KR200211262Y1

KR200211262Y1 - 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치

Info

Publication number: KR200211262Y1
Application number: KR2019970045403U
Authority: KR
Inventors: 이홍석
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990032638U

Abstract

본 고안은 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치에 관한 것으로, 종래에는 공정가스가 충분이 혼합되지 못한 상태로 미반응상태의 공정가스가 웨이퍼에 증착되어 조성분균일을 초래하는 문제점이 있었다. 본 고안 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치는 튜브 지지대(23)의 내측에 다수개의 가스분출공(43a)이 형성된 혼합공간형성부재(40)를 설치하고, 그 가스분출공의 주변에 히터를 내설하여, 공정진행시 상기 혼합공간형성부재(40)에 의하여 형성된 혼합공간부(41)에서 2가지의 공정가스가 충분히 혼합되어 막힘이 없이 인너 튜브(21)의 내측으로 공급되도록 함으로써, 종래와 같이 2가지의 공정가스가 반응되지 못한 상태로 웨이퍼에 증착되는 것을 방지하게 되어 증착막의 조성균일도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치

본 고안은 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치에 관한 것으로, 특히 튜브의 내측으로 충분히 혼합된 혼합가스가 주입되도록 하여 웨이퍼에 증착되는 증착막의 조성균일도를 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 반도체 저압화학기상증착장치의 구성을 보인 종단면도이고, 제2도는 종래 튜브 지지대의 구성을 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이, 종래 반도체 저압화학기상증착장치는 상·하측이 개구된 원통형의 인너 튜브(1)와, 그 인너 튜브(1)의 외측에 설치되며 하측이 개구된 원통형의 아우터 튜브(2)와, 상기 인너 튜브(1)와 아우터 튜브(2)가 지지되도록 설치되는 튜브 지지대(3)와, 상기 인너 튜브(1)의 내측에 설치되며 다수개의 웨이퍼(W)들이 탑재되어 있는 보트(4)와, 그 보트(4)가 지지되도록 설치되는 보트 받침대(5)와, 그 보트 받침대(5)를 지지함과 아울러 공정 진행시 튜브 지지대(3)의 하면을 복개하기 위한 플랜지(6)와, 그 플랜지(6)의 하면에 설치되며 보트(4)를 승강시키기 위한 엘리베이터(7) 및 상기 엘리베이터(7)의 하측에 설치되며 상기 보트(4)를 회전시키기 위한 캡(8)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 튜브 지지대(3)는 상단부에 아우터 튜브(2)를 지지하기 위하여 지지부(11)가 형성되어 있고, 중앙부 내측에는 인너 튜브(1)를 지지하기 위한 원반형의 받침대(12)가 내측방향으로 돌출형성되어 있으며, 상기 받침대(12)의 하측에는 튜브 지지대(3)의 벽체 상에 2개의 공정가스주입관(13)(13′)과 1개의 퍼지가스주입관(14)가 설치되어 있고, 상기 지지부(11)와 받침대(12) 사이의 튜브 지지대(3) 벽체상에는 가스배기구(15)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 저압화학기상증착장치에서는 보트(4)에 다수개의 웨이퍼를 탑재하고, 엘리베이터(7)를 이용하여 보트(4)의 인너 튜브(1)의 내측으로 이동시킨 다음, 2개의 공정가스주입관(13)(13′)을 통하여 튜브 지지대(3)의 내측으로 각각의 공정가스를 주입하면 2가지의 공정가스가 인너 튜브(1)의 내측으로 유입되어 인너 튜브(1)의 내측에서 보트(4)에 탑재된 웨이퍼(W)들에 증착막을 형성한다.

상기와 같이 웨이퍼(W)들에 증착막을 형성하고난 후의 미반응가스와 배기가스는 펌프(미도시)의 펌핑에 의하여 인너 튜브(1)와 아우터 튜브(2) 사이의 공간부를 이동되어 가스배기구(15)를 통하여 외부로 배출된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 저압화학기상증착장치는 2개의 공정가스주입관(13)(13′)을 통하여 주입되는 2가지의 공정가스가 충분히 혼합되지 못하고 인너 튜브(1)의 내측으로 유입되어 웨이퍼(W)에 증착막을 형성하기 때문에 부분적으로 미반응된 공정가스가 증착되어 조성불균일을 초래하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 2개의 공정가스주입관으로 주입되는 공정가스가 충분히 혼합되어 인너 튜브의 내측으로 공급되도록 함으로서 증착막으로 조성균일도를 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 저압화학기상증착 장비의 가스혼합장치를 제공함에 있다.

제1도는 종래 반도체 저압화학기상증착장치의 구성을 보인 종단면도.

제2도는 종래 튜브 지지대의 구성을 보인 사시도.

제3도는 본 고안의 가스혼합장치가 구비된 저압화학기상증착장치의 구성을 보인 종단면도.

제4도는 제3도의 A-A′를 절취하여 보인 단면도.

제5도는 본 고안 튜브 지지대의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 인너 튜브 22 : 아우터 튜브

23 : 튜브 지지대 24 : 보트

40 : 혼합공간형성부재 41 : 혼합공간부

42 : 내주벽 43 : 상단벽

43a : 가스분출공 44 : 하단벽

50 : 히터 W : 웨이퍼

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 튜브 지지대에 의하여 인너 튜브와 아우터 튜브가 지지되도록 설치되어 있고, 상기 인너 튜브의 내측에는 다수개의 웨이퍼들이 탑재되는 보트가 설치되어 있는 반도체 저압화학기상증착장치에 있어서, 상기 튜브 지지대의 내측에 공정가스를 혼합하기 위한 혼합공간형성부재를 설치하되, 그 혼합공간형성부재의 가스분출공 주변에 증착물질이 증착되어 막히는 것을 방지하기 위한 히터를 내설한 것을 특징으로 하는 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안 가스혼합장치가 구비된 반도체 저압화학기상증착장치의 구성을 보인 종단면도이고, 제4도는 제3도의 A-A′를 절취하여 보인 단면도이며, 제5도는 본 고안 튜브 지지대의 구성을 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 고안 반도체 저압화학기상증착장치는 인너 튜브(21)의 외측에 아우터 튜브(22)가 설치되어 있고, 상기 인너 튜브(21)와 아우터 튜브(22)가 튜브 지지대(23)에 의하여 지지되어 있으며, 상기 인너 튜브(21)의 내측에는 다수개의 웨이퍼(W)들이 탑재되는 보트(24)가 승강가능하도록 설치되어 있고, 그 보트(24)는 보트 받침대(25)에 의하여 지지되어 있으며, 그 보트 받침대(25)는 플랜지(26)에 의하여 지지되어 있고, 그 플랜지(26)의 하면에는 보트(24)를 승강시키기 위한 엘리베이터(27)가 설치되어 있으며, 그 엘리베이터(27)의 하측에는 보트(24)를 회전시키기 위한 캡(28)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 튜브 지지대(23)는 내측 상단부에 아우터 튜브(22)를 지지하기 위하여 지지부(31)가 형성되어 있고, 중앙부 내측에는 인너 튜브(21)를 지지하기 위한 원반형의 받침대(32)가 내측방향으로 돌출형성되어 있으며, 상기 받침대(32)의 하측에는 튜브 지지대(23)의 벽체 상에 2개의 공정가스주입관(33)(33′)과 1개의 퍼지가스주입관(34)이 설치되어 있고, 상기 지지부(31)와 받침대(32) 사이의 튜브 지지대(23) 벽체 상에는 가스배기구(35)가 형성되어 있다.

또한, 상기 튜브 지지대(23)의 내측에는 다수개의 가스분출공(40a)이 형성된 혼합 공간형성부재(40)를 설치하여, 상기 2개의 공정가스주입관(33)(33′)으로 유입되는 2가지의 공정가스가 충분히 혼합되어 인너 튜브(21)의 내측으로 공급될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 혼합공간형성부재(40)는 상기 튜브 지지대(23)의 내주연에 일정거리를 두고 혼합공간부(41)가 형성되도록 내측에 설치되는 내주벽(42)과, 그 내주벽(42)과 튜브 지지대(23)의 내주연이 연결됨과 아울러 다수개의 가스분출공(43a)이 형성된 상단벽(43)과, 상기 내주벽(42)과 튜브 지지대(23)의 내주연이 연결되도록 설치되는 하단벽(44)로 구성되어 있다.

상기 가스분출공(43a)이 형성된 상단벽(43)에는 가스분출공(43a)의 주변을 일정온도로 가열하기 위한 히터(50)가 내설된어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 반도체 저압화학기상증착장치는 보트(24)에 다수개의 웨이퍼(W)를 탑재하고, 엘리베이터(27)를 이용하여 보트(24)를 인너 튜브(21)의 내측으로 이동시킨 다음, 2개의 공정가스주입관(33)(33′)을 통하여 튜브 지지대(23)의 내측으로 각각의 공정가스를 주입하면 2가지의 공정가스가 혼합공간형성부재(40)에 의하여 형성된 혼합공간부(41)에서 혼합된다. 그런 다음, 그 혼합된 혼합가스는 혼합공간형성부재(40)의 상단벽(43)에 형성된 다수개의 가스분출공(43a)을 통하여 인너 튜브(21)의 내측으로 유입되어 인너 튜브(21)의 내측에서 보트(24)에 탑재된 웨이퍼(W)들에 증착막을 형성하게 되는데, 그와 같이 가스분출공(43a)은 주변에 형성된 히터(50)에 의하여 항상 일정온도로 가열되므로 증착에 의한 막힘이 방지된다.

한편, 상기와 같이 웨이퍼(W)들에 증착막을 형성하고난 후의 미반응가스와 배기가스는 펌프(미도시)의 펌핑에 의하여 인너 튜브(21)와 아우터 튜브(22) 사이의 공간부로 이동되어 가스배기구(15)를 통하여 외부로 배출된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안 반도체 저압화학기상증착장비의 가스 혼합장치는 튜브 지지대의 내측에 다수개의 가스분출공이 형성된 혼합공간형성부재를 설치하고, 공정진행시 상기 혼합공간형성부재에 의하여 형성된 혼합공간부에서 2가지의 공정가스가 충분히 혼합되어 인너 튜브의 내측으로 공급되도록 함으로써, 종래와 같이 2가지의 공정가스가 반응되지 못한 상태로 웨이퍼에 증착되는 것을 방지하게 되어 증착막의 조성균일도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 혼합된 공정가스의 공급통로인 가스분출공의 주변에 내설된 히터에 의하여 가스분출공 주변이 가열되므로 증착물질에 의하여 가스분출공이 막히는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

튜브 지지대에 의하여 인너 튜브와 아우터 튜브가 지지되도록 설치되어 있고, 상기 인너 튜브의 내측에는 다수개의 웨이퍼들이 기재되는 보트가 설치되어 있는 반도체 저압화학기상증착장치에 있어서, 상기 튜브 지지대의 내측에 공정가스를 혼합하기 위한 혼합공간형성부재를 설치하되, 그 혼합공간형성부재의 가스분출공 주변에 증착물질이 증착되어 막히는 것을 방지하기 위한 히터를 내설한 것을 특징으로 하는 반도체 저압화학기상증착장비의 가스혼합장치.