KR200238128Y1 - 반도체증착장비용증착로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 증착장비용 증착로에 관한 것으로, 웨이퍼에 증착막을 형성하기 위한 외측 튜브 및 내측 튜브로 이루어진 반응관과, 상기 내측 튜브의 하단부에 연결되어 내부로 증착가스를 공급하기 위한 가스공급라인과, 상기 외측 튜브의 하단부에 연결되어 증착가스의 배출 유로를 형성하는 가스배기라인과, 상기 내측 튜브의 하측에 승강 가능하도록 설치되며 다수개의 웨이퍼가 적재되는 보트를 포함하여 구성되는 반도체 증착장비용 증착로에 있어서, 상기 내측 튜브의 일측면에는 가스공급라인과 반대 방향으로 증착가스가 배출되도록 다수개의 증착가스 배기홀을 형성하여 증착가스의 유로 방향이 웨이퍼가 놓인 위치와 수평으로 이루어지도록 함으로써 웨이퍼에 증착되는 막의 두께 균일도를 향상시킬 수 있으며, 따라서 후 공정인 포토공정 또는 식각공정 등에서 웨이퍼에 증착된 증착막의 두께 불균일에 의한 공정 불량을 방지하게 된다.

Description

반도체 증착장비용 증착로{DEPOSITION FURNACE FOR SEMICONDUCTOR DEPOSITOR}

본 고안은 반도체 증착장비에 관한 것으로, 특히 증착 균일도를 향상시키기 위한 반도체 증착장비용 증착로에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 증착장비는 반응실 내에 반응가스를 주입하여 일정한 온도와 압력으로 웨이퍼에 증착막을 형성하기 위한 것으로서, 이러한 증착장비는 연마된 실리콘 웨이퍼에 이미 부분적으로 산화막(SiO2)이 성장되어 있거나, 전혀 성장되어 있지 않을 때 웨이퍼의 표면에 산화막을 입히기 위하여 소정의 온도로 제어되는 증착로 속에서 소정의 시간동안 산소, 질소 가스나 증기 등의 반응 가스를 이용하여 수 천 Å(1Å=10-8㎝)의 산화막을 형성시키게 되며, 이와 같이 형성된 산화막은 불순물 확산 공정에서 웨이퍼의 표면을 마스크처럼 보호하게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 증착장비용 증착로를 개략적으로 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 종래 증착로는 반도체 웨이퍼에 일정한 압력 및 온도로 증착막을 형성하기 위한 외측 튜브(1a) 및 내측 튜브(1b)로 이루어진 반응관(1)이 설치되고, 상기 내측 튜브(1b)의 하단부에는 내부로 증착가스를 공급하기 위한 가스공급라인(2)이 연결되며, 이 가스공급라인(2)의 반대편에는 증착가스의 배출 유로를 형성하는 가스배기라인(3)이 외측 튜브(1a)에 연결 설치되어 구성된다.

이때, 상기 외측 튜브(1a)와 내측 튜브(1b)는 소정의 간격을 두고 설치되는데, 상기 외측 튜브(1a)는 상면은 밀폐되고 하면은 관통된 원통형의 석영관이고, 상기 내측 튜브(1b)는 상면 및 하면이 관통되어 있는 원통형의 석영관으로서, 상기 내측 튜브(1b)의 저면으로 수개의 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 보트(4)가 상승 하강하게 된다.

그리고 상기 가스배기라인(3)의 일단부에는 상기 반응관(1) 내부의 미반응가스 및 반응부산물을 펌핑하기 위한 펌프(미도시)가 설치된다.

따라서, 상기 내측 튜브(1b)의 하측으로부터 웨이퍼(W)가 적재된 보트(4)가 상승하여 반응관(1)의 내부가 밀폐된 상태를 유지하면, 상기 내측 튜브(1b)에 연결된 가스공급라인(2)으로 증착가스를 공급하여 웨이퍼(W)에 소정의 막을 증착하게 된다.

이때, 반응 부산물 및 미반응가스는 펌프의 작동에 의해 상기 내측 튜브(1b)와 외측 튜브(1a) 사이로 배출되어 가스배기라인(3)을 통해 외부로 배기된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 증착가스가 내측 튜브(1b)로 들어간 후, 증착가스의 유로 방향이 웨이퍼와 웨이퍼 사이를 통과하지 않고 증착로의 하측으로부터 상측으로 유로가 형성됨에 따라 증착로의 상측에 위치한 웨이퍼와 하측에 위치한 웨이퍼에 증착되는 막의 두께 차이가 상당하며, 웨이퍼의 중앙 부분보다 가장자리가 두껍게 증착되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼에 증착되는 막의 두께 균일도를 향상시키기 위한 반도체 증착장비용 증착로를 제공하는데 그 목적이있다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 증착장비용 증착로를 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 내측 튜브를 보인 사시도.

도 3은 본 고안에 의한 반도체 증착장비용 증착로를 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 내측 튜브를 보인 횡단면도.

도 5는 본 고안에 의한 내측 튜브를 보인 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 반응관 11 ; 외측 튜브

12 ; 내측 튜브 12a ; 증착가스 배기홀

13 ; 가스공급라인 14 ; 가스배기라인

상기 목적을 달성하기 위하여 웨이퍼에 증착막을 형성하기 위한 외측 튜브 및 내측 튜브로 이루어진 반응관과, 상기 내측 튜브의 하단부에 연결되어 내부로 증착가스를 공급하기 위한 가스공급라인과, 상기 외측 튜브의 하단부에 연결되어 증착가스의 배출 유로를 형성하는 가스배기라인과, 상기 내측 튜브의 하측에 승강 가능하도록 설치되며 다수개의 웨이퍼가 적재되는 보트를 포함하여 구성되는 반도체 증착장비용 증착로에 있어서, 상기 내측 튜브의 일측면에는 다수개의 증착가스 배기홀을 가스공급라인과 반대 방향으로 형성하고, 상기 가스공급라인과 가스배기라인을 같은 방향에 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 증착로가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 증착장비용 증착로를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 반도체 증착장비용 증착로는 도 3에 도시한 바와 같이, 일정한 압력 및 온도로 증착막을 형성하기 위한 외측 튜브(11) 및 내측 튜브(12)로 이루어진 반응관(10)이 설치되고, 상기 내측 튜브(12)의 하단부에는 내부로 증착가스를 공급하기 위한 가스공급라인(13)이 설치되며, 이 가스공급라인(13)과 같은 방향으로 증착가스의 배출 유로를 형성하는 가스배기라인(14)이 외측 튜브(11)에 연결 설치되고, 상기 내측 튜브의 하측에 다수개의 웨이퍼가 적재되는 보트(15)가 승강 가능하도록 설치되어 구성된다.

도 3에서 화살표는 증착가스의 유로 방향을 도시한 것이다.

그리고 상기 내측 튜브(12)에는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 가스공급라인(13)이 형성된 반대 측면으로 다수개의 증착가스 배기홀(12a)을 형성하여 종래의 가스배기라인(14)이 형성된 방향과 동일 방향으로 형성할 때보다 증착가스의 확산이 용이하도록 한다.

이때, 상기 증착가스 배기홀(12a)은 내측 튜브(12)의 상측으로 갈수록 직경을 크게 형성하여 증착로의 하측에 집중되어 있는 공정가스가 상측으로 고르게 분포되도록 한다.

그리고 상기 내측 튜브(12)는 기존처럼 상면 전체가 관통된 상태가 아니라 상면이 막혀 있는 상태에서 중앙 부분에 소정 크기의 홀(12b)을 형성함으로써, 상기 가스공급라인(13)으로부터 공급된 증착가스의 대부분이 증착가스 배기홀(12a)로 배출되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 증착장비용 증착로의 작용을 설명하면 다음과 같다.

가스공급라인(13)으로 들어온 증착가스는 내측 튜브(12)의 증착가스 배기홀(12a)을 통해 배기되면서 주된 기류의 방향이 보트(15)에 횡방향으로 적재되어 있는 웨이퍼(W)와 수평의 형태를 이루어 막 증착시 증착 균일도를 향상시키게 된다.

이때, 내측 튜브(12)의 하측에 집중되어 있는 증착가스는 상측으로 확산되면서 내측 튜브(12)의 상면과 측면에 각각 형성된 홀(12b)과 증착가스 배기홀(12a)을통해 가스공급라인(13)과 같은 방향으로 형성된 가스배기라인(14)으로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 증착장비용 증착로는 증착가스의 유로 방향이 웨이퍼가 놓인 위치와 수평으로 이루어지도록 함으로써 웨이퍼에 증착되는 막의 두께 균일도를 향상시킬 수 있으며, 따라서 후 공정인 포토공정 또는 식각공정 등에서 웨이퍼에 증착된 증착막의 두께 불균일에 의한 공정 불량을 방지하게 된다.

Claims (2)

1. 웨이퍼에 증착막을 형성하기 위한 외측 튜브 및 내측 튜브로 이루어진 반응관과, 상기 내측 튜브의 하단부에 연결되어 내부로 증착가스를 공급하기 위한 가스공급라인과, 상기 외측 튜브의 하단부에 연결되어 증착가스의 배출 유로를 형성하는 가스배기라인과, 상기 내측 튜브의 하측에 승강 가능하도록 설치되며 다수개의 웨이퍼가 적재되는 보트를 포함하여 구성되는 반도체 증착장비용 증착로에 있어서, 상기 내측 튜브의 일측면에는 다수개의 증착가스 배기홀을 가스공급라인과 반대 방향으로 형성하고, 상기 가스공급라인과 가스배기라인을 같은 방향에 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 증착로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 증착가스 배기홀은 내측 튜브의 상측으로 갈수록 직경을 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 증착로.