KR20060036856A - Furnace of semiconductor manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조용 가열로에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 제조용 가열로는 웨이퍼가 적재된 보트가 내부로 진출입하는 내측튜브; 상기 내측튜브의 외측에 위치하는 외측튜브; 상기 외측튜브 외측에 위치하며 내측으로 히터가 마련되고, 외측 둘레면에 적어도 하나 이상의 삽입홈이 형성된 히터블럭; 상기 히터블럭의 상기 삽입홈에 연통되는 설치홀이 형성되며 상기 설치홀의 내경에 걸림부가 형성된 설치블럭; 상기 설치블럭의 상기 설치홀을 관통하여 상기 삽입홈에 감지부가 삽입되며 상기 걸림부에 일측이 걸려서 상기 설치블럭에 장착되는 온도감지센서를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로는 가열로의 히터 외측 둘레면에 설치되어 온도감지센서가 설치되도록 하는 설치블럭을 개선하여 항상 동일 깊이로 온도감지센서가 설치되도록 함으로써 온도감지센서의 설치위치 오차에 의한 온도감지값의 오차가 발생하는 것을 최소화 하여 반도체 제조에서의 열 공정 효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.The present invention relates to a heating furnace for producing a semiconductor, the heating furnace for manufacturing a semiconductor of the present invention, the inner tube through which the boat loaded with the wafer advances in and out; An outer tube positioned outside the inner tube; A heater block positioned outside the outer tube and provided with a heater inward, and at least one insertion groove formed in an outer circumferential surface thereof; An installation block formed with an installation hole communicating with the insertion groove of the heater block and having a locking portion formed at an inner diameter of the installation hole; The sensing unit is inserted into the insertion groove through the installation hole of the installation block and has a temperature sensing sensor mounted on the installation block by hooking one side to the locking portion. The heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention is heated. Improved installation block that is installed on the outer circumferential surface of the heater of the furnace to install the temperature sensor so that the temperature sensor is always installed at the same depth. Minimization has the effect of improving the thermal process efficiency in semiconductor manufacturing.
Description
도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로에 온도감지센서가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing a state in which a temperature sensor is installed in a heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention.
도 3은 도 1의 A부를 확대 도시한 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
100..히터블럭100..Heater block
110...히터110 ... heater
120...외측튜브120.Outer tube
130...내측튜브130 ... inner tube
200...설치블럭200 ... installation block
300...온도감지센서300 ... temperature sensor
본 발명은 반도체 제조용 가열로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터의 온도를 감지하는 온도감지센서의 설치를 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 한 반도 체 제조용 가열로에 관한 것이다.The present invention relates to a heating furnace for manufacturing a semiconductor, and more particularly to a heating furnace for manufacturing a semiconductor that can more efficiently perform the installation of a temperature sensor for sensing the temperature of the heater.
일반적으로 반도체 제조용 가열로는 반도체 제조공정에서 산화공정과 확산공정과 같은 열공정에 채용되는 것이다. 열공정은 기판 상에 산화막을 형성하는 산화막 성장공정, 기판 상에 불순물을 주입하는 불순물 주입공정, 또는 어닐링 공정 등을 말한다.In general, a heating furnace for semiconductor manufacturing is employed in a thermal process such as an oxidation process and a diffusion process in a semiconductor manufacturing process. The thermal process refers to an oxide film growth process for forming an oxide film on a substrate, an impurity implantation process for injecting impurities on a substrate, an annealing process, or the like.
이러한 열공정을 수행을 위하여 가열로가 사용된다. 가열로는 배치형태에 따라 수직형과 수평형이 있다. 이 가열로의 구성은 내측튜브와 외측튜브 그리고 외측튜브 외측 둘레에 설치되는 히터로 구성되어 있고, 내측튜브 내부에는 다수의 웨이퍼 적층된 보트가 출입하게 되어 있다.A heating furnace is used to carry out this thermal process. There are two types of furnaces, vertical and horizontal, depending on the type of arrangement. The heating furnace is composed of an inner tube, an outer tube, and a heater provided around the outer tube outer side, and a plurality of wafer-laminated boats enter and exit the inner tube.
그리고 외측튜브에는 공정을 수행하기 위한 반응가스가 공급되는 가스 공급부와 반응 후 가스가 배출되는 가스 배출부가 구비되어 있으며, 히터의 외측에는 히터블럭이 설치되고, 이 히터블럭에는 다수의 온도감지센서(Spike T/C)가 설치된다. And the outer tube is provided with a gas supply unit for supplying the reaction gas for performing the process and the gas discharge unit for discharging the gas after the reaction, the heater block is installed on the outside of the heater, a plurality of temperature detection sensors ( Spike T / C) is installed.
온도감지센서는 히터의 가열온도를 측정하여 공정에 필요한 온도로 가열이 되고 있는가, 그리고 적절한 온도상태가 지속적으로 유지되고 있는가를 판단할 수 있도록 해준다.The temperature sensor measures the heating temperature of the heater to determine whether it is being heated to the temperature required for the process and whether the proper temperature is maintained continuously.
종래의 가열로에서 온도감지센서가 설치되는 구조는 히터블럭의 외면에 형성된 다수의 삽입홈을 구비하고, 이 삽입홈에 온도감지센서의 감지부가 삽입되도록 되어 있다. 그리고 온도감지센서의 고정을 위하여 관통홀이 형성된 원통형상의 설치블럭이 함께 구비된다. 이 설치블럭은 온도감지센서의 고정 뿐만 아니라 온도감 지센서가 셋팅 된 거리에 정확히 위치하도록 하는 기능을 함께 수행한다.In the conventional heating furnace, the structure in which the temperature sensor is installed has a plurality of insertion grooves formed on the outer surface of the heater block, and the sensing part of the temperature sensor is inserted into the insertion groove. And a cylindrical installation block formed with a through hole for fixing the temperature sensor is provided together. This installation block performs the function of not only fixing the temperature sensor but also ensuring that the temperature sensor is accurately positioned at the set distance.
한편, 종래의 설치블럭의 관통홀은 입구에서 히터블럭의 외표면까지 동일 직경으로 형성되어 있다. 그런데 온도감지센서의 감지부가 히터의 삽입홈에 얼마만큼의 길이로 삽입되느냐에 따라서 온도감지센서에서 감지되는 온도값이 다르게 표시될 수 있다. 즉 온도감지값의 오차가 발생할 수 있다는 것이다.On the other hand, the through hole of the conventional installation block is formed with the same diameter from the inlet to the outer surface of the heater block. However, depending on how long the sensing unit of the temperature sensor is inserted into the insertion groove of the heater, the temperature value detected by the temperature sensor may be displayed differently. That is, the error of the temperature detection value may occur.
따라서 가능한 한 히터블럭에 설치되는 온도감지센서의 감지부는 동일한 길이만큼 삽입되어야 온도감지센서 간의 오차 또는 다른 가열로 간의 오차를 최소화 할 수 있다. 또한 온도감지센서는 하나의 가열로에 위치에 따라 다수개가 설치된다. 따라서 서로 다른 위치에 위치한 온도감지센서의 감지값이 달라지면 동일 가열로의 공정 조건 셋팅에도 어려움을 겪게 된다.Therefore, as much as possible, the sensing unit of the temperature sensor installed in the heater block should be inserted by the same length to minimize the error between the temperature sensor or the error between the different heating furnaces. In addition, a plurality of temperature sensors are installed depending on the position in one heating furnace. Therefore, if the sensing values of the temperature sensors located at different positions are different, it is difficult to set the process conditions of the same furnace.
하지만 이미 언급한 바와 같이 온도감지센서가 설치되는 설치블럭의 관통홀은 히터의 표면까지 동일한 직경으로 형성되어 있다. 따라서 온도감지센서의 설치시 작업자가 임의의 길이만큼 온도감지센서의 감지부가 삽입되었다고 판단하면 고정나사를 사용하여 설치블럭에 온도감지센서를 고정하도록 되어 있다.However, as already mentioned, the through hole of the installation block in which the temperature sensor is installed is formed with the same diameter to the surface of the heater. Therefore, when the operator determines that the sensing part of the temperature sensor has been inserted by an arbitrary length during the installation of the temperature sensor, the temperature sensor is fixed to the installation block by using a set screw.
그런데 이러한 삽입길이에 대한 판단은 오로지 작업자의 시각적인 판단에 의존하고 있다. 따라서 작업자마다 또는 작업시마다 온도감지센서의 삽입길이가 다를 수 있고, 이에 의하여 동일온도에 대한 온도감지값이 다르게 나타나 이후 공정이 효과적으로 수행되지 못하는 문제점이 있다.However, the judgment on the insertion length depends only on the visual judgment of the worker. Therefore, the insertion length of the temperature sensor may be different for each operator or every operation, and thus there is a problem in that the process is not performed effectively since the temperature detection value for the same temperature is different.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가열로 의 히터블럭 외측 둘레면에 설치되어 온도감지센서가 설치되도록 하는 설치블럭을 개선하여 항상 동일 위치로 온도감지센서의 감지부가 삽입되어 위치하도록 한 반도체 제조용 가열로를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the installation block to be installed on the outer peripheral surface of the heater block of the heating furnace to install the temperature sensor is always the detection unit of the temperature sensor in the same position It is for providing a heating furnace for manufacturing a semiconductor to be inserted and positioned.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로는 웨이퍼가 적재된 보트가 내부로 진출입하는 내측튜브; 상기 내측튜브의 외측에 위치하는 외측튜브; 상기 외측튜브 외측에 위치하며 내측으로 히터가 마련되고, 외측 둘레면에 적어도 하나 이상의 삽입홈이 형성된 히터블럭; 상기 히터블럭의 상기 삽입홈에 연통되는 설치홀이 형성되며 상기 설치홀의 내경에 걸림부가 형성된 설치블럭; 상기 설치블럭의 상기 설치홀을 관통하여 상기 삽입홈에 감지부가 삽입되며 상기 걸림부에 일측이 걸려서 상기 설치블럭에 장착되는 온도감지센서를 구비한다.The heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention for achieving the above object is an inner tube into which the boat on which the wafer is loaded enters and exits; An outer tube positioned outside the inner tube; A heater block positioned outside the outer tube and provided with a heater inward, and at least one insertion groove formed in an outer circumferential surface thereof; An installation block formed with an installation hole communicating with the insertion groove of the heater block and having a locking portion formed at an inner diameter of the installation hole; The sensing unit is inserted into the insertion groove through the installation hole of the installation block, and has a temperature sensing sensor mounted on the installation block by hooking one side to the locking portion.
그리고 바람직하게 온도감지센서는 몸체부와 상기 몸체부에서 연장된 감지부로 마련되고, 상기 걸림부에는 상기 몸체부와 상기 감지부 사이의 단차면이 걸리도록 마련된다.And preferably, the temperature sensor is provided with a body portion and a sensing portion extending from the body portion, the locking portion is provided so that the step surface between the body portion and the sensing portion is caught.
그리고 바람직하게 상기 설치블럭에는 상기 설치블럭을 외측면으로부터 관통하여 상기 온도감지센서를 상기 설치블럭에 고정시키는 설치볼트가 설치된다.Preferably, the mounting block has an installation bolt for penetrating the installation block from the outer surface to fix the temperature sensor to the installation block.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서의 반도체 제조용 가열로는 수직형 가열로를 그 실시예로 하고 있다. 그리고 수직형 가열로뿐만 아니라 수평형 가열로 및 기타 온도감지센서가 설치되는 다른 반도체 제조장치에도 적용이 가능하다. Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The heating furnace for semiconductor manufacture in a following example makes the vertical furnace the example. In addition to vertical furnaces, it can be applied to horizontal furnaces and other semiconductor manufacturing apparatus in which temperature sensors are installed.
본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 웨이퍼(150)가 상하로 적재된 보트(140)가 보트(140) 하부에 위치한 구동장치(160)에 의하여 내부로 진출입하는 내측튜브(130)를 구비하고, 이 내측튜브(130)의 외측을 둘러싸는 외측튜브(120)를 구비한다. 이 내측튜브(130)와 외측튜브(120)는 석영재질로 되어 있다. 그리고 외측튜브(120)의 내측에는 반응가스를 내부로 공급하는 공급부와 반응후 가스를 외부로 배출하는 배출부가 구비된다. As shown in FIG. 1, the heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention allows the
그리고 외측튜브(120)의 외측에는 외측튜브(120) 전체를 둘러싸는 히터블럭(100)이 설치되며, 외측튜브(120)와 히터블럭(100)의 사이에는 코일형태의 히터(110)가 권취되어 설치된다. 이 히터(110)는 히터블럭(100)에 매립된 형태로도 실시할 수 있다. And the
한편, 히터블럭(100)에는 그 외측면에 상하로 다수의 온도감지센서(300)가 설치된다. 이 온도감지센서(300)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 설치블럭(200)에 의하여 히터블럭(100)에 고정 장착된다. On the other hand, the
설치블럭(200)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 관통홀(201)을 가진 원통 형태의 관체로 되어 있고, 외주 끝단에는 히터블럭(100)에 설치블럭(200)이 결합되도록 결합보스(206)가 형성되어 있다. 따라서 설치블럭(200)은 히터블럭(100)의 외면에 형성된 결합홀(102)에 결합볼트(206에 의하여 고정 결합된다. 그러나 이와 달리 히터블럭(100)과 설치블럭(200)에 나사 결합구조나 그 외의 다른 결합구조로 설치블럭(200)을 히터블럭(100)에 결합할 수 도 있을 것이다.The
한편, 설치블럭(200)의 관통홀(201)과 연통하는 삽입홈(101)이 히터블럭 (100)에 형성된다. 이 삽입홈(101)에는 온도감지센서(300)의 감지부(302)가 삽입되게 된다. 온도감지센서(300)는 몸체부(301)와 감지부(302)로 나누어져 있으며, 몸체부(301)와 감지부(302)는 서로 다른 직경을 가진다. 따라서 몸체부(301)와 감지부(302) 사이에는 단차면(303)이 형성되어 있다.Meanwhile, the
그리고 설치블럭(200)의 관통홀(201)은 도 3에 도시된 바와 같이 입구 측의 내경이 크다. 입구측은 온도감지센서(300)의 몸체부(301)가 삽입될 수 있을 정도의 크기로 되어 있다. 그리고 관통홀(201)의 입구측 으로부터의 소정길이 이후에는 관통홀(201)의 내경이 온도감지센서(300)의 감지부(302)가 관통할 수 있을 정도의 내경으로 축소되어 있다. The
즉 관통홀(201)의 내부에는 두개의 다른 직경의 경계가 되는 단차부(202)가 형성되는데, 이 단차부(202)는 온도감지센서의 단차면(303)과 접하게 된다. 그리고 관통홀(201)의 입구에서 단차부(202)까지의 거리(h)는 본 실시예에서 14mm 로 구현된다. 그러나 바람직한 최적 거리가 다르게 설정된다면 이 거리(h)는 얼마든지 변경될 수 있다.In other words, the
또한 설치블럭(200)의 외주에는 관통홀(201) 측으로 수직 연통되는 설치홀(203)이 형성되어 있고, 이 설치홀(203)에는 설치볼트(204)가 관통 결합된다. 이 설치볼트(204)는 설치블럭(200)의 관통홀(201)로 삽입된 온도감지센서(300)의 몸체부(301)가 관통홀(201)의 내부에 견고하게 고정되도록 압착한다.In addition, an
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로에서 온도감지센서의 설치방법과 작용상태에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the installation method and the operating state of the temperature sensor in the heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention configured as described above will be described.
가열로에서 수행되는 확산공정은 반도체 제조공정에서 고온 열 공정이라고도 할 수 있는데, 이 고온 열 공정은 확산뿐만 아니라 증착, 어닐링 등을 포함하며, 공정수행은 대략 700 - 1200 ℃에서 이루어진다. The diffusion process carried out in the furnace may be referred to as a high temperature thermal process in the semiconductor manufacturing process, which includes not only diffusion but also deposition, annealing, and the like, and the process is performed at approximately 700 to 1200 ° C.
그리고 이러한 온도는 공정 수행시 공정효율을 영향을 주기 때문에 최적 온도에서 공정이 수행될 수 있도록 관리하는 것이 중요하다. 따라서 가열로에는 다수의 온도감지센서(300)를 설치하여 항상 온도상태를 파악하도록 하고 있다.And since this temperature affects the process efficiency during the process, it is important to manage the process so that the process can be performed at the optimum temperature. Therefore, a plurality of
따라서 본 발명에서는 가열로에 설치되는 온도감지센서(300)의 설치상태에서의 온도감지값이 온도감지센서(300)의 설치상태에 따라 발생할 수 있는 오차를 최소화시키도록 한다.Therefore, in the present invention, the temperature detection value in the installation state of the
이에 대하여 설명하면 본 발명에서의 온도감지센서(300)가 설치될 때 설치블럭(200)의 설치홀에 온도감지센서(300)를 밀어 넣어 끼우면 별도의 측정을 수행하지 않아도 항상 동일한 위치에 온도감지센서(300)의 감지부(302)가 위치하도록 한다. 따라서 다른 온도감지센서(300)를 교체하여 설치하더라도 온도감지센서(300)는 항상 동일 깊이 만큼 삽입된다.In this regard, when the
즉 온도감지센서(300)를 설치블럭(200)의 관통홀(201)에 끼우면 온도감지센서(300)의 단차면(303)이 설치블럭(200)의 관통홀(201) 내부에 형성된 단차부9202)에 접하게 되고, 이에 따라 온도감지센서(300)는 더 이상 삽입되지 않는다. That is, when the
이후 설치볼트(204)를 설치홀(203)을 통하여 결합하여 설치볼트(204)의 삽입단부가 온도감지센서(300)의 몸체부(301)를 압착하도록 하면 온도감지센서(300)는 그 설치위치에 견고히 고정 설치되게 된다. 따라서 이후 다른 온도감지센서(300)를 교체하거나 다른 작업자가 정비작업 등을 수행하더라도 온도감지센서(300)의 설치위치는 항상 동일하게 유지된다.After the mounting
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 외에 각각의 구성요소들을 일부 변형하여 다르게 실시할 수 있을 것이다. 그러나 이들 실시예의 기본 구성요소가 본 발명의 필수구성요소들을 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다. 또한 본 발명은 일반적으로 고온 열 공정이 수행되거나 또는 온도감지센서가 설치되는 다른 종류의 반도체 제조장치에도 채용할 수 있을 것이다.In addition to the above-described embodiment of the present invention, each component may be modified by some modifications. However, if the basic components of these embodiments include the essential components of the present invention all should be considered to be included in the technical scope of the present invention. In addition, the present invention may be generally applied to other types of semiconductor manufacturing apparatuses in which a high temperature thermal process is performed or a temperature sensor is installed.
이상과 같은 본 발명에 따른 반도체 제조용 가열로는 가열로의 히터 외측 둘레면에 설치되어 온도감지센서가 설치되도록 하는 설치블럭을 개선하여 항상 동일 깊이로 온도감지센서가 설치되도록 함으로써 온도감지센서의 설치위치 오차에 의한 온도감지값의 오차가 발생하는 것을 최소화 하여 반도체 제조에서의 열 공정 효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.The heating furnace for manufacturing a semiconductor according to the present invention as described above is installed on the outer circumferential surface of the heater to improve the installation block to install the temperature sensor, so that the temperature sensor is always installed at the same depth to install the temperature sensor There is an effect to improve the thermal process efficiency in semiconductor manufacturing by minimizing the occurrence of the error of the temperature detection value due to the position error.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101358348B1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-07 | 주식회사 좋은기술 | Semiconductor heating apparatus having screw type terminal structure |
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2004
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |