 포함하는,An actuator coupled to the shutter to close the shutter when the pedestal is in the open position and to open the shutter while the pedestal is in closed and various positions; 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.Thermal processing apparatus of multiple substrates. 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버,A process chamber having a top wall, side walls and a bottom wall, 다수 기판의 열적 프로세싱을 위한 다수의 가열 부재를 가지며, 상기 다수의 가열 부재 각각이 상기 프로세스 챔버의 상기 상부벽, 측벽 및 바닥벽 중 하나 이상에 인접하는 열 공급원,A heat source having a plurality of heating members for thermal processing of a plurality of substrates, each of the plurality of heating members adjacent to at least one of the top wall, side walls and bottom wall of the process chamber, 내부에 수용되는 다수의 기판을 구비한 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버의 상부벽 및 측벽으로부터 분리하는 라이너, 및A liner for separating the carrier from the top wall and sidewalls of the process chamber, the carrier having a plurality of substrates received therein; 상기 다수의 기판의 각각의 면을 가로지르는 유체의 유동을 안내하는 교차 유동 주입 시스템을 포함하며,A cross flow injection system for guiding flow of fluid across each face of the plurality of substrates, 상기 교차 유동 주입 시스템이,The cross flow injection system, 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수의 기판에 대해 위치된 다수의 주입 포트를 가지고 유체가 상기 주입 포트를 통해 상기 다수 기판의 일측면에 유입되는 교차 유동 주입기, 및A cross flow injector having a plurality of injection ports positioned against the plurality of substrates received in the carrier, the fluid flowing through the injection port to one side of the plurality of substrates, and 상기 라이너 내부에 배치되며, 상기 캐리어 내에 수용되는 상기 다수의 기판에 대해 위치되어 상기 유체가 상기 다수의 기판의 면을 가로질러 직접적으로 유동하는 다수의 배출 포트를 포함하는,A plurality of discharge ports disposed within the liner and positioned relative to the plurality of substrates received within the carrier, the fluid flowing directly across the surfaces of the plurality of substrates; 캐리어 내에 수용되는 다수 기판의 열적 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 다수의 주입 포트가 상기 다수 기판의 각각의 면을 가로질러 유동하는 유체에 앞서 상기 라이너에 대해 상기 유체의 유동을 안내하도록 위치되는,Wherein the plurality of injection ports are positioned to direct the flow of the fluid with respect to the liner prior to the fluid flowing across each face of the plurality of substrates, 캐리어 내에 수용되는 다수 기판의 열적 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 교차 유동 주입기는 제 1 주입기 및 제 2 주입기를 포함하며, 상기 제 1 주입기 및 제 2 주입기 각각이 상기 캐리어 내에 수용되는 다수의 기판에 대해 위치되는 다수의 주입 포트를 가지는,Wherein the cross flow injector comprises a first injector and a second injector, each having a plurality of injection ports positioned relative to a plurality of substrates received in the carrier; 캐리어 내에 수용되는 다수 기판의 열적 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 제 1 주입기 및 제 2 주입기의 상기 다수의 주입 포트는 상기 다수 기판 각각의 면을 가로질러 유동하는 유체에 앞서 상기 라이너에 대해 유체의 유동을 안내하도록 위치되어,The plurality of injection ports of the first and second injectors are positioned to direct the flow of fluid with respect to the liner prior to the fluid flowing across a face of each of the plurality of substrates, 상기 제 1 주입기 및 제 2 주입기에 의해 유입되는 상기 유체의 반응물이 상기 다수의 기판 각각의 면을 가로질러 유동하는 유체에 앞서 혼합되는,Reactants of the fluid introduced by the first and second injectors are mixed prior to the fluid flowing across the surfaces of each of the plurality of substrates, 캐리어 내에 수용되는 다수 기판의 열적 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 제 1 주입기 및 제 2 주입기의 상기 다수의 주입 포트가 상기 제 2 주입기를 향하기 전에 상기 제 1 주입기의 다수의 주입 포트로부터 상기 유체의 유동을 안내하고, 상기 제 1 주입기를 향하기 전에 상기 제 2 주입기의 다수의 주입 포트로부터 상기 유체의 유동을 안내하도록 서로에 대해 위치되어,Direct the flow of fluid from the plurality of injection ports of the first injector before the plurality of injection ports of the first and second injectors are directed to the second injector, and before the second injector Positioned relative to each other to direct the flow of the fluid from multiple injection ports of the injector, 상기 제 1 주입기 및 제 2 주입기에 의해 유입되는 상기 유체의 반응물이 상기 다수의 기판 각각의 면을 가로질러 유동하는 유체에 앞서 혼합되는,Reactants of the fluid introduced by the first and second injectors are mixed prior to the fluid flowing across the surfaces of each of the plurality of substrates, 캐리어 내에 수용되는 다수 기판의 열적 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates contained within a carrier. 내부에 써멀 프로세스 챔버를 형성하는 프로세스 챔버 인클로저,A process chamber enclosure that forms a thermal process chamber therein, 써멀 프로세싱 동안 상기 프로세스 챔버 내의 프로세스 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 열을 분산시키기 위한 분산된 열 공급원,A distributed heat source for dissipating substantially uniform heat throughout the process region within the process chamber during thermal processing, 일반적으로 상기 프로세싱 영역에 근접 배치되는 다수의 가스 주입 포트를 가지는 가스 주입기, 및A gas injector having a plurality of gas injection ports generally disposed proximate the processing region, and 일반적으로 상기 프로세싱 영역에 근접되게, 그리고 프로세싱 영역 건너편에 있는 상기 가스 주입기와 대향되게 배치되는 다수의 가스 배출 포트를 가지는 가스 배출구를 포함하는,A gas outlet having a plurality of gas discharge ports disposed generally proximate to the processing region and opposite the gas injector across the processing region, 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.Thermal processing apparatus of multiple substrates. 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버의 프로세스 영역 내의 캐리어 상에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법으로서,A method of thermal processing of multiple substrates received on a carrier in a process region of a process chamber having a top wall, sidewalls and a bottom wall, 다수의 가열 부재를 가지며 상기 다수의 가열 부재 각각이 상기 프로세스 챔버의 상기 상부벽, 측벽 및 바닥벽 중 하나 이상에 근접 배치되는 열 공급원으로부터 상기 프로세스 영역을 가열하는 단계,Heating the process region from a heat source having a plurality of heating members and each of the plurality of heating members disposed in proximity to at least one of the top wall, side walls and bottom wall of the process chamber, 내부에 수용되는 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 영역 내로 삽입시키는 단계,Inserting the carrier with the plurality of substrates received therein into the process region, 상기 캐리어 내에 수용되는 상기 다수의 기판에 대해 위치되는 다수의 주입 포트를 통해 유체를 상기 다수의 기판의 일 측면에 유입하는 단계 및Introducing fluid to one side of the plurality of substrates through a plurality of injection ports positioned relative to the plurality of substrates received within the carrier; 상기 다수의 주입 포트로부터 상기 다수의 기판의 면을 가로질러, 상기 다수의 기판을 내부에 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버의 상기 상부벽 및 측벽으로부터 분리하는 라이너의 다수의 배출 포트로 상기 유체를 유동시키는 단계를 포함하는,The fluid is routed from the plurality of injection ports across the surfaces of the plurality of substrates to the plurality of discharge ports of the liner separating the carrier having the plurality of substrates therein from the top wall and sidewalls of the process chamber. Including the step of flowing; 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 프로세스 챔버의 바닥은 다수의 가열 부재 중 하나 이상을 가지는 받침대를 포함하며, 상기 받침대는 상기 캐리어 내의 기판 다발이 상기 프로세스 챔버 내로 삽입될 수 있도록 상승 및 하강되며, 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 영역 내로 삽입하는 단계는,The bottom of the process chamber includes a pedestal having one or more of a plurality of heating elements, the pedestal being raised and lowered so that a bundle of substrates in the carrier can be inserted into the process chamber, and the plurality of pedestals accommodated in the carrier. Inserting the carrier having a substrate into the process region, 상기 받침대 상에 상기 캐리어를 위치시키는 단계 및Positioning the carrier on the pedestal and 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 영역 내로 삽입하도록 상기 받침대를 상승시키는 단계를 포함하는,Lifting the pedestal to insert the carrier with the plurality of substrates received in the carrier into the process area; 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 내부에 수용되는 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 영역 내로 삽입하도록 상기 받침대를 상승시키는 단계는 상기 캐리어 내의 상기 다수의 기판을 중간 온도로 동시에 예열하는 단계를 포함하는,Elevating the pedestal to insert the carrier with the plurality of substrates received therein into the process area includes simultaneously preheating the plurality of substrates in the carrier to an intermediate temperature, 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 받침대는 온도를 유지하도록 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상으로부터 상기 받침대로 열을 복귀 반사할 수 있는 제거 가능한 차폐물을 포함하며, 상기 방법은 상기 캐리어에 수용되는 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버 내로 삽입시키기 전에, 온도 유지를 위해 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상으로부터 상기 제거 가능한 차폐물을 상기 받침대로 복귀 반사시키는 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는,The pedestal includes a removable shield capable of returning and reflecting heat back from the at least one of the plurality of heating elements to the pedestal to maintain a temperature, the method comprising: a carrier having a plurality of substrates received in the carrier; Prior to insertion into the process chamber, further comprising moving the removable shield from one or more of the plurality of heating members to a position for return reflecting back to the pedestal for maintaining temperature; 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 장치는 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때, 상기 프로세스 챔버를 분리하기 위해 상기 캐리어 위의 위치로 이동되는 셔터를 더 포함하며, 상기 방법은 상기 받침대가 하강 위치에 있을 때, 온도 유지를 위해 상기 프로세스 챔버를 분리하도록 셔터 캐리어를 이동시키는 단계를 더 포함하는,The apparatus further includes a shutter that is moved to a position above the carrier to separate the process chamber when the pedestal is in the lowered position, and the method further comprises the method for maintaining temperature when the pedestal is in the lowered position. Moving the shutter carrier to separate the process chamber, 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 장치는 상기 다수 기판의 써멀 프로세싱 동안 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수 기판을 재위치시키는 자기 결합 재위치 시스템을 더 포함하며, 상기 방법은 상기 다수 기판의 써멀 프로세싱 동안 상기 프로세스 챔버 내로 이동 가능한 피드스루의 사용 없이, 그리고 실질적으로 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상의 부재가 상기 받침대 내로 이동함이 없이, 상기 캐리어를 재위치시키기 위해 기계적 에너지를 상기 받침대를 통해 상기 캐리어에 자기 결합하는 단계를 더 포함하며,The apparatus further includes a magnetic coupling repositioning system for repositioning the plurality of substrates received in the carrier during thermal processing of the plurality of substrates, the method comprising a feedthrough movable into the process chamber during thermal processing of the plurality of substrates Magnetically coupling mechanical energy to the carrier through the pedestal to reposition the carrier without the use of and substantially no one or more of the plurality of heating members move into the pedestal; , 상기 다수의 기판은 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버의 프로세스 영역 내의 캐리어 상에 수용되는,Wherein the plurality of substrates are received on a carrier in a process region of a process chamber having a top wall, a sidewall, and a bottom wall, 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 다수의 기판을 프로세싱하도록 유체가 유입되는 캐리어 상에 수용되는 다수의 기판에 대해 제 1 위치에 위치되는 하나 이상의 주입 포트를 가지는 제 1 주입기, 및 상기 프로세스 용기로부터 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어 및 상기 하나 이상의 주입기를 분리하는 제 1 라이너를 더 포함하며, 상기 라이너가 상기 캐리어 상에 수용되는 다수의 기판에 대해 제 1 위치에 위치되는 하나 이상의 배출 포트를 가지는, 프로세스 용기 및 베이스-플레이트에 의해 형성되는 프로세스 챔버의 프로세스 영역 내의 캐리어 상에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치의 구성 방법으로서,A first injector having at least one injection port positioned at a first position relative to a plurality of substrates received on a carrier into which fluid is introduced to process the plurality of substrates, and the carrier having the plurality of substrates from the process vessel And a first liner separating said at least one injector, said liner having at least one discharge port positioned in a first position relative to a plurality of substrates received on said carrier. A method of constructing a thermal processing apparatus of a plurality of substrates received on a carrier in a process region of a process chamber formed by 상기 베이스-플레이트 및 상기 프로세스 용기를 분리하는 단계,Separating the base-plate and the process vessel, 상기 프로세스 챔버로부터 상기 제 1 주입기를 제거하는 단계,Removing the first injector from the process chamber, 상기 프로세스 챔버로부터 상기 제 1 라이너를 제거하는 단계,Removing the first liner from the process chamber, 상기 프로세스 챔버의 하나 이상의 배출 포트를 가지는 제 2 라이너를 설치하는 단계,Installing a second liner having at least one outlet port of the process chamber, 상기 프로세스 챔버의 하나 이상의 주입 포트를 가지는 제 2 주입기를 설치하는 단계를 포함하며,Installing a second injector having at least one injection port of said process chamber, 상기 제 2 주입기 및 제 2 라이너가 상기 제 1 주입기 및 상기 제 1 라이너보다 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수의 기판에 대해 다양한 위치에 위치되는 하나 이상의 주입기 포트 및 배출 포트를 가지는,Wherein the second injector and second liner have one or more injector ports and outlet ports positioned at various locations relative to the plurality of substrates received in the carrier than the first injector and the first liner; 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치의 구성 방법.Method of configuring a thermal processing apparatus of a plurality of substrates. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 제 1 주입기가 상기 제 1 라이너와 일체형으로 형성되고, 상기 제 1 주입기를 상기 프로세스 챔버로부터 제거하는 단계는 상기 프로세스 챔버로부터 상기 제 1 라이너를 제거하는 단계도 포함하는,The first injector is integrally formed with the first liner, and removing the first injector from the process chamber also includes removing the first liner from the process chamber; 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치의 구성 방법.Method of configuring a thermal processing apparatus of a plurality of substrates. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 제 2 주입기가 상기 제 2 라이너와 일체형으로 형성되고, 상기 제 2 주입기를 상기 프로세스 챔버로부터 제거하는 단계는 상기 프로세스 챔버로부터 상기 제 2 라이너를 제거하는 단계도 포함하는,Wherein the second injector is integrally formed with the second liner, and removing the second injector from the process chamber also includes removing the second liner from the process chamber; 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치의 구성 방법.Method of configuring a thermal processing apparatus of a plurality of substrates. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 프로세스 챔버에 상기 제 2 주입기를 설치하는 단계 및 상기 프로세스 챔버에 상기 제 2 라이너를 설치하는 단계가,Installing the second injector in the process chamber and installing the second liner in the process chamber, 상류-유동, 하류 유동 및 교차 유동으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 유동 유형을 제공하기 위해 상기 프로세스 챔버에 상기 제 2 주입기를 설치하는 단계 및 상기 프로세스 챔버에 상기 제 2 라이너를 설치하는 단계를 포함하는,Installing the second injector in the process chamber and installing the second liner in the process chamber to provide a flow type selected from the group consisting of up-flow, downstream flow and cross flow. , 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치의 구성 방법.Method of configuring a thermal processing apparatus of a plurality of substrates. 내부에 수용되는 기판을 구비하고 미리 정해진 모양 및 체적을 가지는 캐리어 내부의 프로세스 영역 내에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치로서,A thermal processing apparatus for a plurality of substrates having a substrate housed therein and housed within a process area inside a carrier having a predetermined shape and volume, comprising: 내부가 써멀 프로세스 챔버를 형성하고 상기 프로세스 챔버 내에 프로세스 영역이 포함되는 프로세스 챔버 인클로저, 및A process chamber enclosure internally forming a thermal process chamber and including a process region within said process chamber, and 상기 프로세스 영역에 실질적으로 등온 환경을 발생시키기 위해 실질적으로 상기 프로세스 챔버 인클로저의 내부 전체에 걸쳐서 분포되는 열 공급원을 포함하며,A heat source substantially distributed throughout the interior of the process chamber enclosure to create a substantially isothermal environment in the process region, 상기 프로세스 챔버 내부는 일반적으로 상기 미리 예정된 모양과 같은 모양이며,The process chamber interior is generally shaped like the predetermined shape, 상기 프로세스 챔버는 일반적으로 상기 미리 예정된 체적에 비례하는 체적인,The process chamber is generally a volume proportional to the predetermined volume, 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.Thermal processing apparatus of multiple substrates. 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버,A process chamber having a top wall, side walls and a bottom wall, 프로세스 영역에 실질적으로 등온 환경을 제공하기 위해 상기 프로세스 챔버의 상기 상부벽, 측벽 및 바닥벽에 근접한 다수의 가열 부재를 가지며, 상기 프로세스 영역에서 상기 캐리어에 수용되는 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어가 상기 다수 기판의 써멀 프로세싱을 위해 위치되는 열 공급원을 포함하고,The carrier having a plurality of heating members proximate the top wall, sidewall and bottom wall of the process chamber for providing a substantially isothermal environment in the process region, the carrier having the plurality of substrates received in the carrier in the process region A heat source positioned for thermal processing of the plurality of substrates, 상기 프로세스 챔버가 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 수용하기 위해 필요한 체적보다 실질적으로 크지 않은 체적을 에워싸도록 선택되는 치수를 포함하는,A dimension selected such that the process chamber surrounds a volume that is not substantially larger than the volume required to receive the carrier with the plurality of substrates; 캐리어에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates housed in a carrier. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 프로세스 챔버가 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 수용하기 위해 필요한 체적의 125%보다 실질적으로 크지 않은 체적을 에워싸도록 선택되는 치수를 포함하는,Wherein the process chamber comprises a dimension selected to enclose a volume not substantially greater than 125% of the volume required to receive the carrier with the plurality of substrates; 캐리어에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates housed in a carrier. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 프로세스 영역에 상기 실질적으로 등온인 환경을 제공하기 위해 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상으로의 동력을 독립적으로 조절 가능한 제어기를 더 포함하는,Further comprising a controller that is independently adjustable for power to one or more of the plurality of heating members to provide the substantially isothermal environment to the process region. 캐리어에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates housed in a carrier. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 프로세스 챔버의 상기 바닥벽은 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상을 가지는 이동 가능한 받침대를 포함하며, 상기 이동 가능한 받침대는 상기 다수의 기판을 구비하는 캐리어가 상기 프로세스 챔버 내로 삽입 및 상기 프로세스 챔버로부터 제거될 수 있도록 하강 또는 상승되는,The bottom wall of the process chamber includes a movable pedestal having one or more of the plurality of heating elements, the movable pedestal wherein a carrier having the plurality of substrates is inserted into and removed from the process chamber. To be descended or ascended, 캐리어에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates housed in a carrier. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 열 공급원은 상기 프로세스 영역 하부 및 상부로 상기 프로세스 챔버의 상기 측벽에 근접한 가아드 히터를 사용하지 않고, 상기 프로세스에 실질적으로 등온 환경을 제공하는,The heat source provides a substantially isothermal environment for the process, without using a guard heater proximate the sidewalls of the process chamber below and above the process region. 캐리어에 수용된 다수 기판의 써멀 프로세싱 장치.An apparatus for thermal processing of multiple substrates housed in a carrier. 기판을 구비하며 미리 예정된 모양 및 체적을 갖는 캐리어의 프로세스 영역 내에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법으로서,A method of thermal processing a plurality of substrates having a substrate and received within a process region of a carrier having a predetermined shape and volume, the method comprising: 일반적으로 상기 미리 예정된 모양과 동일 모양이고 일반적으로 상기 미리 예정된 체적과 비례하는 내부를 가지는 프로세스 챔버 인클로저 내로 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 유입하는 단계, 및Introducing said carrier with said plurality of substrates into a process chamber enclosure generally shaped the same as said predetermined shape and generally having an interior proportional to said predetermined volume, and 상기 프로세스 챔버 인클로저의 내부 전체로부터 상기 기판에 열을 적용하는 단계를 포함하며,Applying heat to the substrate from the entire interior of the process chamber enclosure, 상기 기판은 실질적으로 동일한 온도로 유지되는,The substrate is maintained at substantially the same temperature, 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.Thermal processing method of multiple substrates. 다수의 기판을 구비하는 캐리어를 수용하는데 필요한 것보다 실질적으로 크지 않는 체적을 가지며 상부벽, 측벽 및 바닥벽을 가지는 프로세스 챔버 내로 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 삽입하는 단계,Inserting said carrier with said plurality of substrates into a process chamber having a top wall, a sidewall, and a bottom wall, said volume having a volume not substantially greater than necessary to receive a carrier having a plurality of substrates, 상기 프로세스 챔버 내의 프로세스 영역에 요구되는 온도로 실질적으로 등온 환경을 제공하기 위해, 상기 프로세스 챔버의 상기 바닥벽, 측벽 및 상부벽 중 하나 이상에 근접 배치되는 다수의 가열 부재 각각을 가지는 열 공급원을로부터 프로세스 챔버를 가열하는 단계를 포함하며,A heat source having each of a plurality of heating elements disposed proximate to at least one of the bottom wall, side walls and top wall of the process chamber to provide a substantially isothermal environment at a temperature required for a process region within the process chamber. Heating the process chamber, 상기 다수 기판의 각각은 신속하고 균일하게 요구되는 온도로 가열되는,Each of the plurality of substrates is heated to the required temperature quickly and uniformly, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.A method of thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 46 항에 있어서,The method of claim 46, 상기 프로세스 챔버의 바닥은 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상을 가지는 받침대를 포함하며, 상기 받침대는 상기 캐리어의 기판 다발이 상기 프로세스 챔버 내로 삽입될 수 있도록 상승 및 하강되며, 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버 내로 삽입시키는 단계는,The bottom of the process chamber includes a pedestal having one or more of the plurality of heating elements, the pedestal being raised and lowered so that the substrate bundle of the carrier can be inserted into the process chamber, the pedestal having the plurality of substrates Inserting the carrier into the process chamber, 상기 받침대 상에 상기 캐리어를 위치시키는 단계, 및Positioning the carrier on the pedestal, and 상기 다수의 기판을 구비하는 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버 내로 삽입시키기 위해 상기 받침대를 상승시키며 상기 캐리어 내의 상기 다수의 기판을 중간 온도로 동시에 예열하는 단계를 포함하는,Simultaneously preheating the plurality of substrates in the carrier to an intermediate temperature while raising the pedestal for inserting the carrier with the plurality of substrates into the process chamber; 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.A method of thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 46 항에 있어서,The method of claim 46, 상기 프로세스 챔버를 가열하는 단계는 상기 프로세스 영역에 실질적으로 등온 환경을 제공하기 위해 상기 다수의 가열 부재 중 하나 이상으로의 동력을 독립적으로 조절하는 단계를 포함하는,Heating the process chamber includes independently adjusting power to one or more of the plurality of heating members to provide a substantially isothermal environment in the process region, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.A method of thermal processing of multiple substrates contained in a carrier. 제 46 항에 있어서,The method of claim 46, 상기 프로세스 영역에 요구되는 온도로 실질적으로 등온 환경을 유지하기 위해 상기 열 공급원을 사용하여 상기 프로세스 챔버를 계속 가열하는 동안,While continuing to heat the process chamber using the heat source to maintain a substantially isothermal environment at the temperature required for the process region, 상기 기판 다발의 써멀 프로세싱시에, 상기 프로세스 챔버로부터 상기 기판 다발을 구비하는 캐리어를 제거하는 단계, 및Upon thermal processing of the substrate bundle, removing a carrier with the substrate bundle from the process chamber, and 상기 기판 다발의 써멀 프로세싱을 위해 상기 프로세스 챔버 내로 다른 캐리어의 다른 기판 다발을 삽입시키는 단계를 더 포함하며,Inserting another substrate bundle of different carriers into the process chamber for thermal processing of the substrate bundle, 상기 기판 다발의 각각의 기판은 상기 요구되는 온도에서 신속하고 균일하게 프로세싱되고 가열되는,Each substrate of the substrate bundle is processed and heated quickly and uniformly at the required temperature, 캐리어에 수용되는 다수 기판의 써멀 프로세싱 방법.A method of thermal processing of multiple substrates contained in a carrier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100928840B1 (en) * 2006-09-25 2009-11-30 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 Desorption method of substrate processing apparatus and reaction vessel
KR200458852Y1 (en) * 2010-02-26 2012-03-15 주식회사 테라세미콘 Substrate Treatment Apparatus
KR101475507B1 (en) * 2013-06-13 2014-12-23 비전세미콘 주식회사 Oven for manufacturing wafer
KR20180046191A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 삼성전자주식회사 Substrate processing apparatus

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