KR20060075568A - Tempering apparatus of semiconductor device - Google Patents

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KR20060075568A
KR20060075568A KR1020040114373A KR20040114373A KR20060075568A KR 20060075568 A KR20060075568 A KR 20060075568A KR 1020040114373 A KR1020040114373 A KR 1020040114373A KR 20040114373 A KR20040114373 A KR 20040114373A KR 20060075568 A KR20060075568 A KR 20060075568A
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Abstract

본 발명은 배기 라인의 압력을 일정하게 조절하여 공정 가스를 보다 원활하게 배기시켜, 공정 가스에 의한 반도체 소자의 부식 등의 불량을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 소자의 열처리 장치는 반도체 웨이퍼가 안착되는 퍼니스; 퍼니스와 연결되어 공정 가스를 배기시키는 배기 라인과; 상기 배기 라인에서 공기의 흐름을 유발하는 블라스터(blaster)부와; 상기 배기 라인의 압력을 측정하는 압력 측정기와; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 배기를 조절하는 배기 라인 압력 조절부와; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 주입을 조절하는 컨트롤러부를 포함하여 이루어진다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus for a semiconductor element that can control the pressure of the exhaust line to exhaust the process gas more smoothly, thereby preventing defects such as corrosion of the semiconductor element due to the process gas. An apparatus for heat treatment of a device includes a furnace on which a semiconductor wafer is seated; An exhaust line connected with the furnace to exhaust the process gas; A blaster portion for causing a flow of air in the exhaust line; A pressure gauge for measuring the pressure of the exhaust line; An exhaust line pressure adjusting unit configured to regulate exhaust of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge; It includes a controller for controlling the injection of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge.

반도체, 열처리, 압력 조절부, Semiconductor, heat treatment, pressure regulator,

Description

반도체 소자의 열처리 장치{Tempering Apparatus of Semiconductor Device}Heat treatment apparatus of semiconductor device {Tempering Apparatus of Semiconductor Device}

도 1은 종래의 반도체 소자의 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도. 1 is a schematic view for explaining a heat treatment apparatus of a conventional semiconductor element.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도. 2 is a schematic view for explaining a heat treatment apparatus of a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

100; 퍼니스 200; 배기 라인100; Furnace 200; Exhaust line

210, 310; 에어 밸브 300; 블라스터부210, 310; Air valve 300; Blaster part

400; 압력 측정기 500; 압력 조절부400; Pressure meter 500; Pressure regulator

510; 압력 조절 밸브 520; 컨트롤러510; Pressure regulating valve 520; controller

600; 컨트롤러부 610; 데이터 입력부600; A controller unit 610; Data input

620; 컨트롤러 630; 데이터 출력부620; Controller 630; Data output

본 발명은 반도체 소자의 열처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기 라인의 압력을 일정하게 조절하여 공정 가스를 보다 원활하게 배기시켜, 공정 가스에 의한 반도체 소자의 부식 등의 불량을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 장 치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus for a semiconductor device, and more particularly, to uniformly regulate the pressure of an exhaust line so as to smoothly exhaust the process gas, thereby preventing defects such as corrosion of the semiconductor element due to the process gas. It relates to a heat treatment device of a semiconductor device.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자를 제조하기 위한 공정은 열처리의 반복으로 이루어져 있으며, 열처리가 필요한 공정으로 열산화, 열확산, 각종의 어닐링(annealing)등을 들 수 있다. As is well known, a process for manufacturing a semiconductor device consists of repetition of heat treatment, and thermal oxidation, thermal diffusion, and various annealing may be mentioned as a process requiring heat treatment.

이러한 열처리 공정은 일반적으로 퍼니스를 이용하여 소정의 공정 가스를 공급하며 수행된다. This heat treatment process is generally performed by supplying a predetermined process gas using a furnace.

도 1은 종래의 반도체 소자의 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic view for explaining a heat treatment apparatus of a conventional semiconductor element.

도 1을 참조하면, 종래의 반도체 소자의 열처리 장치는 반도체 웨이퍼가 안착되는 퍼니스(10)와, 다수의 밸브(21, 22)를 구비하여 상기 퍼니스(10)와 연결되어 공정 가스를 배기시키는 배기 라인(20)과, 상기 배기 라인(20)에서 공기의 흐름을 유발하는 블라스터(blaster)부(30)를 구비하여 퍼니스 내의 공정 가스를 배기시킨다. Referring to FIG. 1, a conventional heat treatment apparatus of a semiconductor device includes a furnace 10 on which a semiconductor wafer is mounted, and a plurality of valves 21 and 22, connected to the furnace 10 to exhaust the process gas. A line 20 and a blaster portion 30 which causes the flow of air in the exhaust line 20 are provided to exhaust the process gas in the furnace.

이때, 상기 배기 라인(20)에는 압력 측정기(40)가 부착되어 공정 가스의 배기 압력을 측정하며, 압력 측정기(40)에서 측정된 배기 압력은 데이터 입력부(51), 컨트롤러(52) 및 데이터 출력부(53)를 구비하는 컨트롤러부(50)로 전달되어 상기 퍼니스(10) 내로 공정 가스가 주입되는 것을 제어한다. In this case, the pressure line 40 is attached to the exhaust line 20 to measure the exhaust pressure of the process gas, and the exhaust pressure measured by the pressure measurer 40 is the data input unit 51, the controller 52, and the data output. It is transmitted to the controller unit 50 having the unit 53 to control the injection of the process gas into the furnace 10.

또한, 상기 공정 가스의 배기는 상기 블라스터부(30)에서 소정의 가스, 예를 들면, 질소(N2) 가스의 흐름이 발생하면, 상기 배기 라인(20)에서 공정 가스의 배기가 유도된다. In addition, when the flow of the predetermined gas, for example, nitrogen (N 2 ) gas is generated in the blaster 30, the exhaust of the process gas is induced in the exhaust line 20.

한편, 상기 공정 가스로는 엔오(NO) 가스를 사용한다. 상기 엔오(NO) 가스는 대기압보다 낮은 압력, 바람직하게는 700torr 이하에서 일정하게 플로우되어야 한다. On the other hand, NO gas is used as the process gas. The NO gas must be constantly flowed at a pressure lower than atmospheric pressure, preferably 700 torr or less.

그러나, 상기한 바와 같은 반도체 소자의 열처리 장치는 상기 배기 라인의 끝단부에 미세 구멍이 발생하게 되는 경우, 배기 라인(20)의 압력이 상승하게 되며, 이로 인하여 상기 공정 가스인 엔오(NO) 가스의 흐름이 발생하지 않게 되는 문제점이 있다. However, in the heat treatment apparatus of the semiconductor device as described above, when the minute hole is generated at the end of the exhaust line, the pressure of the exhaust line 20 is increased, thereby the NO gas which is the process gas. There is a problem that the flow of the does not occur.

상기 엔오(NO) 가스는 부식성이 강하며, 인체에 접촉시 치명적으로 작용하는 독성이 있는데, 상기한 바와 같이 엔오(NO) 가스의 흐름이 발생하게 않게 되면, 상기 엔오(NO) 가스가 반도체 웨이퍼를 부식하는 등의 문제점을 유발하게 된다. The NO gas is highly corrosive and has a toxic effect upon lethal contact with the human body. As described above, when the flow of NO gas does not occur, the NO gas is a semiconductor wafer. It will cause problems such as corrosion.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 배기 라인의 압력을 일정하게 조절하여 공정 가스를 보다 원활하게 배기시켜, 공정 가스에 의한 반도체 소자의 부식 등의 불량을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, and the present invention provides a smoother exhaust of the process gas by constantly adjusting the pressure of the exhaust line, thereby preventing defects such as corrosion of the semiconductor device due to the process gas. It is an object to provide a heat treatment apparatus for a semiconductor element that can be prevented.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 열처리 장치는 반도체 웨이퍼가 안착되는 퍼니스; 퍼니스와 연결되어 공정 가스를 배기시키는 배기 라인과; 상기 배기 라인에서 공기의 흐름을 유발하는 블라스터(blaster)부와; 상기 배기 라인의 압력을 측정하는 압력 측정기와; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 배기를 조절하는 배기 라인 압력 조절부와; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 주입을 조절하는 컨트롤러부를 포함하여 이루어진다. Heat treatment apparatus for a semiconductor device of the present invention for achieving the above object is a furnace on which a semiconductor wafer is seated; An exhaust line connected with the furnace to exhaust the process gas; A blaster portion for causing a flow of air in the exhaust line; A pressure gauge for measuring the pressure of the exhaust line; An exhaust line pressure adjusting unit configured to regulate exhaust of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge; It includes a controller for controlling the injection of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge.

상기 배기 라인 압력 조절부는 상기 배기 라인에 부착된 압력 조절 밸브; 및 상기 압력 측정기에서 측정된 배기 라인의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 압력 조절 밸브의 개폐(開閉)를 조절하는 압력 조절 밸브 컨트롤러;를 구비하는 것이 바람직하다. The exhaust line pressure regulating portion may include a pressure regulating valve attached to the exhaust line; And a pressure regulating valve controller which receives data regarding the pressure of the exhaust line measured by the pressure measuring instrument and controls the opening and closing of the pressure regulating valve.

상기 압력 측정기는 바라트론 게이지인 것이 바람직하다. Preferably, the pressure gauge is a baratron gauge.

상기 컨트롤러부는 데이터 입력부, 컨트롤러 및 데이터 출력부를 구비하며, 상기 압력 측정기에서 측정된 배기 라인의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 퍼니스 내의 공정 가스 주입을 컨트롤하는 것이 바람직하다. The controller unit includes a data input unit, a controller, and a data output unit, and receives data on the pressure of the exhaust line measured by the pressure gauge to control process gas injection in the furnace.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면의 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 2 is a schematic view for explaining a heat treatment apparatus of a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 열처리 장치는 반도체 웨이퍼가 안착되는 퍼니스(100)와, 상기 퍼니스(100)와 연결되어 공정 가스를 배기시키는 배기 라인(200)과, 상기 배기 라인(200)에서 공기의 흐름을 유발하는 블라스터(blaster)부(300)와, 상기 배기 라인(200)의 압력을 측정하는 압력 측정기(400)와, 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 배기를 조절하는 배기 라인 압력 조절부(500)와, 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 압력 데이터를 통하여 상기 퍼니스(100)의 공정 가스의 주입을 조절하는 컨트롤러부(600)를 구비하여 이루어진다. 2, a heat treatment apparatus for a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a furnace 100 on which a semiconductor wafer is seated, an exhaust line 200 connected to the furnace 100 to exhaust process gas, and In addition, the blaster (blaster) 300 to induce the flow of air in the exhaust line 200, the pressure measuring unit 400 for measuring the pressure of the exhaust line 200, and the pressure measuring unit 400 An exhaust line pressure adjusting unit 500 for controlling the exhaust of the process gas through the pressure data, and a controller unit for controlling the injection of the process gas of the furnace 100 through the pressure data measured by the pressure measuring unit 400. 600 is provided.

상기 퍼니스(100)는 반도체 웨이퍼가 안착되는 부분으로 상기 반도체 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자의 열처리 공정을 수행한다. The furnace 100 is a portion on which the semiconductor wafer is seated and performs a heat treatment process of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer.

상기 배기 라인(200)은 상기 퍼니스(100) 내부에서 열처리 공정 수행 후, 상기 공정 가스, 즉, 엔오(NO) 가스를 배기시키기 위한 것으로, 상기 블라스터부(300)에서 질소(N2) 가스의 흐름이 발생하는 경우, 상기 퍼니스(100) 내부의 공정 가스가 배기된다. The exhaust line 200 is for exhausting the process gas, that is, the NO gas after the heat treatment process is performed in the furnace 100, and the nitrogen (N 2 ) gas is discharged from the blaster unit 300. When a flow occurs, the process gas inside the furnace 100 is exhausted.

상기 블라스터부(300)는 소정의 가스, 예를 들면, 질소(N2) 가스를 상기 배기 라인(200)과 연결되는 소정의 라인을 통하여 일정 압력으로 흘러 보내 공기의 흐름을 발생시키며, 이에 따른 압력 차이로 인해 상기 공정 가스인 엔오(NO) 가스가 배기되도록 하는 일종의 공기의 흐름을 유발시킨다. The blaster unit 300 generates a flow of air by flowing a predetermined gas, for example, nitrogen (N 2 ) gas, at a predetermined pressure through a predetermined line connected to the exhaust line 200. The pressure difference causes a kind of air flow that causes the process gas, NO, to be exhausted.

상기 압력 측정기(400)는 상기 배기 라인(200)에 연결되어, 상기 배기 라인(200)의 압력을 측정한다. 또한, 상기 압력 측정기(400)는 일반적으로 바라트론 게이지(baratron gauge)와 같은 게이지를 사용하며, 이를 통하여 상기 배기 라인(200)의 압력을 측정한다. The pressure meter 400 is connected to the exhaust line 200 to measure the pressure of the exhaust line 200. In addition, the pressure gauge 400 generally uses a gauge such as a baratron gauge, and thereby measures the pressure of the exhaust line 200.

이러한 압력 측정기(400)는 상기 배기 라인(200)의 압력을 측정한 데이터를 상기 배기 라인 압력 조절부(500) 및 컨트롤부(600)로 전달하여 상기 배기 라인 (200)의 압력 및 상기 퍼니스(100) 내의 공정 가스 주입을 조절할 수 있도록 한다. The pressure measuring unit 400 transmits data measuring the pressure of the exhaust line 200 to the exhaust line pressure adjusting unit 500 and the control unit 600 to provide the pressure of the exhaust line 200 and the furnace ( It is possible to control the process gas injection in 100).

상기 배기 라인 압력 조절부(500)는 상기 배기 라인(200)에 부착된 압력 조절 밸브(510) 및 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 배기 라인(200)의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 압력 조절 밸브(510)의 작동을 조절하는 압력 조절 밸브 컨트롤러(520)를 구비한다. The exhaust line pressure adjusting unit 500 receives the pressure control valve 510 attached to the exhaust line 200 and data about the pressure of the exhaust line 200 measured by the pressure measuring unit 400. And a pressure regulating valve controller 520 to regulate the operation of the regulating valve 510.

상기 컨트롤러부(600)는 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 배기 라인(200)의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 퍼니스(100) 내의 공정 가스 주입을 컨트롤하는 것으로, 데이터 입력부(610), 컨트롤러(620) 및 데이터 출력부(630)를 구비한다. The controller 600 receives data on the pressure of the exhaust line 200 measured by the pressure gauge 400 and controls the injection of process gas in the furnace 100. The data input unit 610 and the controller 620 and a data output unit 630.

한편, 도면의 미설명 부호 210 및 310은 에어 밸브(air valve)이다. In the drawings, reference numerals 210 and 310 denote air valves.

상기한 바와 같은 반도체 소자의 열처리 장치는 하기와 같이 작동한다. The heat treatment apparatus of the semiconductor element as described above operates as follows.

우선, 상기 퍼니스(100) 내부에 반도체 웨이퍼가 장착되면, 상기 컨트롤러부(600)의 제어를 통하여 상기 퍼니스(100) 내부로 공정 가스인 엔오(NO) 가스가 유입되며, 열처리 공정을 수행한다. First, when the semiconductor wafer is mounted in the furnace 100, NO gas, which is a process gas, is introduced into the furnace 100 through the control of the controller 600, and a heat treatment process is performed.

이때, 상기 블라스터부(300)에서 질소(N2) 가스를 흐르도록 하면, 상기 퍼니스(100) 내의 공정 가스인 엔오(NO) 가스의 배기가 진행된다. At this time, when the nitrogen (N 2 ) gas flows through the blaster unit 300, the exhaust of the NO gas, which is a process gas in the furnace 100, proceeds.

한편, 상기 압력 측정기(400)에서는 상기 배기 라인(200)에서 배기되는 공정 가스의 압력을 측정하여, 상기 배기 라인(200)의 압력에 관한 데이터를 압력 조절부(500)의 컨트롤러(520)로 전달한다. 상기 데이터를 전달받은 컨트롤러(520)는 상 기 데이터에 따라 상기 압력 조절 밸브(510)를 작동시킨다. On the other hand, the pressure measuring unit 400 measures the pressure of the process gas exhausted from the exhaust line 200, and transmits data on the pressure of the exhaust line 200 to the controller 520 of the pressure adjusting unit 500. To pass. The controller 520 receiving the data operates the pressure regulating valve 510 according to the data.

보다 상세히 설명하면, 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 상기 배기 라인(200)의 압력이 낮은 경우에는 상기 압력 조절부(500)의 컨트롤러(520)가 상기 압력 조절 밸브(510)를 폐쇄시켜 상기 배기 라인(200)의 압력이 상승하도록 한다. In more detail, when the pressure of the exhaust line 200 measured by the pressure measuring unit 400 is low, the controller 520 of the pressure regulating unit 500 closes the pressure regulating valve 510 so that The pressure of the exhaust line 200 is raised.

또한, 상기 압력 측정기(400)에서 측정된 상기 배기 라인(200)의 압력이 높은 경우에는 상기 압력 조절부(500)의 상기 컨트롤러(520)가 상기 압력 조절 밸브(510)를 개방시켜 상기 배기 라인(200)의 압력이 하강하도록 한다. In addition, when the pressure of the exhaust line 200 measured by the pressure measuring unit 400 is high, the controller 520 of the pressure regulating unit 500 opens the pressure regulating valve 510 to open the exhaust line. Let the pressure of 200 fall.

상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 열처리 장치는 상기 압력 조절부(500)를 통하여 상기 배기 라인(200)의 압력을 일정하게 조절하여 상기 공정 가스가 보다 쉽게 배기되도록 할 수 있다. As described above, in the semiconductor heat treatment apparatus according to the preferred embodiment of the present invention, the pressure of the exhaust line 200 may be constantly adjusted through the pressure adjusting unit 500 so that the process gas may be more easily exhausted. .

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 배기 라인의 압력을 일정하게 조절하여 공정 가스를 보다 원활하게 배기시켜, 공정 가스에 의한 반도체 소자의 부식 등의 불량을 방지할 수 있는 반도체 소자의 열처리 장치를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the present invention provides a heat treatment of a semiconductor device capable of uniformly regulating the pressure of the exhaust line to exhaust the process gas more smoothly, thereby preventing defects such as corrosion of the semiconductor device due to the process gas. A device can be provided.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (4)

반도체 웨이퍼가 안착되는 퍼니스; A furnace on which the semiconductor wafer is seated; 퍼니스와 연결되어 공정 가스를 배기시키는 배기 라인과; An exhaust line connected with the furnace to exhaust the process gas; 상기 배기 라인에서 공기의 흐름을 유발하는 블라스터(blaster)부와; A blaster portion for causing a flow of air in the exhaust line; 상기 배기 라인의 압력을 측정하는 압력 측정기와; A pressure gauge for measuring the pressure of the exhaust line; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 배기를 조절하는 배기 라인 압력 조절부와; An exhaust line pressure adjusting unit configured to regulate exhaust of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge; 상기 압력 측정기에서 측정된 압력 데이터를 통하여 공정 가스의 주입을 조절하는 컨트롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 열처리 장치. And a controller unit controlling the injection of the process gas through the pressure data measured by the pressure gauge. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 배기 라인 압력 조절부는 The exhaust line pressure adjusting unit 상기 배기 라인에 부착된 압력 조절 밸브; 및 A pressure regulating valve attached to the exhaust line; And 상기 압력 측정기에서 측정된 배기 라인의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 압력 조절 밸브의 개폐(開閉)를 조절하는 압력 조절 밸브 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 장치. And a pressure regulating valve controller which receives data on the pressure of the exhaust line measured by the pressure measuring instrument and controls the opening and closing of the pressure regulating valve. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 압력 측정기는 바라트론 게이지인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 열처리 장치. And the pressure gauge is a baratron gauge. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컨트롤러부는 데이터 입력부, 컨트롤러 및 데이터 출력부를 구비하며, 상기 압력 측정기에서 측정된 배기 라인의 압력에 관한 데이터를 전달받아 상기 퍼니스 내의 공정 가스 주입을 컨트롤하는 것을 반도체 열처리 장치. The controller unit includes a data input unit, a controller, and a data output unit, and receives data on the pressure of the exhaust line measured by the pressure gauge to control injection of process gas into the furnace.
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