KR100286330B1 - Fluid contact heater using padiation energy of semiconductor - Google Patents

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KR100286330B1 KR1019980002535A KR19980002535A KR100286330B1 KR 100286330 B1 KR100286330 B1 KR 100286330B1 KR 1019980002535 A KR1019980002535 A KR 1019980002535A KR 19980002535 A KR19980002535 A KR 19980002535A KR 100286330 B1 KR100286330 B1 KR 100286330B1
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Abstract

PURPOSE: A radiative heating apparatus of a fluid contact method used in a semiconductor fabricating process is provided to maintain constantly and stably a temperature of fluid by using a direct heating method and an indirect heating method. CONSTITUTION: A tube(31) is used for inserting a process fluid into a chamber. An external heating container(47) is installed at one side of the tube(31). An internal heating container(45) is installed at an inside of the external heating container(47). A transparent tube(42) is installed in an inside of the internal heating container(45). A main heater(41) is installed in an inside of the transparent tube(42) in order to heat directly the fluid. A main heater terminal(34) is connected with the main heater(41). A multitude of transparent tube outflow hole(43) is installed on one side of the transparent tube(42) in order to discharge the heated fluid into the internal heating container(45). A multitude of internal heating container hole(46) is formed on one side of the internal heating container(45) in order to discharge the heated fluid to the external heating container(47). An external heater(40) is installed around the external heating container(47).

Description

반도체의 유체접촉방식 복사가열장치{FLUID CONTACT HEATER USING PADIATION ENERGY OF SEMICONDUCTOR}FLUID CONTACT HEATER USING PADIATION ENERGY OF SEMICONDUCTOR}

본 발명은 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치에 관한 것으로, 특히 액체소스의 기화부에 유입되는 가스의 온도를 상승시킴으로 인해 가열되는 소스의 온도저하가 방지되어 소스의 활성화를 돕고 기화되는 소스의 액화현상을 방지하여 소스의 기화효율을 향상시키고, 가열된 가스를 유입시켜줌으로써 실제반응시 충분한 반응에너지의 공급이 원활해지며, 복사열을 활용하게 함으로써 2차 가열이 가능하여 효율이 배가되고, 1차 가열부에서 가열과 혼합이 가능하도록 하고 복사열을 이용한 2차 가열을 실시하여 승온 및 혼합, 온도 안정화 단계를 거치게 되고 3차가열시 필요한 온도로의 최종 승온 및 안정화를 이룰수 있어, 유체의 온도균일도를 확보하도록 한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid-contact radiation heating apparatus of a semiconductor, and in particular, by raising the temperature of a gas flowing into a vaporization part of a liquid source, a temperature drop of a heated source is prevented, thereby activating a source and liquefying a source that is vaporized. By preventing phenomena, the gasification efficiency of the source is improved, and the heated gas is introduced to supply sufficient reaction energy during the actual reaction. Secondary heating is possible by utilizing the radiant heat, and the efficiency is doubled. Heating and mixing is possible in the heating part and secondary heating using radiant heat goes through the steps of temperature raising, mixing and temperature stabilization, and final temperature raising and stabilization to the temperature required for the third heating can be achieved, thus ensuring the temperature uniformity of the fluid. The present invention relates to a fluid contact radiation heating apparatus for semiconductors.

반도체의 화학기상증착공정뿐만 아니라 식각등의 다른 공정 또는 일반 산업용 장비에서 유체를 가열하여 어떤 반응에 유입시킬 필요성이 있다. 실제로 반도체 화학기상증착공정에서는 증착율을 높이고, 상대적으로 저온인 상태에서 공정이 가능하도록 하는 목표가 있는데 이를 만족시키기 위해서는 하드웨어적인 측면에서 다방면의 지원이 필요하다. 그 중 한가지가 가스의 가열을 통해 공정을 지원하는 것이다. 현재 사용되고 있는 방식으로는 가스튜브를 가열시킴으로써 가스를 가열하는 방법이 있는데, 가스튜브를 외부에서 가열시키기 때문에 가스로 열원이 전달되기 위해서는 튜브라는 열전달 매개체의 사용 때문에 온도구배가 발생할 뿐만 아니라 온도균일도가 불안정해지고 승온 가능한 최대온도를 만족시키기 힘들다. 따라서 본 발명의 목적은 유체접촉형 히터를 이용해 가스의 온도를 보다 균일하게 제어하고 열효율을 향상키시며, 승온온도를 높일 수 있는 하드웨어개발을 통한 공정개발을 지원하기 위함이다.In addition to the chemical vapor deposition process of semiconductors, it is necessary to inject a reaction by heating a fluid in other processes such as etching or general industrial equipment. In fact, the semiconductor chemical vapor deposition process has a goal to increase the deposition rate and to be able to process at a relatively low temperature. In order to satisfy this, it is necessary to provide various support in terms of hardware. One of them is to support the process by heating the gas. The current method is to heat the gas by heating the gas tube. In order to transfer the heat source to the gas because the gas tube is heated from the outside, not only temperature gradient occurs due to the use of a heat transfer medium called a tube, It becomes unstable and hard to satisfy the maximum temperature that can be raised. Therefore, an object of the present invention is to support the process development through the development of hardware that can control the temperature of the gas more uniformly, improve the thermal efficiency, and increase the elevated temperature using a fluid contact heater.

종래의 기술에서는 화학기상증착 및 식각등의 반도체 장비에서 도 1과 같이, 공정소스와, 캐리가스(carry gas), 산소가스(oxygen gas)등이 100℃ 이하의 온도에서 챔버(10)내로 유입되어, 가스분사기(1)를 통해 목표물인 웨이퍼(W) 상에서 하부나 기타부위에서 열에너지(thermal energy)나 플라즈마(plasma)등을 공급받아 활성화되어 반응이 일어나게 된다. 도면중 미설명 부호 2는 열공급부를 나타내고, 3은 배기라인을 나타낸다.In the related art, in the semiconductor equipment such as chemical vapor deposition and etching, a process source, a carry gas, an oxygen gas, and the like are introduced into the chamber 10 at a temperature of 100 ° C. or lower as shown in FIG. 1. Then, the thermal energy or plasma is supplied from the lower part or the other part on the target wafer W through the gas injector 1 to activate the reaction. In the figure, reference numeral 2 denotes a heat supply unit, and 3 denotes an exhaust line.

특별한 경우 유입되는 소스의 온도를 높혀줄 필요가 있을 경우 소스탱크를 가열시키고, 도 2a와 같이 소스의 이동경로인 튜브(20)의 외벽에 히터(21)를 감아 100℃이하의 온도로 유지시켜 챔버(10)내부로 가열된 소스들을 유입시키는 방법이 사용되고 있다. 유체튜브를 가열시키는 방법은 여러 가지가 있으나, 특히 다음에 기술될 타입의 것이 대표적인 예이다.In a special case, when it is necessary to increase the temperature of the incoming source, the source tank is heated, and the heater 21 is wound around the outer wall of the tube 20, which is a moving path of the source, as shown in FIG. A method of introducing heated sources into the chamber 10 is used. There are many ways to heat a fluid tube, but the representative type is particularly the type described below.

제1유형은 단순히 튜브의 외벽에 300℃ 까지 사용이 가능한 보온용 히터를 감아 가스튜브를 가열시키는 방법으로 직선튜브에 적용된다. 제2유형은 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 적은 공간을 이용하여 유체에 열에너지를 공급시키는 방법으로 튜브(20)에 스프링형상으로 히터(21)를 감아 유체가 내부를 흐르도록 한다. 제3유형은 도 3에 도시한 바와 같이, 튜브(20')내에 작은 히터용기(22)를 설치하여 직접접촉방식으로 가스를 가열시키는 방법이다.The first type is simply applied to the straight tube by heating the gas tube by wrapping a heater for heating up to 300 ° C. on the outer wall of the tube. In the second type, as shown in FIGS. 2A and 2B, the heater 21 is wound around the tube 20 in a spring shape in a manner of supplying thermal energy to the fluid using a small space so that the fluid flows inside. The third type is a method of heating a gas in a direct contact manner by installing a small heater container 22 in the tube 20 ', as shown in FIG.

종래기술의 동작을 설명하면 다음과 같다. 공정반응로에서 반응이 발생될 때 상온의 가스나 소스등이 웨이퍼(W)상으로 전달된 후 웨이퍼상에서 에너지원을 공급받아 소스들이 활성화되어 식각이나 증착등의 반응이 발생되는데, 이때 특성에 따라 소스들이 가열되기도 한다. 이런 가열된 소스들의 에너지를 유지시키기 위해 가스튜브(20)들을 100℃이하의 온도로 가열시킨다. 제1유형은 스트레이트 튜브내를 흐르는 유체에 열에너지를 공급시키기 위해 외부에 히터를 감아 일정온도까지 가열하여 소스의 온도를 유지시키거나 가스를 가열시키도록 튜브에 전달된 열이 유체로 전달되도록 한다. 제2유형은 튜브(20)를 스프링형상으로 감고 그 외벽에 히터(21)를 감는 방법으로 적은 공간을 이용하여 유체를 최대한 가열시킬 수 있다는 장점을 지니고 있다. 가열방식은 히터(21)에서 발생된 열에너지가 튜브(20)로 전달되고, 다시 튜브(20)에서 유체부로 열에너지가 전달되게 된다. 제3유형은 인-라인 타입의 히팅장치로써, 튜브(20')의 사이에 히터가 내장된 히터용기(22)를 연결하여 유체를 직접적으로 가열시키는 방법이다.The operation of the prior art is as follows. When a reaction occurs in a process reactor, a gas or source at room temperature is transferred onto the wafer (W), and then an energy source is supplied on the wafer to activate the sources, resulting in an etching or deposition reaction. The sources may be heated. In order to maintain the energy of these heated sources, the gas tubes 20 are heated to a temperature of 100 ° C or less. The first type wraps a heater to the outside to supply heat energy to the fluid flowing in the straight tube and heats it to a predetermined temperature so that heat transferred to the tube is transferred to the fluid to maintain the temperature of the source or heat the gas. The second type has the advantage of heating the fluid as much as possible by using a small space by winding the tube 20 in a spring shape and winding the heater 21 on its outer wall. In the heating method, heat energy generated from the heater 21 is transferred to the tube 20, and heat energy is transferred from the tube 20 to the fluid part. The third type is an in-line heating device, which is a method of directly heating a fluid by connecting a heater vessel 22 having a heater therebetween between the tubes 20 '.

그러나 종래의 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 제1유형은 일반적으로 터빙된 상태에서 히터를 설치해 유체를 가열시키는 방법이므로 히터의 소비가 많고, 많은 공간을 필요로 하는 단점이고, 보수가 가능한 탈부착용으로는 300℃이상 유체를 가열시킬 수 없으며, 제2유형은 상기 제1유형을 보완한 형태로 히터(21)의 열효율이 높고 적은 공간내에서 많은 열량을 공급시킬 수 있다는 장점을 지니고 있으나, 탈부착이 용이하지 못하며, 탈부착이 용이한 구조의 히터는 300℃ 이상으로 유체를 가열시키기 어려우며, 제3유형은 비교적 고가이고, 히터용기(22)에 접촉되어 유체를 가열시키는 방식이기 때문에 열전달율은 좋으나 흐르는 유체에 전달되는 방식이기 때문에 히터의 효율이 비교적 낮은 문제점이 있다.However, the prior art has the following problems. The first type is a method of heating a fluid by installing a heater in a generally blown state, which consumes a lot of heaters and requires a lot of space. The second type complements the first type, and has the advantage of providing high heat efficiency of the heater 21 and supplying a large amount of heat in a small space. However, the second type is not easy to be attached and detached, and is easily removable. Heater is difficult to heat the fluid to more than 300 ℃, the third type is relatively expensive, because it is a method of heating the fluid in contact with the heater container 22, the heat transfer rate is good but the efficiency of the heater because it is transmitted to the flowing fluid There is a relatively low problem.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 액체소스의 기화부에 유입되는 가스의 온도를 상승시킴으로 인해 가열되는 소스의 온도저하가 방지되어 소스의 활성화를 돕고 기화되는 소스의 액화현상을 방지하여 소스의 기화효율을 향상시키고, 가열된 가스를 유입시켜줌으로써 실제반응시 충분한 반응에너지의 공급이 원활해지며, 복사열을 활용하게 함으로써 2차 가열이 가능하여 효율이 배가되고, 1차 가열부에서 가열과 혼합이 가능하도록 하고 복사열을 이용한 2차 가열을 실시하여 승온 및 혼합, 온도 안정화 단계을 거치게 되고 3차가열시 필요한 온도로의 최종 승온 및 안정화를 이룰수 있어, 유체의 온도균일도를 확보하도록 한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is devised in view of the above problems, the temperature of the heated source is prevented by increasing the temperature of the gas flowing into the vaporization portion of the liquid source to help the activation of the source and vaporized source Improve the vaporization efficiency of the source by preventing the liquefaction of the source, and by supplying the heated gas to facilitate the supply of sufficient reaction energy during the actual reaction, by utilizing the radiant heat, the secondary heating is possible to double the efficiency, The heating and mixing is possible in the primary heating section, and the secondary heating using radiant heat is performed to increase the temperature, mix and stabilize the temperature, and achieve final temperature raising and stabilization to the temperature required for the third heating. The present invention provides a fluid contact radiation heating apparatus for semiconductors.

도 1은 종래의 기술에 의한 공정반응로내의 가스흐름을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a gas flow in a process reactor according to the prior art.

도 2a는 종래의 기술에 의한 가스튜브가열방식의 일예를 나타내는 단면도.Figure 2a is a cross-sectional view showing an example of the gas tube heating method according to the prior art.

도 2b는 종래의 기술에 의한 가스튜브가열방식의 일예를 나타내는 평면도.Figure 2b is a plan view showing an example of the gas tube heating method according to the prior art.

도 3은 종래의 기술에 의한 가스튜브가열방식의 다른예를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing another example of a gas tube heating method according to the related art.

도 4는 본 발명에 의한 공정반응로내의 가스흐름을 나타내는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the gas flow in the process reactor according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 유체접촉방식 복사가열장치를 나타내는 단면도.5 is a sectional view showing a fluid contact radiation heating apparatus according to the present invention.

도 6a는 본 발명에 의한 메인히터를 나타내는 단면도.6A is a cross-sectional view showing a main heater according to the present invention.

도 6b는 본 발명에 의한 메인히터를 나타내는 평면도.Figure 6b is a plan view showing a main heater according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 투명튜브를 나타내는 측면도.Figure 7 is a side view showing a transparent tube according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 내부가열용기를 나타내는 사시도.8 is a perspective view showing an internal heating container according to the present invention.

도 9는 본 발명에 의한 외부가열용기 및 외부히터를 나타내는 단면도.9 is a cross-sectional view showing an external heating vessel and an external heater according to the present invention.

도 10은 본 발명에 의한 외부가열용기 및 외부히터의 다른 실시예를 나타내는 단면도.10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the external heating vessel and the external heater according to the present invention.

도 11은 본 발명에 의한 유체접촉방식 복사가열장치의 전체구성을 나타낸 블럭도.11 is a block diagram showing the overall configuration of a fluid contact radiation heating apparatus according to the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

31 ; 튜브 32 ; 라인히터31; Tube 32; Line heater

33 ; 단열재 34 ; 메인히터단자33; Insulation 34; Main heater terminal

35 ; 제1서머커플 36 ; 제2서머커플35; First thermocouple 36; Second Thermocouple

37 ; 플레이트히터 38 ; 플랜지37; Plate heater 38; flange

40 ; 외부히터 41 ; 메인히터40; External heater 41; Main heater

42 ; 투명튜브 43 ; 투명튜브유출홀42; Transparent tube 43; Clear Tube Outflow Hole

44 ; 받침대 45 ; 내부가열용기44; Pedestal 45; Internal heating container

46 ; 내부가열용기홀 47 ; 외부가열용기46; Internal heating vessel hole 47; External heating container

이러한 본 발명의 목적은 챔버내로 공정유체를 유입하는 튜브와, 상기 튜브의 일측에 설치한 외부가열용기와, 상기 외부가열용기의 내측에 설치한 내부가열용기와, 상기 내부가열용기의 내측에 설치한 투명튜브와, 상기 투명튜브내에 설치하여 투명튜브로 유입되는 유체를 직접가열하는 메인히터와, 상기 메인히터에 연결되어 외부가열용기 밖으로 연장형성된 메인히터단자와, 상기 투명튜브의 일측에 다수개 형성하여 메인히터에 의해 가열된 유체가 내부가열용기로 유출되도록 한 투명튜브유출홀과, 상기 내부가열용기의 일측에 다수개 형성하여 투명튜브의 복사열을 전달받은 유체가 외부가열용기로 유출되도록 한 내부가열용기홀과, 상기 외부가열용기의 둘레에 설치하여 외부가열용기내의 유체를 최종 가열하는 외부히터를 포함하여 구성되며, 상기 내,외부가열용기의 상면에 탈착가능하도록 플랜지를 설치하여 유체의 외부유출을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치에 의해 달성된다.An object of the present invention is a tube for introducing a process fluid into the chamber, an external heating vessel installed on one side of the tube, an internal heating vessel installed inside the external heating vessel, and installed inside the internal heating vessel. A transparent tube, a main heater installed in the transparent tube to directly heat the fluid flowing into the transparent tube, a main heater terminal connected to the main heater and extending out of the external heating container, and a plurality of transparent tubes on one side of the transparent tube; And a plurality of transparent tube outlet holes formed so that the fluid heated by the main heater flows out into the internal heating container, and a plurality of transparent tube outlet holes are formed on one side of the internal heating container so that the fluid receiving the radiant heat of the transparent tube flows into the external heating container. An inner heating vessel hole and an outer heater installed around the outer heating vessel to finally heat the fluid in the outer heating vessel. It is achieved by a fluid-contact radiation heating apparatus of a semiconductor, characterized in that the flange is installed on the upper surface of the inner and outer heating container to prevent the outflow of the fluid.

이하, 본 발명에 의한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.Hereinafter, a fluid-contact radiation heating apparatus for semiconductors according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 의한 공정반응로내의 가스흐름을 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 유체접촉방식 복사가열장치를 나타내는 단면도이며, 도 6a는 본 발명에 의한 메인히터를 나타내는 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 의한 메인히터를 나타내는 평면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 투명튜브를 나타내는 측면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 내부가열용기를 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명에 의한 외부가열용기 및 외부히터를 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 발명에 의한 외부가열용기 및 외부히터의 다른 실시예를 나타내는 단면도이며, 도 11은 본 발명에 의한 유체접촉방식 복사가열장치의 전체구성을 나타낸 블럭도를 각각 보인 것이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a gas flow in the process reactor according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing a fluid contact radiation heating apparatus according to the present invention, Figure 6a is a cross-sectional view showing a main heater according to the present invention, Figure 6b is a plan view showing a main heater according to the present invention, Figure 7 is a side view showing a transparent tube according to the present invention, Figure 8 is a perspective view showing an internal heating container according to the present invention, Figure 9 is according to the present invention 10 is a cross-sectional view illustrating an external heating vessel and an external heater, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the external heating vessel and the external heater according to the present invention, and FIG. 11 is an overall configuration of a fluid contact radiation heating apparatus according to the present invention. Each block diagram is shown.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치는 챔버(10)내로 공정유체를 유입하는 튜브(31)와, 상기 튜브(31)의 일측에 설치한 외부가열용기(47)와, 상기 외부가열용기(47)의 내측에 설치한 내부가열용기(45)와, 상기 내부가열용기(45)의 내측에 설치한 투명튜브(42)와, 상기 투명튜브(42)내에 설치하여 투명튜브(42)로 유입되는 유체를 직접가열하는 메인히터(41)와, 상기 메인히터(41)에 연결되어 외부가열용기(47) 밖으로 연장형성된 메인히터단자(34)와, 상기 투명튜브(42)의 일측에 다수개 형성하여 메인히터(41)에 의해 가열된 유체가 내부가열용기(45)로 유출되도록 한 투명튜브유출홀(43)과, 상기 내부가열용기(45)의 일측에 다수개 형성하여 투명튜브(42)의 복사열을 전달받은 유체가 외부가열용기(47)로 유출되도록 한 내부가열용기홀(46)과, 상기 외부가열용기(47)의 둘레에 설치하여 외부가열용기(47)내의 유체를 최종 가열하는 외부히터(40)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the fluid-contact radiation heating apparatus for semiconductors according to the present invention includes a tube 31 for introducing a process fluid into the chamber 10 and an external heating vessel 47 provided at one side of the tube 31. ), An inner heating container 45 provided inside the outer heating container 47, a transparent tube 42 installed inside the inner heating container 45, and a inside of the transparent tube 42. The main heater 41 for directly heating the fluid flowing into the transparent tube 42, the main heater terminal 34 connected to the main heater 41 and extending out of the external heating container 47, and the transparent tube. A plurality of transparent tube outlet holes 43 are formed at one side of the 42 to allow the fluid heated by the main heater 41 to flow into the internal heating container 45, and at one side of the internal heating container 45. Internal heating for forming a plurality of the fluid received the radiant heat of the transparent tube 42 flows out to the external heating container 47 It is configured to include a hole 46, and the outer heater 40 for the final heat the fluid in the external heating chamber 47 installed on the outer circumference of the heating chamber 47.

상기 내,외부가열용기(45)(47)의 상면에 탈착가능하도록 플랜지(38)를 설치하여 유체의 외부 유출을 방지하도록 하며, 상기 플랜지(38) 및 외부가열용기(47)의 외부히터(40) 둘레에 단열재(33)를 설치하여 열효율을 높이도록 하고, 상기 플랜지(38) 상면과 단열재(33) 사이에 플레이트히터(37)를 설치하여 내부에서 발열된 열이 외부로 방출되지 않도록 한다.The flange 38 is installed on the upper and outer surfaces of the inner and outer heating containers 45 and 47 to prevent the fluid from leaking out, and the external heater of the flange 38 and the outer heating container 47 is installed. 40) to increase the thermal efficiency by installing a heat insulating material 33 around the plate, and to install a plate heater 37 between the upper surface of the flange 38 and the heat insulating material 33 so that heat generated from the inside is not discharged to the outside. .

상기 투명튜브(42)의 하부에 내열 및 고열전도성 세라믹재질의 받침대(44)를 설치하여 열을 외부가열용기(47)로 전달하도록 하고, 상기 투명튜브(42)의 재질은 투명하며 열전도성이 높은 석영류로 한다.The base of the heat-resistant and high thermal conductivity ceramic material 44 is installed in the lower portion of the transparent tube 42 to transfer heat to the external heating vessel 47, the material of the transparent tube 42 is transparent and thermal conductivity It is set as high quartz.

상기 외부히터(40)를 수평 또는 수직으로 배치하여 외부가열용기(47)의 둘레에 설치하고, 상기 공정유체를 유입하는 튜브(31)의 외부에 라인히터(32)를 설치하여, 튜브(31)내부로 흐르는 유체의 온도를 유지하도록 하며, 상기 메인히터(41)의 일측에 제1서머커플(35)을 연결하여, 메인히터(41)의 온도를 측정하고, 상기 외부가열용기(47)내에 제2서머커플(36)을 설치하여, 외부가열용기(47)를 거쳐 외부로 유출되는 가열유체의 온도를 측정하도록 하므로 히터를 제어하도록 한다.The external heater 40 is disposed horizontally or vertically and installed around the external heating container 47, and the line heater 32 is installed outside the tube 31 for introducing the process fluid to the tube 31. Maintain a temperature of the fluid flowing inside, by connecting the first thermocouple 35 to one side of the main heater 41, to measure the temperature of the main heater 41, the external heating vessel 47 By installing a second thermocouple 36 therein, the heater is controlled so as to measure the temperature of the heating fluid flowing out through the external heating container 47.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치의 작용효과를 설명한다.The operation and effect of the fluid-contact radiation heating apparatus of the semiconductor according to the present invention configured as described above will be described.

믹서라인인 가스라인을 통해 유입되는 캐리(carry)가스, 산소가스들을 1차적으로 메인히터(41)에 접촉되게 하여 가열시킨다. 가열상태는 도 5와 같이, 유체의 흐름동안 실시간 최대의 열량이 유체에 공급되고 가열된 유체들이 고루 혼합된다. 제1영역(Z1)에서 가열된 유체들은 도 7과 같이 투명튜브(42)의 하부에 위치한 투명튜브유출홀(43)을 통해 제2영역(Z2)으로 유출된다. 제2영역(Z2)에서는 투명튜브(42)를 통한 메인히터(41)의 복사열이 전달되어 2차로 유체를 가열하게 된다. 가열된 유체들은 보다 안정하게 유지되며, 도 8과 같은 내부가열용기(45)의 상부에 위치한 내부가열용기홀(46)을 통해 제3영역으로 유출된다. 이 유출된 유체의 안정화 및 추가 열량의 공급을 위해 도 9 및 도 10과 같이 외부가열용기(47)의 외부에 위치한 수직형 또는 수평형 외부히터(40)를 가열하며, 이 외부히터(40)에 의해 가열된 유체들은 공정소스와 섞이어 챔버(10)의 내부로 유입되게 된다.Carry gas and oxygen gas flowing through the gas line, which is a mixer line, are primarily brought into contact with the main heater 41 and heated. In the heated state, as shown in FIG. 5, the maximum amount of heat in real time is supplied to the fluid during the flow of the fluid, and the heated fluids are evenly mixed. Fluids heated in the first region Z1 flow out to the second region Z2 through the transparent tube outlet hole 43 positioned below the transparent tube 42 as shown in FIG. 7. In the second region Z2, the radiant heat of the main heater 41 is transmitted through the transparent tube 42 to heat the fluid secondly. The heated fluids are more stably maintained and flow out to the third region through the internal heating vessel hole 46 located above the internal heating vessel 45 as shown in FIG. 8. In order to stabilize the spilled fluid and supply additional heat, a vertical or horizontal external heater 40 located outside the external heating container 47 is heated as shown in FIGS. 9 and 10, and the external heater 40 is heated. The fluids heated by the mixture are mixed with the process source and introduced into the chamber 10.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치는 직접가열과 대류에 의한 간접가열 방식을 둘다 채택하여 조합하므로, 액체소스의 기화부에 유입되는 가스의 온도를 상승시킴으로 인해 가열되는 소스의 온도저하가 방지되고 따라서 소스의 활성화를 돕고 기화되는 소스들의 액화현상을 방지하며, 가열된 캐리가스와 산소가스를 유입시켜 줌으로써 믹싱부에서 소스가 섞이게 될 때 가열된 소스의 온도저하를 방지하고 활성화에너지를 유지시킴으로써 실제 반응시 충분한 반응에너지의 공급이 원활해 지며, 복사열을 활용하게 함으로써 2차 가열이 가능하여 효율이 배가 되고, 외부히팅방식에 비해서는 간접가열방식이 아닌 직접가열식이므로 효율이 월등히 우수하며, 1차가열부에서 가열과 혼합이 가능하도록 하고 복사열을 이용한 2차 가열을 실시하여 승온 및 혼합, 온도 안정화단계를 거치게 되며, 3차 가열시에 필요한 온도로의 최종 승온 및 안정화를 이루게 되어 유체의 온도적 균일도가 확보되는 효과가 있다.As described above, the fluid-contact radiation heating apparatus for semiconductors according to the present invention adopts and combines both direct heating and indirect heating by convection, thereby raising the temperature of the gas flowing into the vaporization part of the liquid source. The temperature drop of the heated source is prevented and thus, the activation of the source is prevented and the liquefaction of the vaporized sources is prevented, and the heated carry gas and oxygen gas are introduced to reduce the temperature of the heated source when the source is mixed in the mixing section. By supplying sufficient reaction energy during actual reaction by preventing and maintaining activating energy, and by utilizing radiant heat, secondary heating is possible, and the efficiency is doubled. Compared with external heating method, direct heating type, not indirect heating method. The efficiency is excellent, and heating and mixing are possible in the primary heating part. Subjected to secondary heating using the Four-row is subjected to elevated temperature and mixing, temperature stabilization step, is led to a final temperature rise and stabilize to the required temperature at the time of the third heating has the effect that the temperature uniformity of the fluid ever obtained.

Claims (11)

챔버내로 공정유체를 유입하는 튜브와, 상기 튜브의 일측에 설치한 외부가열용기와, 상기 외부가열용기의 내측에 설치한 내부가열용기와, 상기 내부가열용기의 내측에 설치한 투명튜브와, 상기 투명튜브내에 설치하여 투명튜브로 유입되는 유체를 직접가열하는 메인히터와, 상기 메인히터에 연결되어 외부가열용기 밖으로 연장형성된 메인히터단자와, 상기 투명튜브의 일측에 다수개 형성하여 메인히터에 의해 가열된 유체가 내부가열용기로 유출되도록 한 투명튜브유출홀과, 상기 내부가열용기의 일측에 다수개 형성하여 투명튜브의 복사열을 전달받은 유체가 외부가열용기로 유출되도록 한 내부가열용기홀과, 상기 외부가열용기의 둘레에 설치하여 외부가열용기내의 유체를 최종 가열하는 외부히터를 포함하여 구성되며, 상기 내,외부가열용기의 상면에 탈착가능하도록 플랜지를 설치하여 유체의 외부유출을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.A tube for introducing a process fluid into the chamber, an external heating container installed on one side of the tube, an internal heating container installed inside the external heating container, a transparent tube installed inside the internal heating container, A main heater installed in the transparent tube and directly heating the fluid flowing into the transparent tube, a main heater terminal connected to the main heater and extending out of the external heating container, and formed on the one side of the transparent tube by a main heater A transparent tube outlet hole allowing the heated fluid to flow out into the internal heating container, and an internal heating container hole formed in one side of the internal heating container so that the fluid receiving the radiant heat of the transparent tube flows into the external heating container; It is installed around the outer heating vessel and comprises an external heater for final heating of the fluid in the outer heating vessel, the inner and outer of the heating vessel A fluid contact type radiant heating device for semiconductors, characterized in that a flange is installed on a top surface to prevent a fluid from flowing out. 제1항에 있어서, 상기 플랜지 및 외부가열용기의 외부히터 둘레에 단열재를 설치하여 열효율을 높이도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The device of claim 1, wherein thermal insulation is installed around the flange and the outer heater of the outer heating vessel to increase thermal efficiency. 제2항에 있어서, 상기 플랜지 상면과 단열재 사이에 플레이트히터를 설치하여 내부에서 발열된 열이 외부로 방출되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The semiconductor device of claim 2, wherein a plate heater is installed between the flange upper surface and the heat insulating material so that heat generated therein is not discharged to the outside. 제1항에 있어서, 상기 투명튜브의 하부에 내열 및 고열전도성 재질의 받침대를 설치하여 열을 외부가열용기로 전달하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The semiconductor device of claim 1, wherein a pedestal made of heat and high thermal conductivity material is installed under the transparent tube to transfer heat to an external heating vessel. 제4항에 있어서, 상기 받침대의 재질은 세라믹류인 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.5. The fluid contact type radiant heating apparatus of claim 4, wherein the base is made of ceramics. 제1항에 있어서, 상기 투명튜브의 재질은 투명하며 열전도성이 높은 석영류인 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The method of claim 1, wherein the material of the transparent tube is a transparent, heat-conductive radiation heating device of a semiconductor, characterized in that the high thermal conductivity quartz. 제1항에 있어서, 상기 외부히터를 수평으로 배치하여 외부가열용기의 둘레에 설치한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.2. The fluid contact type radiant heating apparatus according to claim 1, wherein the external heater is arranged horizontally and installed around the external heating container. 제1항에 있어서, 상기 외부히터를 수직으로 배치하여 외부가열용기의 둘레에 설치한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The fluid contact type radiant heating apparatus according to claim 1, wherein the external heater is disposed vertically and installed around the external heating container. 제1항에 있어서, 상기 공정유체를 유입하는 튜브의 외부에 라인히터를 설치하여, 튜브내부로 흐르는 유체의 온도를 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The semiconductor device of claim 1, wherein a line heater is installed outside the tube into which the process fluid is introduced to maintain a temperature of the fluid flowing into the tube. 제1항에 있어서, 상기 메인히터의 일측에 제1서머커플을 연결하여, 메인히터의 온도를 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The device of claim 1, wherein the first thermocouple is connected to one side of the main heater to measure the temperature of the main heater. 제1항에 있어서, 상기 외부가열용기내에 제2서머커플을 설치하여, 외부가열용기를 거쳐 외부로 유출되는 가열유체의 온도를 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체의 유체접촉방식 복사가열장치.The semiconductor fluid contact type radiant heating apparatus according to claim 1, wherein a second thermocouple is installed in the external heating container to measure a temperature of the heating fluid flowing out through the external heating container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125183B1 (en) * 2019-10-07 2020-06-22 김기남 Vaporizer for semiconductor thin film depositing
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0677154A (en) * 1992-08-26 1994-03-18 Tokyo Electron Tohoku Ltd Vertical heat treatment device
US5329095A (en) * 1992-04-09 1994-07-12 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Thermal treatment apparatus utilizing heated lid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329095A (en) * 1992-04-09 1994-07-12 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Thermal treatment apparatus utilizing heated lid
JPH0677154A (en) * 1992-08-26 1994-03-18 Tokyo Electron Tohoku Ltd Vertical heat treatment device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101765145B1 (en) 2016-12-07 2017-08-07 주식회사 신명 a Apparatus for vaporizing a liquid source

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