KR20060117587A - 플랙서블 가스 공급 라인 - Google Patents

플랙서블 가스 공급 라인 Download PDF

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KR20060117587A
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Abstract

플랙서블 가스 공급 라인을 제공한다. 개시된 플랙서블 가스 공급 라인은 플랙서블 튜브와, 상기 플랙서블 튜브의 일단에 결합되어 확산로의 가스 주입부와 연결되는 노즐부와, 상기 노즐부 상에 장착되는 오링과, 상기 노즐부를 상기 가스 주입부에 착탈가능하게 연결시키는 피팅과, 가스 공급 배관과의 연결을 위해 상기 플랙서블 튜브의 타단에 결합되는 커넥터를 포함한다. 이때, 상기 노즐부는 상기 오링의 열화를 방지하기 위한 열화 방지부를 갖는다.
확산로, 노즐, 오링, 열화 방지, 테프론

Description

플랙서블 가스 공급 라인{FLEXIBLE GAS SUPPLYING LINE}
도 1은 종래의 종형 확산로의 구성과 그 설치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙서블 가스 공급 라인의 사시도이다.
도 3은 도 2의 가스 주입부에 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부가 연결 고정된 상태의 절단면도이다.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**
18 : 플랜지 25 : 가스 주입부
25a : 입구부 25b : 수나사부
110 : 노즐부 112 : 노즐
114 : 패럴 116 : 열화 방지부
120 : 오링 130 : 피팅
132 : 주름부 134 : 암나사부
140 : 플랙서블 튜브 150 : 커넥터
본 발명은 플랙서블 가스 공급 라인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자의 제조를 위한 확산로에 공정가스를 공급하는 플랙서블 가스 라인의 노즐부를 개선하여 오링의 열화를 방지하도록 한 플랙서블 가스 공급 라인에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 사진, 식각, 확산, 이온주입, 금속증착 및 화학기상증착 등의 공정을 선택적, 반복적으로 수행함으로써 요구되는 반도체 장치로 제작된다. 이러한 여러 공정 중 빈번히 수행되는 공정의 하나는 이온주입공정과 더불어 웨이퍼 상에 P형이나 N형의 불순물을 침투시키거나 특정막을 형성 또는 성장시키는 확산공정이 있다.
이러한 확산공정은 기체 상태의 화합물을 열분해하여 분해된 기체 화합물의 이온들이 반도체 기판인 웨이퍼와 화학반응하도록 함으로써 웨이퍼 상에 산화막 또는 에피층을 형성하는데 이용되고 있다. 한편, 이러한 확산공정은 주로 우수한 균일성과 반복성 및 낮은 결함률 등의 장점을 갖는 종형 확산로에서 그 진행이 이루어진다.
도 1은 종래의 종형 확산로의 구성과 그 설치 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 종래의 반도체 장치 제조용 종형 확산로의 구성에 대해 간략히 살펴보면, 종형의 외측튜브(12)가 있고, 상기 외측튜브(12)의 외측으로는 내부의 온도를 고온 분위기로 형성하기 위해 선택적으로 가열하는 복수개의 히터 코일(15)이 구비된 히터(14)가 설치된다. 이때, 상기 히터 코일의 개수는 증감 가능하다.
한편, 외측튜브(12)의 내부에는 상부가 개방된 원통형의 내측튜브(16)가 외측튜브(12)와 함께 플랜지(18)에 지지되는 구성으로 이루어지며, 내측튜브(16)의 내측에는 공정가스를 공급하기 위한 노즐(24)이 설치된다.
또한, 상기 플랜지(18)의 하측으로부터 복수개의 웨이퍼(W)가 적재되도록 형성된 보트(20)가 로더부(22)에 의해 승하강 및 회전 가능하게 설치되고, 상기 보트(20)의 승하강에 의해 상술한 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩이 이루어진다.
한편, 상기 내측튜브(16)와 외측튜브(12)가 지지되는 플랜지(18)의 소정 위치에는 확산로 내부를 소정의 진공 상태로 형성하도록 진공펌프(미도시)와 연통되는 배출구(26)가 형성된다.
이러한 구성에 의하면, 복수개의 웨이퍼(W)가 적재된 보트(20)를 내측튜브(16) 내에 위치하도록 로딩시킨 다음, 상기 배출구(26)를 통해 소정의 진공압 상태를 형성하고, 아울러 상기 히터(14)를 통해 고온 분위기를 형성한 후, 노즐(24)을 통해 공정가스를 공급하는 일련의 과정으로 공정을 수행하게 된다.
한편, 상기 노즐(24)의 일단에는 공정가스가 유입되는 가스 주입부(25)가 설치되는데, 상기 가스 주입부(25)에는 공정가스를 공급하는 도시되지 않은 가스 공급부와 연결된 플랙서블 가스 공급 라인(미도시)의 노즐부(미도시)가 체결된다. 이때, 상기 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부와 상기 가스 주입부(25) 사이에는 기밀 유지를 위해 오링(미도시)이 장착된다.
그런데 상기 확산로에서 수행되는 확산공정은 약 730℃ 이상의 고온에서 진행되기 때문에 상기 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부에 그 열이 전달되면서 기밀 유지를 위한 오링이 열화되어 손상되는 문제가 있다. 이러한 오링의 열화에 따른 손상으로 공정가스가 누출되면서 공정 불량 및 불필요한 공정 비용의 손실이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부를 개선하여 오링의 열화를 방지하도록 하는 플랙서블 가스 공급 라인를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플랙서블 가스 공급 라인은, 플랙서블 튜브와, 상기 플랙서블 튜브의 일단에 결합되어 확산로의 가스 주입부와 연결되는 노즐부와, 상기 노즐부를 상기 가스 주입부에 착탈가능하게 연결시키는 피팅과, 가스 공급 배관과의 연결을 위해 상기 플랙서블 튜브의 타단에 결합되는 커넥터를 포함한다.
이때, 상기 노즐부에는 기밀 유지를 위한 오링이 장착되고, 상기 오링이 장착되는 위치를 포함하는 상기 노즐부의 일정 영역에는 열화 방지부가 형성된다.
또한, 상기 열화 방지부는 테프론 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 커넥터는 유니언(Union) 타입, 플랜지(Flange) 타입, 니플(Nipple) 타입 또는 소켓(Socket) 타입 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙서블 가스 공급 라인에 대해 상세히 설명한다. 이때, 명세서 전반에 걸쳐 동일한 참조부 호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플랙서블 가스 공급 라인의 사시도이고, 도 3은 도 2의 가스 주입부에 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부가 연결 고정된 상태의 절단면도이다.
도 2를 참조하면, 확산로의 플랜지(18)에 설치된 가스 주입부(25)와, 상기 가스 주입부(25)에 연결되어 가스 공급 배관(160)으로부터 공급되는 공정가스를 상기 가스 주입부(25)를 통해 상기 확산로 내부로 전달하는 플랙서블 가스 공급 라인(100)이 도시되어 있다.
상기 플랙서블 가스 공급 라인(100)은 유동가능한 플랙서블 튜브(140)와, 상기 플랙서블 튜브(140)의 일단에 결합되어 상기 가스 주입부(25)와 연결되는 노즐부(110)와, 상기 노즐부(110)를 상기 가스 주입부(25)에 착탈가능하게 연결시키는 피팅(150)과, 상기 가스 공급 배관(160)과의 연결을 위해 상기 플랙서블 튜브(140)의 타단에 결합되는 커넥터(150)로 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 플랙서블 튜브(140)의 일단에 결합되는 노즐부(110)는 노즐(112)과, 상기 노즐(112)의 외측으로 2단 돌출된 링 형상의 패럴(114)로 이루어진다. 상기 패럴(114)은 가스 주입부(25)의 입구부(25a) 내측 형상과 대응되는 형상을 갖는다. 따라서 상기 노즐부(110)를 상기 가스 주입부(25)에 삽입하는 경우 상기 패럴(114)의 외면과 상기 가스 주입부(25)의 입구부(25a) 내측면이 밀착됨으로써 상기 노즐부(110)와 상기 가스 주입부(25)의 연결 상태를 공고히 하는 한편, 기밀 유지에 기여하도록 한다.
한편, 상기 노즐부(110)가 상기 가스 주입부(25)에 삽입된 상태에서 상기 패럴(114)의 제작 공차상 상기 패럴(114)의 외면과 상기 가스 주입부(25)의 입구부(25a) 내측면이 완벽하게 밀착되지 않고, 양자 사이에 미세한 틈이 존재할 수 있기 때문에 보다 완벽한 기밀 유지를 위하여 오링(120)이 장착된다. 상기 오링(120)은 도시된 바와 같이, 상기 패럴(114)의 측면에 밀착되도록 상기 노즐부(110)의 노즐(112)과 패럴(114) 사이에 장착된다. 따라서 상기 노즐부(110)를 상기 가스 주입부(25)에 연결하여 고정한 경우 상기 패럴(114)의 외면과 상기 가스 주입부(25)의 입구부(25a) 내측면이 완벽하게 밀착되지 않고, 양자 사이에 미세한 틈이 존재하더라도 상기 오링(120)을 통한 완벽한 기밀 유지가 가능하다.
한편, 상기 확산로 내부의 고온의 열이 상기 노즐부(110)에 전달됨으로써 상기 오링(120)이 열화되어 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 오링(120)이 장착되는 위치를 포함하는 상기 노즐부(110)의 일정 영역에는 열화 방지부(116)가 형성된다.
상기 열화 방지부(116)는 테프론(Teflon) 소재로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 테프론 소재는 우수한 내열성을 가질 뿐만 아니라 낮은 열전도율을 갖기 때문에 상기 노즐부(110)에 전달되는 고온의 열로부터 오링(120)을 보호하여 상기 오링(120)이 열화되어 손상되는 것을 방지함으로써 공정가스의 누출에 의한 공정 불량을 예방할 수 있다.
한편, 피팅(130)은 상기 노즐부(110)를 확산로의 가스 주입부(25)에 착탈가능하게 연결시키기 위한 것으로서, 전체적으로 원통 형상을 갖는다. 상기 피팅(130)의 내측 전단부에는 상기 가스 주입부(25)에 형성된 수나사부(25b)와 나사체 결하기 위한 암나사부(134)가 형성되고, 내측 후단부에는 상기 노즐부(110)의 패럴(114)을 압박하기 위한 돌출부(136)가 형성된다. 또한, 상기 피팅(130)의 외측 후단부에는 주름부(132)가 형성되어 상기 가스 주입부(25)에 형성된 수나사부(25b)와의 나사체결시 작업의 편의성을 제공한다.
상기 노즐부(110)가 상기 가스 주입부(25)에 연결 고정되는 과정에 대해 살펴보면, 먼저 상기 노즐부(110)를 상기 가스 주입부(25)에 삽입한 다음, 피팅(130)에 형성된 암나사부(134)와 상기 가스 주입부(25)에 형성된 수나사부(25b)가 나사체결되도록 상기 피팅(130)을 회전시킨다. 상기 피팅(130)이 회전됨에 따라 상기 피팅(130)에 형성된 돌출부(136)가 상기 노즐부(110)의 패럴(114)을 압박하면서 상기 노즐부(110)의 열화 방지부(116) 상에 장착된 오링(120)이 상기 가스 주입부(25)의 입구부(25a) 내측 끝단에 압착되어 상기 패럴(114)이 더 이상 회전되지 않게 되면 상기 연결 작업은 완료된다.
한편, 상기 플랙서블 튜브(140)의 타단에는 커넥터(150)가 구비되는데, 상기 커넥터(150)는 공정가스를 공급하는 파이프형의 가스 공급 배관(160)에 결속시키는 역할을 수행한다. 이때, 상기 커넥터(150)는 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 즉, 유니언(Union) 타입, 플랜지(Flange) 타입, 니플(Nipple) 타입 또는 소켓(Socket) 타입 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 따라서, 가스 공급 배관의 일단의 형태가 어떠한 타입으로 형성된 것인지에 관계없이 다양한 형태의 가스 공급 배관과의 결속이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 기밀 유지를 위해 플랙서블 가스 공급 라인의 노즐부에 장착되는 오링의 장착 위치에 오링의 열화를 방지하도록 하는 열화 방지부를 형성하여 오링의 열화에 따른 공정가스의 누설을 예방하고, 확산로 내부에 형성된 진공 상태를 유지하도록 함으로써 공정 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 반도체 소자 제조용 확산로의 가스 주입부와 가스 공급 배관을 연결시키는 플랙서블 가스 공급 라인에 있어서,
    플랙서블 튜브;
    상기 플랙서블 튜브의 일단에 결합되어 상기 가스 주입부와 연결되는 노즐부;
    상기 노즐부 상에 장착되는 오링;
    상기 노즐부를 상기 가스 주입부에 착탈가능하게 연결시키는 피팅;
    상기 플랙서블 튜브의 타단에 결합되어 상기 가스 공급 배관과 연결되는 커넥터를 포함하며,
    상기 노즐부는 열화 방지부를 갖는 것을 특징으로 하는 플랙서블 가스 공급 라인.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열화 방지부는 테프론 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 플랙서블 가스 공급 라인.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐부는 노즐과, 상기 가스 주입부의 입구부 내측면과 밀착되도록 상 기 노즐의 외측으로 2단 돌출된 링 형상의 패럴로 구성된 것을 특징으로 하는 플랙서블 가스 공급 라인.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오링은 상기 패럴의 측면에 밀착되도록 상기 노즐과 상기 패럴 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 플랙서블 가스 공급 라인.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터는 유니언(Union) 타입, 플랜지(Flange) 타입, 니플(Nipple) 타입 또는 소켓(Socket) 타입 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플랙서블 가스 공급 라인.
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