KR20060029921A - 종형확산로 - Google Patents

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구병수
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Abstract

본 발명은 종형확산로에 관한 것으로 튜브 내부로 공정가스를 분사하는 가스노즐의 파손에 의한 웨이퍼의 오염을 방지하는 효과를 가지는 튜브형태의 종형확산로에 관한 것이다.
본 발명의 종형확산로는 돔 형상의 외측튜브; 상기 외측튜브와 평행하게 상기 외측튜브의 내부에 위치하며, 내부로 기체의 이동이 가능한 원통형의 내측튜브; 공정가스를 분사하는 다수의 구멍을 구비하며, 상기 내측튜브와 상기 외측튜브 사이에 위치한 가스노즐; 상기 내측튜브와 평행한 방향으로 이동가능하며, 상기 내측튜브 내부에 수평 방향으로 다수의 웨이퍼를 로딩하는 보트; 및 상기 외측튜브와 상기 내측튜브 내부의 잔류가스를 배출할 수 있는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 한다.
퍼니스, 외측튜브, 내측튜브, 가스노즐, 종형확산로

Description

종형확산로{Semiconductor device fabrication apparatus}
도 1은 튜브 형태를 가지는 종래의 종형확산로를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 종형확산로의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10, 110 : 외측튜브 20, 120 : 내측튜브
30, 130 : 보트 40, 140 : 가스노즐
50, 150 : 배기관
본 발명은 종형확산로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 튜브 내부로 공정가스를 분사하는 가스노즐의 파손에 의한 웨이퍼의 오염을 방지하는 구조를 가지는 튜브형태의 종형확산로에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 생산하는 공정은 노광, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적으로 수행하는 일련의 과정에 의해서 이루어지고, 확산 및 화학기상증착 공정은 고온의 분위기에서 공정가스를 주입하여 실리콘웨이퍼 상에서 반응을 일 으켜서 이루어지는 공정이다. 이러한 공정을 진행하기 위한 반도체 제조 설비로 튜브(tube) 형태의 종형확산로가 사용되고 있다.
도 1은 튜브 형태를 가지는 종래의 종형확산로를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하여 종래의 종형확산로를 상세히 설명한다. 설비의 외부를 감싸는 돔(dome) 형상의 외측튜브(10)가 있고, 상기 외측튜브(10) 내부에는 상기 외측튜브(10)와 평행한 방향으로 원통형의 내측튜브(20)가 배치되어 있다. 상기 내측튜브(20)는 반응이 일어나는 반응챔버 역할을 하기 때문에 그 내부에 다수의 웨이퍼를 로딩(loading)할 수 있는 보트(30)가 상기 원통의 중심에 위치하고 있고, 상기 보트(30)와 상기 내측튜브(20) 사이에 가스노즐(40)이 있다. 상기 보트(30)는 상기 내측튜브(20) 내부에 상기 웨이퍼를 로딩하기 위한 지지대 역할을 하고, 상기 가스노즐(40)은 상기 내측튜브(20) 내에서 반응하는 공정에 필요한 공정가스를 균일하게 분사시키는 기능을 한다. 따라서 상기 가스노즐(40)에는 공정가스를 분사하기 위한 다수의 구멍(도면에 도시하지 않음)을 가지고 있다. 또한 내측튜브(20)에서 반응한 나머지 잔류가스 등을 배출하기 위한 배기관(50)이 상기 외측튜브(10)에서 연장되어 상기 외측튜브(10)의 돔 반대편에 배치되어 있다.
그런데 종형확산로를 사용하는 중에 발생하는 물리적인 충격, 위치 오류, 고온에서의 스트레스, 공정 중 증착된 막들에 스트레스 변형 등으로 인하여 상기 가스노즐(40)이 깨어지는 경우가 많이 발생한다. 상기 가스노즐(40)은 상기 내측튜브(20)와 상기 보트(30) 사이에 장착되어 상기 보트(30)에 로딩된 웨이퍼와 인접하고 있기 때문에 상기 가스노즐(40)이 깨어지는 경우 상기 웨이퍼에 손상이 발생하게 된다.
일반적으로 튜브 형태의 종형확산로는 생산성 향상을 위하여 한꺼번에 다량의 웨이퍼를 로딩하여 공정을 진행하기 때문에 상기 가스노즐(40)이 내부에서 깨지는 경우 다량의 불량이 발생하는 문제가 있다. 또한 상기 가스노즐(40)이 상기 내측튜브(20) 내부에 장착되어 있는 경우 상기 웨이퍼의 로딩에 의해서 깨지는 경우도 발생할 수 있다. 또한, 상기 가스노즐(40)이 상기 내측튜브(40) 안에서 깨지는 경우 장비의 유지보수에도 더 많은 시간과 노력이 필요하여 생산성에 손실이 발생한다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 사용 중에 깨질 수 있는 가스노즐에 의해서 로딩된 웨이퍼가 다량으로 손상되는 것을 방지하기 위한 튜브 형태의 종형확산로를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 종형확산로는 돔 형상의 외측튜브; 상기 외측튜브와 평행하게 상기 외측튜브의 내부에 위치하며, 내부로 기체의 이동이 가능한 원통형의 내측튜브; 공정가스를 분사하는 다수의 구멍을 구비하며, 상기 내측튜브와 상기 외측튜브 사이에 위치한 가스노즐; 상기 내측튜브와 평행한 방향으로 이동가능하며, 상기 내측튜브 내부에 수평 방향으로 다수의 웨 이퍼를 로딩하는 보트; 및 상기 외측튜브와 상기 내측튜브 내부의 잔류가스를 배출할 수 있는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서 상기 보트는 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서 상기 배기관은 상기 내측튜브에서 연장하여 연결된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 종형확산로의 단면도 이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 종형확산로는 외측튜브(110), 내측튜브(120), 보트(130), 가스노즐(140) 및 배기관(150)을 구비하고 있다.
본 발명의 구성 요소들을 상세히 설명하면, 상기 외측튜브(110)는 돔 형태를 가지며, 장비의 외부를 감싸 외부 대기로부터 공정 챔버인 상기 내측튜브(120)를 분리시키는 역할을 한다. 상기 내측튜브(120)는 원통형의 구조를 가지며, 상기 외측튜브(110)와 평행한 방향으로 상기 외측튜브(110) 내부에 배치되어 있다.
상기 가스노즐(140)은 그 둘레에 상기 내측튜브(120)에서 공정을 진행하는데 필요한 공정가스를 분사하기위한 다수의 구멍(도면에 도시하지 않음)을 구비하며, 상기 내측튜브(120)와 상기 외측튜브(110) 사이에 배치되어 있다. 상기 보트(130)는 상기 내측튜브(120)와 평행한 방향으로 이동가능하며, 상기 내측튜브(120) 내부에서 직교(수평) 방향으로 다수의 웨이퍼를 로딩할 수 있다.
또한 상기 외측튜브(110)와 상기 내측튜브 내부의 잔류가스를 배출할 수 있 는 배기관(150)은 상기 내측튜브(120)에 연장하여 연결되어 상기 내측튜브(120) 내부의 공정가스 분포를 균일하게 할 수 있는 장점이 있다. 상기 내측튜브(120) 내부에서 상기 웨이퍼에 반응하는 공정가스의 분포도를 더 균일하게 하기 위하여 상기 보트(130)는 상기 내측튜브(120) 내부에서 회전이 가능하다.
본 발명의 종형확산로는 종래의 경우에 상기 내측튜브(120) 내부에 있던 상기 가스노즐(140)을 상기 내측튜브(120) 바깥에 설치하여, 공정 중에 상기 가스노즐(120)이 깨져서 그 조각들이 흩어져도 공정을 진행하는 웨이퍼에 바로 피해가 가지 않는 장점이 있다.
또한 공정을 진행하기 위하여 상기 보트(130)에 웨이퍼를 로딩하는 경우에도 상기 보트(130)나 상기 웨이퍼는 상기 가스노즐(140)과 분리된 공간에서 이동하기 때문에 상기 가스노즐(140)이 깨질 위험이 줄어드는 장점이 있고, 설비의 정기점검이나 세정시에도 상기 가스노즐(140)이 물리적 충격에 의해서 깨질 위험이 감소하게 된다.
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 튜브 형태의 종형확산로에서 가스노즐을 웨이퍼가 장착된 내측튜브 바깥에 배치하여 상기 가스노즐의 깨짐에 의해서 다 량의 웨이퍼에 손상이가는 것을 방지하는 효과를 가져서 생산성 향상에 효과가 크다.

Claims (3)

  1. 돔 형상의 외측튜브;
    상기 외측튜브와 평행하게 상기 외측튜브의 내부에 위치하며, 내부로 기체의 이동이 가능한 원통형의 내측튜브;
    공정가스를 분사하는 다수의 구멍을 구비하며, 상기 내측튜브와 상기 외측튜브 사이에 위치한 가스노즐;
    상기 내측튜브와 평행한 방향으로 이동가능하며, 상기 내측튜브 내부에 수평 방향으로 다수의 웨이퍼를 로딩하는 보트; 및
    상기 외측튜브와 상기 내측튜브 내부의 잔류가스를 배출할 수 있는 배기관을 구비하는 종형확산로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보트는 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 종형확산로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배기관은 상기 내측튜브에서 연장하여 연결된 것을 특징으로 하는 종형확산로.
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