KR20090005979A - 수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090005979A
KR20090005979A KR1020080065434A KR20080065434A KR20090005979A KR 20090005979 A KR20090005979 A KR 20090005979A KR 1020080065434 A KR1020080065434 A KR 1020080065434A KR 20080065434 A KR20080065434 A KR 20080065434A KR 20090005979 A KR20090005979 A KR 20090005979A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrates
substrate
support
batch processing
volume
Prior art date
Application number
KR1020080065434A
Other languages
English (en)
Inventor
이-치아우 헝
메이트레이 마하자니
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20090005979A publication Critical patent/KR20090005979A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67309—Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by the substrate support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/3141—Deposition using atomic layer deposition techniques [ALD]

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 뱃치 처리 챔버 내에서 복수의 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예는 복수의 기판을 처리하는 방법으로서, 뱃치 처리 챔버의 내부 체적 내에 복수의 기판을 위치시키는 단계, 및 상기 복수의 기판을 가로질러 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계,를 포함하고, 상기 복수의 기판이 실질적으로 평행하게 배치되며, 상기 복수의 기판의 적어도 일부가 디바이스 측면이 아래를 향하도록 위치되는 복수의 기판 처리 방법을 제공한다.

Description

수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BATCH PROCESSING IN A VERTICAL REACTOR}
본 발명의 실시예는 일반적으로 반도체 기판의 뱃치 처리에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명의 실시예는 뱃치 처리 반응기 내에서 하나 또는 그보다 많은 처리 가스의 효과적이며 균일한 전달을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 용어 뱃치 처리는 하나의 반응기 내에서 동시에 2개 또는 그보다 많은 기판을 처리하는 것을 지칭한다. 기판을 뱃치 처리하는 것은 몇 가지 이점을 갖는다. 뱃치 처리는 기판 처리 순차시 다른 프로세스 처리법 단계에 비해 불균형적으로 긴 프로세스 처리법 단계를 실행함으로써 기판 처리 시스템의 수율을 증가시킬 수 있다. 더 긴 처리법 단계를 위한 뱃치 처리의 이용은 기판당 처리 시간을 효과적으로 단축시킨다. 뱃치 처리의 다른 이점은, 단일한 기판 처리에 비해 기판당 전구체 가스의 사용량을 크게 감소시킴으로써, ALD 및CVD와 같이 고가의 전구체 물질이 사용되는 일부 처리 단계에서 구현될 수 있는 점이다. 또한, 뱃치 처리 반응기의 사용으로 복수의 단일 기판 처리 반응기를 포함하는 클러스터 툴에 비해 시스템 풋프린트를 더 작게 할 수 있다.
처리량(throughput)을 증가시키고 기판당 처리 비용을 절감시키는 것으로 요 약될 수 있는 뱃치 처리의 2가지 이점은, 소유 비용(COO) 및 디바이스 수율(device yield)인 2가지의 관련된 중요 요인에 직접적으로 영향을 미친다. 이들 요인은 중요한데, 이는 이들 요인이 전자 디바이스 제조 비용 및 그에 따라 시장에서의 디바이스 제조업자의 경쟁에 직접적인 영향을 미치기 때문이다. 따라서, 뱃치 처리는 디바이스 수율을 증가시키고 소유 비용(COO)을 감소시키는데 효과적일 수 있기 때문에 종종 바람직하다.
일반적으로 최신 뱃치 처리 반응기는 내부 체적을 형성하는 처리 챔버를 포함한다. 처리중에, 기판 보트와 같이 뱃치 기판 지지부에 의해 일반적으로 지지되는 복수의 기판이 내부 체적 내에 일반적으로 배치된다. 통상적으로 전구체, 캐리어 가스, 가열/냉각 가스, 및 퍼지 가스와 같은 하나 또는 그보다 많은 처리 가스가 뱃치 처리중에 전체 내부 체적으로 전달된다. 대부분의 처리 가스, 특히 전구체가 처리중에 각각의 기판의 디바이스 측면만을 처리하도록 의도되더라도, 일반적으로 처리 가스는 처리 챔버의 전체 내부 체적을 충전시키고, 디바이스 측면, 배면, 및 베벨 에지와 같이, 기판의 모든 노출된 표면을 처리한다. 때때로 기판의 베벨 에지 및 배면 상에서의 의도하지 않은 처리는 제거를 위한 추가의 단계를 필요로 하는 바람직하지 못한 증착을 발생시킨다. 기판들 사이의 간격을 감소시키는 것은 처리 체적을 감소시킬 수 있으며, 이는 제조 비용을 감소시키도록 한다. 그러나 기판들 사이의 감소된 간격은 기판 내의 균일성을 떨어뜨리게 되는데, 이는 감소된 간격으로 인해 기판에 걸쳐서 균일한 가스 유동을 발생시키기가 더 어려워지기 때문이다.
또한, 베벨 에지와 배면 상의 의도하지 않은 처리는 추가의 처리 가스를 소모하게 되어, 특히 처리 가스가 고가인 상황일 때 소유 비용을 증가시킨다. 또한, 처리중에 바람직하지 않은 입자가 발생하여, 기판의 디바이스 측면상에 떨어져서 입자 오염을 일으킨다.
따라서, 효과적이고 균일하게 처리 가스를 전달하고 입자 오염을 감소시킬 수 있는 뱃치 처리 챔버에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 뱃치 처리 챔버 내에서 복수의 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.
일 실시예는 복수의 기판을 처리하는 방법으로서, 뱃치 처리 챔버의 내부 체적 내에 복수의 기판을 위치시키는 단계, 및 상기 복수의 기판을 가로질러 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계,를 포함하고, 상기 복수의 기판이 실질적으로 평행하게 배치되며, 상기 복수의 기판의 적어도 일부가 디바이스 측면이 아래를 향하도록 위치되는 복수의 기판 처리 방법을 제공한다.
다른 실시예는 반도체 기판 처리 방법으로서, 복수의 기판을 실질적으로 평행하게 지지하도록 구성되는 기판 지지 조립체 상에 복수의 기판을 로딩시키는 단계, 상기 기판 지지 조립체를 뱃치 처리 챔버에 의해 형성되는 처리 체적 내에 위치시키는 단계, 및 상기 처리 체적으로 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계를 포함하며, 상기 복수의 기판 각각의 디바이스 측면이 인접하는 기판의 디바이스 측면을 향하도록 배향되는 반도체 기판 처리 방법을 제공한다.
또 다른 실시예는 뱃치 처리 챔버로서: 처리 체적을 형성하는 챔버 본체; 및 기판 지지 조립체;를 포함하고, 상기 기판 지지 조립체가: 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트, 및 상기 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트로부터 연장되는 복수의 지지 핑거를 포함하며, 상기 복수의 지지 핑거가 복수의 기판을 지지하도록 구성되는 복수의 슬롯을 내부에 형성하고, 상기 복수의 지지 핑거의 적어도 일부가 기판을 수용하도록 구성된 경사 표면을 갖는 뱃치 처리 챔버를 제공한다.
본 발명의 전술한 특징이 보다 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 상기에 간단히 요약된 실시예가 첨부된 도면에 관하여 하기에 설명된 실시예를 참조로 보다 상세히 설명될 수 있다. 그러나 첨부 도면은 본 발명의 단지 통상적인 실시예를 도시하므로, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며 본 발명은 다른 등가의 유효한 실시예를 허용할 수 있음에 주의한다.
일반적으로 본 발명은 뱃치 처리 챔버 내에 배치되는 복수의 기판에 균일하고 효과적으로 가스를 전달할 수 있는 뱃치 처리 챔버를 위한 방법 및 장치를 제공한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱃치 처리 챔버(100)의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 도 1b는 도 1의 뱃치 처리 챔버(100)의 평단면도를 개략적으로 도시한다. 뱃치 처리 챔버(100)는 외부 챔버(113)를 포함하고, 외부 챔버(113)는 냉각 도관(112)을 갖는 하나 또는 그보다 많은 패널(80)로 덮이며, 냉각 도관(112)은 외부 챔버(113)의 외부 표면과 접촉한다. 외부 챔버(113)는 스테인리스 스틸, 니켈도금 알루미늄, 세라믹, 및 석영과 같은 임의의 적합한 고온 재료로 제조될 수 있다.
뱃치 처리 챔버(100)는 석영 챔버(101)를 더 포함하고, 석영 챔버(101)는 처리 체적(137)을 형성하고 둘러싸며, 기판 보트(114) 내에 쌓인 한 묶음(batch)의 기판(121)을 수용하도록 구성된다. 외부 챔버(113)와 석영 챔버(101) 사이의 외부 체적(138)에는 히터 블록(111)이 배치된다. 히터 블록(111)은 처리 체적(137) 내의 기판(121)을 가열하도록 구성된다.
석영 챔버(101)는 일반적으로 챔버 본체(102)를 포함하며, 챔버 본체(102)는 바닥 개구(118), 챔버 본체(102)의 일 측면상에 형성된 주입 포켓(104), 주입 포켓(104)의 대향 측면상에서 챔버 본체(102)에 연결되는 배기 매니폴드(103), 및 바닥 개구(118)에 인접하여 형성되는 플랜지(117)를 포함한다. 주입 포켓(104)은 챔버 본체(102) 상에 밀링되는 슬롯 대신 용접될 수 있다. 주입 포켓(104)은 일 단부가 챔버 본체(102) 상에 용접되고 일 단부가 개방된 평평한 석영관 형상을 갖는다. 배기 매니폴드(103)는 관 형상을 가질 수 있으며, 챔버 본체(102)와 배기 매니폴드(103) 사이에 융합되거나 용접되는 하나 또는 그보다 많은 연결 도관(160)에 의해 챔버 본체(102)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 연결 도관(160)은 배기 매니폴드(103)의 배기 체적(132)과 처리 체적(137) 사이의 유체 소통을 제한하도록 구성된다. 배기 매니폴드(103)는 배기 매니폴드 포트(151)를 가지며, 배기 매니폴드 포트(151)에서 배기 매니폴드 플랜지(161)가 배기 매니폴드(103)에 결합될 수 있다.
챔버 본체(102)의 측면상에 용접되는 주입 포켓(104)은 처리 체적(137)과 소통하는 주입 체적(141)을 형성한다. 일반적으로 주입 체적(141)은 기판 보트(114)가 처리 위치에 있을 때 기판 보트(114)의 전체 높이를 포함하여, 주입 포켓(104) 내에 배치되는 주입 조립체(105)는 기판 보트(114) 내의 모든 기판(121)에 프로세스 가스의 수평한 유동을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 주입 조립체(105)는 외부 챔버(113)의 측벽(113a)을 따라, 석영 챔버(101)의 주입 포켓(104) 내부에 부분적으로 배치된다. 주입 조립체(105)는 처리 체적(137) 내부로 프로세스 가스가 도입될 수 있도록 구성된다. 주입 조립체(105)는 각각이 가스원에 연결되도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 가스 유입 채널(126A, 126B, 126C)을 갖는다. 가스 유입 채널(126A, 126B, 126C)은 주입 조립체(105)를 수평으로 가로질러 밀링될 수 있다. 각각의 가스 유입 채널(126A, 126B, 126C)은 각각 수직 채널(124A, 124B, 124C)로 개방된다. 수직 채널(124A, 124B, 124C)은 처리 체적(137)에 연결된다. 가스 유입 채널(126A, 126B, 126C)로부터 나오는 프로세스 가스는 주입 조립체(105)의 전방 패널(142)에 형성된 복수의 수평 홀(125)을 통해 처리 체적(137)으로 수평으로 유동한다. 수직 채널(124A, 124B, 124C)은 각각 처리 체적(137)에 독립적으로 프로세스 가스를 공급하도록 구성되어, 각각의 수직 채널(124A, 124B, 124C)은 상이한 프로세스 가스를 공급할 수 있다.
복수의 수평 홀(125)은 기판 보트(114) 내에 배치되는 기판(121)의 표면에 걸쳐서 프로세스 가스의 균일성을 향상시키도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 기판 보트(114) 내의 기판(121)의 분포에 대응하여 복수의 수평 홀(125)이 분포될 수 있다. 예를 들면, 복수의 수평 홀(125)은 각각 기판에 수평하고 실질적으로 평행하게 유동하도록 프로세스 가스를 지향시킬 수 있다. 또한, 기판 보트(114)는 기판 처리중에 기판(121)에 걸쳐서 프로세스 가스 유동의 균일성을 더 향상시키도록 회전할 수 있다.
확산기 플레이트(167)가 하나 또는 그보다 많은 연결기(170)를 사용하여 주입 조립체(105)에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 확산기 플레이트(167)는 주입 조립체(105)에 적합하게 결합되어 이들은 모두 외부 챔버(113)로부터 단일체로 제거될 수 있다. 확산기 플레이트(167)는 수평 홀(125)에 인접하여 배치될 수 있어서, 기판(121) 표면에 걸친 프로세스 가스의 유동이 보다 균일해진다. 확산기 플레이트(167)는 가스 유동을 확산기 플레이트(167)에 가장 인접한 기판 엣지로부터 멀리 기판(121) 외주를 향하여 2개의 흐름으로 전환시킨다. 확산기 플레이트의 상세한 설명은 본 명세서에 전체로서 참조되며 2006년 5월 5일자로 제출된 "확산기 플레이트 및 주입 조립체를 구비한 뱃치 처리 챔버"라는 제목의 미합중국 특허출원번호 제11/381,966호에서 얻을 수 있다.
도 1a를 참조하면, 석영 챔버(101) 및 외부 챔버(113)는 챔버 지지 플레이트(110)에 의해 지지된다. 외부 챔버(113)는 지지 플레이트(110)에 연결되는 플랜지(109)를 갖는다. 일 실시예에서, 챔버 지지 플레이트(110)는 양극 산화된 알루미늄으로 제조된다. 다른 실시예에서, 챔버 지지 플레이트(110)는 니켈 도금된 스테인리스 스틸로 제조될 수 있다. 석영 챔버(101)의 플랜지(117)는 바닥 개 구(118)의 둘레에 용접될 수 있으며 챔버 본체(102)를 대한 진공 시일을 용이하게 하도록 구성된다. 플랜지(117)는 일반적으로 통공(139)을 갖는 지지 플레이트(110)와 밀접하게 접촉한다. 바닥 개구(118)는 통공(139)과 정렬된다. 플랜지(117)와 지지 플레이트(110) 사이에 O-링 시일(119)이 배치되어 외부 챔버(113), 지지 플레이트(110), 및 석영 챔버(101)에 의해 형성된 외부 체적(138)으로부터 처리 체적(137)을 밀봉할 수 있다. O-링(미도시)은 플랜지(109)와 지지 플레이트(110) 사이에 배치되어 외부 환경으로부터 외부 체적(138)을 밀봉할 수 있다. 다른 O-링 시일(미도시)이 배기 매니폴드 플랜지(161)와 엘보우 플랜지(189) 사이, 칼라 연결기(165)와 엘보우 도관(164) 사이, 및 다른 곳에 배치되어 외부 체적(138)으로부터 처리 체적(137)을 격리시킬 수 있다. 지지 플레이트(110)는 기판 보트(114)가 로딩 및 언로딩 될 수 있는 로드 록(140)에 추가로 연결될 수 있다. 기판 보트(114)는 바닥 개구(118)와 통공(139)을 통해 로드 록(140)과 처리 체적(137) 사이에서 수직으로 병진 운동할 수 있다.
뱃치 처리 챔버는 본 명세서에서 전체로서 참조되며 2005년 10월 13일자로 제출된, "가스 주입 및 배기를 위한 대향 포켓을 구비한 반응 챔버"라는 제목의 미합중국 특허출원 번호 제11/249,555호에서 추가로 설명된다.
본 발명의 뱃치 처리 챔버(100)는 예를 들면 화학 기상 증착(CVD), 원자층 증착(ALD)과 같은 복수의 프로세스를 실행하는데 사용될 수 있다.
뱃치 처리 챔버 내에서 처리되는 기판은 일반적으로 뱃치 처리 챔버의 내외로 운반되며, 처리중에 카세트 또는 기판 보트와 같은 뱃치 기판 지지부에 의해 지 지된다. 일반적으로 기판 보트와 같은 뱃치 기판 지지부는 복수의 기판 지지 슬롯을 가지며, 복수의 기판 지지 슬롯은 복수의 기판 각각의 디바이스 측면(device side)이 처리 환경, 즉 처리 가스에 노출되도록 복수의 기판을 지지하도록 구성된다.
본 발명의 기판 보트(114)는 일반적으로 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(174)에 의해 상부 플레이트(120)에 연결되는 바닥 플레이트(171)를 포함한다. 복수의 지지 핑거(175)가 지지 포스트(174) 각각으로부터 연장된다. 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(174)로부터의 지지 핑거(175)는 복수의 슬롯을 형성하며, 각각의 위에 기판(121)을 지지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 기판 보트(114)는 인접하는 기판(121)들 사이에 고르거나 가변적인 간격을 갖는 실질적으로 평행한 방식으로 복수의 기판(121)을 위치시키도록 구성된다.
기판 보트(114)는 작동 메커니즘에 연결되는 샤프트(173)에 결합된다. 샤프트(173)는 처리 체적(137)의 내부에 배치된 기판을 따라 처리 체적(137)의 내외로 기판 보트(114)를 이동시키도록 상하로 이동한다. 기판 보트가 로드 록(140) 내에서 하강될 때, 복수의 기판(121)이 기판 보트(114) 상에 로딩될 수 있다. 그 후, 기판 보트(114)는 로드 록(140)으로부터 밀봉되는 처리 체적(137) 내부로 상승된다. 그 후, 하나 또는 그보다 많은 처리 가스가 프로세스 처리법에 따라 처리 체적(137) 내부로 흘러들어 간다. 처리 후에, 복수의 기판(121)은 로드 록(140)으로 다시 하강되어 후속 프로세스 단계를 위해 언로딩된다.
일반적으로 반도체 기판은 후면에 대향하는 디바이스 측면을 갖는다. 디바 이스 측면에서 기판은 전자 디바이스를 형성하도록 적층되어 쌓인다. 절반 이상(majority)의 반도체 처리는 기판의 디바이스 측면에 실행된다. 복수의 기판(121)이 기판 보트(114) 내에 배치되어, 각각의 기판(121)의 디바이스 측면이 처리중에 처리 체적(137) 내에서 유동하는 처리 가스에 노출된다.
처리중에, 복수의 기판(121)은 처리 체적(137) 내에 배치된다. 하나 또는 그보다 많은 처리 가스가 주입 조립체(105)의 복수의 수평 홀(125)로부터 처리 체적(137) 내부로 흘러들어 간다. 일반적으로 진공 펌프가 배기 매니폴드(103)에 연결되며, 배기 매니폴드(103)는 하나 또는 그보다 많은 처리 가스가 배기 매니폴드(103) 내의 연결 도관(162)을 통해 처리 체적(137)을 빠져나가게 하여서, 복수의 기판(121)에 실질적으로 평행한 가스 유동을 형성한다. 처리 체적(137) 내에서의 이러한 가스 유동은 입자 오염을 감소시키고, 각 기판의 디바이스 측면에 걸친 프로세스 균일성 및 복수의 기판(121) 사이의 균일성을 향상시킨다.
실시예는 입자 오염의 감소 및/또는 프로세스 균일성의 증가 및/또는 처리 체적의 감소를 위해 아래를 향하는 디바이스 측면이 처리되는 복수의 기판의 적어도 일부분을 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 처리되는 복수의 기판은 입자 오염을 감소시키기 위해 수직한 뱃치 처리 챔버 내에서 디바이스 측면의 하부 위치에 위치되며, 수직한 뱃치 처리 챔버는 도 1a의 뱃치 처리 챔버(100)와 같이, 서로 수직으로 쌓인 복수의 기판을 처리하도록 구성된다.
일 실시예에서, 처리되는 복수의 기판은 기판 적재량을 증가시키고 처리 체 적을 감소시키며, 프로세스 균일성을 향상시키기 위해 가변적인 디바이스 측면 배향을 갖는 가변적인 간격으로 위치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 처리되는 복수의 기판 내의 선택적이거나 대안적인 기판은 수직한 뱃치 처리 챔버내에서 디바이스 측면의 하부 배향에 위치된다.
일 실시예에서, 복수의 기판은, 기판의 디바이스 측면이 인접하는 기판의 디바이스 측면을 향하고 기판의 배면이 다른 인접하는 기판의 배면을 향하도록, 교번적인 디바이스 측면 배향으로 평행하게 위치된다. 일 실시예에서, 인접한 기판의 디바이스 측면 들 사이의 거리는 균일성을 향상시키도록 증가되며, 2개의 인접하는 기판의 배면들 사이의 거리는 처리 체적을 감소시키도록 최소화된다. 복수의 기판은 디바이스 측면이 교번적으로 상부 또는 하부를 향하고, 기판들 사이의 간격이 변화되는 상태로 수평으로 위치될 수 있다. 복수의 기판은 디바이스 측면이 교번적으로 일 측면 또는 다른 측면을 향하고, 기판들 사이의 간격이 변화되는 상태로 임의의 희망 각도, 예를 들면 수직으로 위치될 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 기판(121)은 각각 디바이스 측면(122)이 아래를 향하고 배면(123)이 위를 향하는 상태에서 처리 체적(137) 내에 위치된다. 디바이스 측면이 상부를 향하는 통상적인 장치에 비해, 이러한 구성은 입자 오염을 크게 감소시키는데, 이는 처리중에 발생되는 입자가 중력으로 인해 아래로 향하는 디바이스 측면(122) 상에 덜 떨어질 것이며, 따라서 기판(121) 상에 만들어지는 디바이스의 질을 향상시키기 때문이다. 일 실시예에서, 복수의 기판(121)은 동일한 간격으로 배치된다. 기판(121)의 균일한 분배는 기판 사이의 균일성을 보장한다. 일 실시예에서, 지지 핑거(175)는 원치 않는 입자의 발생을 감소시키기 위해 기판(121)에 대한 최소 접촉을 제공하도록 구성된다. 지지 핑거의 실시예는 도 3a에 추가로 도시된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱃치 처리 챔버(200)의 부분 단면도를 개략적으로 도시한다.
뱃치 처리 챔버(200)는 석영 챔버(201)를 포함한다. 석영 챔버(201)는 예를 들면 저압 및/또는 고온(elevated temperature)과 같이, 통제된 환경에서 실행되는 뱃치 처리를 위한 처리 체적(237)을 제공한다. 석영 챔버(201)는 챔버 본체(202)를 포함하며, 챔버 본체(202)는 바닥 개구(218), 챔버 본체(202)의 일 측면상에 형성된 주입 포켓(204), 주입 포켓(204)의 대향 측면상에서 챔버 본체(202)에 연결되는 배기 매니폴드(203), 및 바닥 개구(218)에 인접하여 형성되는 플랜지(217)를 포함한다. 주입 포켓(204)은 챔버 본체(202) 상에 밀링되는 슬롯 대신 용접될 수 있다. 주입 포켓(204)은 일 단부가 챔버 본체(202) 상에 용접되고 일 단부가 개방된 평평한 석영관 형상을 갖는다. 배기 매니폴드(203)는 관 형상을 가질 수 있으며, 챔버 본체(202)와 배기 매니폴드(203) 사이에 융합되거나 용접되는 하나 또는 그보다 많은 연결 도관(260)에 의해 챔버 본체(202)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 연결 도관(260)은 배기 매니폴드(203)의 배기 체적(232)과 처리 체적(237) 사이의 유체 소통을 제한하도록 구성된다.
주입 조립체(205)는 처리 체적(237)으로 처리 가스의 수평 흐름을 제공하도록 주입 포켓(204) 내에 배치된다. 주입 조립체(205)는 하나 또는 그보다 많은 가 스원에 연결되도록 구성된 하나 또는 그보다 많은 가스 유입 채널(230)을 갖는다. 하나 또는 그보다 많은 가스 유입 채널(230)은 주입 조립체(205)를 가로질러 수평으로 밀링되고 주입 조립체(205) 내에 형성된 복수의 수평 홀(234)을 통해 처리 체적(237)에 추가로 연결되는 수직 채널(231)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 수평 홀(234)은 각각 처리 체적(237)을 가로질러 실질적으로 수평한 가스 유동을 발생시키도록, 대응하는 연결 도관(260)에 대해 실질적으로 동일한 높이에 위치될 수 있다.
복수의 기판(221)은 처리 체적(237)의 내외로 운반되고 기판 지지 조립체(210)에 의해 지지된다. 기판 지지 조립체(210)는 이란적으로 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(213)에 의해 상부 플레이트(211)에 연결되는 바닥 플레이트(212)를 포함한다. 복수의 지지 핑거(214)가 각각의 지지 포스트(213)로부터 연장된다. 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(213)로부터의 지지 핑거(175)는 복수의 슬롯을 형성하며, 각각이 상부에 기판(221)을 지지하도록 형성된다. 일 실시예에서, 기판 지지 조립체(210)는 인접하는 기판(221)들 사이에 가변적인 간격을 갖는 실질적으로 평행한 방식으로 복수의 기판(221)을 위치시키도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(221)은 교번적인 배향으로 위치된다. 복수의 기판(221) 중 하나씩 거른 기판들은 디바이스 측면(222)이 아래로 위치되고, 복수의 기판(221) 중 다른 하나씩 거른 기판들은 배면(223)이 아래로 위치된다. 따라서, 복수의 기판 중 임의의 기판은, 디바이스 측면(222) 상에 인접하는 기판이 존재하는 경우에는 인접하는 기판의 디바이스 측면(222)을 향하는 디바이스 측면(222)을 가지며, 인접하는 기판이 배면(223) 상에 존재하는 경우에는 인접하는 기판의 배면(223)을 향하는 배면(223)을 갖는다. 디바이스 측면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판(221)은 디바이스 측면 간격(224)을 갖도록 위치된다. 배면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판(221)은 배면 간격(225)을 갖도록 위치된다.
일 실시예에서, 디바이스 측면 간격(224)이 변화하지 않기 때문에, 기판 내의 균일성에 대한 부정적인 영향 없이 처리 체적(237) 내에 기판 적재량을 증가시키기 위해, 배면 간격(225)은 디바이스 측면 간격(224)보다 좁도록 압축된다. 일 실시예에서, 디바이스 측면 간격(224) 및/또는 배면 간격(225)은 기판 사이의 균일성을 얻기 위해 기판 지지 조립체(210)에 걸쳐서 균일하도록 구성된다.
교번적인 간격을 갖는 교번적인 배향으로 뱃치 처리 챔버 내에 기판을 배치하는 몇 가지 이점이 존재한다. 먼저, 이러한 장치는 처리 챔버 내에 기판 적재량을 증가시켜서 각 기판에 의해 사용되는 처리 체적을 감소시킴으로써 비용을 절감한다. 다음으로, 이러한 장치는 입자 오염을 감소시킨다. 예를 들면 기판의 거의 절반은 디바이스 측면이 아래로 위치되어서, 디바이스 측면 상에 입자가 떨어질 가능성을 덜 제공한다. 세 번째로, 기판의 배면이 더 적은 처리 가스에 노출되어 배면 상에 바람직하지 않은 증착을 감소시킨다.
일 실시예에서, 주입 조립체(205) 내의 복수의 수평 홀(234)은 디바이스 측면 간격(224), 배면 간격(225), 및 2개의 기판 두께의 합과 동일한 간격으로 배치되어, 각각의 디바이스 측면 간격(224)에 걸쳐서 실질적으로 수평한 가스 유동을 제공할 수 있다. 또한, 처리 체적(237)을 배기 체적(232)에 연결시키는 연결 도 관(260)이 주입 조립체(205) 내의 복수의 수평 홀(234)과 동일한 간격으로 배치될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 보트(310)의 평단면도를 개략적으로 도시한다. 기판 보트(310)는 감소된 접촉 영역을 갖는 복수의 기판에 대한 지지부를 제공하도록 구성되며, 이러한 기판 보트(310)는 기판을 디바이스 측면 상으로 유지시키기에 적합하다. 기판 보트(310)는 도 1의 기판 보트(114) 및 도 2의 기판 지지 조립체(210)와 유사한 구조를 갖는다. 기판 보트(310)는 복수의 기판을 운반하고 그 위에 복수의 기판을 지지하도록 구성된다. 일반적으로 기판 보트(310)는 바닥 플레이트(312)로부터 연장되는 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(313)를 포함한다. 다른 실시예에서, 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(313)는 튼튼한 구조를 위해 도시되지 않은 상부 플레이트에 결합될 수 있다. 각각의 지지 포스트(313)는 그로부터 연장되는 복수의 지지 핑거(314)를 갖는다. 복수의 지지 슬롯은 에지(321)에 인접한 기판에 지지부를 제공하도록 구성된 복수의 지지 핑거(314)에 의해 형성된다. 각각의 지지 슬롯은 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트(313) 각각으로부터 하나의 지지 핑거(314)를 포함한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 기판 보트(310)는 4개의 지지 포스트(313)를 포함하며, 기판은 에지(321)에 인접한 4개의 위치에서 지지되도록 구성된다. 4개의 지지 포스트(313)는 2개의 지지 포스트(313) 사이의 거리(362)가 기판의 직경보다 더 커서 기판이 방향(361)을 따라 로딩 및 언로딩될 수 있도록 배치된다.
도 3b는 도 3a의 기판 보트(310)의 지지 포스트(313)의 일 실시예의 측면도를 개략적으로 도시한다. 지지 핑거(314)는 균일한 간격(325)으로 지지 포스트(313)로부터 연장된다. 각각의 지지 핑거(314)는 기판(323)을 수용하도록 구성된 상부 표면(316)을 갖는다. 상부 표면(316)은 아래로 경사져서, 상부 표면(316)이 점(315)에서 기판(323)에 대한 점 접촉을 유지하게 된다. 점 지지 메커니즘은 기판과 기판 보트(310) 사이의 접촉을 감소시켜서, 이러한 접촉으로부터 입자 발생을 감소시키며 기판의 디바이스 측면의 손상을 방지한다.
일 실시예에서, 간격(325)은 디바이스 상향 또는 디바이스 하향 처리를 위해 기판 내의 균일성에 대한 간격 요구 조건을 충족시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 간격(325)은 로봇의 한계(robot limitation)와 같이, 시스템의 한계에 의해 허용된 최소 거리가 되도록 구성될 수 있다. 전술한 교번적인 배향 장치에서, 2개의 인접하는 기판들 사이의 배면 간격은 기판의 두께를 뺀 간격(325)에 가까울 수 있지만, 2개의 인접하는 기판들 사이의 디바이스 측면 간격은 기판의 두께를 뺀 2개 또는 그보다 많은 간격(325)일 수 있다.
다른 실시예에서, 지지 포스트(313) 및 지지 핑거(314)는 석형 및 세라믹과 같은, 고온 및 내화학성 재료로 제조될 수 있다.
도 3c는 도 3a의 기판 보트(310)와 같이, 본 발명의 기판 보트에 사용될 수 있는 지지 포스트(413)의 다른 실시예의 측면도를 개략적으로 도시한다. 복수의 지지 핑거(414)가 교번적인 간격으로 지지 포스트(413)로부터 연장된다. 각각의 지지 핑거(414)는 기판(421)을 수용하도록 구성된 상부 표면(416)을 갖는다. 상부 표면(416)은 아래로 경사져서, 상부 표면(416)은 점(415)에서 기판(421)에 대한 점 접촉을 유지한다. 점 지지 메커니즘은 기판과 지지 핑거(414) 사이의 접촉을 감소시켜서, 이러한 접촉으로부터의 입자 발생을 줄이고 기판의 디바이스 측면 손상을 방지한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 지지 핑거(414)는 짝을 이루어 분류되며, 각각의 쌍은 짧은 간격(424)을 갖고, 인접하는 쌍들은 긴 간격(425)을 갖는다. 균일하지 않은 간격들은 전술한 교번적인 배향 장치를 충족시키도록 구성된다. 각각의 지지 핑거(414) 쌍은 배면(423)이 서로를 향하고 디바이스 측면(422)이 외부를 향하는 상태로 기판(421) 쌍을 지지하도록 구성된다.
일 실시예에서, 본 발명의 교번적인 배향 장치 내의 짧은 간격(424)은, 2개의 기판 보트가 서로 이동 가능하게 연결되는 압축되는 기판 보트를 이용하여 로봇의 한계보다 더 짧아질 수 있으며, 이때 로봇의 한계는 인접하는 기판과 대립하지 않고 기판을 들어올리거나 내리기 위해 로봇 블레이드에 요구되는 최소 공간을 나타낸다. 기판 보트의 실시예의 상세한 설명은 본 명세서에서 전체로서 참조되며, "뱃치 증착 툴 및 압축 보트"라는 제목으로 2007년 3월 15일 미합중국 특허 공보 제 2007/0059128호로 공고되고, 2005년 8월 31일자로 제출된 미합중국 특허출원 번호 제11/216,969호에서 얻을 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 교번적인 배향 장치의 짧은 간격은 특정한 순서로 복수의 기판을 로딩/언로딩시킴으로써 로봇의 한계보다 더 짧도록 감소될 수 있다. 예를 들면, 먼저 디바이스 측면이 상부를 향하도록 기판을 로딩한 후 디바이 스 측면이 하부를 향하도록 기판을 로딩하거나, 먼저 디바이스 측면이 하부를 향하도록 기판을 로딩한 후 디바이스 측면이 상부를 향하도록 기판을 로딩한다.
본 발명에 따라 수직한 뱃치 처리 챔버가 설명되지만, 본 발명은 임의의 적합한 배향으로 뱃치 처리 챔버 내에서 사용되는 것으로 예상된다.
전술한 바는 본 발명의 실시예에 관한 것이지만, 본 발명의 기본 범주 및 하기의 특허청구범위에 의해 결정되는 본 발명의 범주를 벗어나지 않고, 본 발명의 다른 추가의 실시예가 안출될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱃치 처리 챔버의 측단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1b는 도 1a의 뱃치 처리 챔버의 평단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뱃치 처리 챔버의 부분 측단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 보트의 평단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3b는 본 발명의 기판 보트에 사용되는 지지 포스트의 일 실시예의 측면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3c는 본 발명의 기판 보트에 사용되는 지지 포스트의 다른 실시예의 측면도를 개략적으로 도시하는 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
100: 뱃치 처리 챔버 103: 배기 매니폴드
105: 주입 조립체 109: 플랜지
112: 냉각 도관 113: 외부 챔버
120: 상부 플레이트 121: 기판
132: 배기 체적 137: 처리 체적
138: 외부 체적 142: 전방 패널
151: 배기 매니폴드 포트 162: 연결 도관
171: 바닥 플레이트 230: 가스 유입 채널
231: 수직 채널 314: 지지 핑거
321: 에지 413: 지지 포스트
414: 지지 핑거 422: 디바이스 측면
423: 배면

Claims (15)

  1. 복수의 기판을 처리하는 방법으로서:
    뱃치 처리 챔버의 내부 체적 내에 복수의 기판을 위치시키는 단계; 및
    상기 복수의 기판을 가로질러 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 기판은 실질적으로 평행하게 배치되며, 상기 복수의 기판의 적어도 일부는 디바이스 측면이 아래를 향하도록 위치되는
    복수의 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 기판을 위치시키는 단계는 상기 복수의 기판의 디바이스 측면의 배향을 교번시키는 단계를 포함하는
    복수의 기판 처리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 기판을 위치시키는 단계는 상기 복수의 기판의 간격을 교번시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 디바이스 측면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판들 사이의 간격은 배면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판들 사이의 간격보다 더 큰
    복수의 기판 처리 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 기판을 위치시키는 단계는 상기 뱃치 처리 챔버 내에 기판 적재량을 증가시키기 위해 배면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판들 사이의 간격을 감소시키는 단계를 포함하는
    복수의 기판 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 기판을 위치시키는 단계는:
    상기 복수의 기판을 기판 지지 조립체 내에 로딩시키는 단계; 및
    상기 뱃치 처리 챔버의 내부 체적 안으로 상기 기판 지지 조립체를 이동시키는 단계;를 포함하며,
    상기 기판 지지 조립체는 상기 복수의 기판을 복수의 지지 슬롯 내에 수용하도록 구성되고, 상기 복수의 지지 슬롯은 각각 아래로 경사진 수용 표면을 갖는 3개 또는 그보다 많은 지지 핑거를 포함하는
    복수의 기판 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계는 상기 복수의 기판에 실질적으로 평행한 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계를 포함하는
    복수의 기판 처리 방법.
  7. 반도체 기판 처리 방법으로서:
    복수의 기판을 실질적으로 평행하게 지지하도록 구성되는 기판 지지 조립체 상에 복수의 기판을 로딩시키는 단계;
    상기 기판 지지 조립체를 뱃치 처리 챔버에 의해 형성되는 처리 체적 내에 위치시키는 단계; 및
    상기 처리 체적으로 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 유동시키는 단계;를 포함하며,
    상기 복수의 기판 각각의 디바이스 측면은 인접하는 기판의 디바이스 측면을 향하도록 배향되는
    반도체 기판 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 기판은 수평 방향으로 실질적으로 평행하게 위치되는
    반도체 기판 처리 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 기판들 사이의 간격은 가변적인
    반도체 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    디바이스 측면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판들 사이의 간격은 배면이 서로를 향하는 2개의 인접하는 기판들 사이의 간격보다 큰
    반도체 기판 처리 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판 지지 조립체는 각각이 실질적으로 수평한 배향으로 기판을 수용하 도록 구성되는 복수의 기판 지지 슬롯을 가지며,
    상기 복수의 지지 슬롯은 각각 기판의 에지에 인접하여 기판을 수용하도록 구성되는 아래로 경사지는 수용 표면을 갖는 3개 또는 그보다 많은 핑거를 포함하는
    반도체 기판 처리 방법.
  12. 뱃치 처리 챔버로서:
    처리 체적을 형성하는 챔버 본체; 및
    기판 지지 조립체;를 포함하고, 상기 기판 지지 조립체는:
    3개 또는 그보다 많은 지지 포스트; 및
    상기 3개 또는 그보다 많은 지지 포스트로부터 연장되는 복수의 지지 핑거;를 포함하며,
    상기 복수의 지지 핑거는 복수의 기판을 지지하도록 구성되는 복수의 슬롯을 내부에 형성하고, 상기 복수의 지지 핑거의 적어도 일부는 기판을 수용하도록 구성된 경사 표면을 갖는
    뱃치 처리 챔버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 핑거는 3개 또는 그보다 많은 각각의 지지 포스트를 따라 고르게 분포되는
    뱃치 처리 챔버.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 핑거는 3개 또는 그보다 많은 각각의 지지 포스트를 따라 교번적인 간격으로 분포되는
    뱃치 처리 챔버.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 처리 체적에 하나 또는 그보다 많은 처리 가스를 제공하도록 구성되며 상기 챔버 본체의 일측면에 결합되는 주입 조립체; 및
    상기 주입 조립체의 대향 측면상에서 상기 챔버 본체에 결합되는 배기 조립체;를 더 포함하는
    뱃치 처리 챔버.
KR1020080065434A 2007-07-10 2008-07-07 수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치 KR20090005979A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/775,761 US20090017637A1 (en) 2007-07-10 2007-07-10 Method and apparatus for batch processing in a vertical reactor
US11/775,761 2007-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090005979A true KR20090005979A (ko) 2009-01-14

Family

ID=40247147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080065434A KR20090005979A (ko) 2007-07-10 2008-07-07 수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090017637A1 (ko)
JP (1) JP2009055001A (ko)
KR (1) KR20090005979A (ko)
CN (1) CN101345186A (ko)
TW (1) TW200924100A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017120431A1 (en) 2016-01-07 2017-07-13 Coty Inc. Nail polish cap

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123769B (fi) * 2009-02-13 2013-10-31 Beneq Oy Kaasukasvatusreaktori
JP2010278390A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
KR101044913B1 (ko) 2009-07-14 2011-06-28 신웅철 배치형 원자층 증착 장치
JP2011049507A (ja) * 2009-08-29 2011-03-10 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置及び処理システム
TW201122148A (en) * 2009-12-24 2011-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Chemical vapor deposition device
EP2360721A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-24 Saint-Gobain Glass France Vorrichtung zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen, Anordnungen, insbesondere Mehrschichtkörperanordnungen, Anlage zum Prozessieren, insbesondere zum Selenisieren, von Gegenständen, Verfahren zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen
CN102374779A (zh) * 2010-08-19 2012-03-14 展晶科技(深圳)有限公司 用于烘烤发光半导体元件的箱体
JP5625981B2 (ja) * 2011-02-10 2014-11-19 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JP5857776B2 (ja) * 2011-04-08 2016-02-10 東京エレクトロン株式会社 基板保持具及び縦型熱処理装置並びに縦型熱処理装置の運転方法
TWI461566B (zh) 2011-07-01 2014-11-21 Ind Tech Res Inst 鍍膜用噴灑頭以及鍍膜裝置
KR101308111B1 (ko) * 2011-11-17 2013-09-26 주식회사 유진테크 복수의 배기포트를 포함하는 기판 처리 장치 및 방법
CN103184434B (zh) * 2011-12-31 2016-08-10 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 托盘装置、托盘及半导体处理设备
CN103628039A (zh) * 2012-08-28 2014-03-12 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Mocvd反应腔及mocvd设备
KR101387519B1 (ko) * 2012-11-01 2014-04-24 주식회사 유진테크 퍼지챔버 및 이를 구비하는 기판처리장치
KR101396601B1 (ko) * 2013-02-26 2014-05-20 주식회사 테라세미콘 배치식 기판처리 장치
JP6054213B2 (ja) * 2013-03-11 2016-12-27 東京エレクトロン株式会社 支持部材及び半導体製造装置
KR101507557B1 (ko) * 2013-04-25 2015-04-07 주식회사 엔씨디 대면적 기판용 수평형 원자층 증착장치
JP6346022B2 (ja) * 2013-07-31 2018-06-20 京セラ株式会社 薄膜形成方法および太陽電池素子の製造方法
KR101659560B1 (ko) * 2014-08-26 2016-09-23 주식회사 테라세미콘 기판처리 장치의 반응기
SG11202105127TA (en) * 2018-11-30 2021-06-29 Lam Res Corp Throughput improvement with interval conditioning purging

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1335419A3 (en) * 1994-06-15 2003-08-27 Seiko Epson Corporation Fabrication method for a thin film semiconductor device, the thin film semiconductor device itself, liquid crystal display, and electronic device
US6214127B1 (en) * 1998-02-04 2001-04-10 Micron Technology, Inc. Methods of processing electronic device workpieces and methods of positioning electronic device workpieces within a workpiece carrier
JP2001284307A (ja) * 2000-03-29 2001-10-12 Ftl:Kk 半導体の表面処理方法
US6455395B1 (en) * 2000-06-30 2002-09-24 Integrated Materials, Inc. Method of fabricating silicon structures including fixtures for supporting wafers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017120431A1 (en) 2016-01-07 2017-07-13 Coty Inc. Nail polish cap

Also Published As

Publication number Publication date
TW200924100A (en) 2009-06-01
US20090017637A1 (en) 2009-01-15
JP2009055001A (ja) 2009-03-12
CN101345186A (zh) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090005979A (ko) 수직 반응기 내에서의 뱃치 처리를 위한 방법 및 장치
KR100260120B1 (ko) 열처리 장치
US10190214B2 (en) Deposition apparatus and deposition system having the same
KR101248188B1 (ko) 다중-단일 웨이퍼 처리 장치
KR100415475B1 (ko) 기판 상에 박막을 성장시키는 장치
US20070022959A1 (en) Deposition apparatus for semiconductor processing
US10867819B2 (en) Vacuum processing apparatus, vacuum processing system and vacuum processing method
KR20180054366A (ko) 기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR101852233B1 (ko) 성막 방법
US20090004405A1 (en) Thermal Batch Reactor with Removable Susceptors
TWI764225B (zh) 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、基板保持器具及程式
JP2019062053A (ja) 基板処理装置、反応管、半導体装置の製造方法、及びプログラム
JP2009529223A (ja) 小体積対称流れシングルウェハａｌｄ装置
US9870919B2 (en) Process chamber having separate process gas and purge gas regions
CN116875961A (zh) 原子层沉积设备
CN112853316B (zh) 镀膜装置及其承载座
JP3603189B2 (ja) 熱処理装置
KR20190119152A (ko) 유동성 cvd를 위한 확산기 설계
KR20140081067A (ko) 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 방법
KR102495469B1 (ko) 일괄 처리 챔버
JPH0727870B2 (ja) 減圧気相成長方法
KR100752148B1 (ko) 기판 처리 설비
KR101374300B1 (ko) 배기부재와 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법
KR20240086972A (ko) 기판 처리 장치 및 로드락 챔버
KR20070071502A (ko) 웨이퍼 이송 보트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application