KR19990001998U - 디퓨전 퍼니스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 디퓨전 퍼니스를 개시한다. 개시된 본 고안의 디퓨전 퍼니스는 주반응을 일으켜 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키는 메인 퍼니스와, 상기 메인 퍼니스 내에 장입된 웨이퍼 상이 절연막을 성장시키기 위한 반응 가스를 주입하는 익스터널 토치 및 상기 익스터널 토치가 삽입될 수 있는 홀을 구비하고 있으며, 상기 익스터널 토치내에 소오스 가스가 주입될 수 있도록 상기 익스터널 토치를 소정 온도로 가열시키는 소스 퍼니스로 이루어진 디퓨전 퍼니스로서, 상기 소스 퍼니스는 익스터널 토치가 삽입되는 홀 주위에 각각의 전원과 연결된 제 1 및 제 2 히터 코일과, 상기 제 1 히터 코일에 연결되어 그의 단락 유무를 감지하는 전류 간지 센서와, 상기 제 2 히터 코일에 연결되는 스위칭 소자, 및 상기 전류 감지 센서 및 상기 스위칭 소자와 연결되어 상기 전류 감지 센서로부터 감지된 신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온/오프 시키는 콘트롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

디퓨전 퍼니스

본 고안은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키기 위하여 사용되는 디퓨전 퍼니스에서 익스터널 토치를 가열시키기 위한 소스 퍼니스에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 공정중에서 웨이퍼 상에 절연막을 형성시키기 위한 장비의 하나로서, 디퓨전 퍼니스(Diffusion Furnace)가 사용되고 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 디퓨전 퍼니스(10)는 크게 주반응을 일으켜 장입된 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키는 메인 퍼니스(1)와, 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키기 위한 소오스 가스인 산소 및 수소 가스가 유입되어 반응 가스, 즉, H₂O 가스를 메인 퍼니스(1)내에 주입시키는 익스터널 토치(External Torch : 2) 및 익스터널 토치(2)내에 소오스 가스, 즉, 산소 및 수소 가스가 주입될 수 있도록 상기 익스터널 토치(2)를 소정 온도로 가열시키는 소스 퍼니스(3)로 이루어진다.

상기에서, 소스 퍼니스는, 도 2에 도시된 바와, 철재 케이스(11)와 단열재(12)가 일체형으로 된 구조이며, 단열재(12) 내부에는 익스터널 토치가 삽입될 수 있는 홀(13)이 구비되어 있고, 홀(13) 주위에는 익스터널 토치를 가열시키기 위한 히터 코일(14)이 구비되어 있으며, 이러한 히터 코일(14)은 전원(15)에 연결되어 있다.

통상, 소스 퍼니스(20)는 내부에 구비된 홀(13)에 삽입되는 익스터널 토치 내부로 산소 및 수소 가스가 유입될 수 있도록 상기 익스터널 토치를 약 650℃ 온도로 가열하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 소스 퍼니스는 시간이 경과하게 됨에 따라, 히터 코일의 노후 또는 코일간의 절연 불량으로 인하여 상기 히터 코일이 단락될 수 있으며, 이에 따라, 히터 코일이 단락된 경우에는 공정중인 제품의 품질에 치명적인 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 소스 퍼니스 내의 홀 주위에 기존의 히터 코일이 단락된 경우에 소스 퍼니스를 계속적으로 가열시킬 수 있는 제 2 히터 코일을 추가 매설함으로써, 기존의 히터 코일이 단락된 경우에도 제 2 히터 코일을 통해 익스터널 토치를 계속적으로 가열시킬 수 있는 디퓨전 퍼니스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 소스 퍼니스에 구비되어 있는 기존의 히터 코일에 연결되어 상기 히터 코일의 단락 유무를 감지하는 전류 감지 센서와, 소스 퍼니스의 구동중에 기존 히터 코일이 단락된 경우에 전류 감지 센서로부터 전달된 신호에 따라 제 2 히터 코일에 전원을 공급하는 콘트롤러를 설치·운영함으로써, 안정적으로 소스 퍼니스를 구동시킬 수 있는 디퓨전 퍼니스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 디퓨전 퍼니스를 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 소스 퍼니스를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 소스 퍼니스를 도시한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21 : 제 1 히터 코일22 : 제 2 히터 코일

23a,23b : 전원24 : 전류 감지 센서

25 : 릴레이26 : 콘트롤러

27 : 표시기

상기와 같은 목적은, 주반응을 일으켜 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키는 메인 퍼니스와, 상기 메인 퍼니스 내에 장입된 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키기 위한 반응 가스를 주입하는 익스터널 토치 및 상기 익스터널 토치가 삽입될 수 있는 홀을 구비하고 있으며, 상기 익스터널 토치내에 소오스 가스가 주입될 수 있도록 상기 익스터널 토치를 소정 온도로 가열시키는 소스 퍼니스로 이루어진 디퓨전 퍼니스로서, 상기 소스 퍼니스는 익스터널 토치가 삽입되는 홀 주위에 각각 전원과 연결된 제 1 및 제 2 히터 코일과, 상기 제 1 히터 코일에 연결되어 그의 단락 유무를 감지하는 전류 간지 센서와, 상기 제 2 히터 코일에 연결되는 스위칭 소자, 및 상기 전류 감지 센서 및 상기 스위칭 소자와 연결되어 상기 전류 감지 센서로부터 감지된 신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온/오프 시키는 콘트롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 본 고안에 따른 디퓨전 퍼니스에 의하여 달성된다.

본 고안에 따르면, 제 1 히터 코일이 단락된 경우에 제 2 히터 코일을 이용하여 익스터널 토치를 가열시킴으로써, 웨이퍼 상에 성장되는 절연막을 특성 저하를 방지할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 소스 퍼니스를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 고안의 소스 퍼니스(30)에는 익스터널 토치가 삽입되는 홀 주위에 기존의 히터 코일, 즉, 제 1 히터 코일(21)과, 상기 제 1 히터 코일(21)과 동일한 권수를 갖는 제 2 히터 코일(22)이 구비되며, 제 1 및 제 2 히터 코일(21, 22)은 각각의 전원들(23a)(23b)과 연결되어 있다. 또한, 제 1 히터 코일(21)에는 그의 단락 여부를 감지하는 전류 감지 센서(24)가 연결되어 있으며, 제 2 히터 코일(22)에는 전원(23b)으로부터 인가된 전류를 도통 및 차단시키는 릴레이(25)가 연결되어 있다.

상기에서, 제 1 히터 코일(21)에 연결되어 그의 단락 유무를 감지하는 전류 감지 센서(24)와 전원(23b)으로부터 인가된 전류를 제 2 히터 코일(22)로 도통 또는 차단시키는 릴레이(25)는 상기 전류 감지 센서(24)로부터 전달된 신호에 따라 상기 릴레이(25)의 동작을 제어할 수 있는 콘트롤러(26)에 연결되어 있다.

그러므로, 웨이퍼 상에 절연막을 형성하기 위한 디퓨전 공정시, 제 1 히터 코일(21)을 사용하여 소스 퍼니스(30)에 삽입된 익스터널 토치를 히팅하던 중에 제 1 히터 코일(21)의 단락이 발생되면, 이를 전류 감지 센서(24)에서 감지하고, 상기 전류 감지 센서(24)에 연결된 콘트롤러(26)가 감지된 신호에 따라, 즉시, 릴레이(25)를 온시켜 제 2 히터 코일(22)에 의해 익스터널 토치가 계속적으로 가열되도록 한다. 따라서, 익스터널 토치의 가열 온도를 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에 상기 익스터널 토치로부터 메인 퍼니스에 주입되는 반응 가스의 양을 일정하게 조절할 수 있으며, 이에 따라, 웨이퍼 상에 성장되는 절연막의 특성 저하를 방지할 수 있다.

또한 콘트롤러(26)에는 소스 퍼니스(300의 히팅 공정시에 제 1 또는 제 2 히팅 코일(21, 22) 중에서 어느 것이 사용되고 있느가에 대한 여부를 확인할 수 있는 표시기(27)가 연결되어 있으며, 이러한 표시기(27)는 콘트롤러(26)에서 출력된 신호에 따라 점멸되는 발광소자와 신호에 따라 소리를 출력하는 부저로 이루어진다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 디퓨전 퍼니스는 익스터널 토치를 가열시키기 위한 소스 퍼니스내에 기존의 히터 코일과 동일한 권수를 갖는 또 다른 히터 코일을 추가적으로 매설한 후, 기존 히터를 이용하여 익스터널 토치를 가열하던 중에 상기 기존 히터 코일에 단락이 발생된 경우에는 이를 감지하여 추가로 매설된 히터 코일을 통해 익스터널 토치가 계속적으로 가열되도록 함으로써, 웨이퍼 상에 성장되는 절연막의 특성 저하를 방지할 수 있다.

한편, 여기에서는 본 고안의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 실용신안등록 청구의 범위는 본 고안의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (3)

1. 주반응을 일으켜 웨이퍼 상에 절연막을 성장시키는 메인 퍼니스와, 상기 메인 퍼니스 내에 장입된 웨이퍼 상이 절연막을 성장시키기 위한 반응 가스를 주입하는 익스터널 토치 및 상기 익스터널 토치가 삽입될 수 있는 홀을 구비하고 있으며, 상기 익스터널 토치내에 소오스 가스가 주입될 수 있도록 상기 익스터널 토치를 소정 온도로 가열시키는 소스 퍼니스로 이루어진 디퓨전 퍼니스로서,

   상기 소스 퍼니스는

   익스터널 토치가 삽입되는 홀 주위에 각각의 전원과 연결된 제 1 및 제 2 히터 코일과,

   상기 제 1 히터 코일에 연결되어 그의 단락 유무를 감지하는 전류 간지 센서와,

   상기 제 2 히터 코일에 연결되는 스위칭 소자, 및

   상기 전류 감지 센서 및 상기 스위칭 소자와 연결되어 상기 전류 감지 센서로부터 감지된 신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온/오프 시키는 콘트롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 디퓨전 퍼니스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트롤러와 연결되어 상기 제 1 또는 제 2 히터 코일의 사용 유무를 확인하는 표시기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 디퓨전 퍼니스.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 표시기는 신호에 따라 점멸되는 발광소자 및 신호에 따라 소리가 출력되는 부저로 이루어진 것을 특징으로 하는 디퓨전 퍼니스.