KR19980026312A

KR19980026312A - 반도체 웨이퍼 산화막확산장치

Info

Publication number: KR19980026312A
Application number: KR1019960044717A
Authority: KR
Inventors: 최석원
Original assignee: 문정환; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-07-15

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 산화막확산장치에 관한 것으로, 종래에는 장치의 내부 온도를 감지하는 열전대와 보조열전대가 반응관의 외부에 설치되어 있어서 웨이퍼에 직접적으로 받는 온도를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명 반도체 웨이퍼 산화막확산장치는 반응관의 내측에 설치되어 있는 보트의 일측에 열전대를 설치하고, 그 열전대의 접촉부가 웨이퍼에 접촉된 상태로 웨이퍼의 가열된 온도를 감지하여 장치의 온도를 콘트롤 함으로서, 가열된 웨이퍼의 온도를 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 산화막확산장치

제1도는 종래 반도체 웨이퍼 산화막확산장치의 구성을 보인 종단면도.

제2도는 본 발명 반도체 웨이퍼 산화막확산장치의 내부구성을 보인 종단면도.

제3도는 본 발명의 요부인 열전대를 보인 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11:반응관12:보트

14:열전대14a:접촉부

W:웨이퍼

본 발명은 반도체 웨이퍼 산화막확산장치에 관한 것으로, 특히 공정진행중에 웨이퍼의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼의 산화막확산장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 반도체 산화막 형성공정을 마치면 산화막을 성장시키는 산화막 확산공정을 실시하게 되는데, 반응관의 내부에 다수개의 웨이퍼를 적재하고 히터챔버에서 열을 가하여 웨이퍼를 가열한 다음, 반응관의 내부로 H₂, O₂등의 반응가스를 투입해서 산화막을 성장시키게 된다. 이와 같은 일반적인 산화막 확산장치가 제1도에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 반도체 웨이퍼 산화막확산장치의 구성을 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 히터챔버(HEATER CHAMBER)(1)의 내부에 반응관(QUART TUBE)(2)이 설치되어 있고, 그 반응관(2)의 내부에 다수개의 웨이퍼(W)를 탑재한 보트(BOAT)(3)가 설치되어 있으며, 상기 반응관(2)의 외측에는 반응가스를 주입하기 위한 가스주입라인(4)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 히터챔버(1) 상에는 온도를 측정하기 위한 수개의 열전대(5)가 설치되어 있고, 상기 히터챔버(1)과 반응관(2)의 사이에는 각각 높이가 다른 4개의 보조열전대(6)가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 7은 보트의 하부에 설치되는 캡(CAP)이다.

상기와 같이 구성되는 종래의 반도체 웨이퍼 확산장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

캡(7)의 상부에 설치된 보트(3)에 100장의 웨이퍼(W)를 탑재하고, 반응관(2)의 내부로 보트(3)를 이동시킨 다음, 캡(7)으로 반응관(2)의 하부를 밀폐시킨다. 그런 다음, 히터챔버(1)의 내부에 설치되어 있는 코일(미도시)을 가열하여 900℃~1200℃가 되도록 가열하고, 웨이퍼(W)가 가열된 상태에서 상기 가스주입라인(4)으로 반응가스인 H₂, O₂등의 반응가스를 주입하여 웨이퍼(W)의 상면에 형성된 산화막을 성장시킨다. 이 때 온도콘트롤은 상기 히터챔버(1) 상에 설치되어 열전대(5)를 이용하여 주로 이루어지며, 주기적으로 웨이퍼(W)와 근접한 위치에 위치한 보조열전대(6)의 측정온도를 참고로 보정하여 장치의 내부온도를 균형있게 유지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 반도체 웨이퍼 산화막확산장치에서는 장치의 내부온도를 콘트롤하는 열전대(5)와 보조열전대(6)가 반응관(2)의 외부에 설치되어 있어서 웨이퍼(W)에 직접적으로 받는 온도를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 장치의 내부에 위치한 웨이퍼의 가열온도를 정확히 측정하여 조절할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 산화막확산장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 반응관의 내부에 다수개의 웨이퍼를 탑재한 보트가 설치되어 있는 반도체 웨이퍼 산화막확산장치에 있어서, 상기 보트의 일측에 설치되어 웨이퍼에 직접접촉한 상태로 온도를 측정하기 위한 열전대를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 산화막확산장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 반도체 웨이퍼 산화막확산장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도의 본 발명 반도체 웨이퍼 산화막확산장치의 내부구성을 보인 종단면도이고, 제3도는 본 발명의 요부인 열전대를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 쿼츠(QURTZ)으로 된 반응관(11)의 내부에 100장의 웨이퍼(W)가 탑재되어 있는 보트(12)가 설치되고, 그 보트(12)의 하부에는 캡(13)이 설치되어 있어서, 상기 반응관(11)의 하부를 복개할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 보트(12)의 일측에는 상, 하방향의 등간격으로 형성된 접촉부(14a)가 구비된 열전대(14)가 설치된다.

또한, 상기 열전대(14)의 접촉부(14a)는 삼각형 모양으로 되어 있어서, 보트(12)에 상, 하 방향으로 탑재된 웨이퍼(W)들의 사이에 삽입된 상태로 웨이퍼(W)에 직접접촉하여 온도를 측정할 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 반도체 웨이퍼 산화막확산장치의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 캡(13)의 상부에 설치된 보트(12)에 100장의 웨이퍼(W)를 탑재하고, 반응관(11)의 내부로 보트(12)를 이동시킨 다음, 캡(13)으로 반응관(11)의 하부를 밀폐시킨 상태에서 히터챔버(1)의 내부에 설치되어 있는 코일(미도시)을 가열하여 900℃~1200℃가 되도록 가열하고, 웨이퍼(W)가 가열된 상태에서 상기 가스주입라인(4)으로 반응가스인 H₂, O₂등의 반응가스를 주입하여 웨이퍼(W)의 상면에 형성된 산화막을 성장시킨다.

이와 같이 공정을 진행하는 중에 상, 하 방향으로 보트(12)에 적재되어 있는 웨이퍼(W)에 접촉되도록 설치되는 열전대(14)를 이용하여 웨이퍼(W)의 온도를 측정하고, 그 온도를 참고하여 온도콘트롤을 함으로서 정확한 온도콘트롤이 가능하다.

즉, 열전대(14)의 접촉부(14a)가 적재된 웨이퍼(W)들의 사이에 삽입되어 있기 때문에 가열된 웨이퍼(W)의 온도를 정확히 측정할 수 있고, 만약 측정온도가 규정치보다 낮은 부분이 발생할 경우에는 그 외측에 설치된 히터챔버(1)의 코일(미도시)을 가열하여 온도를 상승시키는 방법으로 웨이퍼(W)들의 가열을 균일하게 실시한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 반도체 웨이퍼 산화막확산장치는 반응관의 내측에 설치되어 있는 보트의 일측에 열전대를 설치하고, 그 열전대의 접촉부가 웨이퍼에 접촉된 상태로 웨이퍼의 가열된 온도를 감지하여 장치의 온도를 콘트롤 함으로서, 가열된 웨이퍼의 온도를 정확히 측저할 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래에는 열전대와 보조열전대를 이용하여 온도를 보정하였으나 본 발명에서는 열전대 1개를 가지고 온도를 콘트롤 함으로서 원가절감의 효과가 있다.

Claims

반응관의 내부에 다수개의 웨이퍼를 탑재한 보트가 설치되어 있는 반도체 웨이퍼 산화막확산장치에 있어서, 상기 보트의 일측에 설치되어 웨이퍼에 직접접촉한 상태로 온도를 측정하기 위한 열전대를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 산화막확산장치.
제1항에 있어서, 상기 열전대에는 상, 하 방향의 등간격으로 수개의 접촉부를 형성하고, 그 접촉부가 웨이퍼에 직접 접촉한 상태로 온도를 측정할 수 있도록 구성된 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 산화막확산장치.