KR20040037455A - 가스주입 노즐을 갖는 가스주입장치 - Google Patents

Abstract

가스주입 노즐을 갖는 가스주입장치에 대해 개시되어 있다. 그 장치는, 웨이퍼가 채워진 보트(boat)를 가스주입 장치 내로 이동시키고 고정시키는 플랜지 및 상기 플랜지 내의 장착되고 상호 대응되는 위치에 형성된 가스 분사구를 구비한다. 노즐의 상호 대응되는 위치에 가스 분사구를 형성함으로써, 노즐의 깨짐으로 인한 파티클의 생성을 방지하고 균일한 두께의 막질을 형성할 수 있다.

Description

가스주입 노즐을 갖는 가스주입장치{Gas injection apparatus having gas injection nozzle}

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 특히 가스주입 노즐(nozzle)이 장착된 가스주입 장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조시, 원가절감을 위하여 보트(boat)에 채워진 대량의 웨이퍼 상에 한번에 박막을 형성하고 있다. 예를 들면, 배치(batch)식 공정에서는 하나의 배치에 웨이퍼 150장을 동시에 처리하고 있다. 한편, 확산공정에서는 가스주입 노즐을 통하여 반응 가스를 가스주입 장치 내의 튜브로 주입시킨다. 이어서, 가열부에 의하여 분해된 가스가 웨이퍼의 표면에서 결합되면서 원하는 박막이 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참작하여 종래의 가스주입 노즐을 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 가스주입 노즐을 설명하기 위해 도시한 측면도 및 정면도이다.

도 1을 참조하면, L자형의 가스노즐(22)은 외부에서 가스를 공급하는 가스 주입구(20)와 가스를 웨이퍼에 분사하는 가스 분사구(24)를 구비한다. 즉, 외부에서 소정의 가스를 가스 주입구(20)를 통하여 공급받아 이를 웨이퍼에 분사하는 가스 분사구(24)에 의한 가스에 의하여 웨이퍼에 박막이 형성된다.

그런데, 종래의 가스주입 노즐(22)은 가스가 분사하면서 가스의 분사방향과 반대방향으로 힘의 치우침이 존재한다. 이때 상기 노즐(22)은 쿼츠(quarts)로 제작된다. 이러한 힘의 치우침은 L자형의 노즐(22)의 굽은 부분에 집중된다. 상기 노즐(22)을 장기간 사용하면 열화가 발생하고 힘의 치우침에 의하여 굽은 부분이 깨질 수 있다.

나아가, 노즐(22)이 기울어지게 되면, 웨이퍼가 장착된 보트(boat)를 가스주입장치 내로 장착하는 과정 또는 가스를 주입하는 과정에서 노즐(22)이 보트와 부딪치게 된다. 그런데, 노즐(22)과 보트가 부딪치면, 이로 인해 노즐(22)이 깨지게 되고 웨이퍼 상에 파티클(particles)을 제공하게 된다. 또한, 가스의 반응이 균일하게 일어나지 않아 균일한 두께의 막질을 형성하기 곤란하다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 노즐이 깨지는 것을 방지하고 웨이퍼에 균일한 두께의 막질을 형성할 수 있는 가스주입 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 가스주입 노즐이 장착된 가스주입 장치를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.

도 2는 본 발명에 의한 가스주입 노즐이 장착된 가스주입장치를 설명하기 위하여 도시한 개략도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 가스주입 노즐을 설명하기 위하여 도시한 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

120 ; ??랜지 122 ; 가스 배출구

124 ; 보트 126 ; 웨이퍼

128 ; 영역분리막 130 ; 내측 튜브

132 ; 외측 튜브 134 ; 가열부

136 ; 가스주입 노즐 138 ; 가스 분사구

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 가스주입 장치는, 웨이퍼가 채워진 보트(boat)를 가스주입 장치 내로 이동시키고 고정시키는 플랜지 및 상기 플랜지 내의 장착되고 상호 대응되는 위치에 형성된 가스 분사구를 구비한다.

본 발명에 의한 가스주입장치에 따르면. 상기 가스 분사구는 상기 보트 전체에 균일하게 가스가 분사될 수 있도록 노즐 전체에 일정한 간격으로 형성할 수 있으며, 상기 가스 분사구의 형상은 원형이고 각각의 직경이 1.0㎜ 내지 2.0㎜일 수 있다.

본 발명에 의한 가스주입장치에 따르면, 상기 웨이퍼에 가스가 주입되는 영역인 내측 튜브 및 상기 플랜지와 결합하여 상기 내측 튜브를 밀폐시키는 외측 튜브를 더 구비할 수 있으며, 상기 웨이퍼에 주입되는 가스를 가열하기 위하여 상기외측 튜브의 외부에 설치된 가열부를 더 구비할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정하는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 가스주입 노즐이 장착된 가스주입장치를 설명하기 위하여 도시한 개략도이다.

도 2를 참조하면, 가스주입 장치는 웨이퍼(126)가 채워진 보트(124; boat)를 가스주입 장치 내로 이동시키고 고정시키는 플랜지(120)와, 웨이퍼(126)에 가스가 주입되는 영역인 내측 튜브(130)와, 플랜지(120)의 하단에 고정되고 플랜지(120)에 수직하게 내측 튜브(130)에 장착되어 웨이퍼(126)에 가스를 주입하는 파이프(pipe) 형태의 노즐(136)과, 플랜지(120)와 결합하여 내측 튜브(130)를 밀폐시키는 외측 튜브(132) 및 웨이퍼(126)에 주입되는 가스를 가열하기 위하여 외측 튜브(132)의 외부에 설치된 가열부(134)를 구비한다. 이때, 웨이퍼(126)가 장착된 보트(124)는 영역분리막(128)에 의해 다수개의 영역으로 분리된다. 각각의 영역에는 다수개의 웨이퍼(126)가 채워진다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 가스주입 노즐을 설명하기 위하여 도시한 정면도이다.

도 3을 참조하면, 내측 튜브(130) 내로 반응 가스를 주입하기 위해서 수직형 가스주입 노즐(136)이 사용된다. 수직형 가스주입 노즐(136)은 가느다란 파이프 형태로 내측 튜브(130)의 내벽에 설치된다. 또한, 반응 가스를 주입하기 위해서 노즐(136)에는 다수개의 가스 분사구(138)가 형성되어 있다. 분사구의 직경은 통상 1.2㎜ 내지 1.5㎜로 가스의 흐름에 따라 달리 그 크기를 달리할 수 있다. L자형의 가스노즐(136)은 외부에서 가스를 공급하는 가스 주입구(200)와 가스를 웨이퍼에 분사하는 가스 분사구(138)를 구비한다. 즉, 외부에서 소정의 가스를 가스 주입구(200)를 통하여 공급받아 이를 웨이퍼에 분사하는 가스 분사구(138)에 의한 가스에 의하여 웨이퍼에 박막이 형성된다. 상기 가스 분사구(138)는 상기 웨이퍼 전체에 균일하게 가스가 분사될 수 있도록 노즐 전체에 일정한 간격으로 형성한다. 박막을 형성하고 잔류하는 가스는 가스 배출구(122)를 통하여 배출된다.

이와 같이, 상호 대응되는 위치에 가스 분사구(138)를 형성하면 가스가 분사할 때에 한쪽으로 힘의 치우침이 발생하지 않으므로 노즐(136)이 가스의 분사방향과 반대방향으로 기울지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 노즐(136)이 깨지는 현상을 방지할 수 있고, 가스반응이 균일하게 진행되면 두께가 일정한 막질을 형성할 수 있다.

이상 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 당업자에 의해 많은 변형 및 개량이 가능하다.

상술한 본 발명에 의한 가스주입 노즐이 장착된 가스주입 장치는, 노즐의 상호 대응되는 위치에 가스 분사구를 형성함으로써, 노즐의 깨짐으로 인한 파티클의 생성을 방지하고 균일한 두께의 막질을 형성할 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼가 채워진 보트(boat)를 가스주입 장치 내로 이동시키고 고정시키는 플랜지; 및

   상기 플랜지 내의 장착되고 상호 대응되는 위치에 형성된 가스 분사구를 갖는 가스 노즐을 구비하는 가스주입 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가스 분사구는 상기 보트 전체에 균일하게 가스가 분사될 수 있도록 노즐 전체에 일정한 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 가스주입 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가스 분사구의 형상은 원형이고 각각의 직경이 1.0㎜ 내지 2.0㎜인 것을 특징으로 하는 가스주입 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼에 가스가 주입되는 영역인 내측 튜브; 및

   상기 플랜지와 결합하여 상기 내측 튜브를 밀폐시키는 외측 튜브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가스주입 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 웨이퍼에 주입되는 가스를 가열하기 위하여 상기 외측 튜브의 외부에 설치된 가열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가스주입 장치.