KR20030003570A - 웨이퍼용 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발병은 별도의 히팅장치를 구비하여 히팅틀에 장착시키거나 인출시킬 수 있도록 하되, 상기 히팅장치는 튜브관의 외주에 히팅관을 회권시키고 그 히팅관의 내부에 히팅선을 삽입시켜서 된 웨이퍼용 히팅장치에 관한 것으로써, 통상의 히팅틀에 형성된 수납실에 삽입하여 장전시키거나 인출하여 분리시킬 수 있으므로 히팅틀을 폐기시키지 않고 영구적으로 사용하면서 히팅관의 히팅선 만을 용이하게 교체하면서 사용할 수 있고, 더불어 운용비용을 대폭적으로 절감할 수 있게 되며, 웨이퍼의 외주에 열기를 고르게 공급할 수 있으므로 웨이퍼의 표면 강도를 균일하게 강화시켜주면서 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

Description

웨이퍼용 히팅장치{Heating Apparatus For Wafer}

본 발병은 웨이퍼의 표면에 형성되는 패턴을 완전하게 증착시켜 줄 때에 사용되어지는 웨이퍼용 히팅장치에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 별도의 히팅장치를 구비하여 히팅틀에 장착시키거나 인출시킬 수 있도록 하되, 상기 히팅장치는 튜브관의 외주에 히팅관을 회권시키고 그 히팅관의 내부에 히팅선을 삽입시켜서 된 것이다.

통상적으로 웨이퍼의 가공공정은 웨이퍼의 표면에 다양한 패턴을 증착(형성)시키는 공정으로서 식각, 확산, 화학기상증착 등의 공정을 반복적으로 수행하게 되는데, 이러한 가공공정 중에서 웨이퍼의 표면에 산화 막을 형성시키는 산화공정과 웨이퍼의 결정구조를 안정화하는 어닐링(Annealing)공정 등에는 웨이퍼를 가열하는 단계가 있고, 웨이퍼 표면의 경도를 높여주기 위하여 각 공정으로 이송시킬 때마다 열로 경화시켜주게 되며, 이러한 가열 또는 경화장치로서는 웨이퍼 열처리장치가 일반적으로 사용되어진다.

그런데, 종래의 웨이퍼 열처리장치는, 챔버의 내부에 설치되어 안착된 웨이퍼를 수평으로 회전시켜 주는 스피너가 구비되어 있고, 웨이퍼의 상면에 열을 조사시켜 줄 수 있도록 가열램프가 상측에 설치되어 있다. 그러나, 이는 열이 상측에서 하측으로 조사되어지므로 열이 웨이퍼의 전면에 균일하게 조사되지 못하고 일측으로만 조사되어 표면의 패턴을 완전하고 균일하게 증착시킬 수 없는 문제가 있었고, 가열램프의 열기를 효율적으로 사용하지 못하고 낭비하게 되는 문제가 있었다.

다른 종래의 열 경화장치로서는 도 1에 도시된 바와 같은 장치가 알려져 있다. 이는 히팅틀(1)의 내부에 일측이 개방형으로 된 수납실(2)을 형성하고, 그 수납실(2)의 내면에 전기를 공급하여 히팅시킬 수 있도록 히팅선(3)이 매입 고정되어 있으며, 웨이퍼(5)가 장전되어 있는 통상의 웨이퍼수납틀(4)을 수납실(2)에 수납시킨 상태에서 히팅선(3)에 전기를 공급하여 히팅선(3)을 가열시켜 열경화를 실시하였었다.

그러나, 이와 같이 구성되고 사용되는 종래의 열 경화 장치는 수납실(2)의 내면에 히팅선(3)이 일체형으로 매설되어 있으므로 히팅선(3)이 단선 되거나 열효율이 떨어질 경우에는 히팅선(3)만을 교체할 수 없기 때문에 히팅틀(1)자체를 전체적으로 교체시켜 주어야 했었고, 그로 인하여 비용을 크게 낭비하는 문제가 있었으며, 히팅선(3)에서 발생되는 열기를 효율적으로 활용하지 못하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 된 히팅장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 일측이 개방형으로 형성된 튜브관의 외주에 히팅선이 매입된 히팅관을 등간격으로 회권시켜 히팅선에는 전기를 공급할 수 있도록 하고, 이를 히팅틀의 수납실(2)에 착탈할 수 있도록 된 히팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 튜브관과 히팅관을 유리 또는 석영으로 형성하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 내부를 투시할 수 있도록 하여 내부에 장전되는 웨이퍼의 상태를 확인 할 수 있도록 된 히팅장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 열기를 웨이퍼에 고르게 공급해 줄 수 있도록 하고, 히팅관의 내부에 삽입되는 히팅선 만을 용이하게 교체할 수 있도록 된 히팅장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

히팅틀(1)의 수납실(2)에 설치되는 것에 있어서,

웨이퍼수납틀(4)을 삽탈시킬 수 있도록 일측에 입출구(12)가 형성된 튜브관(11)의 외주에 히팅수단을 구비하여서 된 것과,

히팅수단이 외주에 구비된 튜브관(11)을 히팅틀(1)의 수납실(2)에 착탈시킬 수 있도록 된 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 히팅장치에 의해 달성된다.

도 1은 종래의 히팅장치를 보인 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼용 히팅장치의 구조를 보인 횡단면도 및 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 히팅틀 2. 수납실 3.14. 히팅선

4. 웨이퍼수납틀 5. 웨이퍼 10. 히팅장치

11. 튜브관 12. 입출구 13. 히팅관

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해 할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 히팅장치(10)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로써, 도 2는 히팅틀(1)에 설치된 상태도 이고, 도 3은 히팅장치(10)만을 발췌하여 보인 측단면도이다.

통상의 히팅틀(1)에 형성된 수납실(2)에 수납하여 착탈시킬 수 있도록 된 튜브관(11)을 형성하되 튜브관(11)의 일측에는 입출구(12)를 형성하여 웨이퍼(5)가 장전되는 웨이퍼수납틀(4)을 삽입하여 수납시키거나 인출하여 분리시킬 수 있도록 하였고, 상기, 튜브관(11)의 외주에는 히팅관(13)을 회권시켜 주되 히팅관(13)의 내부에는 히팅선(14)을 삽입하여 주었다.

특히, 상기 튜브관(11)과 히팅관(13)은 유리 또는 석영으로 형성하여 열기를 효율적으로 전열 시킬 수 있도록 하였고, 히팅관(13)의 내부에 삽입되는 히팅선(14)은 히팅관(13)과 분리하여 삽입 또는 인출시킬 수 있도록 하였으며, 히팅선(13)의 양단에는 단자(구체적으로 도시하지 아니함)를 구비하여 전선과 연결할 있도록 하였다.

이하, 사용상태를 설명한다.

본 발명에 다른 히팅장치(10)는 도 2에 도시된바와 같이 히팅틀(1)의수납실(2)에 수납하여 장착시키고, 입출구(12)를 통하여 웨이퍼(5)가 장전되어 있는 웨이퍼수납틀(4)을 튜브관(11)의 내부에 수납시킨 상태에서 작동시킨다.

히팅선(14)을 통하여 전기를 공급시키면 히팅선(14)에서 발생되는 열기는 도 3에 도시된 바와 같이 튜브관(11)의 내부에 수납되어 있는 웨이퍼수납틀(4)의 웨이퍼(5)의 주위에 고르게 공급되어지게 된다.

이와 같이 웨이퍼(5)의 주위에 히팅선(14)의 열기가 고르게 공급되어지면 웨이퍼(5)의 표면은 균일하게 강화되어지게 되며, 따라서 불량이 발생하는 것을 방지하면서 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 사용한 후 또는 사용도중에 히팅선(14)을 교체하고자 할 때에는 히팅장치(10)를 히팅틀(1)에서 인출하고, 고정되어 있는 히팅선(14)의 양단의 고정상태를 해제한 후에 일단을 파지하여 당기게 되면 히팅관(13)의 내부에 내장된 히팅선(14)은 히팅관(13)의 외부로 배출되어진다. 이 때에 히팅선(14)의 타단에 새로운 히팅선(14)의 일단을 묶어준 상태에서 종래의 히팅선(14)을 당겨주게 되면 종래의 히팅선(14)은 히팅관(13)의 외부로 배출되어지고 종래의 히팅선(14)에 연결된 새로운 히팅선(14)이 히팅관(13)의 내부로 삽입되면서 히팅선(13)은 자연스럽게 교체되어지게 되는데, 이러한 교체방법은 종래의 히팅선(14)이 단선 되지 않고 연결되어 있을 때에 용이하게 교체할 수 있게 된다.

히팅선(14)의 다른 교체방법으로는 종래의 히팅선(14)을 완전히 인출하여 제거하고 비어있는 히팅관(13)의 내부에 자유롭게 절곡되도록 탄성체의 금속으로 된 철사 등을 히팅관(13)에 삽입시키되 그의 타측이 히팅관(13)의 타단으로 노출되도록 삽입하여 주고, 히팅관(13)의 양단으로 노출되는 철사의 일측 끝에 새로운 히팅선(14)을 연결하고 철사의 타단을 잡아당기면 철사가 히팅관(13)의 외부로 노출되면서 새로운 히팅선(14)은 히팅관(13)의 내부에 삽입되어지게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 히팅장치는, 통상의 히팅틀에 형성된 수납실에 삽입하여 장전시키거나 인출하여 분리시킬 수 있으므로 히팅틀을 폐기시키지 않고 영구적으로 사용하면서 히팅관의 히팅선 만을 용이하게 교체하면서 사용할 수 있고, 더불어 운용비용을 대폭적으로 절감할 수 있게 되며, 웨이퍼의 외주에 열기를 고르게 공급할 수 있으므로 웨이퍼의 표면 강도를 균일하게 강화시켜주면서 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 히팅틀(1)의 수납실(2)에 설치되는 것에 있어서,

   웨이퍼수납틀(4)을 삽탈시킬 수 있도록 일측에 입출구(12)가 형성된 튜브관(11)의 외주에 히팅수단을 구비하여서 된 것과,

   히팅수단이 외주에 구비된 튜브관(11)을 히팅틀(1)의 수납실(2)에 착탈시킬 수 있도록 된 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼용 히팅장치.
2. 제 1항에 있어서, 튜브관(11)의 외주에 형성되는 히팅수단은, 튜브관(11)의 외주에 히팅관(13)을 회권시켜 주고, 그 히팅관(13)의 내부에 히팅선(14)을 삽입시켜서 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼용 히팅장치.
3. 제 2항에 있어서, 튜브관(11)과 히팅관(13)은 유리, 석영으로 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼용 히팅장치.