KR100436084B1 - Horizontal type Diffusion Furnace for manufacturing semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
다수 매의 웨이퍼들을 장착한 보우트를 수용하며 내부에 공급되는 반응가스를 이용하여 웨이퍼들의 표면에 기상반응을 수행하는 공정튜브를 구비한 횡형 확산로에 있어서, 공정튜브내 보우트의 상부에 위치하며 웨이퍼들에 대응하는 복수개의 분사노즐들이 형성된 적어도 하나 이상의 분사노즐로드와, 공정튜브내 보우트의 하부에 위치하며 복수개의 분사노즐들에 대응하여 복수개의 배출공들이 형성되어 반응이 완료된 가스를 배출하는 통합 배출채널을 포함하는 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로가 개시된다.A horizontal diffusion furnace having a process tube for receiving a boat having a plurality of wafers and performing a gas phase reaction on the surface of the wafers using a reaction gas supplied therein, the wafer being located on the top of the boat in the process tube. At least one injection nozzle rod having a plurality of injection nozzles corresponding to the plurality of injection nozzles, and a plurality of discharge holes formed at a lower portion of the boat in the process tube and corresponding to the plurality of injection nozzles to form a discharged gas. Disclosed is a horizontal diffusion path for manufacturing a semiconductor wafer including an exhaust channel.
Description
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부에 복수개의 분사노즐을 일정한 회전각으로 배치하고 하부에 복수개의 배출공에 연통되는 통합 배출통로를 설치함으로서 웨이퍼 내에서의 균일도와 웨이퍼 간의 균일도를 향상시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, a plurality of injection nozzles are disposed at a constant rotation angle on an upper portion thereof, and an integrated discharge passage communicating with a plurality of discharge holes is disposed at a lower portion of the semiconductor manufacturing apparatus. The present invention relates to a horizontal diffusion path for manufacturing a semiconductor wafer capable of improving uniformity.
일반적으로 반도체 제조공정에 있어서, 불순물 확산 공정에서는 웨이퍼의 표면을 마스크처럼 보호함과 동시에 그 다음 공정인 사진 식각(Photo Etching)을 위해서 이미 부분적으로 산화막이 성장되어 있거나 전혀 성장되어 있지 않은 웨이퍼 표면에 산화막(SiO2) 등을 입히는 공정을 수행하게 된다.In general, in the semiconductor manufacturing process, the impurity diffusion process protects the surface of the wafer like a mask and at the same time the oxide film is partially grown or not grown at all for the next process, Photo Etching. A process of coating an oxide film (SiO 2 ) or the like is performed.
이러한 공정은 약 900℃ 내지 1200℃에 이르는 온도로 제어되는 확산로This process is controlled by diffusion furnaces controlled at temperatures ranging from about 900 ° C to 1200 ° C.
(Diffusion Furnace)의 석영관(Quartz Tube) 속에서 이루어지게 되는데, 대체로 30분 내지 수 시간 동안 이루어지며, 확산로의 석영관 속에는 산소 및 질소가스나 증기 또는 수소 및 산소가스 등의 산화제, 즉 반응가스가 주입되어 실리콘이 산화되면서 단결정체인 웨이퍼 위에 산화막을 형성시키게 된다.(Diffusion Furnace) is made in the quartz tube (Quartz Tube), which is usually made for 30 minutes to several hours, and in the quartz tube of the diffusion furnace oxidizing agents, such as oxygen and nitrogen gas or steam or hydrogen and oxygen gas, reaction Gas is injected to oxidize silicon to form an oxide film on a single crystal wafer.
한편, 확산로는 그 구조 및 형태에 따라 횡형과 종형으로 분류되고, 확산의 균일도가 높고 자동화할 수 있는 장점으로 인해 근래에는 횡형에 비해서 종형이 많이 사용되고 있는 실정에 있다.On the other hand, the diffusion furnace is classified into a horizontal type and a vertical type according to the structure and shape, and in the situation that the vertical type is used more than the horizontal type in recent years due to the advantage of high uniformity of the diffusion and automation.
그러나, 웨이퍼의 대구경화에 따른 12인치의 웨이퍼 수요가 증가하게 되면 종형으로는 그 생산능력의 한계가 있어 횡형의 확산로가 12인치 웨이퍼의 생산라인에서는 보편화될 것으로 예상되고 있다.However, when the demand for 12-inch wafers increases due to the large diameter of the wafers, the production capacity of the vertical-type wafers is limited, so the horizontal diffusion path is expected to be common in the production lines of 12-inch wafers.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional horizontal diffusion path for semiconductor wafer manufacturing.
도시된 바와 같이, 횡형 확산로는 전후방으로 관통된 원통체로 된 반응실(1) 내부에 석영으로 된 튜브(tube)(2)가 수평방향으로 구비되어 있고, 튜브(2)의 양단은 한 쌍의 지지부재(3)(4)에 의해서 반응실(1)에 고정 및 지지되도록 구성되어 있다.As shown in the figure, a horizontal diffusion passage is provided with a tube 2 made of quartz in a horizontal direction inside a reaction chamber 1 made of a cylindrical body penetrating back and forth, and a pair of both ends of the tube 2 are provided. It is configured to be fixed and supported by the reaction chamber (1) by the support members (3) (4).
그리고 지지부재(3)(4)에는 바깥쪽으로 향하도록 장착홈(3A)(4A)이 형성되어 있고, 장착홈(3A)(4A)에는 연질제로 된 칼라(Collar)(5)(6)가 튜브(2)의 외측으로부터 끼워져서 반응시 지지부재(3)(4)와 튜브(2) 사이의 틈새를 통해서 반응실(1) 내부의 열이 외부로 빠져나가지 못하도록 밀폐하도록 구성되어 있다.In the support members 3 and 4, mounting grooves 3A and 4A are formed to face outwards, and in the mounting grooves 3A and 4A, collars 5 and 6 made of soft material are provided. It is configured to be sealed from the outside of the tube 2 so that the heat inside the reaction chamber 1 cannot escape to the outside through the gap between the support members 3 and 4 and the tube 2 during the reaction.
또한, 반응실(1)의 내측면에는 히팅코일(heating coil)(7)이 구비되어 전원 공급에 의해서 반응실(1) 내부를 가열하도록 구성되어 있고, 튜브(2)의 일측에는 가스주입구(2A)가 형성되어 튜브(2) 내부로 반응가스를 주입할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 가스주입구(2A)의 반대쪽 타측단부는 개방되어져 이 개방부(2B)를 통해서 보트(8)에 적재된 다수 매의 웨이퍼 W가 출입할 수 있도록 되어 있고, 개방부(2B)는 배출구(9A)를 갖는 셔터(Shutter)(9)의 작동에 의해서 개폐되도록 구성되어 있다.In addition, a heating coil 7 is provided on an inner surface of the reaction chamber 1 to heat the inside of the reaction chamber 1 by power supply, and a gas injection hole is provided on one side of the tube 2. 2A) is formed so that the reaction gas can be injected into the tube 2. The other end end opposite to the gas inlet 2A is opened so that a plurality of wafers W loaded on the boat 8 can enter and exit through the opening 2B, and the opening 2B is an outlet ( It is comprised so that it may open and close by operation of the shutter 9 which has 9A).
이와 같이 구성된 종래의 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로는 먼저, 셔터(9)가 상향으로 작동하면서 튜브(2)의 개방부(2B)가 개방된다. 그런 후에는 개방부(2B)를 통해서 웨이퍼 W가 적재된 보트(8)가 튜브(2) 내부로 인입되고, 다시 셔터(9)가 하강하면서 튜브(2)의 개방부(2B)를 폐쇄시키게 되며, 이러한 상태에서 이미 부분적으로 산화막이 성장되어 있거나 전혀 성장되어 있지 않은 웨이퍼 W의 표면에 산화막을 입히는 공정을 수행하게 된다. 이를 위해서는 반응실(1) 내측면에 구비된 히팅코일(7)에 전원이 공급되어 반응실(1) 내부의 튜브(2)를 가열하게 되고, 일정온도에 도달하면 튜브(2)의 가스주입구(2A)를 통해 반응가스가 주입됨으로써 확산이 진행되도록 하고 있다.In the conventional horizontal wafer diffusion furnace configured as described above, first, the opening 2B of the tube 2 is opened while the shutter 9 is operated upward. Thereafter, the boat 8 loaded with the wafer W is introduced into the tube 2 through the opening 2B, and the shutter 9 is lowered to close the opening 2B of the tube 2. In this state, a process of coating an oxide film on the surface of the wafer W in which the oxide film is partially grown or not grown at all is performed. To this end, power is supplied to the heating coil 7 provided on the inner surface of the reaction chamber 1 to heat the tube 2 inside the reaction chamber 1, and when a certain temperature is reached, the gas inlet of the tube 2 is reached. The reaction gas is injected through 2A to allow diffusion to proceed.
그러나, 이러한 종래의 횡형 확산로의 경우는 여러 가지의 문제점을 가지고 있다.However, such a conventional horizontal diffusion path has various problems.
먼저, 튜브의 일측 가스주입구에서 타측 배출구로 흐르는 반응가스에 의한 웨이퍼 표면의 산화막 두께가 튜브 내부의 보트에 적재된 웨이퍼들의 로딩위치에 따라 서로 다르게 형성됨으로써 웨이퍼 산화막의 균일도가 저하되는 문제점이 있다. 즉, 도 1에서 볼 때, 반응가스가 주입되는 우측을 기준을 좌측으로 배치된 웨이퍼들의 산화막 두께가 서로 다르게 형성되어 웨이퍼들 간(Wafer To Wafer)의 균일도가 저하된다.First, the oxide film thickness of the wafer surface due to the reaction gas flowing from one gas inlet to the other outlet of the tube is formed differently according to the loading positions of the wafers loaded in the boat inside the tube, thereby decreasing the uniformity of the wafer oxide film. That is, as shown in FIG. 1, the oxide film thicknesses of the wafers arranged to the left with respect to the right side where the reaction gas is injected are different from each other, thereby decreasing uniformity between wafers.
또한, 튜브의 일측 가스주입구에서 타측 배출구로 배치된 웨이퍼들에 수직으로 반응가스가 흐르기 때문에 단위 웨이퍼에 있어서도 위치에 따라 형성되는 산화막의 두께가 달라져서 웨이퍼내(Wafer In Wafer) 균일도가 저하되는 문제점이 있다.In addition, since the reaction gas flows perpendicularly to the wafers disposed from one gas inlet to the other outlet of the tube, the thickness of the oxide film formed according to the position also changes in the unit wafer, thereby decreasing uniformity of wafer in wafers. have.
더욱이, 반응가스가 주입되는 가스주입구와 배출되는 배출구 사이의 거리가 길기 때문에 반응로 내의 압력이 불안정하며, 가스흐름이 불안정하다는 문제를 항상 내포하고 있다.Furthermore, since the distance between the gas inlet through which the reaction gas is injected and the outlet through which the reaction gas is injected is long, the pressure in the reactor is unstable, and the gas flow is always unstable.
따라서, 본 발명의 목적은 확산로 내에 배치되는 웨이퍼들 간(Wafer ToWafer)의 균일도를 향상시키는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to improve the uniformity of wafer to wafers disposed in the diffusion path.
본 발명의 다른 목적은 배치된 각각의 웨이퍼들에 있어서 웨이퍼내(Wafer In Wafer) 균일도를 향상시키는데 있다.Another object of the present invention is to improve the uniformity of Wafer In Wafer in each of the disposed wafers.
본 발명의 또 다른 목적은 반응가스가 분사되는 위치와 배출되는 위치 사이의 거리를 짧게 하여 반응로 내의 압력을 안정화시키며, 가스흐름을 안정시키는데 있다.Still another object of the present invention is to shorten the distance between the position at which the reaction gas is injected and the position at which the reaction gas is discharged to stabilize the pressure in the reactor and to stabilize the gas flow.
본 발명의 다른 목적들과 특징은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.Other objects and features of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described below.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional horizontal diffusion path for semiconductor wafer manufacturing.
도 2는 본 발명에 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a lateral diffusion path for manufacturing a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
도 4는 본 발명에 적용되는 배출공의 일실시예를 보여주는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing one embodiment of the discharge hole applied to the present invention.
본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 웨이퍼들을 장착한 보우트를 수용하며 내부에 공급되는 반응가스를 이용하여 상기 웨이퍼들의 표면에 기상반응을 수행하는 공정튜브를 구비한 횡형 확산로에 있어서, 상기 공정튜브내 보우트의 상부에 위치하며, 상기 웨이퍼들에 대응하는 복수개의 분사노즐이 형성된 2개 이상의 분사노즐로드가 상기 웨이퍼의 에지로부터 일정간격으로, 동일한 회전각으로 설치된 분사노즐로드부와; 상기 공정튜브내의 보우트의 하부에 위치하고, 상기 복수개의 분사노즐들에 대응하여 상기 웨이퍼의 직경에 대응하는 길이를 갖는 슬롯 형태로 이루어지는 복수개의 배출공과, 상기 각각의 배출공의 에지로부터 통합 배출채널 방향으로 일정 높이로 돌출부가 형성되어 반응이 완료된 가스를 배출하는 통합 배출채널을 포함하는 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로가 개시된다.According to an embodiment of the present invention, in the horizontal diffusion path having a process tube for receiving a boat equipped with a plurality of wafers and performing a gas phase reaction on the surface of the wafers using a reaction gas supplied therein, Two or more injection nozzle rods disposed on the boat in the process tube, the two or more injection nozzle rods having a plurality of injection nozzles corresponding to the wafers formed at a predetermined interval from the edge of the wafer; A plurality of discharge holes located in a lower portion of the boat in the process tube and formed in a slot shape having a length corresponding to the diameter of the wafer corresponding to the plurality of injection nozzles, and an integrated discharge channel direction from an edge of each discharge hole; Thus, a horizontal diffusion path for manufacturing a semiconductor wafer including an integrated discharge channel for discharging a gas at which a protrusion is formed at a predetermined height to discharge a reaction is disclosed.
배출공들은 웨이퍼들 사이에 대응하여 형성될 수 있다.The discharge holes may be formed correspondingly between the wafers.
바람직하게 분사노즐로드는 3개 설치된다. 또한, 분사노즐로드들은 인입단에서 통합되거나 분리되어 구성될 수 있다.Preferably, three injection nozzle rods are installed. In addition, the injection nozzle rods may be integrated or separated at the inlet end.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다. 편의상 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 표시한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. For convenience, the same components as in the prior art are denoted by the same reference numerals.
도 2는 본 발명에 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 배출공의 일실시예를 보여주는 사시도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a lateral diffusion path for manufacturing a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of Figure 2, Figure 4 is applied to the present invention Is a perspective view showing one embodiment of the discharge hole.
도 2를 참조하면, 전후방으로 관통된 원통체로 된 반응실(1) 내부에 석영으로 된 공정튜브(process tube)(2)가 수평방향으로 구비되어 있고, 공정튜브(2)의 양단은 한 쌍의 지지부재(3)(4)에 의해서 반응실(1)에 고정 및 지지되도록 구성되어 있다.2, a process tube 2 made of quartz is provided in a horizontal direction inside a reaction chamber 1 made of a cylindrical body penetrating back and forth, and both ends of the process tube 2 are paired. It is configured to be fixed and supported by the reaction chamber (1) by the support members (3) (4).
그리고, 지지부재(3)(4)에는 바깥쪽으로 향하도록 장착홈(3A)(4A)이 형성되어 있고, 장착홈(3A)(4A)에는 연질제로 된 칼라(Collar)(5)(6)가 튜브(2)의 외측으로부터 끼워져서 반응시 지지부재(3)(4)와 튜브(2) 사이의 틈새를 통해서 반응실(1) 내부의 열이 외부로 빠져나가지 못하도록 밀폐하도록 구성되어 있다.In the support members 3 and 4, mounting grooves 3A and 4A are formed to face outwards, and the mounting grooves 3A and 4A are made of soft collars 5 and 6, respectively. Is inserted from the outside of the tube (2) so that the heat inside the reaction chamber (1) through the gap between the support member (3) (4) and the tube (2) during the reaction is configured to be sealed.
또한, 반응실(1)의 내측면에는 히팅코일(heating coil)(7)이 구비되어 전원 공급에 의해서 반응실(1) 내부를 가열하도록 구성되어 있고, 일측단부는 개방되어져 이 개방부(2B)를 통해서 보트(8)에 적재된 다수 매의 웨이퍼 W가 출입할 수 있도록 되어 있고, 개방부(2B)는 배출구(9A)를 갖는 셔터(Shutter)(9)의 작동에 의해서 개폐되도록 구성되어 있다.In addition, a heating coil 7 is provided on the inner side of the reaction chamber 1 so as to heat the inside of the reaction chamber 1 by supplying power, and one end thereof is opened to open the opening 2B. A plurality of wafers W loaded on the boat 8 can enter and exit through the opening, and the opening portion 2B is configured to be opened and closed by the operation of the shutter 9 having the discharge opening 9A. have.
본 발명에 따르면, 공정튜브(2)내 보우트(8)의 상부에 적어도 하나 이상의 분사노즐로드(10)가 설치된다. 분사노즐로드(10)에는 웨이퍼들 W에 대응하는 복수개의 분사노즐들(12)이 형성된다.According to the invention, at least one injection nozzle rod 10 is provided on top of the boat 8 in the process tube 2. In the injection nozzle rod 10, a plurality of injection nozzles 12 corresponding to the wafers W are formed.
바람직하게, 분사노즐로드(10)는 적어도 2개 이상이 웨이퍼의 에지로부터 일정간격으로 동일한 회전각으로 설치되며, 도 3을 참조하면, 더욱 바람직하게 3개의 분사노즐로드(10)가 보우트(8)의 상부에 일정한 회전각으로 방사상으로 설치된다.Preferably, at least two injection nozzle rods 10 are installed at the same rotational angle at regular intervals from the edge of the wafer. Referring to FIG. 3, more preferably, three injection nozzle rods 10 are provided with the bolt 8. On the top of) is installed radially with a constant rotation angle.
분사노즐로드들(10)은 인입단에서 통합되어 동일한 주입량으로 웨이퍼에 보다 고르게 주입하거나, 별도로 구성하여 서로 다른 반응가스를 동시에 주입하도록 할 수 있다.The injection nozzle rods 10 may be integrated at the inlet end and more evenly injected into the wafer with the same injection amount, or may be separately configured to simultaneously inject different reaction gases.
또한, 본 발명에 따르면, 공정튜브내 보우트의 하부에는 복수개의 분사노즐들(12)에 대응하여 복수개의 배출공들(22)이 형성되어 반응이 완료된 가스를 배출하는 통합 배출채널(20)이 형성된다.In addition, according to the present invention, a plurality of discharge holes 22 are formed in the lower portion of the boat in the process tube corresponding to the plurality of injection nozzles 12 to discharge the gas in which the reaction is completed. Is formed.
바람직하게, 배출공들(22)은 웨이퍼들 사이에 대응하여 형성될 수 있으며, 배출공(22)의 에지로부터 통합 배출채널(20)로 일정 높이의 돌출부(22a)를 형성하여 배출공(22)을 통과한 반응가스가 배출압에 의해 배출공 근처에서 교란을 발생하여 공정튜브 내부에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.Preferably, the discharge holes 22 may be formed correspondingly between the wafers, and the protrusions 22a having a predetermined height may be formed from the edge of the discharge hole 22 to the integrated discharge channel 20 to discharge holes 22. Reaction gas passing through) may be disturbed by the discharge pressure near the discharge hole to minimize the influence on the inside of the process tube.
도 4를 참조하면, 일실시예로, 배출공(22)은 웨이퍼의 직경에 대응하는 길이를 갖는 슬롯의 형태로 형성되어 분사노즐(12)로부터 분산되는 반응가스가 형성하는 층류(laminar flow)를 교란없이 배출되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 4, in one embodiment, the discharge hole 22 is formed in the form of a slot having a length corresponding to the diameter of the wafer to form a laminar flow formed by the reaction gas dispersed from the injection nozzle 12. Can be discharged without disturbing.
이하, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 확산로의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the diffusion furnace of the present invention having such a configuration will be described.
셔터(9)가 상향으로 작동하면서 튜브(2)의 개방부(2B)가 개방된다. 그런 후에는 개방부(2B)를 통해서 웨이퍼 W가 적재된 보트(8)가 튜브(2) 내부로 인입되고, 다시 셔터(9)가 하강하면서 튜브(2)의 개방부(2B)를 폐쇄시키게 되는데, 이때 배출구(9A)와 통합 배출채널(20)의 배출구를 일치시킨다.The opening 2B of the tube 2 is opened while the shutter 9 operates upward. Thereafter, the boat 8 loaded with the wafer W is introduced into the tube 2 through the opening 2B, and the shutter 9 is lowered to close the opening 2B of the tube 2. At this time, the outlet (9A) and the outlet of the integrated outlet channel 20 to match.
이어, 반응실(1) 내측면에 구비된 히팅코일(7)에 전원이 공급되어 반응실(1) 내부의 공정튜브(2)를 가열하게 되고, 일정온도에 도달하면 공정튜브(2) 내부로 연장된 분사노즐로드(10)를 통하여 반응가스가 주입된다. 이때, 상기한 바와 같이, 분사노즐로드들(10)은 인입단에서 통합되어 동일한 주입량으로 웨이퍼에 보다 고르게 주입하거나, 별도로 구성하여 서로 다른 반응가스를 동시에 주입하도록 할 수 있다.Subsequently, power is supplied to the heating coil 7 provided on the inner surface of the reaction chamber 1 to heat the process tube 2 inside the reaction chamber 1, and when the temperature reaches a predetermined temperature, the process tube 2 inside Reaction gas is injected through the injection nozzle rod 10 extended to the. In this case, as described above, the injection nozzle rods 10 may be integrated at the inlet end and injected more evenly into the wafer with the same injection amount, or may be separately configured to simultaneously inject different reaction gases.
주입된 반응가스는 분사노즐로드(10)에 형성된 분사노즐들(12)을 통하여 분사되어 하부에 위치하는 웨이퍼에 제공된다. 이때, 반응가스가 분사되는 분사노즐들(12)을 웨이퍼에 대응하여 수직상으로 위치시킴으로서 웨이퍼 전체에 균일하게 인가되므로서 웨이퍼 간(Wafer To Wafer)의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있다. 더욱이, 각각의 웨이퍼에 대해서 복수 개의 분사노즐로드로부터 분사되는 반응가스에 의해 층류를 형성함으로서 웨이퍼 전면에서 균일한 기상반응을 수행할 수 있다.The injected reaction gas is injected through the injection nozzles 12 formed in the injection nozzle rod 10 and is provided to the wafer positioned below. In this case, by uniformly applying the injection nozzles 12 into which the reaction gas is injected in a vertical direction corresponding to the wafer, uniformity of wafer to wafer may be improved. Furthermore, by forming laminar flow by the reaction gases injected from the plurality of injection nozzle rods for each wafer, it is possible to perform a uniform gas phase reaction on the entire surface of the wafer.
웨이퍼 표면상에서의 기상반응에 제공되는 반응가스는 기상반응이 완료된후, 하부에 형성된 배출공(22)을 통하여 통합 배출채널(20)로 집합한 후 배출구After the gas phase reaction is completed, the reaction gas provided for the gas phase reaction on the wafer surface is collected in the integrated discharge channel 20 through the discharge hole 22 formed in the lower part, and then discharged.
(9A)를 통하여 배출된다.It is discharged through 9A.
이때, 상기한 바와 같이, 슬롯 형태의 배출공(22)은 길이방향으로 길게 형성되어 분사노즐(12)로부터 분산되는 반응가스 층류(laminar flow)를 큰 교란없이 배출되도록 한다. 또한, 배출공(22)의 에지로부터 통합 배출채널(20)로 일정 높이로 형성된 돌출부(22a)는 배출공의 공정튜브 측에 배출압에 의한 반응가스의 교란이 발생하지 않도록 한다.At this time, as described above, the slot-shaped discharge hole 22 is formed long in the longitudinal direction so that the reaction gas laminar flow dispersed from the injection nozzle 12 is discharged without great disturbance. In addition, the protrusion 22a formed at a predetermined height from the edge of the discharge hole 22 to the integrated discharge channel 20 prevents disturbance of the reaction gas due to the discharge pressure on the process tube side of the discharge hole.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 서술하였으나, 당업자의 수준에서 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변경을 가할 수 있으며, 이는 본 발명의 범주에 속한다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention at the level of those skilled in the art, which is within the scope of the present invention.
예를 들어, 통합 배출채널에 형성되는 배출공의 크기와 형상 및 개수는 공정조건에 따라 적절하게 변형하여 적용할 수 있다. 또한, 분사노즐로드의 개수, 분사노즐의 개수 및 사이즈 또는 반응가스의 주입방향 등에 대해서도 적절한 변경이 가능하다.For example, the size, shape and number of discharge holes formed in the integrated discharge channel may be appropriately modified according to the process conditions. In addition, the number of injection nozzle rods, the number and size of injection nozzles, the injection direction of the reaction gas, etc. can be changed as appropriate.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 여러 가지의 이점을 갖는다.As described above, the present invention has various advantages.
먼저, 반응가스가 분사되는 분사노즐들을 웨이퍼에 대응하여 수직상으로 위치시킴으로서 웨이퍼 전체에 균일하게 인가되므로서 웨이퍼 간(Wafer To Wafer)의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있다. 이와 함께 종래의 동일사이즈의 확산로에비하여 보우트의 길이를 길게 할 수 있다.First, the uniformity of the wafer-to-wafer may be improved by uniformly applying the injection nozzles to which the reaction gas is injected vertically in correspondence with the wafer. In addition, the length of the boat can be lengthened as compared with the conventional diffusion furnace of the same size.
더욱이, 각각의 웨이퍼에 대해서 복수 개의 분사노즐로드로부터 분사되는 반응가스에 의해 층류(laminar flow)를 형성함으로서 웨이퍼 전면에서의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 이와 함께 웨이퍼 막 파티클제어를 용이하게 할 수 있다.Furthermore, by forming laminar flow by reaction gases injected from a plurality of injection nozzle rods for each wafer, uniformity at the front of the wafer can be improved, and wafer film particle control can be facilitated. .
또한, 반응가스가 분사되는 위치와 배출되는 위치 사이의 거리를 짧게 하여 반응로 내의 압력을 안정화시키며, 가스흐름을 안정시킬 수 있다.In addition, the distance between the position where the reaction gas is injected and the position where the reaction gas is discharged may be stabilized and the gas flow may be stabilized.
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