KR20060018995A - 반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스 - Google Patents

반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스 Download PDF

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KR20060018995A
KR20060018995A KR1020040067408A KR20040067408A KR20060018995A KR 20060018995 A KR20060018995 A KR 20060018995A KR 1020040067408 A KR1020040067408 A KR 1020040067408A KR 20040067408 A KR20040067408 A KR 20040067408A KR 20060018995 A KR20060018995 A KR 20060018995A
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스(furnace)에 관한 것으로서, 히터(heater)를 포함하는 바디(body)와, 히터 내부에 설치된 외부 튜브와, 외부 튜브 내에 설치된 내부 튜브와, 내부 튜브 및 외부 튜브가 장착되는 플랜지(flange)와, 내부 튜브 내에 설치되어 있고 반도체 웨이퍼가 장착되는 보트(boat), 및 플랜지에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(nozzle)을 포함하고, 노즐은 반응 가스가 여러 방향으로 분사될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 퍼니스의 일정 부분으로 반응 가스가 집중되고 파티클(particle)이 발생되는 것으로 인한 와류(渦流)를 방지하여 반응 가스가 반도체 웨이퍼와 고르게 반응할 수 있다.
외부 튜브, 내부 튜브, 보트, 노즐, 반응 가스

Description

반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스{Furnace for processing a semiconductor wafer}
도 1은 종래 기술에 따른 퍼니스를 나타낸 단면 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 퍼니스에 포함된 노즐의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 퍼니스를 나타낸 단면 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 퍼니스에 포함된 노즐의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300: 언로드 유닛 고정 장치 302: 반도체 웨이퍼 처리 공간
304: 내부 튜브 306: 외부 튜브
308: 바디 310: 플랜지
311: 노즐 313: 분사구
320: 보트 322: 보트 덮개
323: 보트 바 324: 보트 플레이트
330: 반도체 웨이퍼
본 발명은 반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스에 관한 것으로서, 플랜지(flange)에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(nozzle)을 포함하는, 반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스에 관한 것이다.
일반적으로, 집적회로 반도체 소자를 제조하기 위하여는 많은 제조 공정을 거쳐야 한다. 상기 제조 공정을 크게 나누어 보면, 기판 상에 막을 형성하는 박막 어닐링 공정, 기판에 불순물을 주입하는 이온 주입 공정, 이온 주입된 불순물을 활성화시키는 확산 공정, 기판 상에 형성된 막 상에 감광막을 도포하고 현상하는 사진 공정, 감광막을 식각 마스크로 식각하는 식각 공정으로 나눌 수 있다. 이와 같은 공정 중 확산 공정에서 이용되는 것이 퍼니스이다.
도 1은 종래 기술에 따른 퍼니스를 나타낸 단면 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 퍼니스에 포함된 노즐의 사시도이다.
도 1에서 예시되고 있는 퍼니스(100)는 히터(heater; 도시되지 않음)를 포함하는 바디(body; 108)와, 바디(108) 내부에 설치된 외부 튜브(106)와, 외부 튜브(106) 내에 설치된 내부 튜브(104)와, 내부 튜브(104) 및 외부 튜브(106)가 장착되는 플랜지(110)와, 내부 튜브(104) 내에 설치되어 있고 반도체 웨이퍼(130)가 장착되는 보트(boat; 120), 및 플랜지(110)에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(111)을 포함하는 구조로 되어 있다.
보트(120) 내에서는 복수개의 반도체 웨이퍼(130)들이 수직 방향으로 위치된다. 보트(120)는, 하부의 보트 플레이트(boat plate; 124), 상부의 보트 덮개(122), 및 보트 플레이트(124)와 보트 덮개(122)를 수직 방향으로 상호 연결시키면 서 반도체 웨이퍼(130)가 장착되는 슬롯(slot; 도시되지 않음)을 갖는 보트 바(boat bar; 123)를 포함한다.
퍼니스(100)에 설치된 노즐(111)은, 도 2에 도시된 것처럼 일자형으로 되어 있고 분사구(113)가 노즐(111)의 말단부에 1 개만 형성되어 있다.
노즐(111)에서는 반응 가스가 화살표 방향으로 분사되어 보트(120)와 내부 튜브(104) 사이로 흘러가면서 반도체 웨이퍼(130)와 반응하게 된다. 반도체 웨이퍼(130)와 반응한 반응 가스는 내부 튜브(104)와 외부 튜브(106) 사이로 흘러들어가고 플랜지(110)에 설치된 배출관(112)을 통하여 배출된다. 배출관은 벨로스 진공관(bellows vacuum line; 도시되지 않음)에 연결된다.
이와 같은 종래 기술에 따른 퍼니스에 있어서, 노즐은 분사구가 1 개만 있기 때문에 반응 가스가 한 방향으로만 분사된다. 따라서, 퍼니스의 일정 부분으로 반응 가스가 집중되고 파티클(particle)을 발생시키며, 이 파티클로 인해 반응 가스의 흐름에 방해가 생겨 와류(渦流)가 생기고 반응 가스가 반도체 웨이퍼와 고르게 반응하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 퍼니스의 일정 부분으로 반응 가스가 집중되고 파티클이 발생되는 것으로 인한 와류를 방지하여 반응 가스가 반도체 웨이퍼와 고르게 반응할 수 있는 퍼니스를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 퍼니스는, 히터를 포함하는 바디 와, 히터 내부에 설치된 외부 튜브와, 외부 튜브 내에 설치된 내부 튜브와, 내부 튜브 및 외부 튜브가 장착되는 플랜지와, 내부 튜브 내에 설치되어 있고 반도체 웨이퍼가 장착되는 보트, 및 플랜지에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐을 포함하고, 노즐은 반응 가스가 여러 방향으로 분사될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 퍼니스는, 노즐이 반응 가스가 분사되는 부분이 내부 튜브와 보트 사이의 하부에서 원호 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 퍼니스는, 노즐의 분사구가 원호 형상 부분의 상면과 말단부에 여러개 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 퍼니스의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 퍼니스를 나타낸 단면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 퍼니스에 포함된 노즐의 사시도이다. 도 3에 도시된 퍼니스는 히터(도시되지 않음)를 포함하는 바디(308)와, 외부 튜브(306)와, 내부 튜브(304)와, 플랜지(310)와, 보트(320), 및 노즐(311)을 포함하여 구성된다.
바디(308)는, 반도체 웨이퍼 처리 공간(302)에 열을 가하여 반도체 웨이퍼 처리 공간(302)이 일정 온도 이상으로 유지되도록 하는 히터를 포함하고 있다.
바디(308) 내부에는 외부 튜브(306)가 설치되어 있고, 외부 튜브(306) 내부에는 내부 튜브(304)가 설치되어 있다. 내부 튜브(304)는 상/하부가 개구된 원통형 구조이며, 외부 튜브(306)는 하부만 개구된 원통형 구조이다.
내부 튜브(304) 및 외부 튜브(306)는 그 하부에 마련된 플랜지(310)에 장착된다.
내부 튜브(304) 내의 반도체 웨이퍼 처리 공간(302)에는 반도체 웨이퍼(330)가 장착되는 보트(320)가 배치된다. 보트(320)는 복수개의 반도체 웨이퍼(330)들을 수직 방향으로 위치되도록 한다. 보트(320)는 하부의 보트 플레이트(324), 상부의 보트 덮개(322), 및 보트 플레이트(324)와 보트 덮개(322)를 수직 방향으로 상호 연결시키면서 반도체 웨이퍼(330)가 장착되는 슬롯(도시되지 않음)을 갖는 보트 바(323)를 포함한다. 따라서, 반도체 웨이퍼(330)들은 보트 바(323)에 의해 고정된 상태로 보트(320) 내에서 수직 방향으로 배치된다.
플랜지(310)의 측면에는 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐(311)이 설치되어 있다. 노즐(311)은 반응 가스가 분사되는 부분이 내부 튜브(304)와 보트(320) 사이의 하부에서 원호 형상으로 형성되어 있다. 반응 가스가 여러 방향으로 분사될 수 있도록 노즐(311)의 분사구(313)는 원호 형상 부분의 상면과 말단부에 여러 개 형성되어 있다.
노즐(311)에서는 반응 가스가 화살표 방향대로 수직 방향과 수평 방향으로 분사된다. 분사된 반응 가스는 보트(320)와 내부 튜브(304) 사이로 흐르면서 반도체 웨이퍼(330)와 반응하게 된다. 반도체 웨이퍼(330)와 반응한 반응 가스는 외부 튜브의 상부가 막혀 있기 때문에 화살표 방향을 따라서 내부 튜브(304)와 외부 튜브(306) 사이로 흘러들어가고 플랜지(310)에 설치된 배출관(312)을 통하여 배출된다. 배출관은 벨로스 진공관(도시되지 않음)에 연결된다.
이와 같은 본 발명에 따른 퍼니스는 노즐의 분사구가 여러 개 형성되어 있기 때문에 퍼니스의 일정 부분으로 반응 가스가 집중되어 파티클이 발생되는 것을 방지한다. 반도체 웨이퍼 처리 공간에 파티클이 생기지 않기 때문에 반도체 웨이퍼 처리 공간에 분포하는 반응 가스의 균일성이 높아진다. 또한, 반응 가스가 한 방향으로만 분사되지 않고 여러 방향으로 분사되기 때문에, 반도체 웨이퍼 처리 공간에 반응 가스가 고르게 분사되어 분사되는 반응 가스의 양을 감소시킨다. 또한, 노즐의 분사구가 원호 형상 부분의 상면에 형성됨으로써 수직 방향으로 반응 가스를 분사하기 때문에, 수평 방향으로만 반응 가스를 분사하는 퍼니스보다 반응 가스가 반도체 웨이퍼 공간에 신속하게 퍼지게 된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이상과 같은 본 발명의 퍼니스에 따르면, 반응 가스가 여러 방향으로 분사될 수 있도록 함으로써 퍼니스의 일정 부분으로 반응 가스가 집중되고 파티클이 발생되는 것으로 인한 와류를 방지하여 반도체 웨이퍼 처리 공간의 반응 가스의 균일성이 높아져 반응 가스가 반도체 웨이퍼 전면과 고르게 반응할 수 있기 때문에 반도체 웨이퍼의 품질을 향상시킬 수 있으며, 분사되는 반응 가스의 양을 감소시켜 반 도체 웨이퍼 처리에 드는 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 노즐의 분사구가 원호 형상 부분의 상면에 형성됨으로써 반응 가스가 보트 옆으로 분사되기 때문에 보트 내의 반도체 웨이퍼와 반응 가스가 더욱 신속히 반응할 수 있다.

Claims (3)

  1. 히터를 포함하는 바디와;
    상기 히터 내부에 설치된 외부 튜브와;
    상기 외부 튜브 내에 설치된 내부 튜브와;
    상기 내부 튜브 및 상기 외부 튜브가 장착되는 플랜지와;
    상기 내부 튜브 내에 설치되어 있고 반도체 웨이퍼가 장착되는 보트; 및
    상기 플랜지에 설치되어 외부로부터 반응 가스가 주입되는 노즐을 포함하는 퍼니스에 있어서,
    상기 노즐은 상기 반응 가스가 여러 방향으로 분사될 수 있는 것을 특징으로 하는 퍼니스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐은 상기 반응 가스가 분사되는 부분이 상기 내부 튜브와 상기 보트 사이의 하부에서 원호 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼니스.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 노즐의 분사구가 상기 원호 형상 부분의 상면과 말단부에 여러개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼니스.
KR1020040067408A 2004-08-26 2004-08-26 반도체 웨이퍼 처리를 위한 퍼니스 KR20060018995A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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