KR100966519B1 - 다수의 원주 채널을 가진 프로세스 튜브 지지 슬리브 - Google Patents

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리데르크리스티아누스게라르두스마리아데
우스테르라켄테오도루스게라르두스마리아
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에이에스엠 인터내셔널 엔.브이.
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Abstract

고온 프로세스 튜브를 지지하는 지지 슬리브(100)는 하나 이상의 원주 채널(120, 126, 124 및 122)을 포함하고, 각 채널은 가스 공급 장치 또는 진공 배기 장치 중 어느 하나에 연결되어 있다. 하나의 원주 채널(120)은 슬리브(100)의 상부면(108)으로 개방되어 있고, 그 위에는 프로세스 튜브와 지지 슬리브(100) 사이에 가스/진공 시일을 제공하기 위해 프로세스 튜브가 지지되어 있다. 다른 원주 채널(124)은 가스 공급 장치(114)에 연결되어 있고, 프로세스 가스를 원통형 대칭으로 상기 프로세스 튜브로 주입하기 위해 지지 슬리브(100)의 내부 표면(106)을 따라 고르게 분포되어 있는 가스 주입 홀(134)이 마련되어 있다. 또다른 원주 채널(126)은 가스 배기 장치(116)에 연결되어 있고, 프로세스 가스를 원통형 대칭으로 상기 프로세스 튜브로부터 배출하기 위해 지지 슬리브(100)의 둘레를 따라 고르게 분포되어 있는 가스 배기 홀(132)이 마련되어 있다.
Figure R1020030016218
지지 슬리브, 원주 채널, 프로세스 튜브

Description

다수의 원주 채널을 가진 프로세스 튜브 지지 슬리브{Process Tube Support Sleeve With Circumferential Channels}
본 발명은 명세서의 바람직한 실시예 및 첨부한 도면에 의해 더 잘 이해될 것이나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지 슬리브가 마련된 퍼니스(furnace)의 측단면도;
도 2는 도 1의 하부 확대도;
도 3은 도 1 및 도 2의 지지 슬리브의 사시도;
도 4는 도 3의 지지 슬리브의 부분절취도;
도 5a는 도 3 및 도 4의 지지 슬리브 일부를 도 3의 5A-5A 수직평면을 따라 보여주는 측단면도;
도 5b는 도 3 및 도 4의 지지 슬리브 일부를 도 4의 5B-5B 수직평면을 따라 보여주는 측단면도; 및
도 5c는 도 3 및 도 4의 지지 슬리브 일부를 도 4의 5C-5C 수직평면을 따라 보여주는 측단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
5 : 퍼니스 10 : 외부 프로세스 튜브
12 : 내부 프로세스 튜브 100 : 지지 슬리브
102 : 바닥면 108 : 상부면
110, 112, 114, 116 : 가스 전달 라인
120 : 상부 실링 원주 채널 122 : 하부 실링 원주 채널
124 : 가스 분배 원주 채널 126 : 가스 배기 원주 채널
132 : 가스 배기 홀 134 : 가스 주입 홀
본 발명은 일반적으로 반도체 웨이퍼 프로세싱용 퍼니스(furnace)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고온 프로세싱에 사용되는 프로세스 튜브 지지 슬리브에 관한 것이다.
반도체 프로세싱에 보통 사용되는 퍼니스들은 다양한 원인으로 인해 문제점들을 가지고 있다.
예를 들어, 고온 프로세싱, 즉, 대략 1100℃-1350℃ 범위의 온도에서의 프로세싱 반도체 제조업에 사용되는 퍼니스들은, 전형적으로 SiC(silicon carbide: 탄화규소)로 제조된 프로세스 튜브를 사용한다. 탄화규소는 고온에 잘 견디고 또한, 반도체 프로세싱에 사용하기에 적당한 순도(purity)로 이용가능하므로, 프로세스 튜브를 제조하는 데 사용된다.
그러나, SiC의 문제점은, 높은 열전도율(thermal conductivity)을 가지고 있다는 것이다. 이러한 높은 열전도율로 인하여, 퍼니스 내의 가열 요소(heating elements)들로부터 멀리 위치하는 SiC 프로세스 튜브의 말단들은 상기 가열 요소에 인접하는 프로세스 튜브 부분(parts)에 비해서조차도 매우 높은 온도를 유지한다. 그러므로, SiC는 상기 가열 요소 주변 영역으로부터 멀리 열을 전도하여, 상기 프로세스 튜브의 말단에서 원하지 않는 열 손실의 결과를 초래하게 할 수 있다. 상기 프로세스 튜브로부터의 열 손실을 최소화하기 위해, ASM 인터내셔날 N.V.가 출원한 U.S.특허등록 제5,662,470호에는 석영(quartz) 지지 슬리브의 사용이 기술되어 있는데, 이는 SiC로 제조된 프로세스 튜브와 냉각기 금속 지지 구조체(cooler metal support structure) 사이의 동종 부분(similar part)보다 열 전도율이 낮다.
퍼니스의 다양한 부분들이 만나는 부분에 있어서, 일반적으로 프로세스 가스의 주변 환경(ambient environment)으로의 누출 및 주변 대기의 프로세스 튜브로의 유입을 방지하기 위해 시일(seal)이 요구된다. SiC의 높은 열전도율로 인해, 시일 위치의 SiC 프로세스 튜브의 온도는 퍼니스의 조작 온도(operating temperature)에 근접할 것이므로, 시일은 내열성(temperature resistant)을 가지고 있어야 하는데, 특히 퍼니스가 고온 프로세싱에 사용될 때에는 더욱 그러하다. U.S.특허등록 제5,662,470호에는, SiC 프로세스 튜브의 표면들과 석영 지지 슬리브 표면들이 단지 접촉하는 것에 의해 시일이 형성되어 있다. 그러나, 이러한 시일은 여전히 프로세스 가스 및 주변 공기의 누출을 허용하고 있어, 프로세스 튜브 내부에 있어서, 고순도 대기(high purity atmosphere)가 요구되는 경우에는 사용하기가 적당하지 않다.
프로세스 튜브 대기 순도 조건들(requirements)에서 발생되는 문제점들에 더하여, 퍼니스와 관련된 다른 문제점은 수직 퍼니스로 가스를 공급함으로써 야기되는 열효과(thermal effects)로부터 발생된다. 퍼니스로 유입되기 전에, 가스는 실내 온도(room temperature)에서 프로세스 온도까지 가열되어야 한다. 종래 기술에 따른 일 구조에 있어서, 가스 공급 튜브는 프로세스 튜브의 외부에 장착된다. 가스는 프로세스 튜브의 하단(bottom) 주변에 위치하는 공급 튜브의 하단에 제공되고, 공급 튜브를 거쳐 퍼니스의 상단(top)까지 상부 방향으로 흐르게 되는데, 이 때 상기 가스는 반응 챔버 내의 중심 방향으로 인입된다. 이러한 구성은 프로세스 튜브의 길이에 걸쳐 반경 방향으로의 온도 비대칭을 야기시키는데, 이는 가스가 가스 공급 튜브를 통해 프로세스 튜브의 길이 방향으로 상승하며 흐를 때, 가스 공급 튜브가 위치하는 퍼니스로부터 열을 회수함으로써 가열되기 때문이다. 또한, 프로세스 튜브 상단에서의 가스 인입은 하부 웨이퍼들에 비해 상대적으로 최상부 웨이퍼들에 더 큰 열효과를 초래한다.
가스 공급으로 야기되는 열효과는 별개로 하고, 프로세스 튜브에 공급되어 배기(exhaust)되는 가스의 이동은 프로세스 튜브 내부에서 원통형 대칭이 아닌 어떤 흐름 패턴(flow pattern)을 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 흐름 패턴은 프로세스 튜브의 수평단면에 있어서 대칭적이지 않다. 이 비대칭적 흐름 패턴은 프로세스 튜브 내에서 처리된 웨이퍼의 프로세스 결과에 있어서의 비균일성(non-uniformity)을 야기시킬 수 있다.
프로세스 결과에 있어서의 이러한 비균일성을 최소화하는 가능한 해결책 중 하나는, 프로세싱 동안, 웨이퍼들을 담고 있는 보트(boat)를 회전시키는 것이다. 웨이퍼들을 회전시킴으로써, 지엽적인 비균일성은 소거되거나 또는 전 범위에 걸쳐 평준화된다. 그러나, 고온 어플리케이션에 있어서, 이러한 어플리케이션에 채용되는 고온(예를 들어, 1100℃-1350℃)에 충분히 견딜 수 있는 보트 회전 메카니즘 및 회전 이송(rotation feed-through)을 제공하는 것은 어렵다.
통상적으로 사용되는 퍼니스가 가진 또다른 문제점은 SiC 프로세스 튜브의 제조에 비용이 많이 들고 복잡하며, 특히 가스 공급 튜브 또는 가스 분배 튜브가 프로세스 튜브에 결합될 필요가 있는 경우에는 더욱 그러하다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 기술된 하나 이상의 문제점 및 단점을 극복하는 퍼니스의 구조 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 지지 슬리브는 반도체 프로세싱용 퍼니스 내의 프로세스 용기를 지지하기 위해 제공된다. 상기 지지 슬리브는 상부면과, 바닥면과, 상기 지지 슬리브를 한정하는 벽을 포함한다. 상기 벽은 적어도 하나의 채널을 가지고, 상기 채널의 측면들을 한정하는 벽의 표면을 가진다. 상기 채널은 상기 벽을 따라 수평 방향으로 연장되어 가스 전달 라인에 연결되어 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 반도체 프로세싱 퍼니스가 제공된다. 상기 퍼니스는 상기 프로세스 용기가 지지되는 제1표면을 가진 프로세스 용 기 지지 슬리브를 포함하는데, 상기 제1표면은 주위(perimeter)를 가진다. 상기 퍼니스는 또한 상기 지지 슬리브 위에 놓이고 제2표면을 갖는 프로세스 용기를 포함한다. 상기 제2표면은 상기 제1표면에 접촉되는데, 이것은 그 표면에 개구부를 가진다. 상기 개구부는 상기 제1표면과 상기 제2표면 사이의 경계면의 길이를 따라 연장되어 있고, 상기 경계면은 상기 지지 슬리브의 주위의 길이를 따라 연장되어 있다.
본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따르면, 반도체 프로세싱 퍼니스의 부분들 간에 시일을 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 벽의 표면들로 한정되는 제1 실링 채널 내부에서 가스가 순환하는 단계를 포함한다. 상기 제1 실링 채널은 제1 접촉 부분을 가지는 제1 접촉 표면으로 개방되어 있다. 상기 벽은 지지 슬리브를 한정하고, 프로세싱 웨이퍼를 위한 반응 공간과 주변 대기를 부분적으로 분리한다. 상기 지지 슬리브는 프로세스 튜브를 지지한다. 상기 방법은 제1 압력 차(pressure differential)을 발생시키는 단계를 더 포함하는데, 여기서 제1 실링 채널 가스 압력은 반응 영역 가스 압력 및 주변 대기 가스 압력 모두보다 크거나, 또는 실링 채널 가스 압력이 상기 반응 영역 가스 압력 및 주변 대기 가스 압력보다 작다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 반도체 장치를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 프로세스를 지지하는 지지 슬리브를 한정하는 벽의 내부 주변 및 상기 슬리브의 주변으로 가스가 흐르는 단계 및 상기 가스를 상기 지지 슬리브의 표면으로부터 배출시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 특히, 반도체 프로세스 용기를 지지하는 지지 슬리브를 제공함으로써, 종래 퍼니스들의 많은 문제점들을 극복하고 있다. 상기의 지지 슬리브는 원주 채널들, 즉, 상기 지지 슬리브의 주위를 따라 연장되어 있고 가스 흐름의 경로를 제공해 주는 채널들을 포함한다. 상기 채널들은 가스가 채널을 통해 공급 또는 배기되도록 하는 가스 전달 라인에 연결되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 상기 지지 슬리브의 상부면에 있는 원주 채널을 흐르는 가스는 상기 지지 슬리브와 위에 놓인 프로세스 튜브 또는 용기 사이에 가스 시일을 형성하는 데 사용될 수 있다. 위에 놓인 프로세스 튜브의 가스 시일와 관련하여 또는 별개로, 상기 지지 슬리브의 바닥면에 있는 원주 채널을 흐르는 가스는 상기 지지 슬리브 밑에 놓인 표면에 가스 시일을 형성하는 데 사용될 수 있다. 상기 지지 슬리브는 또한 상기 프로세스 튜브 내로 가스를 주입하는 가스 주입 홀들(gas injection holes)을 포함할 수 있고, 상기 가스 주입 홀들은 상기 프로세스 튜브에 의해 한정되는 반응 영역에 대향하는 상기 지지 슬리브의 표면을 따라 위치하는데, 바람직하게는 가스를 원주 채널로부터 반도체 웨이퍼가 처리되는 반응 영역으로 공급한다. 또한, 지지 슬리브는 상기 슬리브의 상부면으로 개방된 가스 배기 홀들(gas exhaust holes)을 가진다. 상기 가스 배기 홀들은 가스 배기 장치에 연결되어 퍼니스 내부의 가스들을 방출하는 기능을 수행할 수 있다.
전형적으로, 프로세스 튜브는 중력에 의해 상기 지지 슬리브의 상부면에 독자적으로 안착될 수 있다. 즉, 상기 프로세스 튜브의 하단 전체 주위를 따라 위에 놓인 프로세스 튜브를 지지할 수 있는 구조를 가진다. 통상, 상기 프로세스 튜브 및 상기 지지 슬리브의 접촉면들을 갈고 연마하는 것은 이러한 표면들을 부드럽게 해 주는 동시에, 이러한 표면들 사이의 경계면에서의 간극을 최소화 해주고 상기 프로세스 튜브 내부와 주변 대기 사이의 가스들의 확산을 방지한다. 이러한 방식에 의해, 합리적인 실링이 달성될 수 있다. 이러한 시일들은 종래 기술 상의 지지 슬리브들에는 일반적인 것이다.
그러나, 중대한 어플리케이션들(critical applications)에는, 이러한 시일이 적당하지 않는데, 이것은 다소의 가스 누출이 여전히 발생할 수 있기 때문이다. 게다가, 실링의 질(quality)은 접촉면들의 편평도(flatness) 및 표면조도(surface roughness)에 크게 좌우된다. 접촉면들의 편평도 및/또는 조도에 있어서의 다양성은 실링의 질에 있어서의 다양성으로 귀결된다. 바람직하게도, 본 발명의 바람직한 실시예는 우수한 시일을 제공한다.
바람직한 일 실시예에 따라, 원주 채널은 지지 슬리브의 상부면에 인접하고, 상기 슬리브의 상부면을 따라 위가 개방되어 있다. 반도체 프로세싱용 퍼니스에 사용되는 경우, 프로세스 튜브는 위에 놓여져서 상기 지지 슬리브에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 비록 다른 배치(arrangement)에 있어서, 상기 지지 슬리브와 상기 프로세스 튜브 사이의 접촉 압력을 증가시키기 위해 본 기술 분야에서 알려진 기계적 방법을 사용할 수 있더라도, 상기 프로세스 튜브는 중력에 의해 상기 지지 슬리브 상부에 독자적으로 안착시키는 것이 바람직하다. 바람직하게, 상기 지지 슬리브 상부면에 있는 개구부를 이용해, 상기 원주 채널은 실링 원주 채널로서 기능하여, 상기 프로세스 튜브와 상기 지지 슬리브 사이에 가스 시일을 제공할 수 있 다.
상기 가스 시일은 상기 지지 슬리브에 유입 또는 유출되는 가스를 이용해, 상기 프로세스 튜브와 상기 지지 슬리브의 접촉 표면들 사이의 경계면을 가로질러 가스를 흐르게 해서 생성되는 시일로 인식될 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 실링 원주 채널은 가압된 가스 소스, 바람직하게는 가압된 불활성 가스 소스에 차례로 연결되는 가스 공급 장치, 바람직하게는, 불활성 가스 공급 장치인 가스 전달 라인에 연결된다. 상기 실링 원주 채널은 상기 지지 슬리브 상부면으로 개방되어 있다. 상기 개구부는 상기 상부면의 주위 전체에 연장되어 있는 하나의 연속 개구부인 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 상기 개구부는 상기 상부면의 주위를 따라 연장되어 있는 복수의 개구부들을 포함하는데, 상기 각 개구부들은 상기 지지 슬리브 벽의 두께보다 크지 않은 정도로 분리되어 있는 것이 바람직하다. 상기 가압된 불활성 가스 소스로부터 불활성 가스를 상기 실링 원주 채널로 공급함으로써, 상기 실링 원주 채널 내부의 상기 불활성 가스의 압력은 주변 환경인 상기 프로세스 튜브 외부의 가스들의 압력 및 상기 프로세스 튜브 내부의 가스들의 압력 모두보다 크게 만들 수 있다. 그러므로, 상기 반응 영역의 가스들의 압력 및 상기 주변 환경의 가스들의 압력 모두 상기 실링 원주 채널의 가스의 압력보다 크지 않게 된다. 결과적으로, 불활성 가스를 상기 실링 원주 채널로부터 흐르게 하여, 한 방향은 상기 프로세스 튜브로 한정된 상기 반응 영역 내로, 다른 방향은 주변 대기로 유출되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 불활성 가스 및 상기 불활성 가스의 유출은 가스 시일을 형성하게 되는데, 이 때 시일로부터 누출되는 가스는 상기 반 응 영역 내의 가스들을 상기 시일을 통해 상기 시일 내로 유입되고 상기 시일로부터 상기 주변 대기로 누출되는 것을 방지하거나 또는 그 역을 실질적으로 방지한다.
유리하게도, 가스 시일을 제공하는 것은 실링의 질을 더욱 지속적이고 신뢰성이 높게 만들고, 접촉면들의 편평도 및 조도에 덜 의존하게 만든다. 가스 시일의 다른 장점은 접촉면의 편평도 및 조도에의 의존성이 감소되기 때문에 실링 측면에서는 더 효과적이면서, 접촉면들에서 야기되는 단순한 기계적(중력의) 시일와 같은 정도로 고온에 잘 견딘다는 것이다. 또한, 대체로 불활성 가스들 또는 이러한 가스들의 혼합물이 불활성 가스 시일에 사용될 수 있는데, 적절한 불활성 가스들은 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)과 같이 일반적으로 사용되는 불활성 가스들을 용이하게 포함할 수 있다.
바람직한 다른 실시예에 따라, 추가적인 실링 원주 채널이 상기 지지 슬리브의 바닥면에 인접하여 제공되는데, 상기 실링 원주 채널은 상기 바닥면 전체 길이에 걸쳐 바닥면으로 개방되어 있다. 상기 상부면 실링 원주 채널의 개구부에 있어서, 상기 상부면 실링 원주 채널의 개구부는 상기 바닥면의 주위 전체에 연장되어 있는 하나의 연속 개구부인 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 상기 바닥면 실링 원주 채널은 상기 바닥면의 주위를 따라 연장되어 있는 복수의 개구부를 포함하는데, 각 개구부는 상기 지지 슬리브 벽의 두께보다 크지 않은 정도로 분리되어 있는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 지지 슬리브의 상기 바닥면은 제거가능한 폐쇄부(closure)를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 폐쇄된 위치에서 상기 바닥면이 상기 퍼니스로부터 제거되어 상기 지지 슬리브를 갖는 시일을 형성하는 구조체와 맞물리는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도시된 실시예와 관련하여 하기에서 기술되는 바와 같이, 상기 지지 슬리브는 상기 프로세스 튜브를 지지하면서 고정되어 있고, 상기 제거가능한 폐쇄부는 웨이퍼 보트를 지지하고 상기 퍼니스로부터 제거될 수 있는 받침대(pedestal)의 일부인 것이 바람직하다. 상기 퍼니스에 삽입되면, 상기 받침대는 상기 지지 슬리브와 접촉하여, 상기 지지 슬리브와 기계적 시일을 형성하여 폐쇄로서 기능하게 된다.
상기 바닥면 실링 원주 채널은 가압된 불활성 가스 소스에 차례로 연결되는 불활성 가스 공급 장치에 연결되는 것이 바람직하다. 비록 분리된 불활성 가스 공급 장치 및 분리된 가스 소스들이 각 채널에 사용될 수 있으나, 상기 가압된 불활성 가스 소스는 상기 지지 슬리브의 상부면 실링 원주 채널에 사용되던 것과 동종일 수 있음을 인식할 것이다. 이러한 방식으로, 상기 추가적인 실링 원주 채널은 바람직하게 불활성 가스 시일을 상기 지지 슬리브에 제공하는데, 상기 가스 시일은 상기 지지 슬리브의 상부면에서의 상기 지지 슬리브 및 상기 프로세스 튜브 사이의 가스 시일와 유사하다.
그러므로, 상기 지지 슬리브는 다양한 상/하 표면들을 가진 접촉 경계면에서 상/하 구조체를 갖는 가스 시일을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 경계면은 4개의 표면 사이에 접촉점(contact point)을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 프로세스 용기의 하단은 상기 지지 슬리브의 상부면인 제2표면과 접촉하는 제1표면을 포함한다. 상기 지지 슬리브의 아래에 놓인 제거가능한 폐쇄는 상기 지지 슬리 브의 바닥면인 제4표면에 접촉하는 제3표면을 포함한다. 도시된 실시예에서, 가스 시일들은 제1표면과 제2표면 사이 그리고 제3표면과 제4표면 사이에서 형성된다. 그러나, 가스 시일은 양 경계면들에 모두 형성될 필요는 없고, 즉 어느 한 경계면에 형성될 수 있음을 숙련된 기계공이라면 용이하게 인식할 것이다.
바람직한 다른 실시예에 따라, 실링 원주 채널 중 하나 또는 양자 모두는 가스 배기 장치인 가스 전달 라인에 연결될 수 있다. 상기 배기 장치는 진공을 발생시키는 장치, 예를 들어, 상기 채널로부터 가스를 소거하는 데 사용되는 진공 펌프에 연결된다. 본 실시예에서, 상기 실링 원주 채널 내부의 가스 압력은 주변 환경인 상기 프로세스 튜브 외부의 가스들의 압력 또는 상기 프로세스 튜브 내부의 가스들의 압력 어느 하나보다 낮다. 결과적으로, 가스 시일은 저압 실링 채널에 의해 형성되고, 외부 주변 환경 및 상기 프로세스 튜브 내부의 가스는 상기 실링 원주 채널 내로 인입되어 배기 장치를 통해 상기 진공 펌프에 의해 제거된다.
본 실시예의 장점은 가압된 불활성 가스가 가스 시일로부터 상기 프로세스 챔버 내로 유입되는 경우가 발생할 수 있으나, 상기 프로세스 튜브 내부의 프로세스 가스들이 불활성 가스로 희석되지는 않는다는 것이다. 이러한 희석화는 상기 가스 시일 주변의 웨이퍼들의 프로세스 결과에 바람직하지 않는 영향을 미칠 수도 있다. 이러한 경우에, 상기 가압된 불활성 가스보다는 진공을 사용함으로써, 프로세스 가스의 희석화에 의해 야기되는 프로세스 변화를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 실시예는 상기 지지 슬리브에 상기 프로세스 튜브를 더욱 단단히 고정시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 즉, 상기 프로세스 튜브는 중력, 즉 상기 프로세스 튜브 자체 의 무게뿐만 아니라, 진공에 의해 발휘되는 힘들에 의해 상기 지지 슬리브 위에 배치된 상태를 유지하게 된다.
바람직한 다른 실시예에 따라, 상기 지지 슬리브의 원주 채널은 프로세스 가스의 소스에 연결되어 있고 또한 상기 원주 채널의 길이를 따라 이격 관계(spaced-apart relationship)로 분포하는 복수의 가스 주입 홀들이 마련되어 있다. 이로써, 상기 원주 채널은 가스 분배 원주 채널로서 기능한다. 상기 가스 주입 홀들은 상기 반응 영역으로 개방되어 있어, 프로세스 가스들이 상기 가스 분배 원주 채널로부터 그 공간 내부로 배출되게 한다. 상기 가스 주입 홀들은 상기 반응 영역으로 가스들을 전달하는 단독의 입구 지점(sole entry point)을 제공하는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 가스 주입 홀들은 상기 가스 분배 원주 채널의 길이에 걸쳐 등간격으로 이격되어 있는 것이 바람직하다. 각 가스 주입 홀들의 단면적은 상기 가스 분배 원주 채널의 단면적에 비해 작아서, 상기 가스 주입 홀 각각을 통과하는 가스의 유량이 대략적으로 동일한 것이 바람직하다. 상기 가스 주입 홀로부터의 가스들의 대략적으로 동일한 유량 및 상기 홀들 간의 대략적으로 동일한 간격으로 인해, 상기 프로세스 튜브 내로의 프로세스 가스의 원통형 대칭 주입은 바람직하게 달성된다.
바람직한 또 다른 실시예에 따라, 상기 지지 슬리브에는 가스 배기 장치에 연결되는 원주 채널이 마련되어, 가스 배기 원주 채널로 기능하게 된다. 상기 가스 배기 원주 채널에는 상기 가스 배기 원주 채널의 길이를 따라 이격 관계로 분포하는 복수의 배기 홀들이 마련되어 있다. 상기 가스 배기 홀들은 상기 가스 배기 원주 채널의 길이에 걸쳐 등간격으로 이격되는 것이 바람직하다. 또한, 각 가스 배기 홀들의 단면적은 상기 배기 채널의 단면적에 비해 작아, 상기 가스 배기 홀 각각을 통과하는 가스의 유량이 대략적으로 동일하게 되고, 가스의 원통형 대칭 배기는 달성되게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에 사용된 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 지시하는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지 슬리브(100)가 마련된 퍼니스(5)를 보여준다. 도 2는 보다 상세한 퍼니스(5)의 하부를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 외부 프로세스 튜브 또는 용기(10) 및 내부 튜브 또는 용기(12) 양자는 플랜지들(flanges)(16)에 의해 차례로 지지되는 지지 슬리브(100)에 의해 지지된다. 또한 상기 지지 슬리브는 도시된 바와 같이 받침대(pedestal)(60)의 일부인 플랜지(18)에 접촉한다. 원통형 프로세스 튜브(10)는 플랜지(11)의 하단에서 종결되고 원통형 가열 코일(cylindrical heating coil)(20), 상단 가열 코일(top heating coil)(22), 절연재(isolation material)(30) 및 외부 쉘(outer shell)(40)로 둘러싸여 있다. 도어플레이트(doorplate)(50)는 받침대(60), 지지 실린더(70) 및 웨이퍼 보트(80)를 지지한다. 반도체 제조 공정 동안 프로세스 가스들이 웨이퍼들(미도시)과 상호작용을 하는 프로세스 영역(process area) 또는 반응 영역(reaction space)(15)은 내부 튜브(12)(상단 및 하단이 개방되어 있고, 외부 프로세스 튜브(10) 내부에 존재함), 외부 프로세스 튜브(10), 지지 슬리브(100) 및 받침대(60)로 한정되어 있다. 내부 튜브(12)의 내부에서, 프로세스 가스는 상부 방향으로 이동한다. 상기 가스는 내부 튜브(12)와 외부 프로세스 튜브(10) 사이의 환형 간극(annular gap)을 거쳐 상기 퍼니스의 상단으로부터 하부 방향으로 배기된다.
유리하게도, 하기에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 도시된 실시예에서, 지지 슬리브(100)는 상기 구조체의 다양한 접촉면 사이의 경계면에서 위에 놓인 프로세스 용기(10)와 아래에 놓인 받침대 플랜지(18)를 갖는 가스 시일을 형성한다. 도시한 바와 같이, 플랜지(11)의 하단은 지지 슬리브의 상부면인 제2표면과 접촉하는 것으로 도시된 제1표면을 포함한다. 플랜지(18)는 지지 슬리브(100)의 하단면인 제4표면과 접촉하는 제3표면을 포함한다. 가스 시일들은 상기 제1표면과 상기 제2표면 사이 및 상기 제3표면과 상기 제4표면 사이에서 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 더욱 상세한 지지 슬리브(100)를 보여주는 사시도들이다. 도 4는 도 3에 도시된 지지 슬리브(100)의 부분절취도이다. 지지 슬리브(100)는 바닥면(102)과, 외부 표면(104)과, 내부 표면(106) 및 상부면(108)을 포함한다. 도 4를 참조하면, 도시된 실시예에는 하기의 4개의 원주 채널들이 마련되어 있다:
● 위에 놓인 프로세스 튜브(10)(도 1 참조)를 실링하는 상부 실링 원주 채널(120);
● 아래에 놓인 표면과 시일을 제공하는, 예를 들어 받침대(60)의 표면(18)(도 2 참조)과 같이 제거가능한 폐쇄를 제공하는 하부 실링 원주 채널(122);
● 가스 분배 원주 채널(124); 및
● 가스 배출 원주 채널(126).
상부 실링 원주 채널(120)은 지지 슬리브(100)의 상부면(108)으로 개방되어 있다. 채널(120)은 상부면(108)이 완전히 개방되어 있고, 상기 개구부는 상부면(108) 주위를 따라 연속적으로 연장되어 있다. 상부 실링 원주 채널(120)은 튜브(110)로 표시된 가스 전달 라인에 연결되어 있는데, 상기 가스 전달 라인은 가압된 가스를 상부 실링 원주 채널(120)로 공급하는 데 사용되거나, 상부 실링 원주 채널(120)로부터 가스를 소거하는 데 사용될 수 있다. 가압된 가스가 상부 실링 원주 채널(120)로 공급되는 경우 튜브(110)는 가압된 가스 소스(미도시)에 연결되고, 상부 실링 원주 채널(120)로부터 가스가 소거되는 경우 튜브(110)는 진공 발생기(미도시), 즉 진공 펌프에 연결되는 것을 인식할 수 있을 것이다.
하부 실링 원주 채널(122)에는 도시된 바와 같이 채널(122)의 전체 길이를 따라 연속적으로 개방되어 있는 슬릿(slit)(123)이 마련되어 있는데, 상기 개구부는 지지 슬리브(100)의 하부면(102)으로 개방되어 있다. 하부 실링 원주 채널(122)은 튜브(112)로 표시된 가스 전달 라인에 연결되어 있는데, 상기 가스 전달 라인은 가압된 불활성 가스를 하부 실링 원주 채널(122)로 공급하는 데 사용되거나, 하부 실링 원주 채널(120)로부터 가스를 소거하는 데 사용될 수 있다. 상기에서 기술한 바와 같이, 가압된 가스가 상부 실링 원주 채널(120)로 공급되는 경우 튜브(110)는 가압된 가스 소스(미도시)에 연결되고, 상부 실링 원주 채널(120)로부터 가스가 소거되는 경우 튜브(110)는 진공 발생기(미도시), 즉 진공 펌프에 연결되는 것을 인식할 수 있을 것이다.
가스 분배 원주 채널(124)에는 복수의 가스 주입 홀들(134)이 마련되어 있는데, 도시된 바와 같이, 가스 분배 원주 채널(124)의 길이에 걸쳐 등간격으로 또한 일정 이격 관계로 분포되는 것이 바람직하다. 가스 주입 홀들(134)은 하부 환형 간극(17)(도 1 및 도 2 참조)으로 개방되어 있다. 가스 분배 원주 채널(124)은 가스 공급 튜브(114)로 표시된 가스 전달 라인에 연결되어 있는데, 상기 가스 공급 튜브는 하나 이상의 프로세스 가스 소스들(미도시)에 연결되어 있다.
가스 배기 원주 채널(126)은 링(ring)(130)에 의해 상단이 폐쇄되어 있는데, 상기 링에는 복수의 가스 배기 홀들(132)이 마련되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 가스 배기 홀들은 링(130) 둘레에 걸쳐 등간격으로 또한 일정 이격 관계로 분포되는 것이 바람직하다. 가스 배기 홀들(132)은 환형 배기 간극(13)(도 1 참조)으로 개방되어 반응 영역(15)(도 1 참조)으로 가스가 방출되도록 해준다. 이로써, 가스 배기 원주 채널(126)은 배기 튜브(116)에 연결된다.
도 5a, 5b 및 5c는 다른 위치에서의 지지 슬리브(110)의 다른 단면의 측면도를 보여준다. 도 5a는 도 3의 5A-5A 수직 평면을 따라 배기 튜브(116)를 관통하는 단면을 보여준다. 배기 튜브(116)는 가스 배기 원주 채널(126)(도 4 참조)에 연결되어 있음을 명백히 보여준다.
도 5b는 도 4의 5B-5B 수직 평면을 따라 가스 주입 홀들(134) 중 하나의 위치를 관통하는 단면을 보여준다. 가스 주입 홀(134)은 가스 분배 원주 채널(124)(도 4 참조)에 개구부를 제공하고 있음을 명백히 보여준다.
도 5c는 도 4의 5C-5C 수직 평면을 따라 가스 배기 홀들(132) 중 하나의 위치를 관통하는 단면을 보여준다. 가스 배기 홀(132)은 가스 배기 원주 채널(126)(도 4 참조)에 개구부를 제공하고 있음을 명백히 보여준다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 따라 수행되는 반도체 프로세싱은 많은 장점을 제공한다. 예를 들어, 도 1 및 4를 참조하면, 반도체 프로세싱 동안, 프로세스 튜브(10)는 지지 슬리브(100)의 상부면(108)에 안착되어 상부 실링 원주 채널(120)이 프로세스 튜브(10)의 플랜지(11)에 의해 완전히 폐쇄되도록 한다. 내부 튜브(12) 또한 상부면(108), 더욱 상세하게는, 프로세스 튜브의 중앙에 근접하는 링(130)의 상부면의 일부에 안착된다. 프로세스 가스는 가스 주입 홀들(134)을 통해 퍼니스(5)의 반응 영역(15)으로 주입된다. 가스 주입 홀들(134)은 실질적으로 등간격으로 이격되어 있고, 상기 가스 분배 원주 채널의 단면적에 비해, 적은 단면적을 가지는 것이 바람직하다. 상기 가스 주입 홀들의 단면적은 주입 홀들(134) 각각을 관통하는 가스의 유량이 대략적으로 동일하게 해줄 수 있을 정도로 작아서, 프로세스 가스가 지지 슬리브(100)와 받침대(60) 사이의 하부 간극(17)을 거쳐 상기 프로세스 튜브로의 원통형 대칭 주입이 달성될 수 있게 된다. 반응 영역(15)은 내부 튜브(12)로 한정되고, 프로세싱 동안 웨이퍼(미도시)에 의해 점유됨을 인식할 수 있을 것이다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 분배 원주 채널(124)(도 4 참조)를 통해 주입된 가스가 통과하는 동안 및 지지 슬리브(100)와 받침대(60) 사이의 하부 간극(17)에서 상부 방향으로 가스가 통과하는 동안, 하부 간극(17)을 통과하는 가스 유로(flow path)의 넓은 접촉 면적 때문에, 효율적인 열 전달이 지지 슬리브(100)와 받침대(60)로부터 상기 간극으로 발생하게 된다. 하부 간극(17)은 반응 영역(15)의 일부임을 인식할 수 있을 것이다. 주입 후 가스의 원통형 대칭 흐 름 패턴으로 인해, 열은 받침대(60)와 지지 슬리브(100)로부터 실질적으로 원통형 대칭적인 방식으로 제거될 것이다. 결론적으로, 상기 가스가 내부 튜브(12)로 한정되는 반응 영역(15)에 유입될 때, 상기 가스는 퍼니스(5)의 하부 영역의 온도 대칭을 크게 교란시킴 없이, 효과적으로 예비가열될 것이다. 이 때, 상기 가스는 웨이퍼 보트(80)에 저장된 웨이퍼들에 접촉하여 퍼니스(5)의 상단으로 이동한다. 이후 상기 가스는 내부 튜브(12)와 외부 튜브(10) 사이의 배기 간극(13)으로 흘러내림으로써 대칭적으로 배기되고, 가스 배기 홀들(132)을 거쳐 지지 슬리브(100)의 상부면(108), 가스 배기 원주 채널(126)(도 4 참조) 및 배기 튜브(116)(도 3 참조) 내로 흐르게 된다. 실질적으로 등간격으로 이격된 가스 배기 홀들(132)과 상기 주입된 가스의 원통형 대칭으로 상승하는 흐름 패턴은 홀들(132)을 통한 대칭적인 배기에 기여하게 된다.
도 2를 참조하면, 예를 들어, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 지지 슬리브(100)를 구성할 때, 지지 슬리브(100)의 상부(100a)는 내부 튜브(12)의 내부 직경보다 약간 작은 내부 직경을 가지는 것이 바람직한데, 이로써 외부 프로세스 용기(10)에 대충 동심적으로 배치된 때 및 지지 슬리브(100) 상단의 내부 튜브(12)의 위치 및 직경에 다소의 공차(tolerance)가 있을 때에도 내부 튜브(12)가 충분히 지지될 수 있도록 해준다. 그러나, 지지 슬리브(100)의 하부(100b)는 상부(100a)와 동일한 직경을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하부의 일부(100b)는 지지 슬리브(100)의 상부면(108)에서 지지 슬리브(100)의 내부 직경에 비해 확대된 직경을 가질 수 있다. 이로써, 받침대의 상부, 예컨대 도시된 받침대(60)의 상부(60a)에 비해 확대된 직경을 가지고 있는 받침대의 하부, 예컨대 도시된 받침대(60)의 하부(60b)가 채용될 수 있다. 그러므로, 바람직한 실시예에서, 내부 튜브(12)의 내부 직경보다 같거나 더 큰 직경을 갖는 지지 슬리브(100)의 하부(100b)로 인해, 지지 슬리브(100)의 하부(100b)의 내부 직경은 받침대(60)를 수용할 수 있을 정도로 충분히 크다. 유리하게도, 이러한 방식에 의해, 퍼니스(5)의 뜨거운 영역으로부터 직선으로 복사되는 열 전달은 직선이 파괴되므로 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원주 채널들(120, 122, 124 및/또는 126)과 같은 원주 채널들을 가지는 지지 슬리브(100)는, 제조 비용이 많이 드는 복잡한 구조체임을 인식할 수 있을 것이다. 결론적으로, 상기 지지 슬리브는 석영으로 제조되는 것이 바람직한데, 이것은 저온 기계 기술(cold machining techniques) 및 고온 용접 및 변형 기술(hot welding and deformation techniques)에 의해 모양을 만들 수 있게 해준다. 상기 석영 재료는 투명 석영 재료가 아니라, 불투명 석영 재료인 것이 바람직하다. 투명 석영은, 열 전도율이 상대적으로 낮기는 하지만, 석영을 관통하여 나아가는 복사 때문에 열 전달이 상당량에 달한다. 그러나, 불투명 석영은, 복사에 의한 열 전달이 바람직하게 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
석영을 이용하여 복잡한 구조로 제조하는 것은 고온 프로세싱용 프로세스 튜브를 제조하는 데 전형적으로 사용되는 SiC 재료를 이용하여 그러한 구조체로 제조하는 것에 비해 더 용이하고 더 단순하다는 것을 또한 인식할 수 있을 것이다. 석 영 지지 슬리브 내의 실링, 가스 공급 및 가스 배기 원주 채널의 구조적 복잡성에 집중함으로써, SiC 프로세스 튜브의 설계는 여전히 단순함을 유지하게 된다: 상기 SiC 프로세스 튜브는 상단이 폐쇄되어 있고, 하단에 플랜지를 가지고 있으며, 균일하게 고른 측벽, 즉, 어떠한 접속 튜브 또는 다른 돌출부가 없는 측벽들을 가지는 단순한 튜브이다. 게다가, 도시된 지지 슬리브(100)와 같은 바람직한 실시예에 따른 지지 슬리브에 의해 제공되는 원통형 대칭 가스 흐름을 이용하면, 비원통형 대칭 프로세스 가스 흐름에 의해 야기되는 비균일성을 평균적으로 만들어주는 복잡한 보트 회전 메카니즘의 사용은 바람직하게도, 불필요하게 된다. 따라서, 바람직한 실시예들에 따른 지지 슬리브를 가진 퍼니스의 제공은 종래 기술의 지지 슬리브들에 비해 더 좋은 결과를 달성하는 외에, 종래 기술의 퍼니스들과 관련된 문제들에 대한 매우 비용효과가 높은 해결책이다.
실제에 있어서, 또한 외부 프로세스 튜브(10), 내부 튜브(12) 및 지지 슬리브(100)가 서로 적절한 위치에 배치되도록 하는 배열 수단(means of alignment)이 제공되는 것이 바람직하다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 상기 배열 수단은 외부 튜브(10), 지지 슬리브(100) 및/또는 내부 튜브(12)에 제공되는 캠들(cams)(미도시)을 중앙에 위치시키는 것에 의해 형성될 수 있다.
바람직한 실시예들은 프로세스 튜브는 SiC로 제조되고 지지 슬리브는 석영으로 제조되어 특정 장점이 있는 고온 퍼니스의 범위에서 기술되었으나, 본 교시는 이 범위에 한정되지 않는다. 결론적으로, 높은 정도의 원통형 대칭으로 귀결되는 명쾌한 설계가 있을 때, 바람직한 실시예들에 따른 지지 슬리브의 장점이 다른 환 경에서 개발될 수 있다는 것을 예상할 수 있을 것이다. 예를 들어, 다른 배치에 있어서, 온도가 다소 높아 석영 프로세스 튜브가 사용될 수 있는 환경에 바람직한 실시예들이 적용될 수 있다.
또한, 바람직한 실시예들은 원통형 프로세스 용기 또는 튜브의 범위에서 기술되었으나, 상기 프로세스 용기는 단지 속이 빈 형상을 가지고 있어 프로세싱 웨이퍼를 수용할 수 있는 것을 요구할 뿐이다; 프로세스 용기의 실제 수평 단면 형상 및 확장에 의한 지지 슬리브의 수평 단면 형상은 본 교시에 한정되지 않는다. 그러나, 형상은 프로세스 가스 흐름에 원통형 대칭을 제공해줄 수 있는 원과 같은 부드러운 곡면인 것이 바람직하다. 이에 더하여, 지지 슬리브는 프로세스 튜브 및/또는 제거가능한 폐쇄에 직접 접촉하는 것으로 도시하였으나, 지지 슬리브 및/또는 제거가능한 폐쇄 사이에 개재되는 구조체도 또한 고려해볼 수 있다.
유사하게, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 상기에서 기술한 구조 및 방법에 대한 다양한 다른 변형, 생략 및 부가가 행해질 수 있다. 이러한 모든 변형 및 변경은 첨부한 청구항에 의해 정의된 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 속하는 것임은 물론이다.
본 발명과 같이 다수의 원주 채널을 가지는 프로세스 튜브 지지 슬리브에 의하면, 상기 기술된 종래 퍼니스들이 가지고 있는 하나 이상의 문제점 및 단점을 극복하는 퍼니스의 구조 및 방법을 제공한다.

Claims (32)

  1. 반도체 프로세싱용 퍼니스 내의 프로세스 용기를 지지하는 지지 슬리브에 있어서,
    상기 지지 슬리브를 형성하는 벽;
    상부면;
    바닥면;
    상기 지지 슬리브 내에 배치되고, 상기 상부면으로 개방되어 있는 프로세스 용기 실링 채널 개구부를 포함하는 프로세스 용기 실링 채널; 및
    상기 지지 슬리브 내에 배치되고, 상기 상부면으로 개방되어 있는 배기 채널 개구부를 포함하는 배기 채널을 포함하고,
    상기 벽의 표면들은 상기 프로세스 용기 실링 채널의 측면들을 형성하고, 상기 프로세스 용기 실링 채널은 상기 벽을 따라 수평 방향으로 연장되고 가스 전달 라인에 연결되며,
    상기 벽의 표면들은 상기 배기 채널의 측면들을 형성하고, 상기 배기 채널은 상기 벽을 따라 수평 방향으로 연장되고 가스 배기 라인에 연결되며,
    상기 배기 채널 개구부는, 상기 배기 채널 개구부가 상기 프로세스 용기 실링 채널 개구부보다 상기 지지 슬리브의 내부 둘레(perimeter)에 더 가깝게 배치되도록, 상기 프로세스 용기 실링 채널 개구부로부터 횡방향으로 안쪽으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 프로세싱용 퍼니스 내의 프로세스 용기를 지지하는 지지 슬리브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기 채널 개구부는 상기 지지 슬리부의 상기 내부 둘레를 따라 연장되고, 상기 프로세스 용기 실링 채널은 상기 지지 슬리브의 외부 둘레를 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세스 용기 실링 채널 개구부는 상기 지지 슬리브의 전체 둘레를 따라 연속적으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세스 용기 실링 채널은 불활성 가스 공급 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세스 용기 실링 채널은 상기 프로세스 용기 실링 채널에 진공을 야기시키는 배기장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지 슬리브의 하부에 배치되고, 상기 바닥면으로 개방되어 있는 바닥면 실링 채널 개구부를 포함하는 바닥면 실링 채널을 더 포함하고,
    상기 바닥면 실링 채널 개구부는 상기 벽의 둘레를 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바닥면 실링 채널 개구부는 상기 지지 슬리브의 전체 둘레를 따라 연속적으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 바닥면 실링 채널은 불활성 가스 공급 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 바닥면 실링 채널은 상기 바닥면 실링 채널 내에 진공을 야기시키는 배기 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배기 채널 개구부는 복수의 원형 홀들(circular hole)을 포함하고, 상기 홀들은 가스 배기 채널 길이를 따라 등간격으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  13. 제1항에 있어서,
    가스 분배 채널을 더 포함하고,
    상기 가스 분배 채널은 상기 벽에 의해 부분적으로 한정된 공간을 향하여 형성된 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공간은 상기 퍼니스의 반응 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가스 분배 채널은 프로세스 가스의 가스 공급 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 개구부는 복수의 홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홀들은 수평 평면 상으로 등간격으로 이격되고 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 퍼니스의 반응 영역을 통과하는 프로세스 가스의 흐름은 원통형 대칭인 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 가스 분배 채널의 제2단면적에 대한 상기 개구부의 제1단면적의 비는 각 홀을 통과하는 가스 유량이 동일하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 지지 슬리브의 수평 단면은 원형(circular shape)인 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 지지 슬리브는 석영을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 지지 슬리브는 불투명 석영을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 슬리브.
  23. 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    지지 슬리브의 둘레(circumference) 주변에 가스를 흐르게 하는 단계로서, 상기 가스의 흐름은 상기 지지 슬리브를 형성하는 벽 내의 가스 분배 채널 내부에서 발생하고, 상기 지지 슬리브는 상기 지지 슬리브의 상부면 상의 프로세스 튜브를 지지하며, 상기 프로세스 튜브는 반응 영역을 형성하고, 상기 상부면은 실링 채널 개구부, 및 상기 지지 슬리브의 상기 둘레를 따라 연장되는 가스 배기 개구부를 포함하는 단계;
    상기 가스 분배 채널로부터의 상기 가스를 상기 지지 슬리브의 표면으로부터 상기 반응 영역 안으로 방출하는 단계; 및
    상기 가스 배기 개구부를 통해 상기 반응 영역으로부터 가스를 배출하는 단계를 포함하고,
    상기 가스 배기 개구부는, 상기 가스 배기 개구부가 상기 실링 채널 개구부보다 상기 지지 슬리브의 내부 둘레(perimeter)에 더 가깝게 배치되도록, 상기 실링 채널 개구부로부터 횡방향으로 안쪽으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    1100℃ 이상의 온도에서 웨이퍼를 프로세싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 온도는 1350℃인 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  26. 삭제
  27. 제23항에 있어서,
    상기 가스는 동일한 속도로 복수의 홀들 각각에서 방출되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 가스는 복수의 홀들에서 방출된 후 원통형 대칭 흐름 패턴으로 이동하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 가스는 상기 지지 슬리브 상부면 상의 복수의 개구부를 통해 상기 반응 영역으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 지지 슬리브의 상부면에 있는 제1 실링 채널로 가압된 불활성 가스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 지지 슬리브의 바닥면에 있는 제2 실링 채널에 진공을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 지지 슬리브의 바닥면에 있는 제2 실링 채널로 가압된 불활성 가스를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제조하는 방법.
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