KR101516587B1 - 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법 - Google Patents

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KR101516587B1 KR1020140009819A KR20140009819A KR101516587B1 KR 101516587 B1 KR101516587 B1 KR 101516587B1 KR 1020140009819 A KR1020140009819 A KR 1020140009819A KR 20140009819 A KR20140009819 A KR 20140009819A KR 101516587 B1 KR101516587 B1 KR 101516587B1
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Abstract

실시 예에 의한 웨이퍼용 열처리 노를 세정하는 방법은, 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 1차 확산시키는 단계와, 1차 확산된 오염을 제거하는 단계와, 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 2차 확산시키는 단계 및 2차 확산된 오염을 열처리 노에 장착된 더미 웨이퍼의 내부로 확산시키는 단계를 포함한다.

Description

웨이퍼용 열처리 노 세정 방법{Method for cleaning wafer anneal furnace}
실시 예는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법에 관한 것이다.
웨이퍼의 열처리를 위해 사용되는 열처리 노(furnace)는 실리콘 및 그 화합물(석영)을 이용하여 제조된다. 이때 재료로 사용되는 석영에는 일부 불순물이 함유되어 있으며, 이러한 불순물은 고온 환경에서 웨이퍼를 오염시키는 오염원으로 작용할 수 있다. 따라서, 열처리 노를 제조한 이후 웨이퍼 가공 공정을 본격적으로 진행하기 전에 열처리 노에 대해 충분한 세정 작업을 진행할 필요성이 있다.
열처리 노에 대한 사전 세정 작업은 화학용액을 이용한 세정을 진행한 이후, 열처리 노의 내부를 고온 열처리함으로써 그 내부면에 비정질 산화막을 형성시킨 후, 열처리 노의 제조에 이용된 석영 내에 존재하는 오염원들을 외부로 확산시켜 제거하는 방법을 이용하고 있다. 고온 열처리 공정을 반복적으로 수행함으로써 열처리 노의 내표면 영역에 존재하는 오염원의 외부 유출을 최소화시키고 있다.
한편, 기존의 열처리 노 세정 방법을 통해서도 열처리 노에 오염원의 제거가 충분하지 않을 경우에, 화학용액을 이용한 세정부터 전술한 과정을 다시 진행하여야 하는데, 이 경우에는 공정의 반복과정에서 발생되는 교차오염(cross contamination) 및 석영 재질의 열처리 노의 내표면에 대한 과도한 식각에 의해 열처리 노의 사용 수명이 단축되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 열처리 노를 세정한 후 건조 과정에서 잔류하는 일부 습기와 파티클(particle) 등에 의한 추가적 오염의 문제도 상존하고 있다.
또한, 화학용액 세정 후 진행하는 고온 산화 열처리의 경우에는 산소 자체의 불순물, 특히 그 내부에 포함된 수소나 수분 등을 제거하기 위한 정제기(purifier)를 거친 산소기체를 사용하여야 하지만, 초기 산소기체의 사용 시 열처리 장비와 정제기를 연결하는 관 및 구성 부품의 연결 접촉 부분에서 추가적인 오염원이 포함될 수있다. 따라서, 고온 산화 열처리를 진행하더라도 열처리 노의 표면 내부에 포함된 오염원이 외부로 충분하게 확산되지 못할 가능성이 존재하여 품질 확보가 어려워질 수 있다. 특히, 현재까지 알려진 세정 방법에 따르더라도, 열처리 노의 제조에 이용된 실리콘 및 이들의 화합물을 동시에 세정하기 어려워 여러 단계의 공정 진행을 경유하여야 하므로, 공정의 효율성이 저하되는 문제점도 지적되고 있다.
실시 예는 웨이퍼용 열처리 노를 신속하고 깨끗하게 세정할 수 있는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법을 제공한다.
실시 예에 의하면, 웨이퍼용 열처리 노를 세정하는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법은, 상기 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 1차 확산시키는 (a) 단계; 상기 1차 확산된 오염을 제거하는 (b) 단계; 상기 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 2차 확산시키는 (c) 단계; 및 상기 2차 확산된 오염을 상기 열처리 노에 장착된 더미 웨이퍼의 내부로 확산시키는 (d) 단계를 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼의 열처리 노 세정 방법은 상기 (b) 단계 후에, 상기 열처리 노를 실드시키는 (e) 단계; 및 상기 열처리 노의 표면을 안정화시키는 (f) 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (a) 내지 (c) 단계는 상기 열처리 노에 상기 더미 웨이퍼가 장착되지 않은 상태로 수행될 수 있다. 상기 (e) 및 (f) 단계는 상기 열처리 노에 상기 더미 웨이퍼가 장착되지 않은 상태에서 수행될 수 있다.
상기 (a) 단계는 상기 열처리 노를 제1 온도에서 어닐링하여 수행될 수 있으며, 상기 제1 온도는 900 ℃ 내지 1100 ℃일 수 있다.
상기 (b) 단계는 상기 열처리 노에 제1 가스를 주입하여 수행될 수 있으며, 상기 제1 가스는 HCl을 포함할 수 있다.
상기 (e) 단계는 상기 열처리 노를 산소 가스에 의해 산화시킬 수 있다.
상기 (f) 단계는 상기 열처리 노를 제2 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제2 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하일 수 있다. 상기 제2 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다. 상기 (f) 단계는 불활성 기체를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 (c) 단계는 상기 열처리 노를 제3 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제3 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하일 수 있다. 상기 제3 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
상기 (d) 단계는 상기 열처리 노를 제4 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제4 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하일 수 있다. 상기 제4 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
상기 (a), (b) 및 (e) 단계가 순차적으로 N(여기서, N은 1이상의 양의 정수)번 반복적으로 수행된 후, 상기 (a), (b), (e), (f), (c) 및 (d) 단계가 순차적으로 수행될 수 있다. 여기서, N이 커질수록 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도는 감소할 수 있다.
실시 예에 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법은 열처리 노를 화학적으로 세정한 이후 열처리 노의 표면에 데미지를 산소 가스에 의해 실드시킴으로써 품질 확보를 도모하고 열처리 시간을 절감시키며, 기존 대비 웨이퍼의 오염 수준을 저하시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 의한 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2는 일반적인 웨이퍼용 열처리 노의 단면도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 웨이퍼용 열처리 노에서 각 부의 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 각 단계가 수행되는 동안 열처리 노를 가열하는 온도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a 내지 도 5d는 기존의 열처리 노 세정 방법에 의해 세정된 열처리 노에서 열처리된 웨이퍼의 평면도를 나타낸다.
도 6은 실시 예의 열처리 노 세정 방법에 의해 세정된 열처리 노에서 열처리된 웨이퍼의 평면도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 실시 예에 의한 웨이퍼(wafer)용 열처리(annealing) 노(furnace) 세정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2는 일반적인 웨이퍼용 열처리 노(100)의 단면도를 나타내고, 도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 웨이퍼용 열처리 노(100)에서 각 부의 사시도를 나타낸다.
일반적으로 웨이퍼용 열처리 노(100)는, 웨이퍼(W)에 대해 에피 공정을 수행하기 이전에 웨이퍼를 열처리하는 역할을 한다.
이하, 도 1에 예시된 실시 예에 의한 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법의 이해를 돕기 위해, 도 2 내지 도 3e를 참조하여 일반적인 웨이퍼용 열처리 노에 대해 다음과 같이 간략히 살펴본다. 그러나, 도 1에 도시된 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법은 도 2 내지 도 3e에 도시된 구조와 다른 구조를 갖는 웨이퍼용 열처리 노의 세정에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2 내지 도 3e를 참조하면, 웨이퍼용 열처리 노(100)는 보트(boat)(110), 보트 캡(cap)(120), 가스 주입 파이프(gas inlet pipe)(또는, 노즐(nozzle))(130) 및 튜브(tube)(140)를 포함한다.
도 3a에 도시된 보트(110)는 열처리될 웨이퍼(W)가 투입되는 부분으로서, 여러 장의 웨이퍼(W)를 거치하기 위해 다수의 홈(groove)이 각 기둥(114-1 ~ 114-3)에 형성되어 있다. 각 기둥(114-1 ~ 114-3)은 서로 120°간격으로 일정하게 이격되어 있지만, 다양한 각도로 서로 이격될 수 있음은 물론이다.
도 3b에 도시된 보트 캡(120)은 보트(110)의 하부에 위치하며, 내외기에 대한 단열제 역할을 한다.
도 3c에 도시된 가스 주입 파이프(130)는 토출구(132), 인입구(134) 및 가스 배관(136)을 포함한다. 가스가 인입구(134)를 통해 유입된 후, 가스 배관(136)을 통해 상부로 상승한 후, 토출구(132)를 통해 직하방의 보트(110)를 향해 토출될 수 있다. 이때, 토출구(132)로부터 토출된 가스는 배출구(160)를 통해 배출될 수 있다.
도 3d에 도시된 튜브(140)는 보트(110)와 웨이퍼(W)를 외기로부터 차단하는 역할을 한다. 튜브(140)에 내부 공간에는 보트(110), 보트 캡(120)과 가스 주입 파이프(130)가 수용될 수 있다. 특히, 도 3e는 보트(110)에 웨이퍼(W)(또는, 더미(dummy) 웨이퍼)가 장착(charge)된 모습을 나타낸다.
히터(150)는 열처리 노(100)를 가열하는 역할을 한다.
도 2 및 도 3e는 전술한 보트(110), 보트 캡(120), 가스 주입 파이프(130) 및 튜브(140)가 함께 결합된 단면도 및 사시도를 각각 나타낸다. 전술한 열처리 노(100)의 모든 구성 요소(110, 120, 130, 140)의 재질은 석영일 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 각 단계가 수행되는 동안 열처리 노(100)를 가열하는 온도 변화를 설명하기 위한 그래프로서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 온도를 나타낸다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 열처리 노(100)에 존재하는 오염을 외부로 1차 확산시킨다(제10 단계). 예를 들어, 열처리 노(100)를 제1 온도(T1)에서 어닐링하여, 열처리 노(100)의 내부에 존재하는 오염을 외부로 1차적으로 확산시킬 수 있다. 제1 온도(T1)는 900 ℃ 내지 1100 ℃일 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
제10 단계에서 열처리 노를 고온으로 열처리할 경우, 열처리 노(100)의 각 구성 요소(110, 120, 130, 140)의 불순물 및 오염이 외부로 확산될 수 있다.
도 4 (a)를 참조하면, 제10 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)를 어닐링하는 제1 온도(T1)는, 0 ~ t1 시간동안 제1-1 온도(T11)를 유지하고, t1 ~ t2 시간동안 제1-1 온도(T11)로부터 제1-2 온도(T12)로 상승하고, t2 ~ t3 시간동안 제1-2 온도(T12)를 유지하고, t3 ~ t4 시간동안 제1-2 온도(T12)로부터 제1-1 온도(T11)로 하강하고, t4 시간 이후에는 제1-1 온도(T11)를 다시 유지한다. 예를 들어, 제1-1 온도(T11)는 700 ℃이고, 제1-2 온도(T12)는 950 ℃이고, t1 ~ t2 시간 동안 상승하는 제1 온도의 기울기는 5 ℃/min이고, t3 ~ t4 동안 하강하는 제1 온도의 기울기는 3 ℃/min일 수 있다.
제10 단계를 수행한 이후, 열처리 노(100)로부터 외부로 1차 확산된 오염을 제거한다(제20 단계). 예를 들어, 외부로 1차 확산된 오염은 열처리 노(100)에 제1 가스를 주입하여 제거될 수 있다. 제1 가스는 HCl을 포함하지만, 실시 예는 제1 가스의 종류에 국한되지 않는다. 즉, 제20 단계는 열처리 노(100)를 인시튜(In-situ)로 화학적인 방법으로 세정한다.
도 4 (b)를 참조하면, 제20 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)에 온도는 도 4 (a)에 도시된 바와 같다. 다만, 제20 단계에서 제1-2 온도(T12)가 유지되는 시간(t2 ~ t5)는 제10 단계에서 제1-2 온도(T12)가 유지되는 시간(t2 ~ t3)보다 시간(t5-t3)만큼 더 길 수 있다.
제20 단계 후에, 열처리 노(100)를 실드(shield)시킨다(제30 단계). 제20 단계에서 HCl 가스를 이용하여 화학적으로 열처리 노(100)를 세정하는 동안, 열처리 노(100)에 데미지(damage)가 발생할 수 있다. 따라서, 제30 단계에서는 이러한 데미지와 열처리 노(100)의 표면에 남은 불순물 및 오염원을 실드시킨다. 이를 위해, 예를 들어, 열처리 노(100)에 산소(O2) 가스를 플로우시키면, 열처리 노(100)가 산화되어, 열처리 노(100)에 산화막이 실드로서 형성되어 데미지, 파티클 같은 불순물이나 오염이 커버(cover)될 수 있다.
도 4 (c)를 참조하면, 제30 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)를 어닐링하는 온도(T1)는 도 4 (b)에 도시된 바와 같다.
제30 단계 후에, 열처리 노(100)의 표면을 안정화시킨다(제40 단계). 예를 들어, 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 같은 불활성 기체를 이용하여 열처리 노(100)의 표면을 안정화시킬 수 있다. 열처리 노(100)를 안정화시킬 때, 열처리 노(100)를 제2 온도(T2)에서 어닐링할 수 있다. 이때, 제2 온도(T2)는 제10 단계의 어닐링 온도인 제1 온도(T1) 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2 온도(T2)는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
도 4 (d)를 참조하면, 제40 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)를 어닐링하는 제2 온도(T2)는 0 ~ t1 시간 동안 제2-1 온도(T21)를 유지하고, t1 ~ t2 시간 동안 제2-1 온도(T21)로부터 제2-2 온도(T22)로 상승하고, t2 ~ t3 시간 동안 제2-2 온도(T22)를 유지하고, t3 ~ t4 시간 동안 제2-2 온도(T22)로부터 제2-1 온도(T21)로 하강하고, t4 시간 이후에는 제2-1 온도(T21)를 다시 유지한다. 예를 들어, 제2-1 온도(T21)는 700 ℃이고, 제2-2 온도(T22)는 850 ℃일 수 있다.
제40 단계 후에, 열처리 노(100)에 존재하는 오염을 외부로 2차 확산시킨다(제50 단계). 즉, 열처리 노(100) 특히 보트(100)에 잔류하는 미세 불순물 및 오염을 외부로 2차로 확산시킨다. 예를 들어, 열처리 노(100)를 제3 온도(T3)에서 어닐링하여, 열처리 노(100)에 존재하는 오염을 외부로 2차 확산시킬 수 있다. 제3 온도(T3)는 제10 단계의 어닐링 온도인 제1 온도(T1) 이하일 수 있다. 예를 들어, 제3 온도(T3)는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
제50 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)를 어닐링하는 제3 온도(T3)의 변화는 제40 단계에서 열처리 노(100)를 어닐링하는 제2 온도(T2)의 변화와 동일할 수 있다. 즉, 도 4 (d)를 참조하면, 제3 온도(T3)는 0 ~ t1 시간 동안 제3 온도(T31)를 유지하고, t1 ~ t2 시간 동안 제3 온도(T31)로부터 제3 온도(T32)로 상승하고, t2 ~ t3 시간 동안 제3 온도(T32)를 유지하고, t3 ~ t4 시간 동안 제3 온도(T32)로부터 제3 온도(T31)로 하강하고, t4 시간 이후에는 제3 온도(T31)를 다시 유지한다. 예를 들어, 제3 온도(T31)는 700 ℃이고, 제3 온도(T32)는 850 ℃일 수 있다.
제50 단계 후에, 열처리 노(100)의 외부로 2차 확산된 오염을 열처리 노(100)에 장착된 더미 웨이퍼의 내부로 확산시킨다(제60 단계). 예를 들어, 열처리 노(100)를 제4 온도(T4)에서 어닐링하여, 열처리 노(100)의 외부로 2차 확산된 오염을 더미 웨이퍼의 내부로 확산시킬 수 있다. 여기서, 제4 온도(T4)는 제10 단계에서의 어닐링 온도인 제1 온도(T1) 이하일 수 있다. 예를 들어, 제4 온도(T4)는 700 ℃ 내지 900 ℃일 수 있다.
제60 단계를 수행하는 동안 열처리 노(100)를 어닐링하는 제4 온도(T4)의 변화는 제40 단계에서 열처리 노(100)를 어닐링하는 제2 온도(T2)의 변화와 동일할 수 있다. 즉, 도 4 (d)를 참조하면, 제4 온도(T4)는 0 ~ t1 시간 동안 제3 온도(T41)를 유지하고, t1 ~ t2 시간 동안 제4 온도(T41)로부터 제4 온도(T42)로 상승하고, t2 ~ t3 시간 동안 제4 온도(T42)를 유지하고, t3 ~ t4 시간 동안 제4 온도(T42)로부터 제4 온도(T41)로 하강하고, t4 시간 이후에는 제4 온도(T41)를 다시 유지한다. 예를 들어, 제4 온도(T41)는 700 ℃이고, 제3 온도(T42)는 850 ℃일 수 있다.
전술한 제10 내지 제50 단계들은 열처리 노(100)에 더미 웨이퍼가 장착되지 않은 상태로 수행되는 반면, 제60 단계는 열처리 노(100)에 더미 웨이퍼가 장착된 상태로 수행된다.
다른 실시 예에 의하면, 제10 내지 제30 단계가 순차적으로 N번 반복적으로 수행된 후, 제10 내지 제60 단계가 순차적으로 수행될 수 있다. 여기서, N은 1이상의 양의 정수이다. N이 커질수록 제10 단계에서의 어닐링 온도인 제1 온도(T1)는 감소할 수 있다. 즉, N이 1일 경우의 제1 온도(T1)보다는 N이 2일 경우의 제1 온도(T1)가 더 낮을 수 있다.
기존의 열처리 노 세정 방법은 화학적으로 열처리 노를 세정한 후, 열처리만하였기 때문에 열처리 노의 오염이 일부만 제거되었으며, 화학적 세정하는 동안 열처리 노에 데미지가 유발될 수 있다. 따라서, 품질 안정화에 장시간이 소요되었을 뿐만 아니라, 열처리 노의 내부 오염이 심각할 경우 품질을 확보할 수 없었다. 반면에, 전술한 실시 예에 의한 열처리 노 세정 방법에 의하면, 제20 단계에서 HCl 가스를 이용하여 열처리 노를 화학적으로 세정한 이후, 열처리 노의 표면에 데미지를 산소 가스에 의해 실드시킴으로써, 품질 확보를 도모하고 열처리 시간이 절감될 수 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 전술한 도 1에 예시된 제30 내지 제50 단계의 수행은 생략될 수도 있다. 이 경우, 제20 단계를 수행한 이후에 제50 단계가 수행된다.
공정에 아직 적용되지 않은 신규 제작된 열처리 노(100) 특히 보트(110)는 제작 및 운반 상황에서 그의 내/외부에 불순물 및 오염원을 많이 가질 수 있다. 특히, 열처리 노 내부의 오염이 심각할 수 있다. 따라서, 전술한 실시 예에 의한 웨이퍼용 열처리 노(100) 세정 방법은 새로 교체된 열처리 노(100)를 세정하기 위해 수행될 수 있다.
또는, 열처리 노(100)의 구성 요소(110, 120, 130, 140)를 분해하여 세정하는 PM(Prevent Maintenance) 진행시에도 전술한 실시 예에 의한 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법은 수행될 수 있다. 즉, 열처리 노(100)의 자체 내부 오염은 작지만, 공정 적용간 누적되어 주로 열처리 노 외부에 존재하는 오염을 제거하는 PM 진행시에도 실시 예의 세정 방법은 수행될 수 있다.
이하, 기존과 실시 예의 세정 방법에 의해 세정한 열처리 노(100)를 이용하여 웨이퍼를 열처리할 경우 웨이퍼의 오염 수준을 벌크 금속(Fe) 분석 맵(map)을 통해 다음과 같이 비교한다.
도 5a 내지 도 5d는 기존의 열처리 노 세정 방법에 의해 세정된 열처리 노에서 열처리된 웨이퍼의 평면도를 나타내고, 도 6은 실시 예의 열처리 노 세정 방법에 의해 세정된 열처리 노에서 열처리된 웨이퍼의 평면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 6 각각에서, "Bottom"은 웨이퍼의 버텀에서 오염된 모습, "Bottom-Center"는 웨이퍼의 버텀과 중앙에서 오염된 모습, "Center"는 웨이퍼의 중앙에서 오염된 모습, "Center-Top"는 웨이퍼의 중앙과 탑에서 오염된 모습, "Top"은 웨이퍼의 탑에서 오염된 모습을 각각 나타낸다.
도 5a는 열처리 노를 기존의 세정 방법에 의해 2차 세정한 후에 웨이퍼에서 발견된 오염 수준을 나타내고, 도 5b는 열처리 노를 기존의 세정 방법에 의해 10차 세정한 후에 웨이퍼에서 발견된 오염 수준을 나타내고, 도 5c는 열처리 노를 기존의 세정 방법에 의해 15차 세정한 후에 웨이퍼에서 발견된 오염 수준을 나타내고, 도 5d는 열처리 노를 기존의 세정 방법에 의해 18차 세정한 후에 웨이퍼에서 발견된 오염 수준을 나타낸다.
기존의 세정 방법에 의할 경우, 도 5a 내지 도 5d에서 5 x 1010 원자수(atoms)/㎠ 이상의 오염 수준(201 ~ 224)이 보여진다. 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 기존의 세정 방법에 의해 열처리 노를 18회 세정하였음에도 불구하고, 오염 제거 수준이 미미함을 알 수 있다.
반면에, 도 6을 참조하면, 실시 예의 열처리 노 세정 방법에 의해 열처리 노(100)를 1회 세정하였을 뿐인데, 웨이퍼의 오염 수준은 도 5a 내지 도 5d 대비 미미함을 알 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 웨이퍼용 열처리 노 110: 보트
114-1 ~ 114-3: 기둥 120: 보트 캡
130: 가스 주입 파이프 132: 토출구
134: 인입구 136: 가스 배관
140: 튜브 150: 히터
160: 배출구

Claims (18)

  1. 웨이퍼용 열처리 노를 세정하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 1차 확산시키는 단계;
    (b) 상기 1차 확산된 오염을 제거하는 단계;
    (c) 상기 열처리 노에 존재하는 오염을 외부로 2차 확산시키는 단계; 및
    (d) 상기 2차 확산된 오염을 상기 열처리 노에 장착된 더미 웨이퍼의 내부로 확산시키는 단계를 포함하고,
    상기 (a) 내지 (c) 단계는 상기 열처리 노에 상기 더미 웨이퍼가 장착되지 않은 상태로 수행되고, 상기 (d) 단계는 상기 열처리 노에 상기 더미 웨이퍼가 장착된 상태로 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 열처리 노 세정 방법은
    (e) 상기 (b) 단계 후에, 상기 열처리 노를 실드시키는 단계; 및
    (f) 상기 열처리 노의 표면을 안정화시키는 단계를 더 포함하는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서, 상기 (e) 및 (f) 단계는 상기 열처리 노에 상기 더미 웨이퍼가 장착되지 않은 상태에서 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 열처리 노를 제1 온도에서 어닐링하여 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 온도는 900 ℃ 내지 1100 ℃인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 열처리 노에 제1 가스를 주입하여 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제1 가스는 HCl을 포함하는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  9. 제2 항에 있어서, 상기 (e) 단계는 상기 열처리 노를 산소 가스에 의해 산화시키는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  10. 제2 항에 있어서, 상기 (f) 단계는 상기 열처리 노를 제2 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제2 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 제2 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  12. 제2 항 또는 제10 항에 있어서, 상기 (f) 단계는 불활성 기체를 이용하여 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는 상기 열처리 노를 제3 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제3 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 제3 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 열처리 노를 제4 온도에서 어닐링하여 수행되며, 상기 제4 온도는 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도 이하인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 제4 온도는 700 ℃ 내지 900 ℃인 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  17. 제2 항에 있어서, 상기 (a), (b) 및 (e) 단계가 순차적으로 N(여기서, N은 1이상의 양의 정수)번 반복적으로 수행된 후, 상기 (a), (b), (e), (f), (c) 및 (d) 단계가 순차적으로 수행되는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
  18. 제17 항에 있어서, N이 커질수록 상기 (a) 단계의 어닐링 온도인 제1 온도는 감소하는 웨이퍼용 열처리 노 세정 방법.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139329A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体熱処理用ダミーウエハ
KR20010114169A (ko) * 2000-06-21 2001-12-29 히가시 데쓰로 열처리장치 및 열처리장치의 세정방법
KR20050103311A (ko) * 2003-03-04 2005-10-28 에이엑스티 인코포레이티드 반도체재료의 불순물을 줄이기 위한 장치 및 방법
KR20050109046A (ko) * 2003-03-25 2005-11-17 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 박막 형성 장치의 세정 방법
KR20060044813A (ko) * 2004-03-29 2006-05-16 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 장치 및 프로그램
KR20060119555A (ko) * 2005-05-20 2006-11-24 삼성전자주식회사 반도체소자 제조용 열처리설비
KR20090080401A (ko) * 2008-01-21 2009-07-24 주식회사 실트론 웨이퍼 열처리 노의 세정 방법
KR20130069935A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 제조 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139329A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体熱処理用ダミーウエハ
KR20010114169A (ko) * 2000-06-21 2001-12-29 히가시 데쓰로 열처리장치 및 열처리장치의 세정방법
KR20050103311A (ko) * 2003-03-04 2005-10-28 에이엑스티 인코포레이티드 반도체재료의 불순물을 줄이기 위한 장치 및 방법
KR20050109046A (ko) * 2003-03-25 2005-11-17 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 박막 형성 장치의 세정 방법
KR20060044813A (ko) * 2004-03-29 2006-05-16 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 박막 형성 장치의 세정 방법, 박막 형성 장치 및 프로그램
KR20060119555A (ko) * 2005-05-20 2006-11-24 삼성전자주식회사 반도체소자 제조용 열처리설비
KR20090080401A (ko) * 2008-01-21 2009-07-24 주식회사 실트론 웨이퍼 열처리 노의 세정 방법
KR20130069935A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 제조 방법

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