KR20040028269A - Vertical furnace having a plurality of boat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 집적회로 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 확산 공정에 사용되는 수직 퍼니스에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing an integrated circuit semiconductor device, and more particularly, to a vertical furnace used in a diffusion process.
일반적으로, 집적회로 반도체 소자를 제조하기 위하여는 많은 제조 공정을 거쳐야 한다. 상기 제조 공정을 크게 나누어 보면, 기판 상에 막을 형성하거나 어닐링, 이온주입된 불순물을 활성화하거나 하는 등을 수행하는 확산 공정, 기판에불순물을 주입하는 이온 주입 공정, 기판 상에 형성된 막 상에 감광막을 도포하고 현상하는 사진공정, 기판 상에 형성된 막을 감광막을 식각 마스크로 식각하는 식각 공정으로 나눌 수 있다.In general, in order to manufacture an integrated circuit semiconductor device, many manufacturing processes are required. Dividing the manufacturing process into broadly, a diffusion process for forming a film on the substrate, annealing or activating ion implanted impurities, an ion implantation process for injecting impurities into the substrate, and a photoresist film on the film formed on the substrate The photo process to apply | coat and develop, and the film | membrane formed on the board | substrate can be divided into the etching process which etches a photosensitive film with an etching mask.
이중에서, 상기 확산 공정은 통상적으로 집적회로 반도체 소자를 제조할 때 처음 거치는 공정이다. 상기 확산공정에는 다양한 형태의 제조 장치가 이용된다. 상기 확산공정에 사용되는 제조 장치중에 현재까지 제일 중요한 것이 수직 퍼니스이다.Among these, the diffusion process is typically a first step in manufacturing an integrated circuit semiconductor device. Various types of manufacturing apparatuses are used in the diffusion process. Of the manufacturing apparatus used in the diffusion process, the most important thing so far is the vertical furnace.
도 1은 종래 기술에 의한 수직 퍼니스의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a vertical furnace according to the prior art.
구체적으로, 종래 기술에 의한 수직 퍼니스는 히터를 포함하는 바디(1)와, 상기 바디(1) 내부에 외부 튜브(outer tube, 3) 및 내부 튜브(inner tube, 5)가 설치되어 있다. 상기 내부 튜브(5) 내에는 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(7)이 설치되어 있다. 상기 내부 튜브(5) 내에는 복수개의 반도체 웨이퍼(9), 예컨대 150매의 반도체 웨이퍼(9)가 로딩될 수 있는 보트(11)가 설치되어 있다. 상기 반도체 웨이퍼(9)는 노즐(7)로부터 나오는 반응 가스와 반응하게 된다.Specifically, the vertical furnace according to the prior art is provided with a body 1 including a heater, an outer tube 3 and an inner tube 5 inside the body 1. In the inner tube 5, a nozzle 7 through which a reaction gas is injected from the outside is provided. In the inner tube 5 is provided a boat 11 into which a plurality of semiconductor wafers 9, for example 150 semiconductor wafers 9, can be loaded. The semiconductor wafer 9 reacts with the reaction gas coming out of the nozzle 7.
상기 보트(11)는 상기 보트 하부의 보트 받침대(13)로 지지되며, 상기 보트 받침대(13)의 하부에는 지지부(15)가 설치되어 있다. 상기 보트 받침대(13)는 공정진행시 회전하여 반응 가스와 반도체 웨이퍼(9)가 잘 반응하도록 한다. 상기 외부 튜브(3), 내부 튜브(5) 및 노즐(7)은 상기 보트(11)의 양측 하부에서 상기 지지부(15)와 플랫지(17)로 연결되어 밀봉된다. 따라서, 상기 보트(11)의 좌측부에 마련된 노즐(7)을 통하여 반응 가스가 유입되어 상기 보드 받침대(13) 상에서 회전하는 보트(11)에 로딩된 반도체 웨이퍼(9)와 반응한다. 그리고, 반응하고 남은 반응 가스는 상기 보트(11)의 우측부로 배출된다.The boat 11 is supported by a boat pedestal 13 below the boat, and a support 15 is provided below the boat pedestal 13. The boat pedestal 13 rotates during the process so that the reaction gas reacts well with the semiconductor wafer 9. The outer tube 3, the inner tube 5 and the nozzle 7 are connected to and sealed by the support 15 and the flat paper 17 at both lower portions of the boat 11. Accordingly, the reaction gas flows through the nozzle 7 provided at the left side of the boat 11 to react with the semiconductor wafer 9 loaded on the boat 11 rotating on the board pedestal 13. The reaction gas remaining after the reaction is discharged to the right side of the boat 11.
그런데, 종래의 수직 퍼니스는 도 1에 도시한 바와 같이 하나의 보트(11)만이 설치되어 있다. 따라서, 종래의 수직 퍼니스는 한번 공정을 진행할 때 최대 150매의 반도체 웨이퍼만을 수행할 수 있다. 그러나, 생산성을 향상시키기 위하여는 한번 공정을 진행할 때 더 많은 반도체 웨이퍼를 수행하여야 한다.By the way, in the conventional vertical furnace, only one boat 11 is provided, as shown in FIG. Therefore, the conventional vertical furnace can only carry up to 150 semiconductor wafers in one process. However, to improve productivity, more semiconductor wafers have to be performed in one process.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 생산성을 향상시킬 수 있는 수직 퍼니스를 제공하는 데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a vertical furnace that can improve the productivity by solving the above problems.
도 1은 종래 기술에 의한 수직 퍼니스의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a vertical furnace according to the prior art.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명에 의해 복수개의 보트를 갖는 수직 퍼니스의 단면도 및 평면도이다.2 (a) and 2 (b) are a sectional view and a plan view, respectively, of a vertical furnace having a plurality of boats according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 수직 퍼니스의 보트 및 보트 받침대의 회전을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.3 is a view for explaining the rotation of the boat and the boat pedestal of the vertical furnace according to the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 수직 퍼니스의 보트들에 반도체 웨이퍼를 로딩하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4A to 4C are diagrams for explaining a process of loading a semiconductor wafer into boats of a vertical furnace according to the present invention.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 수직 퍼니스는 히터를 포함하는 바디와, 상기 바디 내부에 설치된 외부 튜브와, 상기 외부 튜부 내에 설치된 내부 튜브와, 상기 내부 튜브 내에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐을 포함한다. 더하여, 본 발명의 수직 퍼니스는 상기 노즐과 이격되어 상기 내부 튜브 내에 반도체 웨이퍼가 로딩될 수 있는 복수개의 보트가 설치되어 있다.In order to achieve the above technical problem, the vertical furnace of the present invention includes a body including a heater, an outer tube installed inside the body, an inner tube installed in the outer tube portion, and a reaction gas installed in the inner tube so that And a nozzle to be injected. In addition, the vertical furnace of the present invention is provided with a plurality of boats in which the semiconductor wafer can be loaded in the inner tube so as to be spaced apart from the nozzle.
상기 보트는 3개 설치하는 것이 바람직하다. 상기 보트 하부에는 회전할 수 있는 보트 받침대가 설치될 수 있다. 상기 보트 받침대의 하부에는 지지부가 설치될 수 있다. 상기 외부 튜브, 내부 튜브 및 노즐은 상기 보트의 양측 하부에서 상기 지지부와 플랫지로 연결되어 밀봉될 수 있다.It is preferable to install three said boats. The boat pedestal rotatable below the boat may be installed. A lower portion of the boat pedestal may be installed. The outer tube, the inner tube and the nozzle may be connected to the support and flat on the lower sides of the boat and sealed.
이상과 같은 본 발명의 수직 퍼니스는 3개의 보트가 설치되어 한번 공정을진행할 때 최대 450매의 반도체 웨이퍼를 공정 진행할 수 있어 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the vertical furnace of the present invention can process up to 450 semiconductor wafers at a time when three boats are installed to perform a process, thereby greatly improving productivity.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; However, embodiments of the present invention illustrated below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명에 의해 복수개의 보트를 갖는 수직 퍼니스의 단면도 및 평면도이다.2 (a) and 2 (b) are a sectional view and a plan view, respectively, of a vertical furnace having a plurality of boats according to the present invention.
구체적으로, 본 발명에 의한 수직 퍼니스는 히터를 포함하는 바디(101)와, 상기 바디(101) 내부에 외부 튜브(outer tube, 103)가 설치되어 있다. 상기 외부 튜브(103) 내에는 내부 튜브(inner tube, 105)가 설치되어 있다. 상기 내부 튜브(105) 내에는 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(107)이 설치되어 있다. 상기 내부 튜브(105) 내에 상기 노즐(107)과 이격되어 복수개의 반도체 웨이퍼(109)가 로딩될 수 있는 보트(111a, 11b, 11c)가 설치되어 있다. 특히, 본 발명의 수직 퍼니스는 상기 보트(111a, 111b, 111c)가 종래 기술과 다르게 복수개, 예컨대 3개 설치되어 있다. 이에 따라, 상기 보트(111a, 11b, 11c)에 각각 150매의 반도체 웨이퍼(109)가 로딩되면 한번 공정에 450매의 반도체 웨이퍼(109)를 공정 진행할 수 있다. 상기 반도체 웨이퍼(109)는 노즐(107)로부터 나오는 반응 가스와 반응하게 된다.Specifically, in the vertical furnace according to the present invention, a body 101 including a heater and an outer tube 103 are installed inside the body 101. An inner tube 105 is installed in the outer tube 103. The inner tube 105 is provided with a nozzle 107 through which a reaction gas is injected from the outside. Boats 111a, 11b, and 11c are installed in the inner tube 105 to be spaced apart from the nozzle 107 so that a plurality of semiconductor wafers 109 may be loaded. In particular, in the vertical furnace of the present invention, a plurality of boats 111a, 111b, and 111c are provided, for example, three, unlike the prior art. Accordingly, when 150 semiconductor wafers 109 are loaded into the boats 111a, 11b, and 11c, respectively, the 450 semiconductor wafers 109 may be processed in one step. The semiconductor wafer 109 reacts with the reaction gas coming from the nozzle 107.
상기 보트(111a, 111b, 111c)는 상기 3개의 보트 하부의 보트 받침대(113)로 지지되며, 상기 보트 받침대(113)의 하부에는 지지부(115)가 설치되어 있다. 상기 보트 받침대(113)는 후에 설명하는 바와 같이 공정진행시 회전하여 반응 가스와 반도체 웨이퍼(109)가 잘 반응하도록 한다. 상기 외부 튜브(103), 내부 튜브(105) 및 노즐(107)은 상기 보트(111a, 111b, 111c)의 양측 하부에서 상기 지지부(115)와 플랫지(117)로 연결되어 밀봉된다. 따라서, 상기 보트(111a, 111b, 111c)의 좌측부에 마련된 노즐(1077)을 통하여 반응 가스가 유입되어 상기 보드 받침대(113) 상에서 회전하는 보트(111a, 111b, 111c)에 로딩된 반도체 웨이퍼(109)와 반응한다. 그리고, 반응하고 남은 반응 가스는 상기 보트(111a, 111b, 111c)의 우측부로 배출된다.The boats 111a, 111b, and 111c are supported by the boat pedestal 113 at the bottom of the three boats, and the support 115 is provided at the bottom of the boat pedestal 113. As described later, the boat pedestal 113 rotates to allow the reaction gas to react well with the semiconductor wafer 109. The outer tube 103, the inner tube 105, and the nozzle 107 are connected to the support 115 and the flat paper 117 at both lower portions of the boats 111a, 111b, and 111c to be sealed. Accordingly, the reaction gas flows through the nozzle 1077 provided at the left side of the boats 111a, 111b, and 111c and is loaded onto the boats 111a, 111b, and 111c rotating on the board pedestal 113. React). The reaction gas remaining after the reaction is discharged to the right portions of the boats 111a, 111b, and 111c.
도 3은 본 발명에 의한 수직 퍼니스의 보트 및 보트 받침대의 회전을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.3 is a view for explaining the rotation of the boat and the boat pedestal of the vertical furnace according to the present invention.
구체적으로, 상기 보트 받침대(113)는 공정진행시 회전하여 내부 튜브 내에 주입된 반응 가스와 반도체 웨이퍼(109)가 잘 반응하도록 한다. 이와 더불어, 내부 튜브 내의 보트들(111a, 111b, 111c)도 상기 보트 받침대(113)와는 별도로 회전하여 반응가스와 반도체 웨이퍼(109)가 더욱 잘 반응하도록 한다.Specifically, the boat pedestal 113 rotates during the process so that the reaction gas injected into the inner tube and the semiconductor wafer 109 react well. In addition, the boats 111a, 111b, and 111c in the inner tube are also rotated separately from the boat pedestal 113 so that the reactant gas and the semiconductor wafer 109 react better.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 수직 퍼니스의 보트들에 반도체 웨이퍼를 로딩하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.4A to 4C are diagrams for explaining a process of loading a semiconductor wafer into boats of a vertical furnace according to the present invention.
구체적으로, 본 발명의 수직 퍼니스의 보트(111a, 111b, 111c)에 반도체 웨이퍼에 로딩할 때는 보트(111a, 111b, 111c)에 순차적으로 실시한다. 즉, 도 4a에도시한 바와 같이 트랜스버(119)를 이용하여 반도체 웨이퍼(109), 예컨대 150매의 반도체 웨이퍼(109)를 보트 1(111b)에 로딩한다.Specifically, when loading the semiconductor wafer into the boats 111a, 111b and 111c of the vertical furnace of the present invention, the boats 111a, 111b and 111c are sequentially executed. That is, as illustrated in FIG. 4A, the semiconductor wafer 109, for example, 150 semiconductor wafers 109, is loaded on the boat 1 111b using the transverser 119.
이어서, 보트 받침대(113)를 120도 회전한 후 도 4b에 도시한 바와 같이 트랜스버(119)를 이용하여 반도체 웨이퍼(109), 예컨대 150매의 반도체 웨이퍼(109)를 보트 3(111b)에 로딩한다.Subsequently, after rotating the boat pedestal 113 by 120 degrees, as shown in FIG. 4B, the semiconductor wafer 109, for example, 150 semiconductor wafers 109, is transferred to the boat 3 (111b) using the transvers 119. Load.
계속하여, 상기 보트 받침대(113)를 다시 120도 회전한 후 도 4c에 도시한 바와 같이 트랜스버(119)를 이용하여 반도체 웨이퍼(109), 예컨대 150매의 반도체 웨이퍼(109)를 보트 2(111b)에 로딩한다.Subsequently, the boat pedestal 113 is rotated 120 degrees again, and as shown in FIG. 4C, the semiconductor wafer 109, for example, 150 semiconductor wafers 109, is transported using the transvers 119. 111b).
결과적으로, 세 개의 보트(111a, 111b, 111c)에 반도체 웨이퍼(109), 예컨대 450매의 반도체 웨이퍼(109)가 로딩된다.As a result, the three wafers 111a, 111b, 111c are loaded with the semiconductor wafer 109, for example, 450 semiconductor wafers 109.
상술한 바와 같이 본 발명의 수직 퍼니스는 3개의 보트가 설치되어 한번 공정을 진행할 때 최대 450매의 반도체 웨이퍼를 공정 진행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 수직 퍼니스는 종래에 비하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있어 생산 물량을 고객이 요구하는 납기에 보다 손쉽게 맞출 수 있다.As described above, in the vertical furnace of the present invention, three boats may be installed to process up to 450 semiconductor wafers in a single process. Therefore, the vertical furnace of the present invention can greatly improve the productivity compared to the conventional, it is possible to more easily match the production quantity to the delivery date required by the customer.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101104060B1 (en) * | 2010-03-05 | 2012-01-10 | 윤성덕 | Vertical boat for solar cell theatment and the process tube having its |
| KR101108579B1 (en) * | 2009-12-31 | 2012-01-30 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | Semiconductor Apparatus of Furnace Type |
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2002
- 2002-09-30 KR KR1020020059416A patent/KR20040028269A/en not_active Application Discontinuation
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| KR101108579B1 (en) * | 2009-12-31 | 2012-01-30 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | Semiconductor Apparatus of Furnace Type |
| KR101104060B1 (en) * | 2010-03-05 | 2012-01-10 | 윤성덕 | Vertical boat for solar cell theatment and the process tube having its |
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