KR20070023406A - 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비 - Google Patents
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Abstract
열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비를 제공한다. 상기 반도체 제조장비는 본체를 구비한다. 상기 본체는 그 내부에 발열부를 갖는다. 상기 본체와 연결되어 열을 배기시키는 열배기덕트가 제공된다. 상기 열배기덕트의 일측에 돌출관이 연결된다. 상기 돌출관의 단부에 상기 돌출관 및 열배기덕트 내부의 가스를 감지하는 가스감지센서가 제공된다.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 열배기덕트를 확대 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 열배기덕트를 확대 도시한 부분 확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
5, 105 : 본체 10, 110 : 외측튜브
20, 120 : 내측튜브 30, 130 : 히터
40, 140 : 노즐 50, 150 : 보트
60, 160 : 플랜지 62, 162 : 진공배관
70, 170 : 열배기덕트 80, 180 : 가스감지센서
45 : 가스공급관 75 : 돌출관
85 : 냉각장치 90 : 펌핑모터
본 발명은 반도체 제조장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입, 또는 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행함으로써 만들어진다. 이러한 여러 공정 중 빈번히 수행되는 공정의 하나로 웨이퍼 상에 불순물을 침투시키거나 소정막을 형성 또는 성장시키는 확산 공정이 있다.
한편, 이러한 확산 공정은 주로 우수한 균일성과 반복성 및 낮은 결함률 등의 장점을 갖는 확산로에서 그 진행이 이루어진다. 상기 확산로는 약 700 내지 1000℃의 고온 하에서 웨이퍼 상에 열산화막을 형성하는 공정, 실리콘 산화막을 형성하는 공정, 폴리실리콘 박막을 형성하는 공정 및 어닐링과 베이킹 공정 등을 수행하기 위해 이용된다.
상술한 바와 같이 확산 공정은 주로 고온 하에서 그 공정이 수행되며, 상기 확산로의 내부는 공정 진행시 고온으로 유지되어야 한다. 따라서, 상기 확산로는 히터와 같은 발열부를 갖게 된다. 상기 발열부는 대체로 상기 확산로와 같은 반도체 제조장비 내에 구비되므로, 외부로 직접 노출되지는 않지만, 간접적으로 발열부 주변부 등에 열이 전도되어 접촉하는 공기로의 열전달이 필연적으로 이루어진다. 또한, 각종 제어부, 검사장비 또는 발광장비 등의 전자장비들이 밀폐된 공간에서 고온의 공기와 장시간 접촉되면, 장비들이 과열되어 에러를 발생시키거나, 파손되 는 경우가 발생한다.
도 1은 종래 기술에 따른 열배기덕트를 채택하는 종형 확산로를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 열배기덕트를 확대 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 종형 확산로는 반도체소자의 제조 공정이 수행되는 공간을 제공하는 본체(105)를 구비한다. 상기 본체(105) 내에는 외측튜브(110) 및 상기 외측튜브(110)의 외측에 설치되어 상기 외측튜브(110)의 내부 온도를 공정 수행에 적절한 소정 온도로 형성시키기 위한 발열부, 즉, 히터(130)가 제공된다. 상기 외측튜브(110)의 내측에는 상부가 개방된 원통형의 내측튜브(120)가 상기 외측튜브(110)와 함께 플랜지(160)에 의해 지지되도록 배치된다. 상기 내측튜브(120)의 내측에는 공정가스를 공급하기 위한 노즐(140)이 설치된다. 상기 내측튜브(120) 내에는 복수의 웨이퍼가 적재된 보트(150)가 제공된다. 상기 외측튜브(110) 및 상기 내측튜브(120)를 지지하는 상기 플랜지(160)의 소정 위치에는 상기 종형 확산로 내부를 공정 진행에 적합하도록 진공 상태로 형성하고, 공정 후의 잔류가스를 배출시키기 위한 진공배관(162)이 연결된다.
상기 본체(105)와 연결되어 상기 히터(130)에 의해 가열된 공기를 배출시키는 열배기덕트(170)가 제공된다. 상기 열배기덕트(170)에 장착되어 상기 열배기덕트(170) 내부에 흐르는 가스를 감지하는 가스감지센서(180)가 제공된다. 공정에 사용되는 공정가스는 상기 노즐(140)에 의해 상기 내측튜브(120)로 공급되고, 공정 후에는 상기 진공배관(162)을 통하여 배출되므로, 상기 열배기덕트(170) 내부에 소정 가스가 감지되면, 공정 이상이 발생한 것으로 판단된다. 상기 가스감지센서 (180)는 상기 공정가스의 리크(leak)를 감지하는 역할을 한다.
한편, 상기 열배기덕트(170)는 공정 진행중 상기 히터(130)에 의해 가열된 고온의 공기가 배출되는 통로이므로, 상기 열배기덕트(170)에 장착되어 상기 열배기덕트(170) 내부에 흐를 수 있는 가스를 감지하는 상기 가스감지센서(180)는 과열되기 쉽다. 상기 가스감지센서(180)의 과열 현상이 반복되면 에러를 발생시키거나, 파손되는 경우가 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발열부로 인한 장비의 과열 현상을 방지할 수 있는 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따르면, 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비가 제공된다. 상기 반도체 제조장비는 내부에 발열부를 갖는 본체를 포함한다. 상기 본체와 연결되어 열을 배기시키는 열배기덕트가 제공된다. 상기 열배기덕트의 일측에 돌출관이 연결되어 배치된다. 상기 돌출관의 단부에 상기 돌출관 및 열배기덕트 내부의 가스를 감지하는 가스감지센서가 제공된다.
상기 열배기덕트에 연결되어 상기 본체 내부의 열을 강제로 배기시키는 펌핑모터가 제공될 수 있다.
상기 돌출관의 외벽에 냉각장치가 장착될 수 있다.
상기 냉각장치는 상기 돌출관의 외벽을 감싸는 냉각패드일 수 있다.
상기 본체는 내부에 외측튜브 및 내측튜브를 더 구비하는 종형 확산로의 본 체일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열배기덕트를 채택하는 반도체 제조장비를 도시한 단면도이다. 도 4는 도 3의 열배기덕트를 확대 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 반도체 제조장비는 반도체소자의 제조 공정이 수행되는 공간을 제공하는 본체(5)를 구비한다. 상기 반도체 제조장비는 소정막을 형성하는 공정 및 어닐링과 베이킹 공정 등을 수행하는 종형 확산로일 수 있다. 상기 본체(5) 내에는 외측튜브(10) 및 상기 외측튜브(10)의 외측에 설치되어 상기 외측튜브(10)의 내부 온도를 공정 수행에 적절한 소정 온도로 형성시키기 위한 발열부, 예를 들어, 히터(30)가 제공된다. 상기 히터(30)에 의해 상기 종형 확산로의 상기 본체(5) 내부는 약 700 내지 1000℃의 고온 상태를 유지하여, 필요한 공정이 수행되도록 한다.
상기 외측튜브(10) 내에는 상부가 개방된 원통형의 내측튜브(20)가 제공된 다. 상기 내측튜브(20) 내에 웨이퍼가 배치되어 확산 공정 등이 수행된다. 상기 외측튜브(10) 및 상기 내측튜브(20)는 플랜지(60)에 의해 지지된다. 상기 내측튜브(20) 내에는 복수의 웨이퍼가 적재된 보트(50)가 제공된다. 상기 내측튜브(20) 내에 공정가스를 공급하기 위한 노즐(40)이 설치된다. 상기 노즐(40)은 가스공급관(45)과 연결되어 상기 가스공급관(45)으로부터 공정에 필요한 가스를 공급받아 상기 보트(50)에 적재된 상기 웨이퍼에 분사시킨다. 상기 외측튜브(10) 및 상기 내측튜브(20)를 지지하는 상기 플랜지(60)의 소정 위치에는 상기 종형 확산로 내부를 공정 진행에 적합하도록 진공 상태로 형성하고, 공정 후의 잔류가스를 배출시키기 위한 진공배관(62)이 연결된다. 상기 진공배관(62)은 진공펌프(도시하지 않음)와 연결되어 상술한 바와 같은 역할을 수행할 수 있게 된다.
상기 공정가스들은 상기 가스공급관(45)으로부터 제공되어 상기 노즐(40)을 통하여 상기 웨이퍼에 도달하며, 공정이 끝난 후에는 상기 진공배관(62)을 통하여 배출되기 때문에 상기 외측튜브(10)의 외측, 즉, 상기 히터(30)가 배치되는 상기 본체(5) 내부에는 공정가스가 존재하지 않게 된다.
상기 히터(30)에 의해 가열된 공기를 배출시키는 열배기덕트(70)가 상기 본체(5)의 일측에 연결된다. 상기 열배기덕트(70)는 펌핑모터(90)와 연결되어 상기 본체(5) 내부의 열을 강제로 배기시킬 수 있다. 자세히 설명하면, 상기 본체(5) 내부의 히터(30)가 작동하면 상기 히터(30)에 접촉하는 공기가 열에너지를 전달받아 가열된다. 따라서, 상기 히터(30) 및 가열된 공기에 둘러싸여진 상기 외측튜브(10) 내부의 온도가 상승하게 되고, 공정에 적정한 온도가 될 때까지 가열되어 확산 공 정이 수행된다. 이때, 상기 외측튜브(10)의 외부에 있는 고온의 공기는 상기 펌핑모터(90)의 가동에 의하여 상기 열배기덕트(70)를 통하여 배기된다. 상기 열배기덕트(70)는 다수의 주름을 갖는 벨로우즈부를 포함할 수 있다.
상기 열배기덕트(70)의 일측에 돌출관(75)이 연결된다. 상기 돌출관(75)의 단부에 배치되어 상기 돌출관(75) 및 상기 열배기덕트(70) 내부의 가스를 감지하는 가스감지센서(80)가 제공된다. 상기 가스감지센서(80)는 상기 공정가스가 상기 외측튜브(10)의 외부로 리크(leak)되었는지 여부를 감지하는 역할을 한다. 상기 돌출관(75)의 외벽에는 냉각장치(85)가 배치되어 상기 돌출관(75) 내부 및 상기 가스감지센서(80)가 과열되는 것을 방지할 수 있다. 상기 냉각장치(85)는 상기 돌출관(75)의 외벽을 감싸는 냉각패드일 수 있다. 상기 냉각패드 내에는 냉각수가 공급되어 상기 돌출관(75) 내부에 흐르는 고온으로 가열되어 배출된 공기의 온도를 강하시키게 된다.
본 발명에 의하면, 상기 가스감지센서(80)가 상기 열배기덕트(70)에 직접 연결된 것이 아니라, 상기 열배기덕트(70)의 일측에 배치되어 연통되는 돌출관(75)에 연결된다. 또한, 상기 돌출관(75)의 외벽에는 상기 돌출관(75)을 감싸는 냉각장치(85)가 제공되어 상기 돌출관(75) 내부의 가열된 공기의 온도를 하강시키는 역할을 한다. 따라서, 상기 가스감지센서(80)가 고온으로 가열된 공기에 의하여 과열되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조장비는 앞에서 종형 확산로를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 반도체 제조장비의 본체 내부에 발열부가 구비되고, 상기 발열부에 의해 가열된 공기를 배출시키는 열배기덕트를 채택하는 모든 반도체 제조장비에 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 열배기덕트에 장착되는 가스감지센서가 고온의 공기에 의해 과열되어 장비 에러가 나는 현상을 방지할 수 있다.
Claims (5)
- 내부에 발열부를 갖는 본체;상기 본체와 연결되어 열을 배기시키는 열배기덕트;상기 열배기덕트의 일측에 연결된 돌출관; 및상기 돌출관의 단부에 배치되어 상기 돌출관 및 열배기덕트 내부의 가스를 감지하는 가스감지센서를 포함하는 반도체 제조장비.
- 제 1 항에 있어서,상기 열배기덕트와 연결되어 상기 본체 내부의 열을 강제로 배기시키는 펌핑모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비.
- 제 1 항에 있어서,상기 돌출관의 외벽에 장착되는 냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비.
- 제 3 항에 있어서,상기 냉각장치는 상기 돌출관의 외벽을 감싸는 냉각패드인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비.
- 제 1 항에 있어서,상기 본체는 내부에 외측튜브 및 내측튜브를 더 구비하는 종형 확산로의 본체인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR102043085B1 (ko) | 2019-03-06 | 2019-11-11 | 주식회사 아이엠케이 | 배기덕트용 분진포집 및 포집량 감지장치 및 그 작동방법 |
| KR20240057812A (ko) | 2022-10-25 | 2024-05-03 | 주식회사 오주이엔지 | 판재를 이용한 사각 덕트관 제조장치 |
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- 2005-08-24 KR KR1020050077952A patent/KR20070023406A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR102043085B1 (ko) | 2019-03-06 | 2019-11-11 | 주식회사 아이엠케이 | 배기덕트용 분진포집 및 포집량 감지장치 및 그 작동방법 |
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