KR100536586B1 - Boat for a semiconductor device fabrication apparatus - Google Patents

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KR100536586B1 KR10-1999-0001161A KR19990001161A KR100536586B1 KR 100536586 B1 KR100536586 B1 KR 100536586B1 KR 19990001161 A KR19990001161 A KR 19990001161A KR 100536586 B1 KR100536586 B1 KR 100536586B1
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정이 수행되는 공정 챔버로 일군의 반도체 웨이퍼들을 로딩시키기 위한 반도체 제조 장치의 보우트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 보우트는 일군의 반도체 웨이퍼들과 모니터링 웨이퍼들 그리고 더미 웨이퍼들이 적재되는 복수개의 슬롯들이 형성된 반도체 제조 장치의 보우트에 있어서: 더미 웨이퍼들이 적재되는 슬롯들상에 형성되는 그리고 공정 진행시 공정 가스를 여과하고 공정 가스의 불안정에 의한 일군의 반도체 웨이퍼들의 균일성 저하를 방지하기 위한 필터들을 포함하되; 필터들은 더미 웨이퍼와 동일한 형상으로 이루어진다.The present invention relates to a boat of a semiconductor manufacturing apparatus for loading a group of semiconductor wafers into a process chamber in which a semiconductor manufacturing process is performed, wherein the boat according to the present invention is loaded with a group of semiconductor wafers, monitoring wafers and dummy wafers. A boat of a semiconductor manufacturing apparatus in which a plurality of slots is formed: forming a dummy wafer on slots to be loaded and filtering a process gas during a process and preventing uniformity of a group of semiconductor wafers due to instability of the process gas Including filters for; The filters have the same shape as the dummy wafer.

Description

반도체 제조 장치의 보우트{BOAT FOR A SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION APPARATUS} BOOT FOR A SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION APPARATUS}

본 발명은 반도체 제조 공정이 수행되는 공정 챔버로 일군의 반도체 웨이퍼들을 로딩시키기 위한 반도체 제조 장치의 보우트에 관한 것이다.The present invention relates to a boat of a semiconductor manufacturing apparatus for loading a group of semiconductor wafers into a process chamber in which a semiconductor manufacturing process is performed.

반도체 제조 공정중 웨이퍼상에 디바이스를 만드는 FAB부분에 속하는 확산(diffusion), 화학기상증착(CVD) 공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼를 로딩하기 위한 보우트를 필요로 하게 된다. 보우트의 형상에는 수직, 수평 타입등 여러 가지가 있다. In order to proceed with the diffusion and chemical vapor deposition (CVD) processes belonging to the FAB portion of the semiconductor manufacturing process, a boat for loading the wafer is required. There are many types of boats, vertical and horizontal.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 보우트에는 일군의 생산 웨이퍼들(products wafers)과, 모니터링 웨이퍼(monitoring wafer) 그리고 더미 웨이퍼(dummy wafer)가 적재된다. 상기 더미 웨이퍼는 상기 일군의 생산 웨이퍼들 전,후부분에 위치된다. 상기 더미 웨이퍼는 공정 진행시 발생할 수 있는 파티클들이 상기 생산 웨이퍼들을 오염시키는 것을 차단하는 역할과, 공정 가스유입 및 방출시 공정 가스량의 불안정에 의한 생산 웨이퍼들의 균일성 저하를 최소화하기 위한 중요한 역할을 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the boat is loaded with a group of products wafers, a monitoring wafer and a dummy wafer. The dummy wafer is placed before and after the group of production wafers. The dummy wafer serves to block particles that may occur during the process from contaminating the production wafers, and plays an important role in minimizing the uniformity of the production wafers due to instability of the process gas volume during process gas inflow and discharge. .

그러나 ,이러한 더미 웨이퍼는 공정이 진행될 때마다 그 표면에 막질이 누적되게 되고, 그 누적된 막질은 파티클 발생의 원인이 되어 주변을 오염시키게 된다. 따라서 종래에는 이를 방지하기 위해 주기적으로 새 더미 웨이퍼로 교체하거나 또는 화학용액을 이용하여 그 표면에 누적된 막질을 제거한 후 다시 사용하고 있다. 그러나 더미 웨이퍼를 재생하여 사용하는 경우, 더미 웨이퍼 표면에 데미지를 줌으로 인하여 계속 사용하는 것에는 그 한계가 있었다. 따라서 일정한 주기를 정하여 불합격 처리를 하고 있다. 그 결과 많은 더미 웨이퍼 사용에 따른 재료비 부담이 발생되면서 생산 원가의 상승으로 이어지는 문제점이 있었다.However, such a dummy wafer has a film quality accumulated on its surface every time the process proceeds, and the accumulated film quality causes particle generation and contaminates the surroundings. Therefore, in order to prevent this, a new dummy wafer is periodically replaced or a film accumulated on the surface of the chemical solution is removed and then used again. However, when the dummy wafer is regenerated and used, there is a limit to continuing to use the dummy wafer due to damage on the dummy wafer surface. Therefore, a certain period is fixed and rejection processing is performed. As a result, a burden of material cost is generated due to the use of many dummy wafers, which leads to an increase in production cost.

이러한 문제점 이외에도 상기 더미 웨이퍼의 교환 주기를 놓치거나 또는 불량 더미 웨이퍼가 로딩됨으로 인한 파티클 발생 등으로 제품의 품질 저하를 야기할 수 있다. In addition to these problems, the quality of the product may be deteriorated due to missing the replacement cycle of the dummy wafer or generation of particles due to the loading of the defective dummy wafer.

따라서, 본 발명의 목적은 더미 웨이퍼에 누적된 막질로 인한 파티클 발생 가능성을 없앨 수 있는 새로운 형태의 반도체 제조 장치의 보우트를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a boat of a new type of semiconductor manufacturing apparatus that can eliminate the possibility of particle generation due to the film quality accumulated on the dummy wafer.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도에 제조 장치의 보우트는 일군의 반도체 웨이퍼들과 모니터링 웨이퍼들 그리고 더미 웨이퍼들이 적재되는 복수개의 슬롯들이 형성된 반도체 제조 장치의 보우트에 있어서: 상기 더미 웨이퍼들이 적재되는 슬롯들상에 형성되는 그리고 공정 진행시 공정 가스를 여과하고 공정 가스의 불안정에 의한 상기 일군의 반도체 웨이퍼들의 균일성 저하를 방지하기 위한 필터들을 포함하되; 상기 필터들은 상기 더미 웨이퍼와 동일한 형상으로 이루어진다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a boat of a manufacturing apparatus on a peninsula is a boat of a semiconductor manufacturing apparatus having a plurality of slots in which a group of semiconductor wafers, monitoring wafers and dummy wafers are loaded: Filters formed on the slots into which the dummy wafers are loaded and for filtering the process gas during the process and preventing the uniformity of the group of semiconductor wafers from deteriorating due to instability of the process gas; The filters have the same shape as the dummy wafer.

이와 같은 본 발명에서 상기 보우트는 수직 또는 수평 타입으로 이루어질 수 있다.In the present invention as described above the boat can be made in a vertical or horizontal type.

이와 같은 본 발명에서 상기 필터는 상기 보우트와 동일한 재질 또는 이종재질로 이루어질 수 있다.In the present invention as described above, the filter may be made of the same material or different materials as the boat.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3a 내지 도 4b를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3A to 4B. In the drawings, the same reference numerals are given to components that perform the same function.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 수평 보우트를 보여주는 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 수평 보우트에 일군의 반도체 웨이퍼들이 적재된 상태를 보여주는 수평 보우트의 측면도이다. 3A is a perspective view showing a horizontal boat according to an embodiment of the present invention. 3B is a side view of the horizontal boat showing a state in which a group of semiconductor wafers are loaded in the horizontal boat shown in FIG. 3A.

도 3a을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수평 보우트(10)는 보우트 바디(12)와, 슬롯들(14) 그리고 필터들(16)로 크게 이루어진다. Referring to FIG. 3A, a horizontal boat 10 according to an embodiment of the present invention is largely comprised of a boat body 12, slots 14, and filters 16.

도 3b에서 보여주는 바와 같이, 상기 필터들(16)은 일군의 반도체 웨이퍼(50)들이 적재되는 슬롯들(14)의 전,후 부분에 형성된다. 상기 필터들은 보우트의 사이즈 및 그 용도에 따라 적어도 하나이상 형성될 수 있다. 상기 필터들(16)은 열산화, 확산 또는 화학기상증착 공정이 진행되는 챔버에서 공정 가스의 유입 및 방출시에 발생할 수 있는 파티클들을 여과하는 기능을 갖으며, 또한, 공정 가스 유입 초기 및 방출 부분의 가스량 불안정에 의한 반도체 웨이퍼의 두께, 농도의 균일성(uniformity) 향상을 위해 사용되는 더미 웨이퍼의 기능을 대신 수행하게 된다. 따라서, 상기 필터들(16)은 더미 웨이퍼와 유사한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따른 수평 보우트(10)의 슬롯들(14)에는 도 3b에서 보여주는 바와 같이, 모니터링 웨이퍼(40;공정 진행 결과를 확인하기 위한 웨이퍼)들과 일군의 반도체 웨이퍼(50)들이 적재된다.As shown in FIG. 3B, the filters 16 are formed before and after the slots 14 in which the group of semiconductor wafers 50 are loaded. At least one filter may be formed according to the size of the boat and its use. The filters 16 have a function of filtering particles that may occur during the inflow and outflow of process gas in a chamber undergoing a thermal oxidation, diffusion or chemical vapor deposition process, and also the process gas inlet initial and discharge portions. The function of the dummy wafer used to improve the uniformity of the thickness and concentration of the semiconductor wafer due to the gas amount instability is instead performed. Thus, the filters 16 preferably have a shape similar to the dummy wafer. In the slots 14 of the horizontal boat 10 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3B, a monitoring wafer 40 (a wafer for checking a process progress result) and a group of semiconductor wafers 50 are provided. Is loaded.

예컨대, 상기 수평 보우트(10)에는 요람형, 평판형, 레일형등 다양한 형태가 있다. 여기에서는 평판형 수평 보우트를 일 예로 들어 본 발명을 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이 예에서만 한정되는 것이 아니라는 것을 유의해야 한다.For example, the horizontal boat 10 has a variety of forms such as cradle type, flat type, rail type. Herein, the present invention has been described using a flat horizontal boat as an example. However, it should be noted that the present invention is not limited only to this example.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 보우트 및 그 수직 보우트에 반도체 웨이퍼들이 적재된 상태를 보여주는 도면들이다. 4A and 4B are views illustrating a vertical boat and a state in which semiconductor wafers are loaded in the vertical boat according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 보우트(20)는 상판(22a), 하판(22b), 고정바들(24), 슬롯들(26) 그리고 필터들(28)로 크게 이루어진다.4A and 4B, the vertical boat 20 according to another embodiment of the present invention includes an upper plate 22a, a lower plate 22b, fixing bars 24, slots 26, and filters 28. Is made large.

상기 보우트(20)는 단부 지지체와 고정바들(24)로 구성된다. 상기 단부 지지체는 일정한 거리를 유지하는 상판(22a)과 하판(22b)으로 이루어진다. 상기 고정바들(24)의 양단들은 상기 상판(22a)과 하판(22b)에 각각 고정된다. 도 4a를 참조하면, 수직 보우트(20)는 4개의 고정바들(24)을 구비하고 있다. 하지만, 상기 수직 보우트(20)는 2개, 3개 또는 그 이상의 고정바들을 구비할 수 있다. 이 4개의 고정바들(24)에는 일정한 간격을 두고 동일선 상에 슬롯들(26)이 형성되어 있다. 이 슬롯(26)은 반도체 웨이퍼(10)가 끼워지도록 소정의 폭과 깊이로 형성된다. The boat 20 is composed of an end support and fixing bars 24. The end support consists of an upper plate 22a and a lower plate 22b for maintaining a constant distance. Both ends of the fixing bars 24 are fixed to the upper plate 22a and the lower plate 22b, respectively. Referring to FIG. 4A, the vertical boat 20 includes four fixing bars 24. However, the vertical boat 20 may have two, three or more fixing bars. The four fixing bars 24 have slots 26 formed on the same line at regular intervals. This slot 26 is formed with a predetermined width and depth so that the semiconductor wafer 10 can be fitted.

한편, 도 4b에서 보여주는 바와 같이 상기 필터들(28)은 일군의 반도체 웨이퍼(50)들이 적재되는 슬롯들(26)의 상,하 부분에 형성된다. 상기 필터들(28)은 열산화, 확산 또는 화학기상증착 공정이 진행되는 챔버에서 공정 가스의 유입 및 방출시에 발생할 수 있는 파티클들을 여과하는 기능을 갖으며, 또한, 공정 가스 유입 초기 및 방출 부분의 가스량 불안정에 의한 반도체 웨이퍼의 두께, 농도의 균일성(uniformity) 향상을 위해 사용되는 더미 웨이퍼의 기능을 대신 수행하게 된다. 따라서, 상기 필터들(28)은 더미 웨이퍼와 유사한 형상을 갖는 것이 바람직하다. Meanwhile, as shown in FIG. 4B, the filters 28 are formed at upper and lower portions of the slots 26 in which the group of semiconductor wafers 50 are loaded. The filters 28 have a function of filtering particles that may occur upon inflow and outflow of process gas in a chamber undergoing thermal oxidation, diffusion, or chemical vapor deposition processes, and also in the initial and inlet portion of process gas inlet. The function of the dummy wafer used to improve the uniformity of the thickness and concentration of the semiconductor wafer due to the gas amount instability is instead performed. Thus, the filters 28 preferably have a shape similar to the dummy wafer.

본 발명의 실시예에 따른 수직 보우트(20)의 슬롯들(26)에는 도 4b에서 보여주는 바와 같이, 모니터링 웨이퍼(40;고정 진행 결과를 확인하기 위한 웨이퍼)들과 일군의 반도체 웨이퍼(50)들이 적재된다.In the slots 26 of the vertical boat 20 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4B, a monitoring wafer 40 (a wafer for confirming a fixed progress result) and a group of semiconductor wafers 50 are provided. Is loaded.

본 발명에 따른 보우트의 필터들은 보우트와 동종 또는 이종 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The filters of the boat according to the invention are preferably made of the same or different materials as the boat.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 더미 웨이퍼가 필요없기 때문에 더미 웨이퍼의 사용으로 인한 재료비 부담을 줄일 수 있고, 더미 웨이퍼 표면에 누적된 막질로 인한 파티클 발생 가능성을 없앨 수 있어 반도체 웨이퍼의 수율 및 품질 향상을 기대할 수 있다. 또한, 사용한 더미 웨이퍼의 재생을 위한 추가 공정이 필요없으며, 더미 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위한 공정 타임 감소로 생산성 향상을 도모할 수 있다.By applying the present invention, since the dummy wafer is not required, the material cost burden due to the use of the dummy wafer can be reduced, and the possibility of particle generation due to the film quality accumulated on the dummy wafer surface can be eliminated, thereby improving the yield and quality of the semiconductor wafer. You can expect. In addition, there is no need for an additional process for regenerating the used dummy wafer, and productivity can be improved by reducing the process time for loading and unloading the dummy wafer.

도 1은 종래 반도체 제조 공정에서 일반적으로 사용하고 있는 수평 보우트를 보여주는 사시도;1 is a perspective view showing a horizontal boat generally used in the conventional semiconductor manufacturing process;

도 2는 일군의 반도체 웨이퍼들과 더미 웨이퍼들이 적재된 상태를 보여주는 종래 수평 보우트의 측면도;2 is a side view of a conventional horizontal boat showing a state where a group of semiconductor wafers and dummy wafers are loaded;

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 수평 보우트의 사시도;3A is a perspective view of a horizontal boat in accordance with an embodiment of the present invention;

도 3b는 일군의 반도체 웨이퍼들이 적재된 상태를 보여주는 수평 보우트의 측면도;3B is a side view of a horizontal boat showing a state in which a group of semiconductor wafers are loaded;

도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 보우트의 사시도;4A is a perspective view of a vertical boat in accordance with another embodiment of the present invention;

도 4b는 일군의 반도체 웨이퍼들이 적재된 상태를 보여주는 수직 보우트의 측면도이다. 4B is a side view of a vertical boat showing a state in which a group of semiconductor wafers are loaded.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of the drawing

10 : 수평 보우트12 : 보우트 바디10: horizontal boat 12: boat body

14 : 슬롯16 : 필터14 slot 16: filter

20 : 수직 보우트22a : 상판20: vertical boat 22a: top plate

22b : 하판24 : 고정바22b: lower plate 24: fixed bar

26 : 슬롯28 : 필터26: slot 28: filter

40 : 모니터링 웨이퍼50 : 반도체 웨이퍼 40: monitoring wafer 50: semiconductor wafer

Claims (3)

일군의 반도체 웨이퍼들과 모니터링 웨이퍼들 그리고 더미 웨이퍼들이 적재되는 복수개의 슬롯들이 형성된 반도체 제조 장치의 보우트에 있어서:In a boat of a semiconductor manufacturing apparatus having a plurality of slots in which a group of semiconductor wafers, monitoring wafers and dummy wafers are loaded: 상기 더미 웨이퍼들이 적재되는 슬롯들상에 형성되는 그리고 공정 진행시 공정 가스를 여과하고 공정 가스의 불안정에 의한 상기 일군의 반도체 웨이퍼들의 균일성 저하를 방지하기 위한 필터들을 포함하되;Filters formed on the slots into which the dummy wafers are loaded and for filtering process gas during processing and preventing the uniformity of the group of semiconductor wafers from deteriorating due to instability of the process gas; 상기 필터들은 상기 더미 웨이퍼와 동일한 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 보우트. And said filter is formed in the same shape as said dummy wafer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보우트는 수직 또는 수평 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 보우트.And wherein said boat is of a vertical or horizontal type. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터는 상기 보우트와 동일한 재질 또는 이종재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 보우트.The filter is a boat of the semiconductor manufacturing apparatus, characterized in that made of the same material or different materials as the boat.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10041170B2 (en) 2015-09-21 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Dummy wafer, thin-film forming method, and method of fabricating a semiconductor device using the same

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