KR20060098742A

KR20060098742A - Boat assembly

Info

Publication number: KR20060098742A
Application number: KR1020050018653A
Authority: KR
Inventors: 함규환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-19

Abstract

종형로를 사용하는 웨이퍼 가공 장치의 보트 어셈블리는 다수의 웨이퍼를 적재하는 보트를 구비한다. 그리고, 홀더는 상기 보트의 하부에 구비되어 상기 보트를 지지하며, 내부에 다수의 슬롯이 형성되어 있다. 또한, 단열판은 상기 홀더에 일체로 구비되고, 상기 보트에 가해지는 열 손실에 따른 온도를 보상한다. 따라서, 상기 단열판이 상기 홀더에 일체로 형성되어 있기 때문에 상기 단열판의 혼용을 감소할 수 있다. 그 결과, 종래 기술에 비하여 증착된 막의 두께의 편차를 줄이고, 금속 오염을 억제할 수 있다. The boat assembly of a wafer processing apparatus using a vertical furnace includes a boat for loading a plurality of wafers. The holder is provided at the bottom of the boat to support the boat, and a plurality of slots are formed therein. In addition, the insulation plate is integrally provided in the holder, and compensates for the temperature due to the heat loss applied to the boat. Therefore, since the heat insulating plate is integrally formed with the holder, the mixing of the heat insulating plate can be reduced. As a result, compared with the prior art, variations in the thickness of the deposited film can be reduced, and metal contamination can be suppressed.

Description

Boat assembly

도 1는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 보트 어셈블리를 구비한 웨이퍼 가공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a wafer processing apparatus having a boat assembly according to an embodiment of the present invention.

도 2은 도 1에 도시된 보트 어셈블리를 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view for explaining the boat assembly shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 F를 확대한 도이다.FIG. 3 is an enlarged view of F shown in FIG. 2.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 공정 챔버 112 : 외측 튜브110: process chamber 112: outer tube

114 : 내측 튜브 116 : 매니폴드114: inner tube 116: manifold

120 : 히터 130 : 반응 가스 제공부120: heater 130: reactive gas providing unit

140 : 진공 제공부 150 : 축140: vacuum providing unit 150: axis

160 : 캡 200 : 보트 어셈블리160: cap 200: boat assembly

210 : 보트 212 : 제1 플레이트210: boat 212: first plate

214 : 제1 지지바 216 : 제1 슬롯214: first support bar 216: first slot

218 : 제2 플레이트 220 : 홀더218: second plate 220: holder

222 : 제3 플레이트 224 : 제2 지지바222: third plate 224: second support bar

226 : 제2 슬롯 228 : 제4 플레이트226: second slot 228: fourth plate

230 : 단열판 W : 웨이퍼 230: heat insulation plate W: wafer

본 발명은 웨이퍼 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 상에 반도체 장치 제조를 위한 가공 공정을 수행하기 위한 공정 챔버로 상기 웨이퍼를 적재한 상태에서 이송하기 위한 보트 어셈블리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer processing apparatus, and more particularly, to a boat assembly for transporting a wafer in a state in which the wafer is loaded into a process chamber for performing a processing process for manufacturing a semiconductor device on a semiconductor wafer.

최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 반도체 웨이퍼로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.Recently, the manufacturing technology of semiconductor devices has been developed to improve the degree of integration, reliability, response speed, etc. in order to meet various needs of consumers. Generally, a semiconductor device is manufactured by forming a predetermined film on a silicon wafer used as a semiconductor wafer, and forming the film in a pattern having electrical properties.

상기 막을 형성하는 증착 공정은 크게 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition ; PVD)과 화학 기상 증착으로 나누어진다. 특히, 상기 화학 기상 증착 공정은 공정 챔버 내부로 제공되는 가스의 화학 반응에 의해 반도체 웨이퍼 상에 막을 형성하는 공정으로 온도, 압력, 반응 가스의 상태 등과 같은 공정 조건에 의해 다양하게 분류된다.The deposition process for forming the film is divided into physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition. In particular, the chemical vapor deposition process is a process of forming a film on a semiconductor wafer by a chemical reaction of a gas provided into the process chamber, and classified into various conditions by process conditions such as temperature, pressure, and state of a reactive gas.

한편, 상기 저압 화학 기상 증착 장치는 공정 챔버의 형태에 따라 종형 또는 횡형으로 구분되는데, 현재에는 종형의 저압 화학 기상 증착 장치가 설치공간을 적게 차지하는 장점을 갖고 있어 주로 이용된다. 상기 종형의 저압 화학 기상 증착 장치는 고온 진공 분위기에서 공간 내로 소스 가스를 투입하게 되면 투입된 가스가 서로 반응하여 반응물질을 형성하면서 동시에 진공 공간에서 확산되어 그 과정 속 에서 웨이퍼 상에 막으로 적층되는 현상을 이용하는 것이다.Meanwhile, the low pressure chemical vapor deposition apparatus is classified into a vertical type or a horizontal type according to the shape of the process chamber. Currently, the low pressure chemical vapor deposition apparatus has a merit of taking up a small installation space. In the vertical low pressure chemical vapor deposition apparatus, when a source gas is introduced into a space in a high temperature vacuum atmosphere, the injected gases react with each other to form a reactant, and are simultaneously diffused in a vacuum space and stacked on the wafer as a film in the process. To use.

상기 종형의 저압 화학 기상 증착 장치로는 히터 벽체 내부 공간에 석영의 튜브를 설치하고 이 튜브 내에 웨이퍼를 넣어 고온의 공정 환경을 만들어주는 종형로(vertical type furnace)가 가장 많이 사용된다. 상기 종형로는 대량의 웨이퍼가 한꺼번에 공정 공간에 투입되는 배치(batch)방식이 사용되며, 반도체장치 제조 공정상 열산화막을 형성하거나, 주입된 원소를 확산시키는 확산로로서 많이 사용된다.As the vertical low pressure chemical vapor deposition apparatus, a vertical type furnace is installed in which a tube of quartz is installed in a space inside a heater wall and a wafer is placed in the tube to create a high temperature process environment. As the vertical type, a batch method in which a large amount of wafers are introduced into the process space at one time is used. In the semiconductor device manufacturing process, a thermal oxidation film is formed or a diffusion furnace for diffusing injected elements is used.

상기 종형 저압 화학 기상 증착 장치는 크게 종형의 가열로와 상기 가열로에 수납되는 보트 어셈블리(boat assembly)로 구성된다. 상기 가열로는 다시 원통형의 내측 튜브(inner tube)와 상기 내측 튜브의 외측에서 일정한 간격을 두고 형성되는 캡형상의 외측 튜브(outer tube)로 이루어지는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버의 하단에 결합되는 매니폴드(manifold)로 구성된다. 상기 외측 튜브의 외측에는 상기 가열로의 내측 공간을 가열하는 히터가 구비된다. The vertical low pressure chemical vapor deposition apparatus is composed of a vertical heating furnace and a boat assembly housed in the heating furnace. The heating furnace is a process chamber consisting of a cylindrical inner tube and a cap-shaped outer tube formed at regular intervals from the outside of the inner tube and a manifold coupled to the bottom of the process chamber ( manifold). The outer side of the outer tube is provided with a heater for heating the inner space of the heating furnace.

한편 가열로 하부의 개구를 통해 보트 어셈블리가 출입한다. 상기 보트 어셈블리는 엘리베이터에 의해서 승강이 가능하도록 구비된다. Meanwhile, the boat assembly enters and exits through the opening in the lower part of the furnace. The boat assembly is provided to be lifted by the elevator.

상기 보트 어셈블리는 다수의 웨이퍼(W)를 적재하는 보트, 상기 보트의 하부에 구비되어 상기 보트를 지지하며 내부에 다수의 슬롯이 형성되는 홀더 및 상기 홀더의 슬롯에 삽입되며 상기 홀더 하부에서의 열 손실을 보상하기 위한 다수의 단열판으로 구성된다. 그리고 상기 보트, 홀더 및 단열판은 각각 분리가 가능하도록 구비되어 있다. The boat assembly includes a boat for loading a plurality of wafers (W), a holder provided at a lower portion of the boat to support the boat and having a plurality of slots formed therein, and inserted into a slot of the holder and a row at the bottom of the holder. It consists of a number of insulation plates to compensate for losses. And the boat, the holder and the insulation plate is provided to be separated from each other.

또한, 상기 보트 어셈블리의 단열판의 경우에는 웨이퍼(W) 상에 다양한 막들을 형성하는데 적합하도록 공정별로 제작되어 사용된다. 또한 웨이퍼 상에 금속 오염을 억제하기 위하여 금속과 관련된 공정과 상기 금속 이외의 공정으로 구분하여 사용된다. In addition, in the case of the heat insulating plate of the boat assembly is manufactured and used for each process to be suitable for forming various films on the wafer (W). In addition, in order to suppress metal contamination on the wafer, a metal-related process and a process other than the metal are used.

그러므로, 특정 공정에 사용되어진 단열판은 다른 공정에 사용되는 구성품과 섞이지 않도록 세정되고, 이어서 보관된 후에 사용될 필요가 있을 때, 다시 조립하여 사용하게 된다. Therefore, the heat insulating plate used in a particular process is cleaned so as not to mix with components used in other processes, and then reassembled and used when needed to be used after storage.

그러나, 이러한 세정, 보관 및 조립의 일련의 유지 보수 과정 가운데, 상기 단열판이 상기 홀더와 분리되어 있어서 혼용되어질 가능성이 크다. 그 결과, 증착된 막의 두께의 편차가 심해지거나, 금속 오염의 문제점을 발생시킨다. However, in the series of maintenance procedures of such cleaning, storage and assembly, the insulation board is separated from the holder, which is likely to be mixed. As a result, the variation in the thickness of the deposited film becomes severe or causes a problem of metal contamination.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단열판의 혼용을 감소할 수 있는 보트 어셈블리를 제공하는데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a boat assembly that can reduce the mixing of the insulation plate.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보트 어셈블리는, 다수의 웨이퍼를 적재하는 보트를 구비한다. 그리고, 홀더는 상기 보트의 하부에 구비되어 상기 보트를 지지하며, 내부에 다수의 슬롯이 형성되어 있다. 또한, 단열판은 상기 홀더에 일체로 구비되고, 상기 보트에 가해지는 열 손실에 따른 온도를 보상한다. The boat assembly of the present invention for achieving the above object of the present invention comprises a boat for loading a plurality of wafers. The holder is provided at the bottom of the boat to support the boat, and a plurality of slots are formed therein. In addition, the insulation plate is integrally provided in the holder, and compensates for the temperature due to the heat loss applied to the boat.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 보트 어셈블리는 단열판이 홀더에 일체로 형성되어 있기 때문에 상기 단열판의 혼용을 감소할 수 있다. 따라서, 종래 기술에 비하여 증착된 막의 두께의 편차를 줄이고, 금속 오염을 억제할 수 있다. 그러므로, 반도체 장치의 신뢰성을 기대할 수 있다.The boat assembly according to the present invention configured as described above can reduce the mixing of the heat insulating plate because the heat insulating plate is integrally formed in the holder. Therefore, compared with the prior art, variations in the thickness of the deposited film can be reduced, and metal contamination can be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be expected.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보트 어셈블리에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a boat assembly according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1를 참조하면, 웨이퍼 가공 장치(100)는 공정 챔버(110), 진공 제공부(140), 반응 가스 제공부(130) 및 보트 어셈블리(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the wafer processing apparatus 100 includes a process chamber 110, a vacuum providing unit 140, a reactive gas providing unit 130, and a boat assembly 200.

상기 공정 챔버(110)는 내부 튜브(114), 외부 튜브(112) 및 매니폴드(116)를 포함한다. 상기 내부 튜브(114) 및 외부 튜브(112)는 석영(Quartz) 재질로 형성되며, 소정 간격을 두고 수직방향으로 연장되어 구비된다. The process chamber 110 includes an inner tube 114, an outer tube 112, and a manifold 116. The inner tube 114 and the outer tube 112 are formed of a quartz material and extend in a vertical direction at predetermined intervals.

상기 내부 튜브(114)는 상부와 하부가 각각 개방된 형태의 원통형이다. 반면에 외측 튜브(112)는 내부 및 외부 공기의 유입을 차단할 수 있도록 밀폐된 형태로 이루어져 있다. 공정 챔버(110)는 내측 튜브(114)의 내부에 다수 매의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 보트(130)를 수용하고, 가스 제공부(130) 및 진공 제공부(140)가 연결되며, 내측 튜브(114) 및 외측 튜브(112)를 지지하는 매니폴드(116)를 포함한다.The inner tube 114 is a cylindrical shape of the top and bottom open respectively. On the other hand, the outer tube 112 is formed in a sealed form to block the inflow of internal and external air. The process chamber 110 accommodates a boat 130 that supports a plurality of semiconductor wafers W in the inner tube 114, and a gas providing unit 130 and a vacuum providing unit 140 are connected to each other. A manifold 116 that supports the inner tube 114 and the outer tube 112.

상기 매니폴드(116)는 주로 스테인레스 스틸로서 이루어지며, 상단부는 상기 외측 튜브(112)의 하단부와 플랜지 결합되고, 하방으로 수직 연장되는 내측면에는 상기 내측 튜브(114)의 하단부가 결합된다.The manifold 116 is mainly made of stainless steel, the upper end of the flange is coupled to the lower end of the outer tube 112, the lower end of the inner tube 114 is coupled to the inner surface extending vertically downward.

상기 외측 튜브(112)의 외측에는 외측 튜브(112) 및 내측 튜브(114) 내부의 온도를 웨이퍼를 가공하기 위한 공정 온도로 유지하기 위한 히터(140)가 구비된다. 상기 히터(140)는 외부 튜브(114)의 둘레에 외벽체를 이루도록 구비되어 상기 공정 챔버(110) 내부를 가열한다. 상기 히터(140)에는 전기적인 가열 제어를 하기 위하여, 가열 제어장치가 접속되어 있다. 상기 공정 챔버(110)의 공정 온도는 화학 기상 증착 공정에는 500 내지 1000℃로, 또 산화공정이나 확산 공정에서는 800 내지 1200℃로 설정되어 있다.Outside the outer tube 112 is provided with a heater 140 for maintaining the temperature inside the outer tube 112 and the inner tube 114 at a process temperature for processing the wafer. The heater 140 is provided to form an outer wall around the outer tube 114 to heat the inside of the process chamber 110. A heating control device is connected to the heater 140 for electrical heating control. The process temperature of the said process chamber 110 is set to 500-1000 degreeC in a chemical vapor deposition process, and 800-1200 degreeC in an oxidation process or a diffusion process.

상기 진공 제공부(140)는 상기 매니폴드(116)와 연결된 진공 라인(142)과, 메인 밸브(144) 및 진공 펌프(146)를 포함한다. 상기 메인 밸브(154)는 상기 웨이퍼 가공 공정 도중에 상기 공정 챔버(110) 내부의 압력을 조절하고, 상기 공정 챔버(110) 내부를 퍼지 가스로 세정시에는 폐쇄되어 세정에 의한 불순물이 상기 진공 펌프(146)로 유입되지 않도록 한다. 한편, 상기 진공 라인(142)에는 세정에 의한 불순물을 배출하기 위한 배출구(미도시)가 형성된다. 상기 배출구는 웨이퍼 가공 공정 도중에는 폐쇄되고, 세정 도중에는 개방된다.The vacuum providing unit 140 includes a vacuum line 142 connected to the manifold 116, a main valve 144, and a vacuum pump 146. The main valve 154 regulates the pressure inside the process chamber 110 during the wafer processing process, and is closed when the process chamber 110 is cleaned with the purge gas, so that impurities caused by the cleaning are removed from the vacuum pump. 146). On the other hand, the vacuum line 142 is formed with a discharge port (not shown) for discharging impurities by cleaning. The outlet is closed during the wafer processing process and open during cleaning.

상기 배출구는 상기 진공 라인(142) 뿐만 아니라 상기 내측 튜브(114) 및 외측 튜브(112) 하부의 매니폴드(116)에도 구비되어 상기 웨이퍼 가공 공정의 반응 부산물 및 미반응 가스를 배출한다.The discharge port is provided not only in the vacuum line 142 but also in the manifold 116 under the inner tube 114 and the outer tube 112 to discharge reaction by-products and unreacted gases of the wafer processing process.

상기 가스 제공부(130)는 웨이퍼 가공 공정을 위한 반응 가스를 공정 챔버(110)로 공급한다. 예를 들어 상기 가스 제공부(130)는 반도체 웨이퍼(W) 상에 질 화막을 형성하기 위해 디클로로실란 가스와 암모니아 가스를 공정 챔버(110)로 제공한다. 상기 가스 제공부(130)와 연결된 각각의 제공 라인에는 유량 제어부(미도시)와 에어 밸브(미도시)가 각각 설치되어 유량이 제어된다.The gas providing unit 130 supplies a reaction gas for the wafer processing process to the process chamber 110. For example, the gas providing unit 130 provides dichlorosilane gas and ammonia gas to the process chamber 110 to form a nitride film on the semiconductor wafer W. Each supply line connected to the gas providing unit 130 is provided with a flow rate controller (not shown) and an air valve (not shown), respectively, to control the flow rate.

도 2을 참조하면, 상기 보트 어셈블리(200)는 보트(210), 홀더(220) 및 단열판(230)으로 이루어진다. 특히, 상기 단열판(230)이 상기 홀더(220)에 일체로 형성되어 있다. Referring to FIG. 2, the boat assembly 200 includes a boat 210, a holder 220, and a heat insulating plate 230. In particular, the heat insulating plate 230 is integrally formed with the holder 220.

상기 보트(210)는 상기 공정 챔버(110), 구체적으로 상기 내측 튜브(114)의 내부에 다수의 웨이퍼(W)를 로딩하기 위한 것으로, 원판 형상의 제1 플레이트(212)와 제2 플레이트(218)를 가지며 그 사이에는 복수개, 통상 3개 또는 4개의 제1 지지바(214)가 수직으로 개재되어 있다. The boat 210 is for loading a plurality of wafers W into the process chamber 110, specifically, the inner tube 114, and has a disc shaped first plate 212 and a second plate ( 218, with a plurality of, usually three or four first support bars 214 interposed vertically therebetween.

상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)는 서로 동일한 지름을 가진다. 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)의 지름은 상기 웨이퍼(W)들을 적재하기 위해 상기 웨이퍼(W)의 지름보다는 크며, 상기 내측 튜브(114)의 내부로 삽입되기 위해 상기 내측 튜브(114)의 내측 지름보다는 작다. The first plate 212 and the second plate 218 have the same diameter with each other. The diameters of the first plate 212 and the second plate 218 are larger than the diameter of the wafer W for loading the wafers W, and the inner side for insertion into the inner tube 114. It is smaller than the inner diameter of the tube 114.

상기 제1 지지바(214)는 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)의 가장자리를 따라 구비된다. 구체적으로 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)에 웨이퍼(W)와 동일한 지름을 갖는 가상원을 동심원 형태로 겹치는 경우, 상기 제1 지지바(214)는 상기 가상원의 원주를 따라 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)에 구비된다. 또한 상기 제1 지지바(214)는 상기 웨이퍼(W)가 삽입될 수 있도록 상기 가상원의 원주 중 절반에만 구비된다. The first support bar 214 is provided along edges of the first plate 212 and the second plate 218. In detail, when the virtual circle having the same diameter as the wafer W is overlapped with the first plate 212 and the second plate 218 in the form of concentric circles, the first support bar 214 extends the circumference of the virtual circle. Accordingly, the first plate 212 and the second plate 218 are provided. In addition, the first support bar 214 is provided only in half of the circumference of the virtual circle so that the wafer (W) can be inserted.

상기 각각의 제1 지지바(214)에는 높이방향으로 소정 간격을 가지는 다수의 제1 슬롯(216)이 형성된다. 상기 다수의 제1 슬롯(216)은 상기 각각의 제1 지지바(214)에서 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)의 중심을 향한 부위에 형성된다. 상기 제1 지지바(214)의 제1 슬롯(216)에 상기 제1 및 제2 플레이트(212, 218)와 평행하도록 다수의 웨이퍼(W)가 적재된다. Each of the first support bars 214 is provided with a plurality of first slots 216 having a predetermined interval in the height direction. The plurality of first slots 216 are formed at portions of the first support bar 214 toward the center of the first plate 212 and the second plate 218. A plurality of wafers W are loaded in the first slot 216 of the first support bar 214 so as to be parallel to the first and second plates 212 and 218.

상기 보트(210)는 석영 재질로 형성된다. The boat 210 is formed of a quartz material.

상기 홀더(220)는 상기 보트(210)의 하부에 구비되어 상기 보트(210)를 지지하기 위한 것으로, 원판 형상의 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)를 가지며 그 사이에는 복수개, 통상 3개 또는 4개의 제2 지지바(224)가 수직으로 개재되어 있다. The holder 220 is provided below the boat 210 to support the boat 210, and has a third plate 222 and a fourth plate 228 having a disc shape, and a plurality of holders therebetween. Usually, three or four second support bars 224 are interposed vertically.

상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)는 서로 동일한 지름을 가진다. 상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)의 지름은 상기 내측 튜브(114)의 내부로 삽입되기 위해 상기 내측 튜브(114)의 내측 지름보다는 작다. 상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)의 지름은 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)의 지름과 동일하도록 형성될 수 있지만 상기 제1 플레이트(212) 및 제2 플레이트(218)의 지름보다 작도록 형성되어도 무방하다.The third plate 222 and the fourth plate 228 have the same diameter with each other. The diameters of the third plate 222 and the fourth plate 228 are smaller than the inner diameter of the inner tube 114 to be inserted into the inner tube 114. The diameter of the third plate 222 and the fourth plate 228 may be formed to be the same as the diameter of the first plate 212 and the second plate 218, but the first plate 212 and the second plate It may be formed to be smaller than the diameter of the plate 218.

상기 제2 지지바(224)는 상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)의 가장자리를 따라 구비된다. 구체적으로 상기 제2 지지바(224)는 상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)의 지름보다 작은 지름을 가지며 상기 제3 플 레이트(222) 및 제4 플레이트(228)와 동심원 형태의 가상원의 원주를 따라 구비된다. 또한 상기 제2 지지바(224)는 상기 단열판(230)이 삽입될 수 있도록 상기 가상원의 원주 중 절반에만 구비된다. The second support bar 224 is provided along edges of the third plate 222 and the fourth plate 228. In detail, the second support bar 224 has a diameter smaller than that of the third plate 222 and the fourth plate 228 and is concentric with the third plate 222 and the fourth plate 228. Is provided along the circumference of the virtual circle. In addition, the second support bar 224 is provided only in half of the circumference of the virtual circle so that the heat insulating plate 230 can be inserted.

상기 각각의 제2 지지바(224)에는 높이방향으로 소정 간격을 가지는 다수의 제2 슬롯(226)이 형성된다. 상기 다수의 제2 슬롯(226)은 상기 각각의 제2 지지바(224)에서 상기 제3 플레이트(222) 및 제4 플레이트(228)의 중심을 향한 부위에 형성된다. Each of the second support bars 224 is provided with a plurality of second slots 226 having a predetermined interval in the height direction. The plurality of second slots 226 are formed at portions of the second support bars 224 facing the centers of the third plate 222 and the fourth plate 228.

상기 홀더(220)는 석영 재질로 형성된다.The holder 220 is formed of a quartz material.

상기 단열판(230)은 상기 공정 챔버(110)의 하부에서의 열 손실에 따른 온도를 보상하기 위한 것으로, 상기 단열판(230)의 가장자리가 상기 홀더(220)의 슬롯(226)에 삽입되어 부착된 상태로 상기 홀더(220)에 일체로 형성된다. 상기 단열판(230)은 대략 6개 정도가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 단열판(230)의 재질 역시 석영 재질이다.The insulation plate 230 is to compensate for the temperature due to heat loss in the lower portion of the process chamber 110, the edge of the insulation plate 230 is inserted into the slot 226 of the holder 220 is attached It is formed integrally with the holder 220 in a state. It is preferable that about six insulation plates 230 are provided. The material of the insulation plate 230 is also quartz.

도 3은 도 2에 도시된 F를 확대한 도이다. FIG. 3 is an enlarged view of F shown in FIG. 2.

도 3를 참조하면, 도 3은 상기 단열판(230)이 상기 홀더(220)에 일체로 결합된 관계를 설명하기 위한 도면으로써, 상기 단열판(230)의 가장자리가 상기 홀더(220)의 슬롯(226)에 삽입되어 부착된 상태를 나타내고 있다. 구체적으로, 상기 단열판(230)의 측면(230)이 상기 슬롯(226)의 내측면(226a)에 부착되어 있다. 아울러, 상기 단열판(230)의 후면(230c)이 상기 슬롯(226)의 하부면(226c)에 부착되어 있다. 또한, 상기 단열판의 전면(230b)이 상기 슬롯(226)의 상부면(226b)에 부착되어 있다.Referring to FIG. 3, FIG. 3 is a view for explaining a relationship in which the heat insulation plate 230 is integrally coupled to the holder 220, and the edge of the heat insulation plate 230 is a slot 226 of the holder 220. The state is inserted into and attached to the). Specifically, the side surface 230 of the heat insulating plate 230 is attached to the inner side surface 226a of the slot 226. In addition, the rear surface 230c of the heat insulating plate 230 is attached to the lower surface 226c of the slot 226. In addition, the front surface 230b of the heat insulating plate is attached to the upper surface 226b of the slot 226.

이와 같이 상기 단열판(230)이 상기 홀더(220)에 삽입되어 부착되어 일체로 형성되어 있기 때문에, 상기 단열판(130)의 혼용을 감소할 수 있다.In this way, since the heat insulating plate 230 is inserted into and attached to the holder 220 to be integrally formed, the mixing of the heat insulating plate 130 can be reduced.

구체적으로, 상기 단열판(230)이 웨이퍼(W) 상에 다양한 막들을 형성하는데 적합하도록 공정별로 상기 홀더(220)에 일체로 제작되어 사용되어 진다. 때문에, 사용되어진 상기 단열판(230)이 상기 홀더(220)에 분리되지 않고 같이 세정되고, 아울러, 같이 보관된다. 그리고, 사용하고자 할 때, 상기 보트(210)에 조립되어 사용된다.Specifically, the heat insulating plate 230 is manufactured and used integrally with the holder 220 for each process so as to be suitable for forming various films on the wafer (W). Therefore, the heat insulating plate 230 used is washed together without being separated from the holder 220, and stored together. And, when you want to use, it is used assembled to the boat (210).

이러한 세정, 보관 및 조립의 일련의 유지 보수 과정 가운데, 상기 단열판(230)이 상기 홀더(230)에 분리되지 않기 때문에 종래 기술에 비하여 상기 단열판(130)이 혼용될 가능성이 감소할 수 있다. 그러므로, 증착된 막의 두께의 편차를 줄이고, 금속 오염을 억제할 수 있다. 그 결과, 반도체 장치의 신뢰성을 기대할 수 있다. Since the insulation plate 230 is not separated from the holder 230 during the cleaning, storage and assembly of a series of maintenance processes, the possibility that the insulation plate 130 is mixed compared to the prior art may be reduced. Therefore, variation in the thickness of the deposited film can be reduced, and metal contamination can be suppressed. As a result, the reliability of the semiconductor device can be expected.

축(150)은 상기 보트 어셈블리(200)의 하단부, 구체적으로 상기 홀더(220)의 하부면과 연결된다.The shaft 150 is connected to the lower end of the boat assembly 200, specifically the lower surface of the holder 220.

캡(160)은 상기 공정 챔버(110)의 하부의 개구를 개폐하기 위한 것으로, 상기 축(150)에 고정된다. 상기 캡(160)은 지름은 상기 매니폴드(116)의 하단부측 외측 지름과 같거나 더 크게 형성된다. 상기 캡(160)과 상기 매니폴드(116)의 사이에는 누설을 방지하기 위해 오링(O-ring)이 구비되는 것이 바람직하다.Cap 160 is for opening and closing the opening of the lower portion of the process chamber 110, is fixed to the shaft 150. The cap 160 has a diameter equal to or larger than the outer diameter of the lower end side of the manifold 116. An O-ring may be provided between the cap 160 and the manifold 116 to prevent leakage.

도시되지는 않았으나, 상기 보트 어셈블리(200)의 하부에는 상기 축(150)과 연결되는 엘리베이터가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 엘리베이터는 반도체 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩을 위해 보트 어셈블리(200)를 하강시키고, 반도체 웨이퍼(W)의 가공 공정을 위해 상승하여 상기 내측 튜브(114) 내부로 보트 어셈블리(200)를 상승시킨다. 상기 엘리베이터에 의해 상기 보트 어셈블리(200)가 승강함에 따라 상기 축(150)에 연결된 캡(160)도 승강하게 된다. 상기 캡(160)의 승강에 따라 상기 공정 챔버(110)가 개폐된다.Although not shown, the lower portion of the boat assembly 200 is preferably provided with an elevator connected to the shaft 150. The elevator lowers the boat assembly 200 for loading and unloading the semiconductor wafer W, and lifts the boat assembly 200 into the inner tube 114 to process the semiconductor wafer W. Raise. As the boat assembly 200 is lifted by the elevator, the cap 160 connected to the shaft 150 is also lifted. The process chamber 110 is opened and closed as the cap 160 moves up and down.

또한 상기 보트 어셈블리(200)의 하부에는 상기 축(150)과 연결되는 회전 구동부가 구비되낟. 상기 회전 구동부는 상기 내측 튜브(114)의 내부에서 상기 보트 어셈블리(200)를 회전시킨다. In addition, the lower portion of the boat assembly 200 is provided with a rotation drive connected to the shaft 150. The rotation drive unit rotates the boat assembly 200 inside the inner tube 114.

이하, 도 1에 도시된 웨이퍼 가공 장치(100)를 사용하여 반도체 웨이퍼(W)에 막을 형성하기 위한 공정을 간단하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the process for forming a film on the semiconductor wafer W using the wafer processing apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described briefly as follows.

먼저, 공정 챔버(110)의 외측에 구비되는 외측 히터(120)를 사용하여 공정 챔버(110) 내부의 온도를 상승시킨다.First, the temperature inside the process chamber 110 is increased by using the outer heater 120 provided outside the process chamber 110.

이어서, 50매의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 보트 어셈블리(200)를 공정 챔버(110)의 내측 튜브(114) 내부로 반입시키고, 메인 밸브(144)를 개방하여 공정 챔버(110) 내부 압력을 일정하게 유지시킨다.Subsequently, the boat assembly 200 supporting the 50 semiconductor wafers W is loaded into the inner tube 114 of the process chamber 110, and the main valve 144 is opened to pressurize the process chamber 110. Keep it constant.

계속해서, 공정 챔버(110) 내부의 오염 물질을 배출시키기 위한 질소 가스 등의 퍼지 가스를 공정 챔버(110) 내부로 소정 시간 동안 제공한 후, 화학 기상 증착을 위한 반응 가스들을 공정 챔버(110) 내부로 제공한다. 공정 챔버(110) 내부, 즉 내측 튜브(114)로 제공되는 상기 반응 가스들은 외측 히터(120)로부터 제공되는 열 에너지를 이용하는 화학 반응을 일으키고, 이에 따라 반도체 웨이퍼(W) 상에는 소정의 막이 형성된다. 상기 화학 기상 증착 공정 후의 반응 부산물은 진공 라인(142)을 통해 배출된다. Subsequently, a purge gas such as nitrogen gas for discharging contaminants in the process chamber 110 is provided into the process chamber 110 for a predetermined time, and then reaction gases for chemical vapor deposition are supplied to the process chamber 110. Provide it internally. The reaction gases provided inside the process chamber 110, that is, into the inner tube 114, cause a chemical reaction using thermal energy provided from the outer heater 120, and thus a predetermined film is formed on the semiconductor wafer W. . The reaction by-products after the chemical vapor deposition process are discharged through the vacuum line 142.

반도체 웨이퍼(W) 상에 소정의 막 형성이 종료되면, 진공 라인(142) 중의 메인 밸브(144)를 폐쇄시키고, 공정 챔버(110) 내부에 다시 퍼지 가스를 제공하여 내부 압력을 상승시킨다. 이어서, 엘리베이터를 동작시켜 상기 보트 어셈블리(200)를 하강시켜 반도체 웨이퍼(W)를 언로딩한다. When the predetermined film formation on the semiconductor wafer W is completed, the main valve 144 in the vacuum line 142 is closed, and a purge gas is again provided inside the process chamber 110 to increase the internal pressure. Subsequently, the boat assembly 200 is lowered by operating an elevator to unload the semiconductor wafer W.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보트 어셈블리는 단열판이 홀더에 일체로 형성되어 있기 때문에 상기 단열판의 혼용을 감소할 수 있다. 따라서, 종래 기술에 비하여 증착된 막의 두께의 편차를 줄이고, 금속 오염을 억제할 수 있다. 그러므로, 반도체 장치의 신뢰성을 기대할 수 있다. As described above, the boat assembly according to the preferred embodiment of the present invention can reduce the mixing of the heat insulating plate because the heat insulating plate is integrally formed in the holder. Therefore, compared with the prior art, variations in the thickness of the deposited film can be reduced, and metal contamination can be suppressed. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be expected.

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

A boat for loading a plurality of wafers;

A holder provided below the boat to support the boat and including a slot therein; And

The boat assembly is provided integrally with the holder, including a heat insulating plate for compensating for the temperature due to the heat loss applied to the boat.

The boat assembly according to claim 1, wherein the edge of the heat insulating plate is inserted into and attached to the slot of the holder so that the heat insulating plate is integrally provided with the holder.

The boat assembly of claim 1, wherein the boat, the holder, and the heat insulating plate are formed of the same material.

4. The boat assembly of claim 3, wherein the same material is quartz.