Rapid Thermal Processing System의 제작과 온도 Calibration에 관한 연구 = (A) Study on the Manufacture of a Rapid Thermal Processing System and Temperature Calibration

국문 초록 (Abstract)

짧은 시간 내에 고온에서 정밀한 열처리 시간과 온도의 조정으로 불순물 이온의 재분포를 최소화 하면서, 결정격자의 손상을 잘 보완하고, 주입된 불순물 이온을 충분히 활성화할 수 있는 소규모의 고속열처리 (Rapid Thermal Processing) 장치를 제작하였다.
이 장치는 진공중에서 열처리가 가능하도록 공정실 부분을 bell jar 형태의 quartz로 제작하였다. 열처리를 위한 열원으로는 넓은 파장범위를 갖는 텅스텐-할로겐 램프를 사용하였고, 웨이퍼의 온도를 K-type thermocouple로 측정하여 16 bit 개인용 컴퓨터에 의한 closed-loop control을 할 수 있도록 제작하였다.
제작한 고속열처리 장치의 성능 검사를 해 본 결과 실제 웨이퍼의 온도는 증폭된 thermocouple의 온도보다 80˚C 정도 더 높은 것을 알았다. 또한 장치의 성능이 최적인 800˚C 이하의 온도에서, 시간과 온도를 다양하게 변화시키면서 실제 반도체 공정에 사용되는 몇가지 방식의 온도 제어를 하여 안정된 가열특성 곡선을 얻었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, a prototype Rapid Thermal Processing (RTP) system has been manufactured. The RTP system has capacities for precise thermal processing and temperature control in vacuum. The system includes 19 lamps and its load connection is the delta form using 3 phase and 3 wires. The total power consumption is 35.8 KW (17.9 KW per phase). The wafer temperature is measured by a K-type thermocouple and the temperature control takes up the closed-loop method by 16 bit PC.
On testing the system, the real temperature of the wafer is higher than that of the amplifed thermocouple output as much as 80˚C. And experimently, stable heating curves have been obtained with varying the time and temperature in the RTP system at optimum temperature of the performance, below 800˚C.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문요약 = ( i )
• 감사의 글 = ( ii )
• I. 서론 = ( 1 )
• II. 고속열처리 장치의 원리 및 구조 = ( 3 )
• 1.고속열처리 장치의 원리 = ( 3 )
• 2.제작된 고속열처리 장치의 구조 = ( 6 )
• III. 온도 제어 = ( 13 )
• 1.Fast Heating Algorithm = ( 13 )
• 2.온도 제어방법 = ( 13 )
• IV. 장비의 성능 평가 = ( 17 )
• 1.온도 Calibration = ( 17 )
• 2.Fast Heating 방식에 의한 온도 제어 결과 = ( 17 )
• V. 결론 = ( 26 )
• 참고문헌 = ( 28 )
• 부록 1. 온도 제어 PROGRAM = ( 30 )
• Abstract = ( 35 )