KR20030000601A - 웨이퍼의 온도 편차를 검출하는 퍼니스 설비 - Google Patents

Abstract

웨이퍼상의 각 지점의 온도를 정확히 검출하여 웨이퍼 산화막 공정시 웨이퍼 상에 증착되는 막질을 균일화한 반도체 퍼니스 설비가 제공된다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼 상의 각 지점의 온도를 검출하는 열전대를 보우트 내벽에 설치된다.

Description

웨이퍼의 온도 편차를 검출하는 퍼니스 설비{FURNACE FACILITY FOR DETECTING TEMPERATURE DEFLECTION OF WAFER}

본 발명은 반도체 퍼니스 설비에 관한 것으로, 더 자세하게는 저압에서 웨이퍼의 산화막 증착을 위한 퍼니스 설비에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 웨이퍼상의 각 위치간의 온도 편차를 줄이는 기술이 경쟁사 간의 기술선점의 최대 요인으로 작용하고 있다. 저압 산화막 증착의 경우, 반도체 퍼니스 설비에서 보우트 내부의 온도 제어는 외부에 설치된 열전대를 이용하여 원하는 범위로 보우트 내부의 온도를 상승시킨 후 내부에 설치된 열전대를 이용하여 보우트 내부의 온도를 미세한 부분까지 제어하는 기술이 일반적으로 사용되고 있다.

도 1은 종래의 퍼니스 설비를 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하여, 상기 퍼니스(10) 설비의 내벽으로부터 떨어진 내부 공간에는 복수 개의 웨이퍼들(16)을 선적할 수 있는 보우트(12)가 설치된다. 상기 보우트의 내벽으로부터 떨어진 내부 공간에는 상기 웨이퍼들을 담을 수 있는 슬롯(14)들이 적층된다. 그리고, 상기 퍼니스 설비의 내벽에는 상기 보우트 내부의 온도를 검출하는 내부 열전대(18)가 부착된다. 상기한 장치에 따르면, 웨이퍼상의 각 위치에 따른 온도 편차는 외부 열전대를 통해 검출된 온도와 내부 열전대를 통해 검출된 온도의 차를 검출하여 얻는다. 이러한 온도 편차는 화학 기상 증착 공정과 같은 웨이퍼 산화막 공정에서 형성되는 막질의 불균일을 초래한다. 따라서, 이러한 온도 편차를 정확하게 측정하고 이를 제어하는 기술이 필수적으로 요구된다. 종래기술에 따르면, 퍼니스 내벽에 설치된 열전대는 실제 보우트 내부에 적재되는 다수 개의 웨이퍼들 상의 온도를 검출하는데 물리적인 유격이 존재한다. 이것은 보우트 내 중심부를 기준으로 웨이퍼 상의 각 지점의 온도 산포가 정확한지 여부와 각 지점의 실제 온도를 정확하게 검출할 수 없음을 의미한다. 더 나아가, 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 이러한 웨이퍼의 각 지점간(더 구체적으로는 웨이퍼의 가장자리와 중심)의 온도 편차는 더욱 심화된다. 결국, 상기한 종래기술에 따르면 웨이퍼의 에지부와 센터부의 온도 편차가 심화되어 저압 산화막 증착 공정에서 웨이퍼 상에 형성되는 막질의 균일한 산포를 저해하는 요소로 작용한다.

본 발명의 목적은 웨이퍼상의 각 지점의 온도를 정확하게 검출할 수 있는 퍼니스 설비를 제공하는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 퍼니스 설비를 보여주는 정면도; 및

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퍼니스 설비를 보여주는 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 퍼니스12: 보우트

14: 슬롯16: 웨이퍼

18,20: 열전대

(구성)

본 발명에 따르면, 보우트 내벽에 설치된 열전대를 통해 웨이퍼 상의 각 지점의 온도를 정확하게 검출한다.

본 발명에 따른 상기 퍼니스 설비는 웨이퍼를 실장하는 보우트 내벽에 열전대를 탑재하는 것을 특징으로 한다. 더 나아가, 상기 열전대의 구조는 마디 형태를 갖는다.

(작용)

본 발명에 따르면, 열전대가 웨이퍼가 적재되는 보우트의 내벽에 설치되어 웨이퍼 상의 각 지점의 온도를 보다 정확하게 검출 가능하다.

(실시예)

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 기술한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 퍼니스 설비에는 웨이퍼의 각 지점의 온도를 검출하는 열전대를 웨이퍼들이 적재되는 보우트의 내벽에 설치된다. 이것은 웨이퍼와의 유격 거리를 보다 작게하므로 정확한 온도 검출이 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 퍼니스 설비를 설명하는 정면도이다. 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 퍼니스 설비는 퍼니스(10) 설비의 내벽으로부터 떨어진 내부 공간에 설치되는 보우트(12)와 상기 보우트의 내벽에 마디 형태로 부착되는 열전대를 포함한다. 상기 보우트(12)의 내부에는 복수 개의 웨이퍼들(16)을 실장할 수 있는 슬롯(14)들이 적층 형태로 설치된다. 상기 슬롯(14)은 공정 작업이 완료된 후 웨이퍼들을 이송할 수 있도록 상하로 움직일 수 있는 구조를 갖는다. 상기 열전대는 마디 구조를 갖는다. 상기한 장치에 따르면, 웨이퍼상의 각 위치에 따른 온도 편차는 외부 열전대를 통해 검출된 온도와 보우트 내벽에 설치된 내부 열전대를 통해 검출된 온도의 차를 통하여 얻어진다. 이러한 온도 편차는 화학 기상 증착 공정과 같은 웨이퍼 산화막 공정에서 형성되는 막질의 불균일을 최소화한다. 본 발명에 따르면, 보우트 내벽에 설치된 열전대는 실제 보우트 내부에 적재되는 다수 개의 웨이퍼들과의 물리적인 유격이 최소화된다. 이것은 보우트 내 중심부를 기준으로 웨이퍼 상의 각 지점의 온도 산포가 정확한지 여부와 각 지점의 실제 온도를 정확하게 검출할 수 있음을 의미한다. 더 나아가, 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 이러한 웨이퍼의 각 지점간(더 구체적으로는 웨이퍼의 가장자리와 중심)의 온도 편차를 더욱 최소화할 수 있다. 예를들어, BATCH-FNC(8 Inch/12 Inch)의 웨이퍼의 경우, 퍼니스 설비의 외부에서 셋팅된 외부 열전대를 공정 튜브인 보우트 내벽에 셋팅된 내부 열전대를 이용하여 퍼니스 내부의 온도를 검출할 시 웨이퍼의 에지부와 센터부의 온도편차를 최소화하여 웨이퍼상에 형성되는 막질을 균일화할 수 있다. 결국, 본 발명에 따르면, 보우트 내벽에 설치된 열전대를 통해 웨이퍼를 가장 근접한 위치에서 모니터링한다. 이러한 본 발명의 메커니즘에 의해 웨이퍼상의 에지와 중심부의 온도 편차를 감소시키고 실제의 온도 측정을 정확히 함으로써 대구경화에 따른 튜브볼륨체적내의 온도 검출을 균일하게 가져갈 수 있다.

지금까지 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 기술하였다. 본 발명의 기술적 사상은 실시예에 한정되지 않음은 당업자라면 충분히 이해될 것이다. 상기한 본 발명은 다양한 수정, 변경 등을 통해 얼마든지 변형이 가능함은 자명하다. 따라서, 청구항에 기재된 발명은 상기한 다양한 수정, 변경 등을 포함하는 최광의의 개념으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼상의 각 지점의 온도를 검출하는 열전대를 보우트 내벽에 설치되는 관계로 웨이퍼 산화막 증착 공정에서 웨이퍼 상에 증착되는 막질의 두께를 균일하게 가져갈 수 있어 제품의 공정 마진을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼 산화막 증착 공정에 있어서,

   상기 웨이퍼를 실장하는 보우트; 및

   상기 보우트 내벽에 부착되는 열전대를 포함하되,

   상기 열전대는 마디 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 퍼니스 설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 퍼니스 설비는 상기 보우트의 내벽에 복수 개의 열전대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 퍼니스 설비.