KR100234534B1 - 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치 - Google Patents

반도체 확산설비의 덮개판 고정장치 Download PDF

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Abstract

수평형 확산설비의 내측튜브와 커튼가스 공급노즐과 연결되는 덮개판 사이에 틈새가 없도록 고정하여 공급되는 ＰＯＣｌ３가스의 유출 방지 및 외부의 공기가 확산로 내부로 유입되는 것을 방지하도록 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 관한 것이다.
본 발명은 프론트 커버에 설치되는 소정 폭과 길이를 갖는 균형대와, 상기 균형대의 양단에 설치 고정되어 내측튜브에 덮개판이 밀착되도록 감싸 고정하는 밴드로 구성된 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 있어서, 상기 균형대의 양측 단부를 내측튜브의 길이 방향으로 연장 형성하고, 상기 균형대의 양측 연장 형성된 부위에 상기 덮개판을 균일하게 고정하도록 복수개의 밴드가 나란하게 설치됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 덮개판과 내측튜브 사이에 틈새가 없도록 고정함으로써 ＰＯＣｌ３가스의 유출 방지 및 외부 공기의 유입을 방지하게 되어 공정 불량이 없는 효과가 있다.

Description

반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
본 발명은 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평형 확산설비의 내측튜브와 커튼가스 공급노즐과 연결되는 덮개판 사이에 틈새가 없도록 고정하여 공급되는 ＰＯＣｌ３가스의 유출 방지 및 외부의 공기가 확산로 내부로 유입되는 것을 방지하도록 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 관한 것이다.
통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속배선 등의 공정을 반복 수행함에 따라 반도체장치로 제작되고, 이들 반도체장치 제조공정중 빈번히 이루어지는 공정의 하나가 웨이퍼상에 산화막 성장, 산화막 재배열, 또는 불순물을 확산시키는 확산( Diffusion ) 공정이다.
상술한 확산 공정은 통상 확산로 내부의 온도를 가열하고 소스 가스를 공급하여 공정을 수행하는 열확산을 의미하며, 이러한 확산 공정 중 폴리 실리콘 기판 내에 전극 형성을 위한 포스포러스 도펀트 (Phosphorous Dopants)를 침적시키는 ＰＯＣｌ３공정이 대표적이다.
이러한 확산 공정을 수행하기 위한 확산로는 그 설치 형태에 따라 수평형 확산로와 수직형 확산로로 구분되며, 여기서 상기 수평형 확산로에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도1 내지 도3을 참조하여 설명하면, 수평형 확산로(10)는 소정 크기를 갖는 관 형상으로 내측 벽에 히터(12)가 설치된 히터챔버(14)와, 석영 재질로 제작되어 소정 길이를 갖는 관 형상으로 히터챔버(14) 내측에 삽입 설치되는 외측튜브(16)와, 석영 재질로 제작되어 소정 길이를 갖는 관 형상으로 외측튜브(16)의 내측에 삽입 설치되는 석영 재질의 내측튜브(18)와, 상기 히터챔버(14), 외측튜브(16), 내측튜브(18)를 지지 고정하도록 형성된 플랜지(20) 및 프론트 커버(22)를 포함한 구성으로 이루어진다.
상술한 내측튜브(18)는 도1에 도시된 바와 같이 플랜지(20) 일측에서 프론트 커버(22) 내에 돌출된 형상으로 설치되어 있으며, 이렇게 돌출된 내측튜브(18)의 상측 부위에는 소정 크기의 관통홀(24)이 형성되어 있다.
한편, 내측튜브(18)의 상측 부위에는 상술한 관통홀(24)을 커버하는 형상으로 중심 부위에 외측으로 돌출 관통된 주입구(26)를 갖는 덮개판(28)이 설치되어 있고, 상술한 주입구(26)는 커튼가스 공급관(30)과 연결되어 내측튜브(18) 내부로 커튼가스를 공급하도록 되어 있다.
그리고, 덮개판(28)은 프론트 커버(22)의 하측 부위에 설치된 고정장치(32)의 균형대(34)와 밴드(36)의 체결력에 의해 내측튜브(18)의 외측벽에 밀착 고정되어 있다.
이렇게 덮개판(28)을 고정하기 위한 고정장치(32)의 종래 기술에 대하여 도2와 도3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
고정장치(32)는 프론트 커버(22)의 하측 부위에 체결구에 의해 설치 고정되는 받침부(38)와, 이 받침부(38) 중심 위치에 수직하게 설치되어 나사식으로 높이를 조절하도록 형성된 지지대(40)와, 이 지지대(40)의 상단부에 설치 고정되며 소정 폭과 길이를 갖는 균형대(34)와, 상기 균형대(34) 중심에 위치 설치되어 상술한 내측튜브(18)가 안착되도록 형성된 고정대(42) 및 소정 폭과 길이를 갖는 판 형상으로 양단에 부착 고정된 고정부재(44a, 44b)에 의해 상기 균형대(34)의 양단에 고정되는 밴드(36)로 이루어져 있다.
한편, 상술한 균형대(34)는 내측튜브(18)의 길이 방향에 대하여 가로 방향으로 설치되어 있고, 이 균형대(34)의 일단부에는 소정 직경의 구멍(48)이 형성되어 있다.
또한, 상술한 바와 같이 밴드(36)의 양단부에 설치되는 고정부재(44a, 44b) 중 밴드(36)의 일단부에 고정된 고정부재(44a)는 균형대(34)의 구멍이 없는 일단부에 통상의 방법으로 설치 고정되고, 밴드(36)의 다른 일단부에 설치된 고정부재(44b)는 균형대(34)의 다른 일단부에 형성된 구멍(48)을 관통하는 수나사부(50)를 형성하고 있어 이 수나사부(50)가 상기 구멍(48)을 관통하여 상대측에서 너트(52)와 체결하도록 되어 있다.
그리고, 이렇게 양단이 고정되는 밴드(36)의 중심 부위는 상술한 내측튜브(18) 상측에 놓인 덮개판(28)의 주입구(26) 일측 부위를 감싸는 형상으로 상술한 바와 같이 수나사부(50)와 너트(52)의 체결력에 의해 덮개판(28)을 내측튜브(18)의 외벽에 압착 고정하게 된다.
그러나, 상술한 바와 같이 고정장치의 밴드가 덮개판의 주입구 일측 부위만을 고정함에 따라 주입구를 중심으로 덮개판의 다른 일측 부위가 확산로의 고온 공정에 의한 열변형 및 내부에 공급된 가스의 압력이나 기계적 설치 상태가 불안정하여 내측튜브와 덮개판 사이에 틈새를 이루게 되고, 이 틈새를 통해 확산로 내부에 공급된 ＰＯＣｌ３의 유출 및 공정 중 외부 공기가 확산로 내부로 유입되어 공정 불량을 유발하는 문제가 있었다.
또한, 덮개판과 내측튜브 사이에 형성된 틈새를 통해 유출된 ＰＯＣｌ３가스는 제조설비를 부식시키거나 오염시키게 되고, 고정장치의 밴드가 부식되면 덮개판 또는 내측튜브 측벽에 부착되어 분해 또는 결합이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 확산 공정을 수행함에 있어 확산 설비의 고유 진동에 의해 밴드를 균형대에 고정하는 수나사부와 너트 사이의 체결력이 약해져 밴드가 느슨해짐으로써 덮개판을 밀착 고정하지 못함에 따라 덮개판과 내측튜브 사이의 틈새가 더욱 커져 ＰＯＣｌ３가스의 유출 정도가 심화되어 제조설비를 손상시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 내측튜브의 외측벽과 덮개판 사이에 틈새가 형성되지 않도록 하여 확산로 내부에 공급된 ＰＯＣｌ３의 유출 및 외부 공기가 확산로 내부로 유입되는 것을 방지하여 올바른 공정을 수행할 수 있도록 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조설비의 부식 및 오염을 방지하여 제조설비의 구성 요소의 수명을 연장하고, 분해 결합이 용이하도록 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치를 제공함에 있다.
도1은 종래의 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치의 설치 관계를 나타낸 단면도이다.
도2는 종래의 고정장치의 설치 관계를 나타낸 사시도이다.
도3은 종래의 고정장치를 나타낸 사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치를 나타낸 사시도이다.
도5는 도4의 고정장치의 설치 관계를 나타낸 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 수평형 확산로 12: 히터
14: 히터챔버 16: 외측튜브
18: 내측튜브 20: 플랜지
22: 프론트 커버 24: 관통홀
26: 주입구 28: 덮개판
30: 커튼가스 공급관 32, 54: 고정장치
34, 60: 균형대 36, 64: 밴드
38, 56: 받침부 40, 58: 지지대
42, 62: 고정대 44a, 44b, 68a, 68b: 고정부재
48, 70: 구멍 50, 74: 수나사부
52, 72: 너트 66: 돌출부
76: 스프링 와셔
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프론트 커버에 설치되는 소정 폭과 길이를 갖는 균형대와, 상기 균형대의 양단에 설치 고정되어 내측튜브에 덮개판이 밀착되도록 감싸 고정하는 밴드로 구성된 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 있어서, 상기 균형대의 양측 단부를 내측튜브의 길이 방향으로 연장 형성하고, 상기 균형대의 양측 연장 형성된 부위에 상기 덮개판을 균일하게 고정하도록 복수개의 밴드가 나란하게 설치됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 밴드는 상기 주입구의 양측 부위를 고정하도록 주입구 양측으로 각각 하나씩 두 개 설치하거나 두 개씩 네 개 설치함이 효과적이다.
그리고, 상기 균형대의 일단부에 구멍이 형성되어 있고, 상기 밴드의 일단부에 상기 구멍을 관통하는 수나사부를 갖는 고정부재가 설치되어 있으며, 상기 수나사부와 체결하는 너트 사이에 체결력을 유지하도록 하는 와셔가 설치함이 효과적이고, 상기 와셔는 스프링 와셔를 사용함이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은 프론트 커버에 설치되는 소정 폭과 길이를 갖는 균형대와, 상기 균형대의 양단에 설치 고정되어 내측튜브에 덮개판이 밀착되도록 감싸 고정하는 밴드로 구성된 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 있어서, 유출 가능한 ＰＯＣｌ３가스로부터 노출되는 각종 구성 부품 및 확산설비의 표면에 부식 및 오염을 방지하도록 하는 코팅막이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 균형대의 양측 단부를 내측튜브의 길이 방향으로 연장 형성하고, 상기 균형대의 양측 연장 형성된 부위에 상기 덮개판을 균일하게 고정하도록 복수개의 밴드가 나란하게 설치함이 효과적이다.
또한, 상기 코팅막의 재질은 테프론을 사용하고, 상기 코팅막은 상기 밴드의 표면에 형성함이 바람직하다.
상기 균형대의 일단부에 구멍이 형성되어 있고, 상기 밴드의 일단부에 상기 구멍을 관통하는 수나사부를 갖는 고정부재가 설치되어 있으며, 상기 수나사부와 체결하는 너트 사이에 체결력을 유지하도록 하는 와셔가 설치함이 효과적이고, 상기 와셔는 스프링 와셔를 사용함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치를 나타낸 사시도이고, 도5는 도4의 고정장치의 설치 관계를 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도4와 도5를 참조하여 설명하면, 고정장치(54)는 프론트 커버(22)의 하측 부위에 체결구에 의해 설치 고정되는 받침부(56)와, 이 받침부(56) 중심 부위에서 수직하게 설치되어 나사 체결식으로 높이를 조절하도록 형성된 지지대(58)와, 이 지지대(58)의 상단부에 설치 고정되고 소정 폭과 길이를 갖는 균형대(60)와, 이 균형대(60)의 중심 위치에 내측튜브(18)가 안착되도록 받쳐 지지하도록 형성된 고정대(62) 및 상기 균형대(60)의 양단에 설치 고정되는 복수개의 밴드(64)로 구성된다.
한편, 상기 균형대(60) 양단의 양쪽 측면 부위에 상기 내측튜브(18)의 길이 방향으로 소정 길이 연장 형성된 돌출부(66)가 형성되어 있고, 이렇게 형성된 돌출부(66)의 소정 위치에 복수개 밴드(64)의 양측 단부가 내측튜브(18)의 길이 방향에 대한 가로 방향으로 내측튜브(18) 상측에 설치되는 덮개판(28)을 감싸는 형상으로 설치 고정되어 있다.
또한, 상술한 바와 같이 설치되는 밴드(64)는 덮개판(28)의 주입구(26)를 사이에 두고 덮개판(28)의 양측 부위를 균일하게 고정하도록 주입구(26) 양쪽으로 각각 하나씩 두 개 설치하거나 주입구(26) 양쪽으로 각각 두 개씩 설치함으로써 밴드(64)의 덮개판(28) 고정력을 일정하게 유지하게 된다.
그리고, 이렇게 형성된 고정장치(54)는 상술한 내측튜브(18)와 덮개판(28)을 보다 안정적으로 받쳐 지지하고, 밀착 고정할 수 있도록 체결구 및 고정장치(54)의 각부 구성 요소의 크기를 보다 크게 형성되어 있다.
또한, 균형대(60)의 일측 돌출부(66)에는 소정 직경을 갖는 구멍(70)이 형성되어 있고, 밴드(64)의 일단부에 상술한 구멍(70)을 관통하는 수나사부(74)가 형성된 고정부재(68b)가 설치되어 있다.
상술한 수나사부(74)는 상기 구멍(70)을 관통하여 균형대(60) 하측에서 너트(72)로 체결되며, 이 너트(72)와 균형대(60)의 밑면 사이에는 체결력을 유지하도록 형성된 스프링 와셔(76)가 설치된다.
이렇게 설치된 스프링 와셔(76)는 수나사부(74)와 너트(72)의 체결력을 일정하게 유지하게 됨으로 확산 공정을 수행함에 있어 미세한 진동 등에 의해 나사 풀림이 없게 되어 항시 밴드(64)의 고정력을 유지하게 된다.
상술한 구성에 따른 다른 발명은 확산 공정에 사용되는 소스 가스인 ＰＯＣｌ３가스를 사용함에 있어 확산설비 내의 유출 가능한 ＰＯＣｌ３가스로부터 노출 가능한 구성 부품 및 제조설비 표면에 ＰＯＣｌ３가스에 의한 부식 및 오염을 방지하도록 하는 코팅막이 형성되어 있다.
이러한 코팅막은 확산 공정을 수행함에 따라 형성되는 고온에 대하여 변형이 없고, 또 소스 가스인 ＰＯＣｌ３가스와 반응하지 않으며, 코팅막을 형성하기 용이한 테프론 재질의 것이 사용된다.
특히, 상술한 코팅막은 덮개판(28)을 고정하도록 설치 형성되는 밴드(64)의 표면에 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 의하면 덮개판과 내측튜브 사이에 틈새가 없도록 고정함으로써 ＰＯＣｌ３가스의 유출 방지 및 외부 공기의 유입을 방지하게 되어 공정 불량이 없는 효과가 있다.
또한, 확산설비 내의 노출되는 구성 부품 및 제조설비 표면에 코팅막을 형성함에 따라 유출 가능한 ＰＯＣｌ３가스로부터 부식 및 오염을 방지하게 되어 구성 부품을 포함한 제조설비의 수명을 연장하게 되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. 프론트 커버에 설치되는 소정 폭과 길이를 갖는 균형대와, 상기 균형대의 양단에 설치 고정되어 내측튜브에 덮개판이 밀착되도록 감싸 고정하는 밴드로 구성된 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 있어서,
    상기 균형대의 양측 단부를 내측튜브의 길이 방향으로 연장 형성하고, 상기 균형대의 양측 연장 형성된 부위에 상기 덮개판을 균일하게 고정하도록 복수개의 밴드가 나란하게 설치됨을 특징으로 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밴드는 상기 주입구의 양측으로 각각 하나씩 두 개 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밴드는 상기 주입구의 양측으로 각각 두 개씩 네 개 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형대의 일단부에 구멍이 형성되고, 상기 밴드의 일단부에 상기 구멍을 관통하는 수나사부를 갖는 고정부재가 설치되며, 상기 수나사부와 체결하는 너트 사이에 체결력을 유지하도록 하는 와셔가 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 와셔는 스프링 와셔임을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  6. 프론트 커버에 설치되는 소정 폭과 길이를 갖는 균형대와, 상기 균형대의 양단에 설치 고정되어 내측튜브에 덮개판이 밀착되도록 감싸 고정하는 밴드로 구성된 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치에 있어서,
    유출 가능한 ＰＯＣｌ３가스로부터 노출되는 각종 구성 부품 및 확산설비의 표면에 부식 및 오염을 방지하도록 하는 코팅막이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 균형대의 양측 단부를 내측튜브의 길이 방향으로 연장 형성하고, 상기 균형대의 양측 연장 형성된 부위에 상기 덮개판을 균일하게 고정하도록 복수개의 밴드가 나란하게 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 코팅막은 상기 밴드의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 코팅막의 재질은 테프론임을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 균형대의 일단부에 구멍이 형성되어 있고, 상기 밴드의 일단부에 상기 구멍을 관통하는 수나사부를 갖는 고정부재가 설치되어 있으며, 상기 수나사부와 체결하는 너트 사이에 체결력을 유지하도록 하는 와셔가 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 와셔는 스프링 와셔임을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 덮개판 고정장치.
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