KR20050122137A - 반도체 제조설비의 배기장치 - Google Patents

반도체 제조설비의 배기장치 Download PDF

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Abstract

개시된 반도체 제조설비의 배기장치는 반응로와 연결되어 소정의 공정을 마친 반응가스를 배기하는 가스배기라인; 및 상기 가스배기라인 외면에 밀착되게 설치되되, 양단부가 스냅버튼인 내열성의 착탈수단으로 연결되고, 내열성의 몸체 내부에 온도제어기로 발열온도가 제어되는 전열선이 내장된 히팅수단을 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 배기장치{Exhaust Apparatus of Semiconductor Manufacturing Equipment}
본 발명은 반도체 제조설비의 배기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조설비의 반응로에 연결된 가스배기라인에서 파우더 및 파티클등이 생성되는 것을 방지 하도록 한 반도체 제조설비의 배기장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 사진, 식각, 확산, 이온주입, 금속증착 및 화학기상증착 등의 제조공정을 반복 수행하게 됨으로써 요구되는 반도체 제조설비로 제작되고, 이들 제조공정 중 빈번히 수행되는 공정의 하나는 이온주입공정과 더불어 반도체 기판 상에 P형이나 N형의 불순물을 침투시키거나 특정막 형성 및 특정막 성장시키는 확산공정이 있다.
이러한 확산공정은 기체 상태의 화합물을 열 분해하여 분해된 기체 화합물의 이온들이 반도체 기판과 화학반응 하도록 함으로써 반도체 기판 상에서 산화막 또는 에피층을 형성하는데 이용되고 있으며, 이러한 확산공정은 주로 우수한 균일성과 반복성 및 낮은 결함율 등의 장점을 갖는 종형 반응로에서 그 진행이 이루어진다.
도 1은 종래의 반도체 제조용 설비의 반응로(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종형의 외측튜브(110)가 있고, 이 외측튜브(110)의 외측으로는 반응로(100) 내부를 고온으로 형성하기 위해 선택적으로 가열하는 히터(40)가 설치되며, 외측튜브(110)의 내부에는 상부가 개방된 원통형의 내측튜브(120)가 외측튜브(110)와 함께 플랜지(140)에 지지되는 구성으로 이루어진다.
또한, 상술한 플랜지(140)의 하측으로부터 복수개의 웨이퍼(W)가 적재되도록 형성된 보트(20)가 로더부(22)에 의해 승·하강 및 회전 가능하게 설치되고, 이 보트(20)의 승·하강 이동에 의해 상술한 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩이 이루어진다.
그리고, 내측튜브(120)의 내측에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정가스를 공급하기 위한 가스공급라인(130)이 내측튜브(120)의 하측 부위로부터 그 중심 방향으로 소정 길이 연장되어 다시 내측튜브(120)의 내벽에 근접하도록 상측 방향으로 수직하게 절곡된 형상으로 설치되어 있다.
한편, 상술한 내측튜브(120)와 외측튜브(120)를 지지하는 플랜지(140)의 소정 위치에는 반응로() 내부를 진공상태로 형성하도록 진공펌프(미도시)와 연결된 가스배기라인(150)이 형성된다.
이러한 구성에 의하면, 복수개의 웨이퍼(W)가 적재된 보트(20)를 내측튜브(120) 내에 위치되도록 로딩시키고, 진공펌프(미도시)와 연결된 가스배기라인(150)을 통해 반응로 내부를 진공상태를 형성함과 아울러 히터(40)를 통해 설정온도를 형성한 후, 가스공급라인(130)을 통해 공정가스를 공급하는 일련의 과정으로 공정을 수행하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 반도체 제조용 반응로(100)의 경우 히터(40)의 가열을 통해 반응로(100) 내부의 온도는 약 650℃ 내지 770℃까지 도달한다.
그리고, 공정수행 후, 반응로 내부의 가스를 가스배기라인을 통해 외부로 배출하는 경우, 가스배기라인의 온도가 반응로 내부의 온도에 비해 상대적으로 낮기 때문에 배출되는 고온의 가스는 소정 온도로 냉각되어 배출된다.
따라서, 상기와 같이 온도 차이가 발생한 상태로 가스배기라인을 통해 배출되면, 그 내부에 파우더(powder)가 발생함과 아울러 가스배기라인(150) 내벽에 부착되어 가스 배출이 원활하게 이루어지지 못하게 된다.
그러므로, 가스배기라인(150)에는 파우더의 발생을 방지하기 위하여 히팅자켓(heating jarket, 160)을 가스배기라인(150) 외면에 설치하여, 반응로 내부와 가스배기라인과의 온도차이를 어느정도 보상함으로써 파우더의 발생과 가스배기라인(150) 내벽에 부착되는 것을 방지한다.
도 1 및 도 2를 참조로 하면, 가스배기라인(150) 외면에 외감되는 히팅자켓(160)을 고정하기 위해 다수개의 묶음끈(180)을 사용하여 도 2에 도시된 바와 같이 히팅자켓(160) 외면을 감싼뒤 묶어 고정시킨다.
그러나, 상기와 같이 고정시키는 경우, 히팅자켓의 묶음끈(180)이 고정된 부분은 가스배기라인(150) 외면에 정확히 밀착되지만, 복수개의 묶음끈(180) 사이의 히팅자켓(160)은 벌어지게되어 틈(A)이 발생함으로써 가스배기라인(150) 외면을 효율적으로 가열시키지 못하게 된다.
따라서, 가스배기라인(150)의 외면을 전체를 균일하게 가열하지 못함에 따라서, 파우더 및 파티클(particle)이 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 설비 점검 또는 히팅자켓(160)을 교환할 경우, 히팅자켓을 가스배기라인(150) 외면에 고정시키는 수단인 다수개의 묶음끈(180)을 절단하여 폐기시켜야되고, 히팅자켓(160)을 재설치하기 위해 새로운 다수개의 묶음끈(180)을 사용해야 하므로, 설비유지비용이 상승하는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기에 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 고온 저압 환경의 반응로 내부에서 소정의 공정을 수행한 후 가스를 배출하도록 설치된 가스배기라인 외면에 복수개의 스냅버튼이 형성된 히팅수단을 설치하여 가스배기라인 전체에 균일한 가열을 시킴으로써, 반응로 내부와 가스배기라인과의 온도를 보상하여 온도차이로 인한 파우더 및 파티클이 발생되는 것을 방지하도록 한 반도체 제조설비의 배기장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 반도체 제조설비의 배기장치는 반응로와 연결되어 소정의 공정을 마친 반응가스를 배기하는 가스배기라인; 및 상기 가스배기라인 외면에 밀착되게 설치되되, 양단부가 착탈식으로 연결되어 가열이 가능하도록 설치된 히팅수단을 포함한다.
여기서, 상기 히팅수단은 그 내부에 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 전기적으로 발열하는 전열선이 내장된 판형의 몸체와, 상기 몸체의 양단부를 착탈식으로 연결하도록 복수개의 착탈수단을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 착탈수단은 상기 몸체의 양단부를 연결하되, 2개의 버튼이 결합되어 연결하는 내열성의 스냅버튼인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전열선은 온도제어기와 연결되어 그 발열온도가 조절되도록 된 것이 바람직하다.
나아가, 상기 몸체는 내열성 재질로 된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 반응로의 구성을 도시한 종단면도이다.
도 3을 참조로 하면, 본 발명의 배기장치가 설치된 반도체 제조설비용 반응로(200)는 내부에 복수개의 웨이퍼(W)를 적재한 보트(20)가 설치된 반응로 본체(211)와, 보트(20)를 감싸도록 설치된 원통형의 내측튜브(220)와, 내측튜브(220) 상부와 외측을 감싸도록 설치된 외측튜브(210)와, 외측튜브(210)를 감싸도록 반응로 본체(211)에 설치되어 반응로 본체(211) 내부를 가열하는 히터(40)와, 내측튜브(220)와 외측튜브(210)의 하단부를 지지하도록 반응로 본체(211)와 결합된 플랜지(240)와 반응로 본체(211) 내부로 소정의 가스를 공급하도록 플랜지(240)와 연결된 가스공급라인(230)과 가스공급라인(230)으로 공급된 가스를 통해 소정의 공정 수행후, 반응로 본체(211) 내부의 가스를 배출하도록 플랜지(240)와 연결된 가스배기라인(250) 및 가스배기라인(250) 외면에 밀착되게 설치되되, 양단부가 착탈식으로 연결되어 가스배기라인(250) 외면 전체를 균일하게 가열하도록 설치된 히팅수단(260)을 포함한다.
도 4는 본 발명에 의한 히팅수단(260)의 구성을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 히팅수단(260)이 가스배기라인(250)에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조 하면, 히팅수단(260)은 그 내부에 외부의 전원부(280)로부터 전원을 공급받아 전기적으로 발열하는 전열선(290)이 내장된 판형의 몸체(261)와, 몸체(261)의 양단부를 착탈식으로 연결하는 복수개의 착탈수단(300)을 포함한다.
그리고, 전열선(261)은 온도제어기(270)와 연결되어 그 발열온도가 조절되도록 할 수 있다.
착탈수단(300)은 히팅수단(260)의 몸체(261) 양단부를 연결하되, 결합돌기(311)가 형성된 제 1버튼(310)과 제 1버튼(310)의 결합돌기(311)가 삽입되어 결합되도록 결합홀(331)이 형성된 제 2버튼(330)으로 구성된다.
여기서, 스냅버튼(300)은 내열성 재료로 형성됨이 바람직하다.
전열선(290)을 내장한 몸체(261) 또한 내열성 재질로 형성된다.
상기와 같은 구성을 통한 본 발명의 동작 및 작용을 설명하도록 한다.
도 3을 참조로 하면, 플랜지(240) 일측에 설치된 가스공급라인(230)을 통하여 소정의 반응가스는 반응로 본체(211) 내부에 공급된다.
반응로 본체(211) 내부에 반응가스가 공급된 후, 반응로 본체(211)에 설치된 히터(40)를 가열시켜 반응로 본체(211) 내부를 고온 상태로 형성시킨다.
이때, 가스배기라인(250)의 온도를 그 외면에 밀착되게 설치된 히팅수단(260)을 가열시켜 반응로 내부의 온도와 유사하도록 되게한다.
여기서, 히팅수단(260)을 가스배기라인(211) 외면에 설치하는 방법은 다음과 같다.
도 4 및 도 5를 참조로 하면, 판형의 몸체(261)를 가스배기라인(250) 외면에 밀착되도록 외감시킨다.
가스배기라인(250) 외면에 외감된 몸체(261)의 양단부를 연결하기 위해 몸체(261)에 형성된 제 1버튼(310)의 결합돌기(311)를 제 2버튼(330)의 결합홀(331)에 끼움으로써 착탈식으로 연결된다.
상기와 같은 방법으로 복수개의 착탈수단(300)을 연결하도록 한다.
이때, 가스배기라인(250) 외면에 완전 밀착되도록 주의하여 설치한다.
설치가 완료된 이후, 온도제어기(270)를 통해 반응로 본체(211) 내부 온도와 상응하도록 온도를 설정하여 전열선(290)을 통해 히팅수단(260)을 동작시킨다.
그럼으로써, 반응로 본체(211) 내부와 가스배기라인(250)의 온도가 유사하게 형성된다.
상기와 같은 상태에서 반응로 본체(211) 내부가 고온의 상태로 형성되면, 보트(20)에 적재된 복수매의 웨이퍼(W)에 증착이 이루어진다.
상기와 같이 반응가스에 의한 화학반응을 마친 후, 반응로 본체(211) 내부에 잔류하는 가스는 가스배기라인(250)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 히팅수단(260)을 통해 가열된 가스배기라인(250)의 온도가 반응로 본체(211) 내부의 온도과 유사하게 형성되기 때문에, 가스배기라인(250)을 통해 배기되는 가스는 가스배기라인(250)내에서의 파우더 또는 파티클 생성이 줄어들게 되어 효율적으로 배기된다.
한편, 본 발명에 따른 반도체 제조용 설비의 가스배기라인 외면에 스냅버튼인 착탈수단을 사용하여 히팅수단을 설치하는 것은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다는 것은 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
따라서, 반응로 본체 내부에 공급되어 고온의 환경에서 소정의 공정을 마친 가스를 배출하는 가스배기라인의 외면에 틈이 생기지 않도록 복수개의 스냅버튼이 형성된 히팅수단을 밀착되게 설치함으로써, 가스배기라인 외면 전체를 균일한 온도로 가열할 수 있다.
따라서, 가스배기라인을 전체적으로 균일하게 가열함으로써, 가스배기라인과 반응로 본체 내부의 온도차이를 줄일 수 있고, 그로 인해, 가스배기라인내의 파우더 및 파티클이 생성되는 것을 효율적으로 방지 할 수 있다.
그리고, 파우더 및 파티클의 생성을 방지함으로써 가스배기라인 교체등의 공수비용을 절감시킬 수 있고, 설비의 가동률을 향성시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 반도체 제조설의 반응로를 보여주는 종단면도,
도 2는 도 1에 도시된 표시부호 C를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 배기장치가 설치된 반도체 제조설비의 반응로를 개략적으로 보여주는 종단면도,
도 4는 도 3에 도시된 히팅수단을 보여주는 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 표시부호 D를 보여주는 사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >
40 : 히터 200 : 반응로
211 : 반응로 본체 210 : 외측튜브
220 : 내측튜브 230 : 가스공급라인
250 : 가스배기라인 260 : 히팅수단
261 : 몸체 270 : 온도제어기
280 : 전원부 290 : 전열선
300 : 착탈수단 310 : 제 1 버튼
311 : 결합돌기 330 : 제 2버튼
331 : 결합홀 W : 웨이퍼

Claims (5)

  1. 반응로와 연결되어 소정의 공정을 마친 반응가스를 배기하는 가스배기라인; 및
    상기 가스배기라인 외면에 밀착되게 설치되되, 양단부가 착탈식으로 연결되어 가열이 가능하도록 설치된 히팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배기장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 히팅수단은 그 내부에 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 전기적으로 발열하는 전열선이 내장된 판형의 몸체와, 상기 몸체의 양단부를 착탈식으로 연결하도록 복수개의 착탈수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배기장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 착탈수단은 상기 몸체의 양단부를 연결하되, 2개의 버튼이 결합되어 연결하는 내열성의 스냅버튼인 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배기장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 전열선은 온도제어기와 연결되어 그 발열온도가 조절되도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배기장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 몸체는 내열성 재질로 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 배기장치.
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KR100860596B1 (ko) * 2008-05-02 2008-09-26 주식회사 브이씨알 반도체 제조설비의 가스배출관용 쿨링자켓

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