KR101431087B1 - apparatus for Selctive Epitaxial Growth and Cluster Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판에 에피택셜 막(Epitaxial film)을 선택 성장시키는 선택적 에피택셜 성장(Selctive Epitaxial Growth; SEG) 장치 및 클러스터 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a selective epitaxial growth (SEG) device and a cluster facility for selectively growing an epitaxial film on a substrate.
에피택셜(Epitaxial) 성장은 반도체 기판 상에 반도체 기판과 같은 결정 구조의 박막을 성장시키는 공정이다. Epitaxial growth is a step of growing a thin film having a crystal structure such as a semiconductor substrate on a semiconductor substrate.
또한, 반도체 기판의 소정 영역에 산화막, 질화막 등의 절연막을 형성하여 반도체 기판의 소정 영역을 노출시키고, 노출된 반도체 기판 상에만 그와 결정 구조가 같은 동종 또는 이종의 반도체막을 성장시키는 공정을 선택적 에피택셜 성장(Selctive Epitaxial Growth; SEG)이라고 한다. 선택적 에피택셜 성장을 이용하면 기존의 평판 기술로는 제작이 어려운 3차원 구조를 갖는 반도체 소자의 제작이 용이한 장점이 있다. 이러한 선택적 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Growth: SEG)을 포함하는 공정에 있어서, 기판 상의 가스 공급 및 가스 분포는 매우 중요하다.In addition, an insulating film such as an oxide film or a nitride film is formed on a predetermined region of the semiconductor substrate to expose a predetermined region of the semiconductor substrate, and a step of growing an identical or different semiconductor film having the same crystal structure on the exposed semiconductor substrate, Called " Selctive Epitaxial Growth " (SEG). The use of selective epitaxial growth is advantageous in that it is easy to fabricate a semiconductor device having a three-dimensional structure, which is difficult to manufacture with conventional flat plate technology. In a process involving this selective epitaxial growth (SEG), the gas supply and gas distribution on the substrate are very important.
그러나, 종래 배치 타입의 선택적 단결정 성장 장치에서는 사이드 노즐에서 분출된 반응 가스가 이너 튜브의 상단, 하단 등 배기 유로가 형성된 곳으로 플로우되면서 기판 상부의 반응 가스가 균일한 플로우를 하지 않아 성막후의 막 균일성이 저하되는 문제가 있다. 특히, 이너 튜브 내측과 기판의 외경과의 틈이 존재하여 기판으로 분사되는 가스의 대부분이 기판상에서의 충분한 반응 없이 측면의 틈으로 플로우되면서 성막 시간이 오래 걸리고 막질의 평탄도 또한 나쁜 영향을 준다.However, in the conventional arrangement type selective single crystal growth apparatus, the reaction gas ejected from the side nozzles flows to the place where the exhaust flow path such as the upper end and the lower end of the inner tube is formed, so that the reaction gas on the substrate does not flow uniformly, There is a problem that the property is deteriorated. Particularly, since there is a gap between the inside of the inner tube and the outer diameter of the substrate, most of the gas injected into the substrate flows into the side clearance without sufficient reaction on the substrate, so that the film formation takes a long time and the flatness of the film quality also has a bad influence.
본 발명의 실시예들은 선택적 에피택셜 성장의 균일한 성막을 위한 선택적 에피택셜 성장 장치 및 클러스터 설비를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention seek to provide selective epitaxial growth apparatus and cluster equipment for uniform deposition of selective epitaxial growth.
본 발명의 실시예들은 기판 상에서의 균일한 가스 흐름을 제공할 수 있는 선택적 에피택셜 성장 장치 및 클러스터 설비를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are directed to providing a selective epitaxial growth apparatus and a cluster facility capable of providing uniform gas flow on a substrate.
본 발명의 실시예들은 생산성을 높일 수 있는 선택적 에피택셜 성장 장치 및 클러스터 설비를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention provide a selective epitaxial growth apparatus and a cluster facility capable of enhancing productivity.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 기판들이 수납되는 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브; 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리; 상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되는 사이드 노즐부를 포함하되; 상기 사이드 노즐부는 선택적 에피택셜 성장을 위한 식각 가스와 데포 가스를 각각 분사하는 제1사이드 노즐 및 제2사이드 노즐을 포함하는 선택적 에피택셜 성장 장치를 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a process tube comprising: an inner tube accommodating a substrate stacking unit in which a plurality of substrates are housed, and an outer tube surrounding the inner tube; A heater assembly installed to surround the process tube; And a side nozzle unit vertically installed inside the process tube; The side nozzle portion is provided with a first side nozzle and a second side nozzle for spraying etch gas and undoped gas for selective epitaxial growth, respectively.
또한, 상기 사이드 노즐부는 상기 제1사이드 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 제1사이드 노즐로부터 분사되는 제1공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들을 더 포함할 수 있다.Further, the side nozzle portions are disposed on both sides of the first side nozzle, and side curtain nozzles for injecting an inert gas for improving the straightness of the first process gas injected from the first side nozzles .
또한, 선택적 에피택셜 성장 장치는 상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 보트 회전부를 더 포함할 수 있다.Further, the selective epitaxial growth apparatus may further include a boat rotation unit for rotating the substrate loading unit.
또한, 상기 사이드 노즐부는 상기 이너 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐을 더 포함할 수 있다.The side nozzle portion may further include a pre-deposition nozzle for precoating the inner tube.
또한, 상기 사이드 노즐부는 상기 이너 튜브 내부 세정시 상기 이너 튜브의 하단부 세정을 위한 하부 세정 노즐을 더 포함할 수 있다.The side nozzle unit may further include a lower cleaning nozzle for cleaning the lower end of the inner tube when the inner tube is cleaned.
또한, 상기 하부 세정 노즐은 다른 사이드 노즐들에 비해 상대적으로 그 길이가 짧을 수 있다. In addition, the lower cleaning nozzle may have a relatively shorter length than the other side nozzles.
또한, 상기 제1사이드 노즐과 제2사이드 노즐 중 적어도 하나는 상기 기판 적재 유닛의 길이방향에 대해 적어도 2개 이상의 구간별로 가스를 분사하는 구간 노즐들을 포함할 수 있다.In addition, at least one of the first side nozzle and the second side nozzle may include interval nozzles for injecting gas by at least two intervals in the longitudinal direction of the substrate stacking unit.
또한, 상기 구간 노즐들은 노즐 내부에서의 가스 정체 시간이 동일해지도록 상기 구간 노즐들 중에서 상기 기판 적재 유닛의 아래쪽 구간을 담당하는 구간 노즐은 2중관 구조로 제공될 수 있다.In addition, the interval nozzles of the interval nozzles may be provided in a double-pipe structure so that gas stagnation times within the nozzles become equal to each other.
또한, 상기 구간 노즐들은 노즐 내부에서의 가스 정체 시간이 동일해지도록 상기 구간 노즐들 중에서 상기 기판 적재 유닛의 아래쪽 구간을 담당하는 구간 노즐에는 가스 흐름을 억제하는 가둠 구조체가 제공될 수 있다.The gap nozzles may be provided with a gap structure for suppressing the gas flow in the gap nozzles, which cover the lower section of the substrate stacking unit, among the gap nozzles, so that the gas stagnation times within the nozzles become the same.
또한, 상기 이너 튜브는 상기 제1사이드 노즐과 일직선상에 제공되는 절개부를 더 포함할 수 있다.The inner tube may further include a cutout portion provided in a straight line with the first side nozzle.
또한, 상기 절개부는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각형 모양, 또는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 모양 또는 상하 대칭이 이루어지지 않는 모양으로 제공될 수 있다.In addition, the cut-out portion may be provided in an inverted triangular shape which becomes wider from the lower end to the upper end, or a triangular shape which becomes narrower from the lower end to the upper end, or a shape in which the vertically-
또한, 상기 절개부는 상기 제1사이드 노즐의 분사홀에 대향되게 개별 홀 형태로 제공될 수 있다. In addition, the cut-out portion may be provided in the form of a separate hole facing the injection hole of the first side nozzle.
또한, 상기 보트 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖고, 상기 제어부는 상기 사이드 노즐들을 통해 공급되는 가스 공급 단계별 시간에 따라 상기 보트 회전부의 회전속도를 제어할 수 있다.The control unit may control the rotation speed of the boat rotation unit according to the time of supplying the gas through the side nozzles.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM); 상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버; 상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 및 상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되; 상기 프로세스 챔버는 상기 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브; 상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 회전부; 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리; 상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 선택적 에피택셜 성장을 위한 식각 가스와 데포 가스를 각각 분사하는 제1사이드 노즐 및 제2사이드 노즐을 포함하는 클러스터 설비가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus front end module (EFEM) having load ports on which cassettes loaded with substrates are placed; A first load lock chamber connected to the facility front end module through a gate valve and having an internal space capable of selective switching to atmospheric pressure and vacuum pressure; A transfer chamber connected to the first load lock chamber through a gate valve and having a transfer device for substrate transfer; Second load lock chambers connected to the transfer chamber via a gate valve, the second load lock chambers having a substrate loading unit in which the substrates are loaded in a batch manner; And process chambers disposed above each of the second load lock chambers and processing the substrates loaded on the substrate loading unit; The process chamber having a process tube having an inner tube accommodating the substrate loading unit and an outer tube surrounding the inner tube; A rotating unit for rotating the substrate loading unit; A heater assembly installed to surround the process tube; A cluster facility may be provided that includes a first side nozzle and a second side nozzle that are vertically installed inside the process tube and emit etch gas and undoped gas for selective epitaxial growth, respectively.
또한, 상기 제1사이드 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 제1사이드 노즐로부터 분사되는 제1공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include side curtain nozzles disposed on both sides of the first side nozzle and spraying an inert gas to improve the straightness of the first process gas injected from the first side nozzle .
또한, 상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 이너 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐; 상기 이너 튜브 내부 세정시 상기 이너 튜브의 하단부 세정을 위한 하부 세정 노즐을 더 포함할 수 있다.Also, a pre-deposition nozzle for pre-coating the interior of the inner tube vertically inside the process tube; And a lower cleaning nozzle for cleaning the lower end of the inner tube when the inner tube is cleaned.
또한, 상기 이너 튜브는 상기 제1사이드 노즐과 일직선상에 제공되는 배기 포트를 더 포함할 수 있다.The inner tube may further include an exhaust port provided on a straight line with the first side nozzle.
또한, 상기 트랜스퍼 챔버와 상기 제2로드락 챔버 그리고 상기 프로세스 챔버는 진공 상태를 유지할 수 있다. In addition, the transfer chamber, the second load lock chamber, and the process chamber may be maintained in a vacuum state.
또한, 상기 클러스터 설비는 상기 트랜스퍼 챔버와 상기 제2로드락 챔버 그리고 상기 프로세스 챔버 각각에 연결되는 진공 배기부를 더 포함할 수 있다.The cluster facility may further include a vacuum evacuation unit connected to the transfer chamber, the second load lock chamber, and the process chamber, respectively.
또한, 상기 설비 전방 단부 모듈은 상기 로드 포트들과 상기 제1로드락 챔버 사이에 배치되어 상기 로드 포트 상에 놓인 카세트와 상기 제1로드락 챔버 간 기판 반송을 위한 반송 장치가 구비된 인덱스 챔버; 및 상기 인덱스 챔버의 측면에 제공되고, 더미 기판들이 저장되어 있는 더미 기판 저장 모듈을 더 포함할 수 있다. The apparatus front end module may further include an index chamber disposed between the load ports and the first load lock chamber, the index chamber having a cassette placed on the load port and a transport apparatus for transporting a substrate between the first load lock chamber and the load lock chamber; And a dummy substrate storage module provided on a side surface of the index chamber, in which dummy substrates are stored.
또한, 상기 트랜스퍼 챔버는 더미 기판 저장 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the transfer chamber may further include a dummy substrate storage module.
본 발명의 실시예에 의하면, 선택적 에피택셜 성장의 균일한 성막을 형성할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to form a uniform film of selective epitaxial growth.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 상에서의 균일한 가스 흐름을 제공할 수 있어 성막 품질을 개선할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a uniform gas flow on the substrate, thereby improving the film quality.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 에피택셜 성장 공정을 위한 클러스터 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 프로세스 챔버를 보여주는 도면이다.
도 4는 사이드 노즐부를 설명하기 위한 공정 튜브의 평단면도이다.
도 5는 사이드 노즐부를 보여주는 사시도이다.
도 6은 절개부의 다양한 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다.
도 8은 사이드 노즐부의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 사이드 노즐부가 적용된 공정 튜브의 평단면도이다.
도 10 및 도 11은 도 8에 도시된 구간 노즐의 내부를 보여주는 도면들이다.1 is a plan view showing a cluster facility for a selective epitaxial growth process according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a cluster facility for substrate processing in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a process chamber.
4 is a plan sectional view of a process tube for explaining a side nozzle portion;
5 is a perspective view showing the side nozzle portion.
Fig. 6 is a view showing various examples of the cut-out portion.
7 is a simulation showing laminar flow over the substrate.
8 is a perspective view showing another example of the side nozzle portion.
9 is a plan sectional view of the process tube to which the side nozzle portion shown in Fig. 8 is applied.
FIGS. 10 and 11 are views showing the inside of the interval nozzle shown in FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택적 에피택셜 성장 장치 및 클러스터 설비를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a selective epitaxial growth apparatus and a cluster facility according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 실시예에서 기판은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다. In this embodiment, the substrate may be a semiconductor wafer. However, the substrate is not limited to this, and the substrate may be another kind of substrate such as a glass substrate.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 에피택셜 성장 공정을 위한 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다. 1 and 2 are a plan view and a side view showing a cluster facility for a selective epitaxial growth process according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선택적 에피택셜 성장 공정을 위한 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 제1로드락 챔버(200)들, 트랜스퍼 챔버(300) 그리고 공정 처리 모듈(400)들을 포함한다.1 and 2, a
설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module;EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 카세트(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)들과, 카세트(C)로부터 기판을 인출하는 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 카세트(C)와 제1로드락 챔버(200)들 간에 기판을 이송하도록 인터페이스 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere)로봇이 사용된다. An Equipment Front End Module (EFEM) 900 is disposed in front of the
인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)들과 제1로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922)과 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 들어오는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다. The
인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다. The
로드 포트(910)들은 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922)상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 카세트(C)가 로딩 및 언로딩된다. 카세트(C)는 전방이 개방된 몸체와 몸체의 전방을 개폐하는 도어를 갖는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)일 수 있다. The
인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)들이 적층 보관되는 더미 기판 보관용기(942)들을 제공한다. 더미 기판 저장부(940)의 더미 기판 보관용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)들은 공정 처리 모듈(300)에서 기판들이 부족할 경우 사용된다. On both
도시하지 않았지만, 더미 기판 보관용기(942)는 인덱스 챔버의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수 있다. Although not shown, the dummy
제1로드락 챔버(200)는 게이트밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 제1로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3개의 제1로드락 챔버(200)가 제공된다. 제1로드락 챔버(200)는 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 제1로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재용기(210)가 제공된다. The first
트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 제1로드락 챔버(200)들과 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 제1로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 기판 이송 로봇(330)은 제1로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 제2로드락 챔버(410)에 구비된 기판 적재 유닛(420)들 간에 기판을 이송한다. 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다. The
트랜스퍼 챔버(300)에는 복수개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 선택적 에피택셜 성장 장치인 3개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 다양하게 제공될 수 있다. A plurality of
도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공배기부(500)와 불활성가스 공급부(600)를 포함한다. 진공배기부(500)는 제1로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 제2로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공라인(510)을 포함한다. 불활성가스 공급부(600)는 제1로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 제2로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 불활성가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the
또한, 인덱스 챔버(110)와 제1로드락 챔버(200), 제1로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300) 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 제2로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1,GV2,GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다. The
도 3은 프로세스 챔버를 보여주는 도면이다. 3 is a view showing a process chamber.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 선택적 에피택셜 성장 장치인 공정 처리 모듈(400)은 제2로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다. 1 to 3, the
제2로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 제2로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛(130)을 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 승강부재(430)가 제공된다. 일 예로, 기판 적재 유닛(130)은 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 구비한 보우트를 포함할 수 있다. 제2로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다. The second
프로세스 챔버(100)는 선택적 에피택셜 성장(Selctive Epitaxial Growth; SEG)을 위한 장치 구성을 포함할 수 있다. 일 예로, 프로세스 챔버(100)는 공정튜브(110), 히터 어셈블리(120), 기판 적재 유닛(130), 사이드 노즐부(140), 보트 회전부(160), 제어부(170) 그리고 공급부(190)를 포함한다. The
공정 튜브(110)는 기판 적재 유닛(130)이 수용되는 이너 튜브(112)와, 이너 튜브(112)를 감싸는 아웃 터 튜브(114)를 포함한다. 공정 튜브(110)는 기판이 적재된 기판 적재 유닛(130)이 로딩되어 기판들 상에 선택적 에피택셜 성장 공정이 진행되는 내부 공간을 제공한다. 공정 튜브(110)는 높은 온도에서 견딜 수 있는 재질, 예컨대 석영으로 제작될 수 있다. 이너 튜브(112)와 아웃터 튜브(114)는 상부가 막혀 있는 원통관 형상으로 이루어진다. 특히, 이너 튜브(112)는 일측에 길이방향(수직한 방향)을 따라 절개부(113)가 형성된다. 절개부(113)는 슬롯형태로 제공된다. 절개부(113)는 제1사이드 노즐(142)과 일직선상에 형성된다. The
도 6은 절개부의 다양한 예를 보여주는 도면이다. Fig. 6 is a view showing various examples of the cut-out portion.
도 6에 도시된 바와 같이, 절개부(113)는 좌측 첫번째 그림과 좌측 두번째 그림처럼 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각형 모양, 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 모양처럼 상하 대칭이 이루어지지 않는 모양으로 제공될 수 있다. 또한, 절개부(113)는 좌측 세번째 그림처럼 제1사이드 노즐(142)의 분사홀에 대향되게 개별 홀 형태로 제공될 수 있다. 또한, 절개부(113)는 우측 첫번째 그림처럼 동일한 폭으로 제공될 수 있다.As shown in FIG. 6, the
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정튜브(110)는 플랜지(118) 일측에 내부를 감압시키기 위해 내부 공기를 강제 흡입하여 배기하기 위한 배기 포트(119)와, 배기 포트(119) 반대편에 공정 튜브(110) 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 사이드 노즐부(140) 장착을 위한 노즐 포트(118)가 제공된다. 배기 포트(119)는 공정시 공정 튜브(110) 내 공기를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 배기 포트(119)에는 진공 배기 장치(미도시됨)가 연결되며, 배기 포트(119)를 통해 공정 튜브(110)로 공급되는 공정 가스의 배기 및 내부 감압이 이루어진다. 히터 어셈블리(120)는 공정튜브(110)를 둘러싸도록 설치된다. Referring again to FIGS. 1 to 3, the
기판 적재 유닛(130)은 복수개(일 예로 50장)의 기판들이 삽입되는 슬롯들을 구비할 수 있다. 기판 적재 유닛(130)은 시일캡(180) 상에 장착되며, 시일 캡(180)은 엘리베이터 장치인 승강부재(430)에 의해 공정 튜브(110) 안으로 로딩되거나 또는 공정 튜브(110) 밖으로 언로딩된다. 기판 적재 유닛(130)이 공정 튜브(110)에 로딩되면, 시일캡(180)은 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 결합된다. 한편, 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 시일 캡(180)이 접촉하는 부분에는 실링(sealing)을 위한 오-링(O-ring)과 같은 밀폐부재가 제공되어 공정가스가 공정 튜브(110)와 시일 캡(180) 사이에서 새어나가지 않도록 한다. The
한편, 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다. 보트 회전부(160)는 모터가 사용될 수 있다. 보트 회전부(160)는 시일 캡(180)상에 설치된다. 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있다. 센서에서 감지된 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도는 제어부(170)로 제공될 수 있다. On the other hand, the
제어부(170)는 보트 회전부(160)의 동작을 제어한다. 제어부(170)는 사이드 노즐부(140)의 노즐들을 통해 공급되는 가스 공급 단계별 시간에 따라 보트 회전부(160)의 회전속도를 제어한다. The
도 4는 사이드 노즐부를 설명하기 위한 공정 튜브의 평단면도이고, 도 5는 사이드 노즐부를 보여주는 사시도이다. Fig. 4 is a plan sectional view of a process tube for explaining the side nozzle portion, and Fig. 5 is a perspective view showing a side nozzle portion.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 사이드 노즐부(140)는 공정 튜브(110)의 내측에 수직하게 제공된다. 사이드 노즐부(140)는 공정 튜브(110)로 기판 표면에 선택적 에피택셜 성장에 기여하는 가스들을 공급하는 복수의 노즐들을 포함할 수 있다. 일 예로, 사이드 노즐부(140)는 제1사이드 노즐(142), 제2사이드 노즐(144), 한 쌍의 사이드 커튼 노즐(152), 프리 데포(pre-depo) 노즐(154) 그리고 하부 세정 노즐(156)을 포함한다. 3 to 5, the
사이드 노즐부(140)는 공급부(190)를 통해 기판 표면에 선택적 에피택셜 성장에 기여하는 가스들을 공급받는다. 공급부(190)는 데포 가스, 식각 가스, 세정용 가스 그리고 불활성 가스(퍼지 가스)를 선택적으로 사이드 노즐부(140)로 제공할 수 있다. 일 예로, 데포 가스에는 DCS, SiH4, Si2H6 등의 가스가 사용될 수 있고, 식각 가스에는 Cl2, HCL 등의 가스가 사용될 수 있으며, 불순물 도핑을 목적으로 할 경우에는 B2H6 , PH3 등과 같은 도핑 가스가 사용될 수 있다.The
제1사이드 노즐(142)은 선택적 에피택셜 성장을 위한 식각 가스를 분사하는 노즐로써, 이너 튜브(112)에 제공되는 절개부(113)와 마주보도록 일직선상에 위치된다. 한 쌍의 사이드 커튼 노즐(152)은 제1사이드 노즐(142)을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치된다. 사이드 커튼 노즐(152)은 제1사이드 노즐(142)로부터 분사되는 식각 가스가 이너 튜브(112)의 절개부(113)를 향해 직진하도록 불활성 가스를 분사한다. 일 예로, 불활성 가스에는 N2가스, Ar 가스, H2 가스를 포함할 수 있다. The
도 7은 기판 상부의 층류를 보여주는 시뮬레이션이다. 도 7의 시뮬레이션 결과에서 제1사이드 노즐과 사이드 커튼 노즐을 제외한 나머지 노즐들은 생략되었다. 7 is a simulation showing laminar flow over the substrate. 7, the remaining nozzles except for the first side nozzle and the side curtain nozzle are omitted.
도 7을 참조하면, 본 발명에서는 제1사이드 노즐(142)로부터 분사되는 식각 가스가 사이드 커튼 노즐(152)로부터 분사되는 불활성 가스에 의해 직진성이 향상되어 기판의 상부에 수평한 방향으로 층류를 형성함으로써 기판 균일도를 더욱더 향상시킬 수 있다. Referring to FIG. 7, in the present invention, the inert gas injected from the
제2사이드 노즐(144)은 선택적 에피택셜 성장을 위한 데포 가스를 분사하는 노즐로써, 사이드 커튼 노즐(152) 일측에 제공된다. 제2사이드 노즐(144)은 배기 포트(113)와 일정 각도 틀어지게 배치된다. The
프리 데포 노즐(154)은 인시투 클린(in-situ clean) 후 공정 튜브(110) 내부의 사전 코팅을 위한 목적으로 데포 가스를 분사하며, 사전에 공정 튜브(110) 내부 환경을 기판 성막을 할 수 있는 조건으로 만들기 위해 제공된다. 물론, 제2사이드 노즐(144)을 사용하여 프리 코팅을 실시하여도 무방하나, 프리 데포 노즐(154)을 별도 설치하여 운영함으로써 제2사이드 노즐(144)의 사용빈도를 줄여 제2사이드 노즐(144)의 수명 및 노즐 내부의 박막 형성을 감소시켜 인시투 클린 주기를 길게 연장할 수 있는 각별한 효과를 기대할 수 있다. The
하부 세정 노즐(156)은 인시투 클린 공정시 이너 튜브(112)의 하단부 세정을 위해 제공된다. 하부 세정 노즐(156)은 도 3 및 도 5에서와 같이 다른 노즐들에 비해 그 길이가 짧으며, 기판 적재 유닛(130)과 시일캡(180) 사이의 보우트 받침부(138) 주변으로 세정을 위한 가스( 일 예로, ClF3, F2)를 분사한다. 참고로, 인시투 클린 공정시 세정을 위한 가스는 제2사이드 노즐(144)에서도 분사되며, 하부 세정 노즐(156)은 제2사이드 노즐(144)의 분사 범위에서 벗어난 취약 범위인 보우트 받침부(138) 부근으로의 세정을 위한 가스 분사를 담당하게 된다. 하부 세정 노즐(156)로 인해 인시투 클린 시간을 단축할 수 있다. The
상기의 프로세스 챔버(100)를 이용하여 실시하는 선택적 에피택셜 성장방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.A selective epitaxial growth method using the
먼저, 복수 매의 기판이 기판 적재 유닛(130)에 적재되면, 기판 적재 유닛(130)은 승강 장치(430)의 승강 동작에 의해 공정 튜브(110) 내부로 반입된다. 이 때, 시일 캡(180)에 의해 공정 튜브(110)의 하단이 밀봉된다. 다음에, 공정 튜브(110) 내부가 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 배기 장치(미도시됨)가 피드백 (feedback) 제어된다. 또한, 공정 튜브(110) 내부는 선택적 에피택셜 성장에 적합한 원하는 온도가 되도록 히터 어셈블리(120)에 의해 가열된다. 공정 튜브(110) 내부가 히터 어셈블리(120)에 의해 가열될 때, 공정 튜브(110) 내부가 원하는 온도 분포가 되도록 온도 센서가 검출한 온도 정보를 토대로 히터 어셈블리(120)에 대한 통전 상태가 피드백 제어된다. 이어서, 보트 회전부(160)에 의해, 기판 적재 유닛(130)이 회전됨으로써 기판들이 회전된다. First, when a plurality of substrates are stacked on the
사이드 노즐부(140)의 각 노즐들은 공급부를 통해 데포 가스, 식각 가스, 불활성 가스 등의 공정 가스들을 정해진 시간동안 제공받아 분사한다. 이너 튜브로 분사된 가스들은 기판들을 통과하여 이너 튜브의 절개부로 배기된다. Each of the nozzles of the
한편, 사이드 노즐부의 각 노즐들은 다양한 방식으로 가스를 분사할 수 있다. 첫 번째, 데포 가스와 식각 가스를 동시에 공급하는 방법. 두 번째, 데포 가스와 식각 가스를 함께 공급하여 성막후(일 예로, 20min)-> 식각 가스만 공급하여 불순물을 추가 제거(3min), 다시 일정 시간 데포가스를 공급(15min)-> 식각 가스만 공급하여 불순물을 제거하는 과정을 반복하여 진행하는 방법. 그리고 세 번째, 데포 가스만 공급(40sec) -> 잔류물 제거를 위한 퍼지 가스 공급(30sec) -> 식각 가스 공급(15sec) -> 잔류물 제거를 위한 퍼지 가스 공급(40sec) 과정을 반복하여 진행하는 방법 등이 있다. 이러한 과정을 통해 기판상에 보다 고품질의 선택 에피택셜 막을 형성할 수 있다.On the other hand, each nozzle of the side nozzle portion can inject gas in various ways. First, a method of simultaneously supplying the undoped gas and the etching gas. Secondly, after supplying the depo gas and the etching gas together, the impurity is further removed (3 min) by supplying the etching gas only (20 min), the depo gas is supplied again for a certain time (15 min) And the process of removing impurities is repeatedly carried out. Then, the purge gas supply (30 sec), the etching gas supply (15 sec), and the purge gas supply (40 sec) for removing residue are performed repeatedly for the third time, supplying only the defoaming gas (40 sec) And the like. Through this process, a higher-quality selective epitaxial film can be formed on the substrate.
한편, 퍼지 가스는 기판상에 에피택셜층을 성장하는 일 공정마다 데포 가스 및 식각 가스와 동시에 공급될 수 도 있고, 데포 가스 또는 식각 가스의 공급 이전 또는 이후에 공급될 수도 있으며, 데포 가스 또는 식각 가스의 공급 이전에 공급되어 이들 가스의 공급 동안 계속 공급될 수도 있다. On the other hand, the purge gas may be supplied simultaneously with the depo gas and the etching gas for each step of growing the epitaxial layer on the substrate, and may be supplied before or after the supply of the depo gas or the etching gas, May be supplied prior to the supply of the gas and continue to be supplied during the supply of these gases.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(100)는 사이드 노즐부(140)가 이너 튜브에 수직방향으로 제공되어 공정 가스를 수평으로 공급할 수 있으며, 특히 제1사이드 노즐(142)은 좌우에 사이드 커튼 노즐(152)이 배치되어 식각 가스의 직진성을 향상시킴으로써 기판 상에서의 가스 흐름을 개선하여 성막 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, the
도 8은 사이드 노즐부의 다른 예를 보여주는 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 사이드 노즐부가 적용된 공정 튜브의 평단면도이다. FIG. 8 is a perspective view showing another example of the side nozzle portion, and FIG. 9 is a plan sectional view of the process tube to which the side nozzle portion shown in FIG. 8 is applied.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1사이드 노즐(142)은 기판 적재 유닛(130)의 길이방향에 대해 복수개의 구간별로 가스를 분사하는 구간노즐들을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1사이드 노즐(1420)은 2개의 구간별로 가스를 분사하는 제1,2구간 노즐들(142-1,142-2)을 포함한다. 제1구간노즐(142-1)은 기판 적재 유닛(130)의 상부 구간으로 가스를 분사하고, 제2구간노즐(142-2)은 기판 적재 유닛(130)의 하부 구간으로 가스를 분사한다. 제1구간노즐(142-1)과 제2구간노즐(142-2)은 서로 인접하게 위치되며, 이너 튜브(112)에 제공되는 절개부(113)와 마주보도록 일직선상에 위치된다. Referring to FIGS. 8 and 9, the
제2사이드 노즐(144)은 기판 적재 유닛(130)의 길이방향에 대해 복수개의 구간별로 가스를 분사하는 구간노즐들을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2사이드 노즐(144)은 제1,2구간 노즐들(144-1,144-2)을 포함한다. 제1구간노즐(144-1)은 기판 적재 유닛(130)의 상부 구간으로 가스를 분사하고, 제2구간노즐(144-2)은 기판 적재 유닛(130)의 하부 구간으로 가스를 분사한다. The
제1구간 노즐(142-1,144-1)과 제2구간 노즐(142-2,144-2)은 그 길이가 상이하기 때문에 가스 분사시 노즐 내부의 가스 정체 시간(가스 체류 시간)이 상이하다. 일 예로, 제2구간 노즐(142-2)에서의 가스 분사가 제1구간 노즐(142-1)에서의 가스 분사보다 빠를 수 있다. 이로 인하여 기판 적재 유닛(130)의 상부에 위치하는 기판들의 박막 두께와, 기판 적재 유닛(130)의 하부에 위치하는 기판들의 박막 두께의 차이를 유발시킬 수 있다.Since the lengths of the first section nozzles 142-1 and 144-2 and the second section nozzles 142-2 and 142-2 are different from each other, the gas stagnation time (gas retention time) inside the nozzle differs during gas injection. For example, the gas injection in the second section nozzle 142-2 may be faster than the gas injection in the first section nozzle 142-1. This can cause a difference in the thickness of the substrates located above the
도 10 및 도 11은 도 8에 도시된 제2구간 노즐의 내부를 보여주는 도면들이다. Figs. 10 and 11 are views showing the inside of the second section nozzle shown in Fig.
도 10을 참조하면, 일 예에 따르면 제2구간 노즐(142-2)은 제1구간 노즐(142-1)과 가스 정체 시간(가스 체류시간)이 동일해지도록 2중관 구조로 제공될 수 있다. 즉, 제2구간 노즐(142-2)은 외부관(10)과 내부관(20)을 포함하고, 외부관(10)과 내부관(20)에 각각 분사구(12,22)들을 형성하되, 내부관의 분사구(22)들과 외부관의 분사구(12)들은 그 분사 방향이 상이하게 제공된다. 이로써, 제2구간 노즐(142-2)에서의 가스 정체 시간이 연장될 수 있다.10, according to an example, the second section nozzle 142-2 may be provided with a double pipe structure such that the gas stagnation time (gas retention time) is equal to that of the first section nozzle 142-1 . That is, the second section nozzle 142-2 includes an
도 11을 참조하면, 또 다른 예에 따르면 제2구간 노즐(142-2)은 제1구간 노즐(142-1)과 가스 정체 시간이 동일해지도록 가스 흐름을 억제하는 가둠(confinement) 구조체(40)가 제공될 수 있다. 가둠 구조체(40)는 다수의 차단판(42)들을 포함하며, 차단판(42)들에 의해 가스 흐름이 느려짐으로써 제2구간 노즐(142-2)에서의 가스 정체 시간(가스 체류 시간)이 연장될 수 있다. Referring to FIG. 11, according to another example, the second section nozzle 142-2 may include a confinement structure 40 (see FIG. 11) for suppressing the gas flow so that the gas stagnation time becomes equal to the first section nozzle 142-1 ) May be provided. The
이러한 구간 노즐들을 갖는 사이드 노즐부는 에피택셜 성장 공정뿐만 아니라 다른 증착 공정을 위한 열처리 장치에도 적용될 수 있다. The side nozzle portion having such interval nozzles can be applied not only to the epitaxial growth process but also to the heat treatment apparatus for other deposition processes.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 프로세스 챔버 110 : 공정 튜브
120 : 히터 어셈블리 130 : 기판적재유닛
140 : 사이드 노즐부 160 : 보트 회전부
170 : 제어부 190 : 공급부100: process chamber 110: process tube
120: heater assembly 130: substrate loading unit
140: side nozzle part 160: boat rotation part
170: control unit 190:
Claims (20)
복수의 기판들이 수납되는 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브;
상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리;
상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되는 사이드 노즐부를 포함하되;
상기 사이드 노즐부는
선택적 에피택셜 성장을 위한 식각 가스와 데포 가스를 각각 분사하는 제1사이드 노즐 및 제2사이드 노즐;
상기 제1사이드 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 제1사이드 노즐로부터 분사되는 제1공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치. A selective epitaxial growth apparatus comprising:
A process tube having an inner tube in which a plurality of substrates are accommodated and an outer tube surrounding the inner tube;
A heater assembly installed to surround the process tube;
And a side nozzle unit vertically installed inside the process tube;
The side nozzle portion
A first side nozzle and a second side nozzle for respectively injecting etch gas and undoped gas for selective epitaxial growth;
Side curtain nozzles arranged side by side with the first side nozzles interposed therebetween for spraying an inert gas for improving the straightness of the first process gas injected from the first side nozzles Gt;
상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 보트 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a boat rotation unit for rotating the substrate loading unit.
상기 사이드 노즐부는
상기 이너 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method according to claim 1,
The side nozzle portion
Further comprising a pre-depo nozzle for pre-coating the interior of the inner tube.
상기 사이드 노즐부는
상기 이너 튜브 내부 세정시 상기 이너 튜브의 하단부 세정을 위한 하부 세정 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method according to claim 1,
The side nozzle portion
Further comprising a lower cleaning nozzle for cleaning the lower end of the inner tube when the inner tube is cleaned.
상기 하부 세정 노즐은
다른 사이드 노즐들에 비해 상대적으로 그 길이가 짧은 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.6. The method of claim 5,
The lower cleaning nozzle
Wherein the length of the second epitaxial growth layer is shorter than that of the other side nozzles.
상기 제1사이드 노즐과 제2사이드 노즐 중 적어도 하나는
상기 기판 적재 유닛의 길이방향에 대해 적어도 2개 이상의 구간별로 가스를 분사하는 구간 노즐들을 포함하는 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method according to claim 1,
At least one of the first side nozzle and the second side nozzle
And a plurality of periodic nozzles for injecting a gas for at least two or more intervals in the longitudinal direction of the substrate stacking unit.
상기 구간 노즐들은
노즐 내부에서의 가스 정체 시간이 동일해지도록 상기 구간 노즐들 중에서 상기 기판 적재 유닛의 아래쪽 구간을 담당하는 구간 노즐은 2중관 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.8. The method of claim 7,
The section nozzles
Wherein a section nozzle that serves as a lower section of the substrate stacking unit among the section nozzles is provided in a double pipe structure so that the gas stagnation time within the nozzle becomes the same.
상기 구간 노즐들은
노즐 내부에서의 가스 정체 시간이 동일해지도록 상기 구간 노즐들 중에서 상기 기판 적재 유닛의 아래쪽 구간을 담당하는 구간 노즐에는 가스 흐름을 억제하는 가둠 구조체가 제공되는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.8. The method of claim 7,
The section nozzles
Wherein a gap structure for suppressing the flow of gas is provided in an interval nozzle that covers a lower section of the substrate stacking unit among the interval nozzles so that the gas stagnation time within the nozzle becomes the same.
상기 이너 튜브는
상부가 막혀있는 돔형태로 제공되고, 일측면에는 상기 제1사이드 노즐과 일직선상에 제공되는 절개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method according to claim 1,
The inner tube
Wherein the first side nozzle and the second side nozzle are provided in a dome shape with a top portion closed, and the side surface further includes a cutout portion provided on a straight line with the first side nozzle.
상기 절개부는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각형 모양, 또는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 모양 또는 상하 대칭이 이루어지지 않는 모양 또는 상기 제1사이드 노즐의 분사홀들과 각각 대향되는 개별 홀 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 선택적 에피택셜 성장 장치.11. The method of claim 10,
The cut-out portion may have an inverted triangular shape that widens from the lower end to the upper end, a triangular shape that becomes narrower from the lower end to the upper end, or a shape that is not vertically symmetrical or that faces the injection holes of the first side nozzle Characterized in that it is provided in the form of an individual hole.
상기 보트 회전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖고,
상기 제어부는
상기 사이드 노즐부를 통해 공급되는 가스 공급 단계별 시간에 따라 상기 보트 회전부의 회전속도를 제어하는 선택적 에피택셜 성장 장치.The method of claim 3,
And a control unit for controlling the operation of the boat rotation unit,
The control unit
Wherein the rotational speed of the boat rotating part is controlled in accordance with the time of supplying the gas through the side nozzle part.
기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM);
상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버;
상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버;
상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 및
상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되;
상기 프로세스 챔버는
상기 기판 적재 유닛가 수용되는 이너 튜브와 상기 이너 튜브를 감싸는 아웃 터 튜브를 갖는 공정튜브;
상기 기판 적재 유닛를 회전시키는 회전부;
상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리;
상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 선택적 에피택셜 성장을 위한 식각 가스와 데포 가스를 각각 분사하는 제1사이드 노즐 및 제2사이드 노즐;
상기 제1사이드 노즐을 사이에 두고 양 옆에 나란하게 배치되며, 상기 제1사이드 노즐로부터 분사되는 제1공정가스의 직진성 향상을 위해 불활성 가스를 분사하는 사이드 커튼 노즐들을 포함하는 클러스터 설비. CLAIMS What is claimed is:
A facility front end module (EFEM) having load ports on which cassettes loaded with substrates are placed;
A first load lock chamber connected to the facility front end module through a gate valve and having an internal space capable of selective switching to atmospheric pressure and vacuum pressure;
A transfer chamber connected to the first load lock chamber through a gate valve and having a transfer device for substrate transfer;
Second load lock chambers connected to the transfer chamber via a gate valve, the second load lock chambers having a substrate loading unit in which the substrates are loaded in a batch manner; And
And process chambers disposed above each of the second load lock chambers and processing substrates loaded on the substrate loading unit;
The process chamber
A process tube having an inner tube accommodating the substrate loading unit and an outer tube surrounding the inner tube;
A rotating unit for rotating the substrate loading unit;
A heater assembly installed to surround the process tube;
A first side nozzle and a second side nozzle vertically installed inside the process tube, respectively, for spraying etch gas and undoped gas for selective epitaxial growth;
And side curtain nozzles disposed side by side across the first side nozzles and injecting an inert gas to improve the straightness of the first process gas injected from the first side nozzles.
상기 공정 튜브의 내측에 수직하게 설치되고, 상기 이너 튜브 내부의 사전 코팅을 위한 프리 데포(pre-depo)노즐;
상기 이너 튜브 내부 세정시 상기 이너 튜브의 하단부 세정을 위한 하부 세정 노즐을 더 포함하는 클러스터 설비. 14. The method of claim 13,
A pre-deposition nozzle installed vertically inside the process tube for pre-coating the interior of the inner tube;
And a lower cleaning nozzle for cleaning the lower end of the inner tube when the inner tube is cleaned.
상기 이너 튜브는
상기 제1사이드 노즐과 일직선상에 제공되는 절개부를 더 포함하는 클러스터 설비. 14. The method of claim 13,
The inner tube
And a cutout provided in a straight line with the first side nozzle.
상기 트랜스퍼 챔버와 상기 제2로드락 챔버 그리고 상기 프로세스 챔버는 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 클러스터 설비. 14. The method of claim 13,
Wherein the transfer chamber, the second load lock chamber and the process chamber are maintained in a vacuum state.
상기 클러스터 설비는
상기 트랜스퍼 챔버와 상기 제2로드락 챔버 그리고 상기 프로세스 챔버 각각에 연결되는 진공 배기부를 더 포함하는 클러스터 설비. 18. The method of claim 17,
The cluster facility
And a vacuum evacuation unit connected to the transfer chamber, the second load lock chamber, and the process chamber, respectively.
상기 설비 전방 단부 모듈은
상기 로드 포트들과 상기 제1로드락 챔버 사이에 배치되어 상기 로드 포트 상에 놓인 카세트와 상기 제1로드락 챔버 간 기판 반송을 위한 반송 장치가 구비된 인덱스 챔버; 및
상기 인덱스 챔버의 측면에 제공되고, 더미 기판들이 저장되어 있는 더미 기판 저장 모듈을 더 포함하는 클러스터 설비. 14. The method of claim 13,
The facility front end module
An index chamber disposed between the load ports and the first load lock chamber and having a cassette placed on the load port and a transport apparatus for transporting a substrate between the first load lock chambers; And
And a dummy substrate storage module provided on a side surface of the index chamber, the dummy substrate storage module storing dummy substrates.
상기 클러스터 설비는
상기 트랜스퍼 챔버에 더미 기판들이 저장되어 있는 더미 기판 저장 모듈을 더 포함하는 클러스터 설비.
14. The method of claim 13,
The cluster facility
And a dummy substrate storage module in which dummy substrates are stored in the transfer chamber.
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