KR100858700B1 - Heating Apparatus for Batch Type Furnace - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 배치식 열처리를 수행하기 위하여 상하로 복수의 가열영역이 형성된 반응챔버에서 그 입구에 이웃된 하부가열영역의 급격한 온도변화에 대응하며, 히터의 손상시 그 교체가 간편한 배치방식 반응챔버의 히팅장치가 제공된다.In the present invention, in order to perform a batch heat treatment, a reaction chamber in which a plurality of heating zones are formed up and down corresponds to a sudden temperature change of a lower heating zone adjacent to the inlet, and when the heater is damaged, the batch reaction chamber is easy to replace. A heating device is provided.

이를 위한 본 발명은 배치방식의 종형열처리 반응챔버에서 반응챔버의 입구에 위치되는 하부 가열영역을 제외하고 상하로 구분된 복수의 가열영역을 따라 반응챔버의 외주를 포위하는 코일형상으로 전열선이 배치된 메인히터와, 상기 반응챔버의 입구인 하부가열영역에서 상기 입구에서의 온도변화에 대응하도록 설치된 열처리히터로 이루어진다.The present invention for this purpose is that the heating wire is arranged in a coil shape surrounding the outer periphery of the reaction chamber along the plurality of heating zones divided up and down except for the lower heating zone located at the inlet of the reaction chamber in the vertical heat treatment reaction chamber of the batch method It consists of a main heater and a heat treatment heater installed to correspond to the temperature change at the inlet in the lower heating region of the inlet of the reaction chamber.

여기서, 열처리히터는 칸탈히터 또는 램프히터 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 상기 칸탈히터가 적용되는 경우, 칸탈히터는 반응챔버의 외주를 따라 방사상의 복수의 구역으로 구분되어 교체가능하도록 설치된다.Here, the heat treatment heater may be any one of the Kanthal heater or the lamp heater. When the Kanthal heater is applied, the Kanthal heater is installed so as to be divided into a plurality of radial zones along the outer circumference of the reaction chamber.

램프히터가 적용될 경우, 종형의 반응챔버 외주를 포위하는 히팅블럭의 외주면을 따라 다수의 램프히터가 설치되어 이루어진다.When the lamp heater is applied, a plurality of lamp heaters are installed along the outer circumferential surface of the heating block surrounding the outer circumference of the vertical reaction chamber.

반도체, 기판, 배치방식, 반응챔버, 칸탈히터, 램프히터, 열충격, 열하중 Semiconductor, Substrate, Placement Method, Reaction Chamber, Kanthal Heater, Lamp Heater, Thermal Shock, Thermal Load

Description

배치식 반응챔버의 히팅장치{Heating Apparatus for Batch Type Furnace}Heating Apparatus for Batch Reaction Chamber {Heating Apparatus for Batch Type Furnace}

도 1a 은 배치방식의 열처리 공정이 포함되는 반도체 제조장치를 나타낸 개념설명도,1A is a conceptual diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus including a batch heat treatment process;

도 1b 는 종래 배치방식의 히팅장치를 나타낸 개념설명도,1B is a conceptual diagram illustrating a heating apparatus of a conventional arrangement method;

도 1c 는 종래 배치방식의 히팅장치에서 발생되는 문제점을 설명하기 위한 평면설명도,1C is a plan explanatory diagram for explaining a problem occurring in the conventional heating apparatus of the arrangement method;

도 2a 는 본 발명에 따른 히팅장치의 일실시예로서 칸탈히터가 적용된 것을 나타낸 개념설명도, Figure 2a is a conceptual diagram showing that the Kanthal heater is applied as an embodiment of the heating apparatus according to the present invention,

도 2b 는 본 발명에 따른 히팅장치의 일실시예로서 칸탈히터가 적용된 것을 나타낸 확대개념설명도,Figure 2b is an enlarged conceptual explanatory diagram showing that the Kanthal heater is applied as an embodiment of the heating apparatus according to the present invention,

도 3a 은 본 발명에 따른 히팅장치의 다른 실시예로서 램프히터가 적용된 것을 나타낸 개념설명도,Figure 3a is a conceptual diagram showing that the lamp heater is applied as another embodiment of the heating apparatus according to the present invention,

도 3a 은 본 발명에 따른 히팅장치의 다른 실시예로서 램프히터가 적용된 것을 나타낸 확대개념설명도이다.3A is an enlarged conceptual explanatory diagram showing a lamp heater applied as another embodiment of the heating apparatus according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

1 - 반응챔버, 2 - 보트,1-reaction chamber, 2-boat,

3 - 승강장치, 4-1~4-5, - 전열선,3-lifting device, 4-1 ~ 4-5,-heating wire,

5 - 히팅블럭, 6 - 인슐레이터,5-heating block, 6-insulator,

7 - 가변저항기, 10 - 메인히터,7-potentiometer, 10-main heater,

12 - 열처리히터, 14 - 칸탈히터,12-heat treatment heater, 14-Kanthal heater,

16 - 램프히터, 18 - 전원인가감지센서,16-lamp heater, 18-power sensor

20 - 컨트롤유니트, 22 - 경고수단,20-control unit, 22-warning means,

본 발명은 배치방식의 반도체 열처리장치 반응챔버에서 최하부에 설치되는 하부전열선의 손상에 대응하기 위한 배치방식 반응챔버의 히팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus of a batch type reaction chamber for coping with damage of a lower heating wire installed at the lowermost part of a batch type semiconductor heat treatment device reaction chamber.

일반적으로 반도체 제조공정 또는 이것이 응용되는 평판표시기판(LCD, PDP)등의 제조공정에는 다수의 열처리공정을 포함하고 있으며, 예를 들어 박막 증착공정이나 액티베이션공정 또는 결정화공정에는 열처리공정이 단위공정으로 포함되어 있다.In general, a semiconductor manufacturing process or a manufacturing process such as a flat panel display substrate (LCD, PDP) to which it is applied includes a plurality of heat treatment processes. For example, a heat treatment process is a unit process in a thin film deposition process, an activation process, or a crystallization process. Included.

일례로, 상기 열처리공정이 포함되는 박막형성의 대표적 방법으로 화학기상증착(CVD:Chemical Vapor Deposition)이 있으며, 이는 기체상태의 화합물을 가열된 모재표면에서 반응시켜 생성물을 모재표면에 증착시키는 방법으로, 특히 반도체나 이것이 응용되는 평판표시기판(예를 들어 LCD,PDP) 등의 생산공정에서는 매우 중요한 단위공정이다.For example, a typical method of thin film formation including the heat treatment process is chemical vapor deposition (CVD), which is a method of depositing a product on a substrate surface by reacting a gaseous compound on a heated substrate surface In particular, it is a very important unit process in the production process of semiconductors and flat panel display substrates (for example, LCD and PDP).

상기 박막의 미세구조와 성장결과는 성장계면위에서 핵생성과정과 표면확산 에 의해서 결정되고 기판온도, 반응기 압력, 가스조성에 의해서 영향을 받으며, 열처리나 후속공정에 의해 미세구조의 변화가 일어나는데, 그 변화는 박막의 특성에 직접적인 영향을 미치게 된다.The microstructure and growth results of the thin film are determined by the nucleation process and surface diffusion on the growth interface, and are affected by substrate temperature, reactor pressure, and gas composition, and microstructure changes occur by heat treatment or subsequent processes. The change has a direct effect on the properties of the thin film.

이에 따라 반도체 제조장치는 크게 공정공간을 제공하는 반응챔버와 이 반응챔버 내에서 열처리 환경을 조성하기 위한 히팅장치와 박막의 재료로서 기상의 소스가스를 공급하기 위한 가스공급장치로 이루어진다.Accordingly, the semiconductor manufacturing apparatus includes a reaction chamber that provides a process space, a heating device for creating a heat treatment environment within the reaction chamber, and a gas supply device for supplying a gaseous source gas as a thin film material.

예시도면 도 1 은 반도체 제조장치를 나타내고 있으며, 다수의 기판을 처리하기 위한 배치(Batch)방식의 공정장치를 나타내고 있다.Exemplary Drawings FIG. 1 shows a semiconductor manufacturing apparatus and shows a batch processing apparatus for processing a plurality of substrates.

반도체 기판(100)을 다량으로 탑재하기 위한 배치식의 보트(2)는 반응챔버(1)로의 투입을 위해 승강장치(3)가 포함되며, 보트로의 반도체 기판 로딩/언로딩을 위해 스테이션과는 엔드이펙터(로봇아암)로 매개되어 있다.The batch boat 2 for mounting a large amount of the semiconductor substrate 100 includes a hoisting apparatus 3 for input into the reaction chamber 1, and a station and a station for loading / unloading the semiconductor substrate into the boat. Is mediated by an end effector (robot arm).

이러한 배치식의 처리방식에 따라 다량의 반도체 기판의 열처리환경을 조성하기 위한 히팅장치로서, 도시된 것은 반응챔버(1)에서 배치형으로 투입된 다량의 반도체 기판을 열처리하기 위하여 반응챔버(1)에 코일형으로 권취된 전열선(4-1,~ 4-5)을 나타내고 있다.A heating apparatus for creating a heat treatment environment for a large amount of semiconductor substrates in accordance with the batch-type treatment method, and the drawing is shown in the reaction chamber 1 to heat-treat a large amount of semiconductor substrates introduced in a batch type from the reaction chamber 1. The heating wires 4-1 and 4-5 wound by the coil shape are shown.

히팅장치는 배치식의 기판 처리장치임에 따라 상하의 영역을 가열영역(T1,T2,T3,T4,T5)으로 구분하여 섹터별로 독립된 제어로서 구동되며, 단열재로 이루어진 히팅블럭(5)에 인슐레이터(6)를 통해 고정설치된다.Since the heating apparatus is a batch type substrate processing apparatus, the upper and lower regions are divided into heating regions (T1, T2, T3, T4, and T5) and driven as independent control for each sector. It is fixed through 6).

한편, 각 가열영역은 온도조절장치(가변저항기:7)를 통해 단계적인 발열이 수행되고, 반응챔버(1)를 통과한 복사파장에 의해 반응챔버 내부에 고온환경이 조 성된다.On the other hand, each heating zone is a step-by-step heat generation is performed through a temperature control device (variable resistor: 7), a high temperature environment is created inside the reaction chamber by the radiation wavelength passing through the reaction chamber (1).

그러나, 종래의 히팅장치는 특히 하부구역에서 전열선(4-5)의 단손이나 손상 및 변형이 발생된다는 문제점이 있다. 이것은 특히 반응챔버(1)의 입구인 최하부의 가열구역(T5)이 급격한 열변경 구역에 위치하여 열하중을 발생시키는 구역이기 때문이다.However, the conventional heating apparatus has a problem in that shortage, damage and deformation of the heating wires 4-5 occur especially in the lower region. This is because the lowermost heating zone T5, which is the inlet of the reaction chamber 1, is located in the abrupt heat change zone and generates heat load.

이때 발생되는 열하중은 전열선(4-5)을 따라 그 축방향 힘으로서 열팽창과 수축에 의한 열하중이나 비틀림 등이 발생되며, 그 내부 스트레스와 반복된 열하중은 결국 전열선(4-5)을 손상시키게 된다.The heat load generated at this time is the axial force along the heating wire 4-5, resulting in heat load or torsion due to thermal expansion and contraction, and the internal stress and repeated heat load eventually damage the heating wire 4-5. Let's go.

전열선의 손상은 변형과 단선으로 구분되며, 단선이 발생될 경우 하부영역으로의 가열을 수행할 수 없다.Damage to heating wire is divided into deformation and disconnection. If disconnection occurs, heating to the lower region cannot be performed.

변형은 도 1c 와 같이 특히 팽창이 발생될 때 히팅블럭(5)이 전열선(4-5)의 외주를 압박하고 있고 방사상으로 마련된 인슐레이터(6)가 각 개소를 지지하고 있으므로, 내부로 변형(팽창)이 발생되고 이것이 주름지게 굴곡되어 반응챔버(1)의 외주에 접촉되어, 반응챔버를 손상시키게 된다.Deformation is deformed inwardly because the heating block 5 presses the outer periphery of the heating wire 4-5 and the radially provided insulator 6 supports each point, especially when expansion occurs as shown in FIG. 1C. ) Is generated and it is bent corrugated to contact the outer circumference of the reaction chamber 1, thereby damaging the reaction chamber.

이러한 열하중에 의한 변형은 하부영역에 집중됨이 밝혀져 있으며, 이러한 하부영역의 손상에 의한 교체와 유지보수는 전체 장치의 신뢰성을 하락시키게 되는 문제점을 발생시키며, 결국 공정중단을 야기시키게 된다.It has been found that the deformation caused by the heat load is concentrated in the lower region, and the replacement and maintenance caused by the damage of the lower region causes a problem of lowering the reliability of the entire apparatus, which in turn causes a process interruption.

이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 배치식 열처리를 수행하기 위하여 상하로 복수의 가열영역이 형성된 반응챔버에서 그 입구에 이웃된 하부가열영역의 급격한 온도변화에 대응하며, 히터의 손상시 그 교체가 간편한 배치방식 반응챔버의 히팅장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in the reaction chamber in which a plurality of heating zones are formed up and down to perform a batch heat treatment, corresponding to the rapid temperature change of the lower heating zone adjacent to the inlet, It is an object of the present invention to provide a heating device of a batch reaction chamber that is easy to replace when damaged.

이를 위한 본 발명은 배치방식의 종형열처리 반응챔버에서 반응챔버의 입구에 위치되는 하부 가열영역을 제외하고 상하로 구분된 복수의 가열영역을 따라 반응챔버의 외주를 포위하는 코일형상으로 전열선이 배치된 메인히터와, 상기 반응챔버의 입구인 하부가열영역에서 상기 입구에서의 온도변화에 대응하도록 설치된 열처리히터로 이루어진다.The present invention for this purpose is that the heating wire is arranged in a coil shape surrounding the outer periphery of the reaction chamber along the plurality of heating zones divided up and down except the lower heating zone located at the inlet of the reaction chamber in the vertical heat treatment reaction chamber of the batch method It consists of a main heater and a heat treatment heater installed to correspond to the temperature change at the inlet in the lower heating region of the inlet of the reaction chamber.

여기서, 열처리히터는 칸탈히터 또는 램프히터 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 상기 칸탈히터가 적용되는 경우, 칸탈히터는 반응챔버의 외주를 따라 방사상의 복수의 구역으로 구분되어 교체가능하도록 설치된다.Here, the heat treatment heater may be any one of the Kanthal heater or the lamp heater. When the Kanthal heater is applied, the Kanthal heater is installed so as to be divided into a plurality of radial zones along the outer circumference of the reaction chamber.

램프히터가 적용될 경우, 종형의 반응챔버 외주를 포위하는 히팅블럭의 외주면을 따라 다수의 램프히터가 설치되어 이루어진다.When the lamp heater is applied, a plurality of lamp heaters are installed along the outer circumferential surface of the heating block surrounding the outer circumference of the vertical reaction chamber.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, working effects, and the like of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.

참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술 적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.For reference, the embodiments disclosed herein are presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art among various possible examples, and the technical idea of the present invention is not necessarily limited or limited only by the embodiments. Various changes, modifications, and other equivalent embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 히팅장치의 일실시예로서 칸탈히터가 적용된 것을 나타낸 개념설명도이고, 예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 히팅장치의 다른 실시예로서 램프히터가 적용된 것을 나타낸 개념설명도이다.Exemplary drawings Figure 2 is a conceptual diagram showing that the Kantal heater is applied as one embodiment of the heating apparatus according to the present invention, Figure 3 is a concept showing the lamp heater is applied as another embodiment of the heating apparatus according to the present invention It is explanatory drawing.

본 발명은 배치방식의 종형열처리 반응챔버(1)의 상하구역이 복수의 가열영역(T1~T5)으로 구분되어 반응챔버(1)의 입구에 위치되는 하부가열영역(T5)을 제외하고 상기 복수의 각 가열영역(T1~T4)에 반응챔버(1)의 외주를 포위하는 형상으로 상부로부터 하부까지 코일형상으로 전열선(4-1~4-4)이 배치되어 메인히터(10)가 설치되고, 상기 반응챔버(1)의 입구인 하부가열영역에는 반응챔버 외주를 포위하는 원통 외주형상의 구역에 걸쳐 상기 입구에서의 온도변화에 대응되도록 열처리히터(12)가 설치된 것을 특징으로 하는 배치식 반응챔버의 히팅장치이다.According to the present invention, the plurality of heating zones T1 to T5 are divided into upper and lower zones of the vertical heat treatment reaction chamber 1 of the batch method, except for the lower heating zone T5 located at the inlet of the reaction chamber 1. Heating wires 4-1 to 4-4 are arranged in a coil shape from the top to the bottom in a shape surrounding the outer circumference of the reaction chamber 1 in each heating zone T1 to T4 of the main heater 10. And a heat treatment heater 12 is installed in the lower heating region at the inlet of the reaction chamber 1 so as to correspond to the temperature change at the inlet over a cylindrical outer peripheral region surrounding the reaction chamber outer periphery. The heating device of the chamber.

구체적인 일실시예로서, 상기 열처리히터(12)는 칸탈히터장치이며, 도 2 와 같이 칸탈히터(14)는 반응챔버의 외주를 따라 방사상의 복수의 구역으로 구분되어 각 개소에서 별개로 교체가능하도록 별도의 인가라인을 가지고 설치되며, 구분된 각 방사상 구역을 담당하도록 해당 방사상 구역에서 상하구역을 왕복하면서 설치된 것을 특징으로 한다.As a specific embodiment, the heat treatment heater 12 is a Kanthal heater device, as shown in Figure 2, the Kanthal heater 14 is divided into a plurality of radial zones along the outer periphery of the reaction chamber so as to be replaced separately at each location. It is installed with a separate authorization line, characterized in that installed while reciprocating the upper and lower zones in the corresponding radial zone to cover each divided radial zone.

다른 실시예로서, 열처리히터는 램프히터장치로서, 도 3 과 같이 종형의 반응챔버 외주를 포위하는 히팅블럭의 외주면을 따라 다수의 램프히터(16)가 설치된 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the heat treatment heater is a lamp heater device, characterized in that a plurality of lamp heaters 16 are installed along the outer circumferential surface of the heating block surrounding the outer circumference of the vertical reaction chamber as shown in FIG.

그리고, 상기 실시예들에게 공통적으로는 개소별로의 인가라인에 전원인가감지센서(18)가 설치되어 컨트롤유니트(20)의 입력단에 연결되고, 컨트롤유니트(20)의 출력단에는 상기 전원인가감지센서(18)에 의해 전원공급중단시 고장을 통보하는 경고수단(22)이 연결됨이 바람직하다.In addition, the power supply detecting sensor 18 is installed in the application line for each location in common to the embodiments, and is connected to the input terminal of the control unit 20, and the power supply detecting sensor is connected to the output terminal of the control unit 20. It is preferable that the warning means 22 for notifying a failure when the power supply is interrupted by 18 be connected.

이러한 전원인가감지센서(18)와 경고수단(22)으로부터 히팅유닛으로서 상기 칸탈히터(14)의 방사상 할당구역이나 램프히터(16)의 작동상태를 감시할 수 있고, 이러한 히팅유닛의 손상시 신속한 교체가 수행될 수 있다.From the power supply detecting sensor 18 and the warning means 22, it is possible to monitor the operating state of the radial allocation area of the Kanthal heater 14 or the lamp heater 16 as a heating unit, and in case of damage to the heating unit, Replacement can be performed.

상술된 바와 같이, 본 발명은 배치식 열처리를 수행하기 위하여 상하로 복수의 가열영역이 형성된 반응챔버에서 그 입구에 이웃된 하부가열영역의 급격한 온도변화에 대응하며, 히터의 손상시 그 교체가 간편한 배치방식 반응챔버의 히팅장치를 제공한다.As described above, the present invention corresponds to the rapid temperature change of the lower heating zone adjacent to the inlet in the reaction chamber in which a plurality of heating zones are formed up and down to perform the batch heat treatment, and is easy to replace when the heater is damaged. Provided is a heating apparatus of a batch reaction chamber.

이를 위한 본 발명은 배치방식의 종형열처리 반응챔버에서 반응챔버(1)의 입구에 위치되는 하부가열영역(T5)을 제외하고 상하로 구분된 복수의 가열영역(T1~T5)을 따라 반응챔버(1)의 외주를 포위하는 코일형상으로 전열선(4-1~4-5)이 배치된 메인히터(10)와, 상기 반응챔버의 입구인 하부가열영역(T5)에서 상기 입구에서의 온도변화에 대응하도록 설치된 열처리히터(12)로 이루어진다.The present invention for this purpose is the reaction chamber (a) along the plurality of heating zones (T1 ~ T5) divided up and down except for the lower heating zone (T5) located at the inlet of the reaction chamber (1) in the vertical heat treatment reaction chamber of the batch method ( In the coil shape surrounding the outer periphery of 1), the main heater 10 in which the heating wires 4-1 to 4-5 are arranged, and the temperature change at the inlet in the lower heating region T5 which is the inlet of the reaction chamber. It consists of a heat treatment heater 12 installed correspondingly.

상기 열처리히터(12)는 그 자체로서 열하중에 대응하는 구조물이다. 열처리히터는 급속열처리공정(RTP : Rapid Thermal Process)에 사용되며, 공정의 전후에서 지연되는 반응챔버내의 가열과 냉각시간을 감소시켜 공정속도를 증가시키기 위함이다.The heat treatment heater 12 is itself a structure corresponding to the heat load. The heat treatment heater is used in a rapid thermal process (RTP) and is intended to increase the process speed by reducing the heating and cooling time in the reaction chamber which are delayed before and after the process.

이러한 열처리장치(12)는 본래 반도체 기판의 공정처리에서, 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식에 적용되며, 챔버의 상방에 배치되어 기판의 표면을 가열하도록 구비되어 있다.The heat treatment apparatus 12 is originally applied to a sheet type for processing a semiconductor substrate one by one, and is disposed above the chamber to heat the surface of the substrate.

본 발명에서는 이러한 열처리히터(12)와 기존의 히터로서 메인히터(10)가 조합되어, 온도변화가 급격한 반응챔버(10)의 입구는 열충격에 내구성을 가진 열처리히터(12)가 담당하고, 이를 제외한 구역은 기존의 히터로서 메인히터(10)가 담당하게 된다.In the present invention, the heat treatment heater 12 and the main heater 10 as a conventional heater is combined, the inlet of the reaction chamber 10 with a rapid temperature change is in charge of the heat treatment heater 12 having durability against thermal shock, The excluded area is the main heater 10 as the existing heater.

열처리히터(12)를 통한 가열은 메인히터(10)의 가열공정을 따르며, 이러한 결과 본 발명에 적용되는 열처리히터(12)는 열처리공정을 수행하는 목적으로 장착되는 것은 아니며, 열처리히터(12)가 가지는 열충격대응 가열구조물이 더욱 정확한 것으로, 용도의 전환 또는 변경이라 할 수 있다.Heating through the heat treatment heater 12 follows the heating process of the main heater 10, and as a result, the heat treatment heater 12 applied to the present invention is not mounted for the purpose of performing the heat treatment process, the heat treatment heater 12 The heat shock-resistant heating structure is more accurate, and can be referred to as a change or change of use.

또한, 반응챔버(1)의 구조에 따라 기존의 열처리히터가 바로 적용되기는 무리가 있고, 더욱이, 열처리히터(12) 역시 급격한 냉각이라는 열하중에 빈번하게 노출되는 것을 회피할 수는 없으며, 따라서 본 발명에서는 열처리히터(12)를 다수의 유닛으로 구분시켜 구역을 할당하고, 어느 구역에서의 손상시 해당 구역의 유닛이 교체될 수 있도록 하여 신속한 교체가 수행되도록 한 것이다.In addition, according to the structure of the reaction chamber 1, it is difficult to apply the existing heat treatment heater immediately, and furthermore, the heat treatment heater 12 also cannot be avoided to be frequently exposed to the heat load of rapid cooling, and thus the present invention. In the heat treatment heater 12 is divided into a plurality of units to allocate a zone, in case of damage in any zone so that the unit of the corresponding zone can be replaced so that rapid replacement is performed.

구체적으로, 전술된 바와 같이 복수의 기판을 배치식으로 공정처리하기 위한 반응챔버(1)가 마련되고, 이 반응챔버를 복수의 가열영역(T1,T2,T3,T4,T5)으로 구분하여 독립적으로 가열이 수행된다.Specifically, as described above, a reaction chamber 1 for processing a plurality of substrates in a batch manner is provided, and the reaction chamber is divided into a plurality of heating zones T1, T2, T3, T4, and T5 to be independent. Heating is carried out.

이 중 반응챔버의 입구에 위치되는 하부가열영역(T5)을 제외한 나머지 구역(T1~T4)에는 각 가열영역마다 그 상하구역에 전열선(4-1~4-4)이 배치되어 메인히터(10)가 설치된다.In the remaining zones T1 to T4 except for the lower heating zone T5 located at the inlet of the reaction chamber, heating wires 4-1 to 4-4 are disposed in the upper and lower zones of each heating zone, thereby providing the main heater 10. ) Is installed.

그리고, 반응챔버(1)의 입구에 위치되어 온도변화가 급격한 하부가열영역(T)에는 열충격에 대응하는 가열구조물로서 열처리히터(12)가 설치된다. In addition, a heat treatment heater 12 is installed as a heating structure corresponding to a thermal shock in the lower heating region T positioned at the inlet of the reaction chamber 1 and having a rapid temperature change.

상기 열처리히터(12)에 따라 각 실시예로 구분되며, 칸탈히터(14) 또는 램프히터(16)가 적용될 수 있다.According to the heat treatment heater 12 is divided into each embodiment, the Kanthal heater 14 or the lamp heater 16 may be applied.

도 2 에 도시된 열처리히터는 칸탈히터(14)가 적용된 것을 나타내고 있다. 일실시예로서, 칸탈히터(14)가 적용되는 경우 베어타입(bare type)으로 적용될 수 있으며, 히팅블럭(5)에 인슐레이터(미도시)를 통해 장착된다.The heat treatment heater shown in FIG. 2 shows that the Kanthal heater 14 is applied. As an example, when the Kanthal heater 14 is applied, it may be applied as a bare type, and is mounted to the heating block 5 through an insulator (not shown).

상기 칸탈히터(14)는 방사상으로 각 구역으로 구분되어 별도의 인가라인을 갖고, 구체적으로는 하나의 인가라인으로부터 병렬접속된다.The Kanthal heater 14 is radially divided into each zone to have a separate application line, specifically, connected in parallel from one application line.

이러한 병렬접속으로부터 하나의 유닛이 손상되면 그 유닛만의 신속한 교체가 가능하고, 전체 칸탈히터의 교체라는 불합리가 해소된다.If one unit is damaged from such a parallel connection, only the unit can be replaced quickly, and the irrationality of replacing the entire canal heater is eliminated.

상기 칸탈히터(14)가 방사상 구역으로 구분되어 장착되어짐에 따라, 방사상의 담당구역의 호면을 감당하도록 상하를 따라 반복되어 설치되어진다.As the Kanthal heater 14 is mounted divided into radial zones, it is installed repeatedly along the top and bottom to cover the arc of the radial charge zone.

그리고, 이러한 칸탈히터(14)에서 어느 하나의 손상은 전원인가의 감시로부터 수행되며, 이것은 각 히터유닛의 인가라인에 전원인가감지센서(18)를 두고, 이를 컨트롤유니트(20)의 입력단에 연결하여 컨트롤유니트(20)가 전원인가를 감시하게 마련할 수 있다.Then, any damage in the Kantal heater 14 is performed from the monitoring of the power supply, which has a power supply detecting sensor 18 in the application line of each heater unit, and connects it to the input terminal of the control unit 20. The control unit 20 can be arranged to monitor the power supply.

그리고, 컨트롤유니트(20)의 출력단에는 경고수단(22), 예를 들어 경고등의 점멸과 경고음을 발생케하여 히터유닛의 교체요구를 통보시키게 된다. 이때, 경고등은 구분된 가열영역마다 대응되는 개수로 마련하여 손상이 발생된 히터유닛을 이를 통해 고지시킬 수 있다.In addition, the output unit of the control unit 20 generates a warning means 22, for example, a warning lamp flashes and a warning sound to notify the replacement request of the heater unit. In this case, the warning lamp may be provided in a corresponding number for each divided heating zone to notify the heater unit in which the damage occurs.

다음으로, 예시도면 도 3 은 열처리히터의 다른 실시예로서 램프히터장치가 하부영역에 설치된 것을 나타낸 것이며, 램프히터(16)는 대표적인 열처리히터이다.Next, FIG. 3 shows that the lamp heater device is installed in the lower region as another embodiment of the heat treatment heater, and the lamp heater 16 is a representative heat treatment heater.

예를 들어, 램프히터(16)로서 할로겐램프는 가열 후 찬물에 넣어도 파손되지 않을 정도로, 열충격에 강한 내구성을 지니고 있다.For example, the halogen lamp as the lamp heater 16 has a strong resistance to thermal shock, so that even after being put into cold water after heating, it is not damaged.

이러한 램프히터장치는 배치식 반응챔버(1)의 형상의 따라 변경되어져야 하며, 종형의 반응챔버 외주를 포위하는 히팅블럭(5)의 외주면을 따라 다수의 램프히터(16)가 설치되어 이루어진다.The lamp heater device should be changed according to the shape of the batch type reaction chamber 1, and a plurality of lamp heaters 16 are installed along the outer circumferential surface of the heating block 5 surrounding the outer circumference of the vertical type reaction chamber.

그리고, 램프히터(16)의 일반적인 사항으로 리플렉터(미도시)가 장착될 수 있다. 리플렉터는 램프 개소별로 콘타입이 적용될 수 있으며, 또한 히팅블럭의 내주면을 따라 설치될 수 있다. 상기 히팅블럭의 내주면을 따라 설치되는 경우, 별도의 패널로서 설치될 수 있으며, 히팅블럭의 내주면에 반사층이 코팅되어 마련될 수 있다.In addition, as a general matter of the lamp heater 16, a reflector (not shown) may be mounted. The reflector may be applied to the cone type for each lamp location, and may be installed along the inner circumferential surface of the heating block. When installed along the inner circumferential surface of the heating block, it may be installed as a separate panel, the reflective layer may be provided on the inner circumferential surface of the heating block.

한편, 램프히터(16)을 이루는 각 램프는 전원인가라인으로부터 별개의 접속단자를 가지며, 각 개소별로 상기 일시예와 마찬가지로 전원인가를 감시할 수 있다. 이로부터 각 램프의 손상을 감시하여 램프의 손상시 신속한 교체를 수행할 수 있다.On the other hand, each lamp constituting the lamp heater 16 has a separate connection terminal from the power supply line, and the power supply can be monitored for each of the locations as in the above example. From this, damage to each lamp can be monitored and a quick replacement in case of lamp damage can be performed.

이러한 본 발명으로부터 배치방식의 반응챔버를 공정처리하는 히터는 메인히터(10)와 열충격에 대응하는 가열구조물로서 열처리히터(12)로 이루어진다.The heater for processing the reaction chamber of the batch method from the present invention comprises a heat treatment heater 12 as a heating structure corresponding to the main heater 10 and the thermal shock.

공정처리를 위한 가열은 메인히터(10)의 가열공정에 열처리히터(12)가 따르도록 제어된다. 그리고, 배치식 보트가 출입될 때 급격한 온도변화가 발생되는 반응챔버(1)의 입구인 하부영역에서 상기 열처리히터(12)는 열충격에 대응하는 구조물로서 작동하게 된다.Heating for the process is controlled such that the heat treatment heater 12 follows the heating process of the main heater 10. In addition, the heat treatment heater 12 operates as a structure corresponding to a thermal shock in a lower region that is an inlet of the reaction chamber 1 in which a rapid temperature change occurs when the batch type boat enters and exits.

한편, 상기 열처리히터(12)는 개소별로의 구분되어 장착되어 그 교체가 용이함에 따라, 하부영역에서의 히터손상에 신속한 대처가 가능해 진다.On the other hand, since the heat treatment heater 12 is mounted separately for each location and its replacement is easy, it is possible to quickly cope with damage to the heater in the lower region.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 상하로 구분된 다수의 가열영역을 갖는 배치방식의 반응챔버를 공정처리하는 히터가 메인히터와 열충격에 대응하는 가열구조물로서 열처리히터로 이루어지고, 이때 열처리히터는 온도변화가 급격한 반응챔버의 입구영역을 감당하도록 구비됨으로써, 최하부 가열영역에서 전열선의 손상과 그 변형에 따른 장치의 손상이 방지되어 궁극적으로는 배치식 반응챔버를 통한 열처리장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a heater for processing a reaction chamber of a batch method having a plurality of heating zones divided into upper and lower sides is composed of a heat treatment heater as a heating structure corresponding to a main heater and a thermal shock, wherein the heat treatment heater is It is provided to cover the inlet area of the reaction chamber with a rapid temperature change, thereby preventing the damage of the heating wire and the device caused by the deformation in the lower heating area, and ultimately improving the reliability of the heat treatment apparatus through the batch reaction chamber. There is.

아울러, 상기 열처리히터는 배치식 반응챔버의 하부가열영역에서 다수의 영역으로 구부되게 설치되어져 히터의 손상시 부분적인 교체와 신속한 교체가 수행되는 효과가 있다.In addition, the heat treatment heater is installed to be bent in a plurality of areas in the lower heating area of the batch reaction chamber has the effect of performing a partial replacement and quick replacement when the heater is damaged.

Claims (3)

상하구역이 복수의 가열영역(T1~T5)으로 구분되는 배치 방식의 종형열처리 반응챔버(1)에 있어서,In the vertical heat treatment reaction chamber 1 in which the upper and lower zones are divided into a plurality of heating zones T1 to T5, 상기 반응챔버(1)의 입구에 위치되는 하부가열영역(T5)을 제외하고 상기 복수의 각 가열영역(T1~T4)에 반응챔버(1)의 외주를 포위하는 형상으로 상부로부터 하부까지 코일형상으로 전열선(4-1~4-4)이 배치되어 메인히터(10)가 설치되고;Coil shape from the top to the bottom in the shape surrounding the outer circumference of the reaction chamber 1 in each of the heating zones T1 to T4 except for the lower heating zone T5 located at the inlet of the reaction chamber 1. The heating wires 4-1 to 4-4 are arranged so that the main heater 10 is installed; 상기 반응챔버(1)의 입구인 하부가열영역(T5)에는 반응챔버 외주를 포위하는 원통 외주형상의 구역에 걸쳐 온도변화에 대응되도록 다수의 인가라인을 갖는 열처리히터(12)가 설치되되, 각 인가라인에 전원인가감지센서(18)가 설치되어 컨트롤유니트(20)의 입력단에 연결되고, 컨트롤유니트(20)의 출력단에는 전원인가감지센서(18)에 의해 전원공급중단시 고장을 통보하는 경고수단(22)이 연결 구성된 것;In the lower heating region T5, which is an inlet of the reaction chamber 1, a heat treatment heater 12 having a plurality of application lines is installed to correspond to temperature change over a cylindrical outer peripheral region surrounding the reaction chamber outer circumference, each of which is provided. The power supply detecting sensor 18 is installed in the authorization line and connected to the input terminal of the control unit 20. The output terminal of the control unit 20 warns of a failure when the power supply is stopped by the power supply detecting sensor 18. The means 22 are configured to be connected; 을 특징으로 하는 배치식 반응챔버의 히팅장치.Heating device of a batch reaction chamber, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 열처리히터(12)는 반응챔버(1)의 외주를 따라 방사상의 복수의 구역으로 구분되어 각 개소에서 별개로 교체가능하도록 별도의 인가라인을 가지는 칸탈히터(14)가 설치되며, 상기 칸탈히터(14)는 구분된 각 방사상 구역을 담당하도록 해당 방사상 구역에서 상하구역을 왕복하면서 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 배치식 반응챔버의 히팅장치.2. The heat treatment heater 12 is divided into a plurality of radial zones along the outer circumference of the reaction chamber 1, and a canal heater 14 having a separate application line is installed so as to be replaced separately at each location. The Kanthal heater (14) is a heating device of a batch reaction chamber characterized in that it is installed while reciprocating the upper and lower zones in the corresponding radial zone to cover each divided radial zone. 제 1 항에 있어서, 열처리히터(12)는 종형의 반응챔버(1) 외주를 포위하는 히팅블럭(5)의 외주면을 따라 다수의 램프히터(16)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 배치식 반응챔버의 히팅장치.2. The batch reaction according to claim 1, wherein the heat treatment heater 12 includes a plurality of lamp heaters 16 disposed along an outer circumferential surface of the heating block 5 surrounding the outer circumference of the vertical reaction chamber 1. Chamber heating device.
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