DE69803783T2 - Aufblasbare elastomere dichtung für eine vorrichtung für schnelle thermische behandlungen (rtp) - Google Patents
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Description
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abdichten einer großen transparenten Quarzplatte an einem Körper einer RTP-Kammer (RTP = Rapid Thermal Processing = Schnellheizbehandlung) unter Verwendung eines aufblasbaren O-Rings, um einen gleichförmigen Druck an der Platte vorzusehen.
- 2. Ausgangspunkt der Erfindung
- Eine Schnellheizbehandlung (RTP) ist ein vielseitiges optisches Heizverfahren, das bei der Halbleiterbehandlung verwendet werden kann sowie im allgemeinen ein gut gesteuertes Verfahren zum Heizen von Objekten oder Wafern, welche die Form dünner Flächenelemente, Platten oder Scheiben, insbesondere Disks besitzen . Die Objekte werden im allgemeinen einzeln in eine Kammer eingesetzt, wobei mindestens einige Teile der Kammerwände transparent sind, um Strahlung von leistungsstarken Heizlampen zu übertragen. Der transparente Teil der Wände ist im allgemeinen Quarz, welches eine Strahlung bis zu einer Wellenlänge von 3 bis 4 Mikron überträgt. Die Lampen sind im allgemeinen Wolfram-Halogenlampen, es können aber auch Bogenlampen oder jede andere Quelle einer sichtbaren und/oder nahen Infrarotstrahlung verwendet werden. Die Strahlung von den Lampen wird durch die transparenten Teile der Wände auf die Oberfläche des zu heizenden Objekts geleitet. Solange die Objekte Licht in dem nahen Infrarot oder sichtbaren Spektralbereich absorbieren, das durch den transparenten Teil der Wände übertragen wird, erlauben RTP-Techniken eine schnelle Änderung der Temperatur und des Prozeßgases für unterschiedliche Materialbehandlungen und Bedingungen. RTP erlaubt, dass die "thermischen Budgets" der unterschiedlichen Halbleiterbehandlungen reduziert werden, und sie erlaubt ferner die Erzeugung unterschiedlicher metastabiler Zustände, die "eingefroren" werden können, wenn das Material rasch abgekühlt wird.
- RTP-Systeme sind relativ neu. In den letzten 10 bis 15 Jahren wurden solche Systeme nur in der Forschung und Entwicklung verwendet. Das Hauptaugenmerk wurde auf das Erhöhen der Temperaturgleichförmigkeit und der Entwicklung von Heizzyklen und Verfahren gelegt, welche das thermische Budget verringern. RTP-Anlagen des Standes der Technik können unstrukturierte homogene Materialien in der Form einer flachen Platte oder Diskette bzw. Scheibe erwärmen und Temperaturgleichförmigkeiten über die Platte hinweg erzeugen, die für Halbleiterbehandlungsvorgänge geeignet sind.
- Die Temperatursteuerung in derzeitigen RTP-Systemen wird hauptsächlich durch monochromatische Pyrometrie-Temperaturmessung (oder Pyrometrie-Messung in einem schmalen Wellenlängenband) der relativ unstrukturierten und eigenschaftslosen Rückseite des Halbleiterwafers durchgeführt. Die Ergebnisse der Temperaturmessung werden üblicherweise in einer Regelung rwendet, um die Heizlampenleistung zu steuern. Wafer, die auf der Rückseite beschichtet sind und unterschiedliche Emissivitäten aufweisen, können auf diese Art und Weise nicht verwendet werden, die Schichten auf der Rückseite werden jedoch normalerweise weggeätzt oder die Temperatur wird unter Verwendung von Kontakt-Thermoelementen gemessen.
- Ein neueres Verfahren zur Temperatursteuerung ist die leistungsgesteuerte Heizung mit offener Schleife, die in dem US-Patent Nr. 5,359,693 beschrieben ist.
- Das deutsche Patent
DE 42 23 133 C2 zeigt ein Verfahren zum Erzeugen eines relativ defektfreien Materials in RTP-Anlagen. Die durch die Vorrichtung induzierten thermischen Inhomogenitäten wurden in den letzten Jahren reduziert und zwar infolge der Anforderung einer gleichförmigeren Behandlung. Unter den verwendeten Techniken befindet sich die Steuerung der individuellen Lampenleistung, die Verwendung kreisförmiger Lampen und die: Drehung der Halbleiterwafer mit unabhängiger Leistungssteuerung. - Die meisten RTP-Anlagen besitzen eine dünne rechteckige Reaktionskammer aus Quarz, deren eines Ende offen ist. Die Reaktionskammer ist aus einem Satz flacher Quarzplatten hergestellt, die in bekannter Art und Weise miteinander verbunden ("geschweißt") sind. Kammern, die zur Verwendung mit einem Vakuum gedacht sind, besitzen häufig einen flachen ovalen Querschnitt. Die Kammern könnten selbst in der Form eines flachen zylindrischen Pfannkuchens hergestellt sein. Im allgemeinen werden die Kammern so verwendet, dass die zu heizenden Objekte horizontal gehalten werden, aber sie könnten auch vertikal oder in irgendeiner geeigneten Ausrichtung gehalten werden. Die Reaktorkammer ist normalerweise dünn, um die Lampen in die Nähe des zu heizenden Objekts zu bringen. Die Reaktorkammer wird an einem Ende geöffnet und geschlossen mit einer pneumatisch betätigten Tür, wenn das Waferhandhabungssystem in Betrieb ist. Die Tür ist normalerweise aus rostfreiem Stahl hergestellt und kann an der Innenseite eine daran befestigte Quarzplatte aufweisen. Das Prozeß- bzw. Behandlungsgas wird auf der der Tür gegenüberliegenden Seite in die Kammer eingeführt und auf der Türseite ausgelassen. Die Prozeßgasströmung wird durch computergesteuerte Ventile gesteuert, die mit unterschiedlichen Sammelleitungen in Verbindung stehen, wie es in der Technik bekannt ist.
- In dem koreanischen Patent Nr. 9301854 ist eine RTP-Vorrichtung mit einer Reaktorkammer gezeigt, die aus einem oberen Quarzfenster hergestellt ist, die durch einen O-Ring von einem rostfreien Stahlkörper getrennt ist.
- Mit einem Anstieg der Wafergrößen auf 300 mm Durchmesser wird die Herstellung und Verwendung der Quarz "Boxen" immer teurer. Die Mängel und Größe an Zusatzausrichtung innerhalb der RTP-Kammer erhöht sich mit derselben Rate. RTP-Kammern mit unterschiedlichen Materialien besitzen jedoch die Probleme, dass heiße Wafer eine langwellige Infrarotstrahlung ausstrahlen, welche die Quarzwände des RTP-Systems, die nur für Licht im sichtbaren und nahen Infrarotbereich transparent sind, aufheizen. Es ist daher schwierig, die transparenten Wände des Systems gegen ein unterschiedliches Material der nicht transparenten Wände abzudichten, da die unterschiedliche Ausdehnung der unterschiedlichen Materialien zu einer Relativbewegung der unterschiedlichen Teile der RTP-Kammer führt. Die unterschiedliche Ausdehnung führt zu sehr ungleichmäßigen Kräften an unterschiedlichen Teilen der Quarzplatten und solche Kräfte können die sehr teuren Platten zum Brechen bringen.
- Eine relative Bewegung zwischen den Quarzplatten und den anderen Teilen der RTP-Kammer kann das Dichtmaterial "scheuern" und eine Kontamination der Kammer bewirken. Diese Kontamination ist insbesondere bei einer chemischen Dampfabscheidung (CVD = chemical vapor desposition) von Silicium-Germanium schädlich, bei der das System außerordentlich rein sein muß, und das gesamte System "gebacken" werden muß, um alle Rückstände von Wasserdampf aus den Wänden des Systems zu entfernen und bei der normale Dichtmaterialien ausreichend Material ausgasen, um ein guter CVD-Wachstum zu verhindern. Es müssen Metalldichtungen verwendet werden und diese müssen mit hohen Drücken zusammengedrückt werden und bei einer nicht gleichförmigen Erwärmung der Quarzplatten können die Platten brechen.
- 3. In Beziehung stehende Anmeldungen
- Reaktoren basierend auf dem RTP-Prinzip haben während des Wafer-Handhabungsprozesses häufig den gesamten Querschnitt eines Endes der Reaktorkammer geöffnet. Dieser Aufbau wurde eingeführt, da unterschiedliche Waferhalter, Schutz- und/oder Kompensationsringe, und Gasverteilungsplatten, die erheblich größere Abmessungen besitzen wie die Wafer und dicker sein können auch in die Kammer eingeführt werden müssen und leicht und rasch ausgetauscht werden müssen, wenn der Behandlungsvorgang verändert wird, oder wenn beispielsweise Wafer mit unterschiedlichen Größen verwendet werden. Die Reaktionskammerabmessungen sind mit diesen zusätzlichen Gedanken im Hinterkopf aufgebaut. Das US-Patent 5,580,830 lehrt die Wichtigkeit der Gasströmung und die Verwendung einer Öffnung bzw. Apertur in der Tür, um die Gasströmung zu regulieren und Verunreinigungen in der Prozeßkammer zu steuern.
- In einem herkömmlichen RTP-System sitzt der zu heizende Wafer typischerweise auf einer Vielzahl von Quarzstiften, die den Wafer akkurat parallel zu den Reflektorwänden des Systems halten. Systeme des Standes der Technik haben den Wafer auf einem instrumentierten Suszeptor, typischerweise einem gleichförmigen Silicium-Wafer abgelegt.
- Das US-Patent Nr. 5,861,609 lehrt die Wichtigkeit von Suszeptor-Platten, die vom Wafer getrennt sind.
- Die Schnellheizbehandlung von III–IV Halbleitern war nicht so erfolgreich wie die Schnellheizbehandlung von Silicium. Ein Grund hierfür liegt darin, dass die Oberfläche einen relativ hohen Dampfdruck von beispielsweise Arsen (As) in dem Fall von Gallium Arsenid (GaAs) aufweist. Arsen wird aus dem Oberflächenbereich entleert und die Materialqualität leidet. Das US-Patent Nr. 5,837,555 liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwindung dieses Problems.
- Ziele der Erfindung
- Es ist ein Ziel der Erfindung, ein RTP-System zu erzeugen, das rein und gasdicht ist und, das nach vielen Heiz- und Kühlzyklen der Kammer rein und gasdicht bleibt. Es ist ein Ziel der Erfindung, eine RTP-Kammer zu erzeugen, die zur Reinigung und zum Beladen von Zusatzausrüstung in die Kammer rasch und leicht auseinandergebaut werden kann. Es ist ein Ziel der Erfindung, eine RTP-Kammer herzustellen, die auf ultrahoch Vacuum-Standard-Reinheitsgrade gereinigt werden kann.
- Die Erfindung
- Das Quarzplattenfenster einer Prozeß- oder Behandlungskammer eines RTP-Systems ist an dem Körper der Kammer abgedichtet unter Verwendung eines aufblasbaren elastischen Elements, welches gleichförmig gegen das Fenster drückt, und zwar unabhängig von der relativen Bewegung des Fensters und des Körpers während sich das Fenster und der Körper erwärmen und abkühlen während der Schnellheizzyklen des RTP-Systems.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- In der Zeichnung zeigt
-
1 eine schematische Darstellung einer bekannten Quarzreaktorkammer mit offenem Ende eines RTP-Systems mit zwei Heizlampenanordnungen; -
2 eine schematische Darstellung der RTP-Kammer des am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung der RTP-Kammer eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
4 eine auseinandergezogene schematische Darstellung des Bereichs A gemäß2 ; -
5 eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines Bereichs gemäß3 ; -
6 eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
7 eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
8 eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; -
9 eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung; - Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
1 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung einer RTP-Kammer10 des Standes der Technik mit einem Wafer12 , der durch Quarzstifte14 an seiner Position zum Heizen durch Strahlung von einem Satz Lampen16 und18 gehalten wird. Die Kammer10 wird durch ein Gehäuse20 mit hochpolierten Innenwänden22 getragen. Eine Tür24 wird verwendet, um eine Gasdichteabdichtung für die Kammer10 vorzusehen. Die Temperatur des Wafers10 wird durch ein Pyrometer26 gemessen. Ein Computer oder andere Steuermittel28 empfangen die Temperaturablesung vom Pyrometer26 und steuern die Lampen16 und18 zum Heizen des Wafers12 gemäß einem vorprogrammierten Plan. Der Computer28 dient auch zur Steuerung einer Gasströmungssteuereinheit30 , welche Prozeßgas28 in die Kammer10 einführt. -
2 zeigt das am meisten bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Wafer10 wird durch Quarzstifte (nicht gezeigt) in seiner Position zur Behandlung bzw. Prozessierung gehalten. Ein Satz von Lampen16 ist gezeigt. Die in2 dargestellte RTP-Kammer weist einen Körper30 und mindestens eine Platte32 auf, die bezüglich der Strahlung von den Lampen16 oder anderen Strahlungsquellen transparent ist, wie es in der RTP-Technik bekannt ist. Der Körper30 der Kammer ist vorzugsweise aus einem Metall, wie z. B. Aluminium oder rostfreiem Stahl, hergestellt. Eine Öffnung (nicht gezeigt) ist zum Einführen des Wafers10 in dem Körper ausgebildet. Eine Tür (nicht gezeigt) kann zum Abdichten dieser Öffnung verwendet werden, um Prozeßgase innerhalb der Kammer zu halten, wenn der Wafer12 erhitzt wird. Die Gasversorgung zur Kammer ist nicht gezeigt. Das Gasversorgungssystem und das Gassteuersystem sind in der Technik bekannt. Der Körper30 kann die Form eines hohlen Zylinders oder eines hohlen Rechtecks besitzen. - Die Platten
32 und32' sind vorzugsweise aus Quarz hergestellt, das für die meiste Strahlung von den Lampen16 im wesentlichen transparent ist. Quarz absorbiert jedoch Strahlung mit Wellenlängen, die länger sind als ungefähr 4 Mikron. Wenn der Wafer heiß ist, strahlt er Energie im fernen Infrarotbereich aus mit Wellenlängen, länger als 4 Mikron und eine solche Strahlung wird in der Quarzplatte32 sehr leicht absorbiert. Der Körper30 der Kammer kann leicht wassergekühlt sein und die Platte32 kann durch eine Luftströmung gekühlt werden. Die unterschiedlichen Temperaturen zwischen dem Körper30 und der Platte32 und die Temperaturunterschiede über die Platte32 hinweg führen jedoch zu einer Relativbewegung des Körpers30 und der Platte32 . Typische Abdichtverfahren, die O-Ringdichtungen und das Verschrauben der Platte32 gegen den Körper30 verwenden, haben häufig ein Brechen oder Reißen der Quarzplatte zur Folge. Es wurde herausgefunden, dass ein aufblasbares Glied34 , wie z. B. ein aufblasbarer O-Ring, wie in2 gezeigt ist, verwendet werden kann, um einen gleichmäßigen Druck gegen die Platte32 anzulegen, wenn das aufblasbare Elastikglied aufgeblasen ist. Ein Ring35 mit einer O-Ringnut ist gezeigt zum Halten des aufblasbaren O-Rings34 an seinem Platz. Ein Dichtelement36 kann dann verwendet werden, um eine Gasströmung zwischen dem Körper30 und der Platte32 der RTP-Kammer zu verhindern, wenn die Dichtung aktiviert ist durch Aufblasen des aufblasbaren Elements34 , um die Platte32 gegen das Dichtelement36 zu drücken. Das Dichtelement36 kann ein Elastomer-O-Ring sein. Das am meisten bevorzugte Dichtelement36 ist aus einem vollständig fluorierten Material, wie z. B. Teflon (TM), hergestellt. Typische Viton-O-Ringe können durch die Relativbewegung der Platte32 und des Körpers30 abgerieben werden, und sie können die Kammer und den Wafer12 kontaminieren. Zusätzlich kann die Wärme, die von der Mitte der Platte32 zur Außenseite der Platte geleitet wird, auf das Dichtelement36 übertragen werden und die Temperatur des Dichtelements36 auf einen Punkt anheben, bei der es zerfällt und eine Kontamination bewirkt. Die Verwendung eines Teflon (TM)-Dichtelements vermeidet beide dieser Probleme. Der eingekreiste Bereich A, der in2 gezeigt ist, zeigt einen Bereich der Zeichnung, der in vergrößerter Ansicht in nachfolgenden Figuren für einige der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die durch die Erfinder in Betracht gezogen werden gezeigt ist. - Das aufblasbare Element
34 kann ein aufblasbares Elastomerelement oder eine Metallbalgenanordnung sein, um die notwendige Elastizität zu erreichen. -
3 zeigt ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das aufblasbare Element34 um den Umfang einer kreisförmigen Quarzplatte32 herum ausgedehnt ist. Die Relativbewegung der Platte32 und des Körpers30 drücken in diesem Fall den aufblasbaren O-Ring zusammen und dies führt nicht zu einer Reibung der Oberfläche des aufblasbaren O-Rings. Bei dem in3 dargestellten Ausführungsbeispiel dichtet das aufblasbare Element selbst die Platte32 gegen den Körper30 ab, wenn das aufblasbare Element34 aufgeblasen ist. Es gibt viele Querschnitte für das aufblasbare Element34 , welche bei dem in3 gezeigten Ausführungsbeispiel und anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden können. Die Leitungen, die verwendet werden zum Aufblasen des aufblasbaren Elements34 sind in den schematischen Darstellungen nicht gezeigt. -
4 zeigt eine auseinandergezogene bzw. vergrößerte schematische Darstellung des Bereichs A gemäß2 .5 zeigt eine schematische Darstellung des entsprechenden Teils gemäß3 .6 zeigt einen entsprechenden Bereich für ein System, bei dem das aufblasbare Elastomerelement34 gemäß2 durch ein dünnes Flächenelement40 aus Teflon (TM) geschützt ist, um ein Anhaften an der Platte32 zu verhindern, wenn die Temperatur der Platte32 ansteigt. In6 ist auch eine Platte32 gezeigt, welche zusätzlich mit "undurchsichtigem" Quarz42 um den Mittelbereich der Platte32 herum ausgebildet ist. Das undurchsichtige Quarz42 besitzt viele kleine vakuumgefüllte Leerräume, welche das sichtbare Licht von den Lampen16 streuen und verhindern, dass sichtbares Licht und Licht im nahen Infrarotbereich "lichtleitermäßig" zu dem Element34 geleitet wird und die Leerräume verhindern ferner die thermische Leitung von Wärme von der Mitte der Platte32 zum Umfang der Platte32 . -
7 zeigt eine schematische Darstellung eines aufblasbaren O-Rings34 , der sowohl zum Abdichten als auch zum Anlegen des notwendigen Drucks zum Abdichten des Körpers30 an der Platte32 verwendet wird. -
8 zeigt das Dichtelement als eine weiche Kupferdichtung oder ein Dichtelement44 , wie es in der ultra-hoch Vakuumtechnik bekannt ist. Eine solche Dichtung ist notwendig, wo äußerste Reinheit in der Kammer notwendig ist, z. B. beim Bearbeiten von Si-Ge im Rahmen einer chemischen Dampfabscheidung (CVD). Ein alternatives und bevorzugteres Dichtelement für eine solche ultrahoch reine Arbeit ist in9 gezeigt, in der ein metallbeschichtetes Elastikelement46 als das Dichtelement gezeigt ist. - Während sich die vorhergehende Beschreibung mit einzelnen Quarzelementen oder anderen transparenten Platten beschäftigt, wird durch die Erfinder in Betracht gezogen, dass transparente Platten, die mit Metall in einer bekannten Art und Weise verbunden sind, auch in der oben gezeigten Art und Weise abgedichtet werden können.
- Die Autoren ziehen in Betracht, dass viele unterschiedliche Arten von aufblasbaren Elastikelementen verwendet werden können, um die Abdichtung einer RTP-Kammer zu aktivieren. Es wird insbesondere in Betracht gezogen, dass Materialien, die höheren Temperaturen widerstehen können verwendet werden oder für eine solche Verwendung erfunden werden, und dass besondere Formen für bestimmte Prozesse besonders geeignet sind. Die Verwendung solcher neuer Materialien und unterschiedlicher Formen werden sich dem Fachmann aus der Offenbarung dieser Anmeldung ergeben.
Claims (20)
- Eine Schnellheizbehandlungskammer (RTP-Kammer), die folgendes aufweist: einen Körper, und wenigstens eine Platte, die in großer Nähe zu dem Körper gehalten wird, wobei wenigstens ein Teil der Platte für Strahlung von Strahlungsquellen eines RTP-Systems durchlässig ist, wobei die Platte eine gasdichte Dichtung zum Körper bildet, und wobei die gasdichte Dichtung durch ein aufblasbares Element aktiviert wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Dichtelement zwischen dem Körper und der Platte angeordnet wird, und wobei das aufblasbare Element die Platte und den Körper relativ zusammendrückt, wenn das aufblasbare Element aufgeblasen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein inertes, gegen hohe Temperaturen resistentes Material zwischen dem aufblasbaren Element und der Platte angeordnet wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das inerte, gegen hohe Temperaturen resistente Material Teflon (TM) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Dichtelement ein Teflon(TM)-Dichtelement ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Dichtelement ein Kupferdichtring-Ultrahochvakuum-Dichtelement ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Dichtelement ein metallbedecktes Elastomer-Dichtelement ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das aufblasbare Element zwischen der Platte und dem Körper gelegen ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Platte eine kreisförmige Platte mit einem Umfang ist, und wobei das aufblasbare Element um den Umfang der Platte herum angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Platte eine Quarzplatte ist, die einen Bereich in der Nähe des Plattenumfangs besitzt, der die Strahlung streut.
- Ein Schnellheizhandlungssystem (RTP-System), das folgendes aufweist: eine Strahlungsquelle; eine RTP-Kammer, die einen Körper und wenigstens eine Platte aufweist, die in großer Nähe zum Körper gehalten wird, wobei wenigstens ein Teil der Platte für Strahlung von der Strahlungsquelle durchlässig ist, wobei die Platte eine gasdichte Dichtung zum Körper bildet, und wobei die gasdichte Dichtung durch ein aufblasbares Element betätigt wird; Gassteuermittel zum Einführen von Gas in die RTP-Kammer; rund Mittel zum Steuern der Strahlungsquelle, um ein Objekt zu erwärmen, das in der RTP-Kammer enthalten ist, und Mittel zum Steuern der Gassteuermittel, um das Objekt mit einem geeigneten Gas zu umgeben, wenn das Objekt erwärmt wird.
- System nach Anspruch 10, wobei ein Dichtelement zwischen dem Körper und der Platte angeordnet ist, und wobei das aufblasbare Element die Platte und den Körper relativ zusammendrückt, wenn das aufblasbare Element aufgeblasen ist.
- System nach Anspruch 11, wobei ein inertes, gegen hohe Temperaturen resistentes Material zwischen dem aufblasbaren Element und der Platte angeordnet ist.
- System nach Anspruch 12, wobei das inerte, gegen hohe Temperaturen resistente Material Teflon (TM) ist.
- System nach Anspruch 11, wobei das Dichtelement ein Teflon (TM)-Dichtelement ist.
- Ein Verfahren zur Schnellheizbehandlung (RTP), das folgende Schritte aufweist: Anordnen des Objekts in einer RTP-Kammer, wobei die RTP-Kammer einen Körper und wenigstens eine Platte besitzt, die in großer Nähe zum Körper gehalten wird, wobei wenigstens ein Teil der Platte für Strahlung von Strahlungsquellen des RTP-Systems durchlässig ist, und wobei die Platte eine gasdichte Dichtung mit dem Körper bildet, wobei die gasdichte Dichtung von einem aufblasbaren Element betätigt wird; und Erwärmen des Objekts mit Strahlung von der Strahlungsquelle.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein Dichtelement zwischen dem Körper und der Platte angeordnet ist, und wobei das aufblasbare Element die Platte und den Körper relativ zusammendrückt, wenn das aufblasbare Element aufgeblasen wird.
- Verfahren nach Anspruch 16, wobei ein inertes, gegen hohe Temperaturen resistentes Material zwischen dem aufblasbaren Element und der Platte angeordnet ist.
- Verfahren nach Anspruch 17, wobei das inerte, gegen hohe; Temperaturen resistentes Material Teflon (TM) ist.
- Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Dichtelement ein Teflon(TM)-Dichtelement ist.
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Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6165273A (en) * | 1997-10-21 | 2000-12-26 | Fsi International Inc. | Equipment for UV wafer heating and photochemistry |
US5965048A (en) * | 1998-11-20 | 1999-10-12 | General Electric Company | Heated chamber including an open wall with a gas curtain |
US6689222B2 (en) * | 1999-11-03 | 2004-02-10 | Applied Materials, Inc. | Sealable surface method and device |
DE102004025150B4 (de) * | 2004-05-21 | 2019-05-09 | Mattson Technology, Inc. | Lagebestimmung eines Halbleitersubstrats auf einer Rotationsvorrichtung |
US8172950B2 (en) * | 2005-11-30 | 2012-05-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and semiconductor device producing method |
JP5051875B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2012-10-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置および成膜方法 |
EP2313538B1 (de) | 2008-07-25 | 2014-03-05 | Dr. Laure Plasmatechnologie GmbH | Vorrichtung zur plasmagestützten beschichtung der innenseite von rohrförmigen bauteilen. |
US9640412B2 (en) * | 2009-11-20 | 2017-05-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for enhancing the cool down of radiatively heated substrates |
CA2942672C (en) * | 2014-03-20 | 2021-10-26 | Guangdong Midea Kitchen Appliances Manufacturing Co., Ltd. | Connection structure and input/output connection structure of semiconductor microwave generator for microwave oven, and microwave oven |
US10475674B2 (en) * | 2015-03-25 | 2019-11-12 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Light irradiation type heat treatment apparatus and method for manufacturing heat treatment apparatus |
JP6847610B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2021-03-24 | 株式会社Screenホールディングス | 熱処理装置 |
JP6850636B2 (ja) * | 2017-03-03 | 2021-03-31 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US11851754B2 (en) * | 2017-09-28 | 2023-12-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Sealing article comprising metal coating, method of making and method of using the same |
FR3140672A1 (fr) * | 2022-10-07 | 2024-04-12 | Annealsys | Four à recuit thermique rapide à étanchéité améliorée |
CN118380356B (zh) * | 2024-06-26 | 2024-09-10 | 北京屹唐半导体科技股份有限公司 | 热反应腔室 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474131B1 (fr) * | 1980-01-18 | 1986-11-21 | Marine Ind Petrole | Perfectionnements aux joints toriques et vannes equipees pour les recevoir |
JPS59928A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-06 | Ushio Inc | 光加熱装置 |
US4547247A (en) * | 1984-03-09 | 1985-10-15 | Tegal Corporation | Plasma reactor chuck assembly |
US4632624A (en) * | 1984-03-09 | 1986-12-30 | Tegal Corporation | Vacuum load lock apparatus |
US4724874A (en) * | 1986-05-01 | 1988-02-16 | Asyst Technologies | Sealable transportable container having a particle filtering system |
JPS63236312A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Toshiba Corp | 減圧気相成長装置 |
US4738618A (en) * | 1987-05-14 | 1988-04-19 | Semitherm | Vertical thermal processor |
US5155336A (en) * | 1990-01-19 | 1992-10-13 | Applied Materials, Inc. | Rapid thermal heating apparatus and method |
US5179677A (en) * | 1990-08-16 | 1993-01-12 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for substrate heating utilizing various infrared means to achieve uniform intensity |
US5157804A (en) * | 1991-07-23 | 1992-10-27 | Construction Specialties, Inc. | Roll-up entrance foot mat |
US5252062A (en) * | 1992-10-15 | 1993-10-12 | International Business Machines Corporation | Thermal processing furnace |
US5444217A (en) * | 1993-01-21 | 1995-08-22 | Moore Epitaxial Inc. | Rapid thermal processing apparatus for processing semiconductor wafers |
US5800686A (en) * | 1993-04-05 | 1998-09-01 | Applied Materials, Inc. | Chemical vapor deposition chamber with substrate edge protection |
US5592581A (en) * | 1993-07-19 | 1997-01-07 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus |
DE4408947C2 (de) * | 1994-03-16 | 1997-03-13 | Balzers Hochvakuum | Vakuumbehandlungsanlage |
US5551985A (en) * | 1995-08-18 | 1996-09-03 | Torrex Equipment Corporation | Method and apparatus for cold wall chemical vapor deposition |
US5645301A (en) * | 1995-11-13 | 1997-07-08 | Furon Company | Fluid transport coupling |
-
1997
- 1997-07-17 US US08/895,665 patent/US5870526A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-03 TW TW087110756A patent/TW469298B/zh not_active IP Right Cessation
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