KR20030021902A - 다단형 구조의 수직로 - Google Patents

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서대만
고상국
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 다수개의 프로세스 튜브가 있는 다단형 구조의 수직로에 관한 것이다. 본 발명은 반응공간을 마련하는 상단 외부튜브, 상기 상단 외부튜브내에 설치되는 상단 내부튜브, 상단 가스 도입구 및 상단 가스 배출구가 있는 상단 플랜지, 및 상기 상단 내부튜브에 장착되도록 상기 상단 플랜지 위에 조립된 상단 보트를 갖는 상단부 및 상기 상단 플랜지에 조립된 하단 외부튜브, 상기 하단 외부튜내에 설치되는 하단 내부튜브, 하단 가스 도입구 및 하단 가스 배출구가 있는 하단 플랜지, 및 상기 하단 플랜지 위에 조립된 하단 보트를 갖는 하단부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼 표면의 균일도를 좋게할 수 있고 오염입자의 제거에도 효과적이다.

Description

다단형 구조의 수직로{Vertical furnace having multi structure}
본 발명은 반도체 소자 제조장치에 관한 것으로, 상세하게는 다수개의 프로세스 튜브가 있는 다단형 구조의 수직로에 관한 것이다.
산화막 형성공정 및 LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) 공정에 사용되는 로(furnace)에는 수평로, 수직로 및 단일 챔버 형태의 로로 나눌수 있다. 반도체 소자의 제조에 사용되는 현재의 수직로는 125 슬롯(slot)의 웨이퍼보트(boat)가 있는 프로세스 튜브가 있으며, 상기 웨이퍼 보트의 슬롯 각각에 웨이퍼를 넣어서 배치타입으로 공정을 진행시킨다. 그러나, 웨이퍼가 대구경화 됨에따라 가스가 웨이퍼 표면에 도달하지 못하는 경우가 생기며, 이에 따라 웨이퍼의 균일도(uniformity)가 불량해진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼에 독립적인 프로세스 공간을 제공할수 있도록 다수개의 프로세스 튜브가 있는 다단형 구조의 수직로를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직로를 설명하기 위하여 도시한 개략도이다.
<도면의 주요부분의 부호에 대한 설명>
110: 상단부, 112: 상단 외부튜브, 114: 상단 내부튜브, 116: 상단 보트,
117,157: 웨이퍼, 118: 상단 플랜지, 120: 상단 가스 도입구,
122: 상단 가스 배출구, 150: 하단부, 152: 하단 외부튜브,
154: 하단 내부튜브, 156: 하단 보트, 158: 하단 플랜지,
160: 하단 가스 도입구, 162: 하단 가스 배출구.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따르면, 반응공간을 마련하는 상단 외부튜브, 상기 상단 외부튜브내에 설치되는 상단 내부튜브, 상단 가스 도입구 및 상단 가스 배출구가 있는 상단 플랜지, 및 상기 상단 내부튜브에 장착되도록 상기 상단 플랜지 위에 조립된 상단 보트를 갖는 상단부 및 상기 상단 플랜지에 조립된 하단 외부튜브, 상기 하단 외부튜내에 설치되는 하단 내부튜브, 하단 가스 도입구 및 하단 가스 배출구가 있는 하단 플랜지, 및 상기 하단 플랜지 위에 조립된 하단 보트를 갖는 하단부를 구비한다.
상기 상단부와 상기 하단부 사이에는 중간부를 더 구비할 수 있으며, 상기 중간부는 다수개의 외부튜브, 내부튜브, 플랜지 및 보트를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼에 독립적인 프로세스 공간을 제공할수 있도록 다수개의 프로세스 튜브가 있도록 수직로를 구성한다. 웨이퍼 표면의 균일도를 좋게할 수 있고 오염입자의 제거에도 효과적이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도면에서의 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직로를 설명하기 위하여 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 상기 수직로는 다단형으로 구성되어 있다. 즉, 상기 수직로는 상단부(110) 및 하단부(150)로 구성된다. 또한, 상기 수직로는 상기 상단부(110)와 상기 하단부(150) 사이에 중간부(미도시)를 더 구비할수도 있다.
상기 상단부(110)는 반응공간을 마련하는 상단 외부튜브(112), 상기 상단 외부튜브(112)내에 설치되는 상단 내부튜브(114), 상단 가스 도입구(120) 및 상단 가스 배출구(122)가 있는 상단 플랜지(118), 상기 상단 내부튜브(114)에 장착되도록 상기 상단 플랜지(118) 위에 조립되고 로딩캡이 있는 상단 보트(116)를 갖는다. 상기 상단 보트(116)와 로딩캡(미도시)은 일체형으로 하여 상단 플랜지(118)의 홈에 탈착할 수 있는 구조를 가지고 있으며 밀봉을 할수 있도록 밀봉링(미도시)을 구비하고 있다. 도면에서는 표시되지 않았지만 상기 상기 상단 외부튜브(112)를 가열하는 가열장치가 상기 상단 외부튜브(112)의 외부에 있다.
상기 상단외부튜브(112)는 외부환경으로 부터의 반응공간을 형성하도록 하기 위하여 만들어진 구조이며, 상기 상단 내부튜브(114)는 동심원 형상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 상단 보트(116)는 웨이퍼가 장입되도록 슬롯을 구비하고 있으며 상기 상단 보트(116) 하단의 로딩캡의 작동에 의하여 상하로 움직일 수 있다. 상기 상단 가스 도입구(120)는 가스가 도입되는 통로이며 상기 상단 가스 배출구(122)는 가스가 배출되는 통로이다.
상기 하단부(150)는 상단 플랜지(118)에 조립되는 하단 외부튜브(152), 상기 하단 외부튜브(152)내에 있는 하단 내부튜브(156), 하단 가스 도입구(160) 및 하단가스 배출구(162)가 있는 하단 플랜지(158), 상기 하단 내부튜브(154)에 장착되도록 상기 하단 플랜지(158) 위에 조립되고 로딩캡이 있는 하단 보트(156)을 갖는다. 상기 하단부(150)을 이루는 각각의 구성요소는 상기 상단부(110)의 설명부분을 참조한다.
상기 상단부(110)과 상기 하단부(150)를 조립하는 방법은, 먼저 상단 외부튜브(112)와 상단 플랜지(118)를 세팅하여 조립하고 이어서 상단 플랜지(118)에 상단 내부 튜브(114)를 조립한다. 그리고 하단 외부튜브(152)를 하단 플랜지(158)와 조립한후 하단 내부튜브(154)를 조립하면 로의 기본적인 조립은 완료된다. 계속하여 상단 보트(116)에 웨이퍼를 장입하여 상단 플랜지(118)에 로딩하고, 하단보트(156)에 웨이퍼를 장입하여 하단 플랜지(158)에 로딩한다.
상기 상단 가스 도입구(120) 및 상기 상단 하단 가스 도입구(160)는 각각 상단부(110) 및 하단부(150)에 독립적으로 설치되으며, 상기 상단 가스 배출구(122) 및 상기 하단 가스 배출구(162)도 각각 독립적으로 설치되어 있다. 그러나 상기 상단 가스 배출구(122)와 상기 하단 가스 배출구(162)는 하나의 라인로 합쳐지며 메인밸브(170)에 의하여 개폐가 이루어진다.
상기 중간부는 상기 상단부(110)와 상기 하단부(150) 사이에 배치되는 것으로써, 도면에 도시되지는 않았지만 외부튜브, 내부튜브, 플랜지 및 보트를 다수개 구비한다. 또한, 상기 상단부 및 하단부와 같이 독립적인 가스 도입구 및 가스 배출구가 있다.상기 중간부는 수직로에 다수개의 튜브를 구비하기 위하여 설치되는 것으로써, 웨이퍼 보트의 슬롯 중에서 적당한 갯수의 슬롯만 사용함으로써 소량의 웨이퍼에 웨이퍼 전면에 골고루 가스가 분포될수 있도록 할수 있다.
이와 같이 본발명은 상단부(110) 및 하단부(150)를 구비함으로써, 다수개의 외부튜브, 내부튜브, 보트를 구비한다. 따라서 보트에 있는 웨이퍼 슬롯의 총 갯수는 증가하게 되고 각각의 보트에 유입되고 유출되는 가스의 량 및 가스의 흐름은 독립적이다. 따라서 총 250개의 슬롯에 125개의 웨이퍼를 장입하여 공정을 진행한다면 웨이퍼가 대구경화 되더라고 웨이퍼의 표면전면에 골고루 가스가 분포된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 웨이퍼에 독립적인 프로세스 공간을 제공할수 있도록 다수개의 프로세스 튜브가 있는 다단형 구조를 제공함으로써, 웨이퍼 표면의 균일도를 좋게할 수 있고 오염입자의 제거에도 효과적이다. 따라서 웨이퍼의 공정진행 효율을 증가시킬수 있다.

Claims (3)

  1. 반응공간을 마련하는 상단 외부튜브, 상기 상단 외부튜브내에 설치되는 상단 내부튜브, 상단 가스 도입구 및 상단 가스 배출구가 있는 상단 플랜지, 및 상기 상단 내부튜브에 장착되도록 상기 상단 플랜지 위에 조립된 상단 보트를 갖는 상단부; 및
    상기 상단 플랜지에 조립된 하단 외부튜브, 상기 하단 외부튜내에 설치되는 하단 내부튜브, 하단 가스 도입구 및 하단 가스 배출구가 있는 하단 플랜지, 및 상기 하단 플랜지 위에 조립된 하단 보트를 갖는 하단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단형 구조의 수직로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상단부와 상기 하단부 사이에 중간부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단형 구조의 수직로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중간부는 다수개의 외부튜브, 내부튜브, 플랜지 및 보트를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단형 구조의 수직로.
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