KR20070060252A - 고온공정용 반도체 제조장치 - Google Patents

고온공정용 반도체 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 고온 열처리 공정을 수행하는 배치식 반도체 제조장치에 있어서, 고온환경의 특성을 수용하여 장치의 불량율을 감소시키면서도, 컴팩트한 배치를 통해 기판처리량(생산성)을 향상시킴과 아울러, 설치공간과 투입재료를 감소시킨 고온공정용 반도체 제조장치가 제공된다.
이를 위한 본 발명은 배치식의 고온열처리 공정에서 그 처짐을 방지하기 위하여 패널형식으로 장착되는 홀더가 엔드이펙터의 작업공간을 수용하도록 하여 피치의 간격을 최소화 시킴으로써, 생산성(반도체 기판 처리량)이 향상되도록 한 것이다.
또한, 고온열처리 장치에서 필연적으로 형성되는 반응튜브와 매니폴드몸체 사이의 접촉부분을 불활성 가스로 퍼지할 수 있도록 구성함으로써, 실링에 의한 열손상과 이것의 열분해에 따른 이물질의 유입이 근본적으로 차단시킴과 동시에 공정외 공간을 차지하는 열완충구역이 배제되어 설비장치의 크기를 감소시킨 것이다.
아울러, 고온열처리 공정에 따라 단열블록이 팽창될 때 팽창가스를 배출하도록 하여 그 손상을 방지시키고, 도어플레이트 전면을 쿼츠커버로 마감하여 금속오염을 방지하고 도어플레이트와 더불어 매니폴드 하부를 충분히 실링시키도록 한 것이다.

Description

고온공정용 반도체 제조장치{Wafer Manufacturing Apparatus for High-Temperatuer Process}
도 1 은 종래의 배치형 반도체 제조장치를 나타낸 외관설명도 및 홀더에서의 엔드 이펙터 작동상태를 나타낸 평면설명도와 측면설명도,
도 2 는 종래 배치형 반도체 제조장치의 단면개념도,
도 3 은 본 발명에 따른 반도체 제조장치에서 홀더와 이 홀더에 의해 최소한의 피치간격을 갖는 배치식 보트를 나타낸 외관 및 측면개념도,
도 4 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치를 나타낸 단면개념도,
도 5 는 본 발명에 따른 가스실링부를 설명하기 위한 개념설명도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 - 반도체 기판, 2 - 엔드이펙터,
14 - 히터블록, 16 - 반응가스 인입관,
17 - 반응가스 배출관, 19 - 플랜지,
20 - 글래스울, 30 - 홀더,
32 - 보트, 34 - 매니폴드 몸체,
36 - 반응튜브, 38 - 가스실링부,
40 - 지지링면, 42 - 보트프레임,
44 - 슬릿, 46 - 지지패널,
48 - 절개부, 50 - 가스배출슬릿,
52 - 가스공급장치, 54 - 단열블록 몸체,
56 - 배기구, 58 - 도어플레이트,
60 - 쿼츠커버, 62 - 플랜지,
64 - 실링,
본 발명은 다수의 반도체 기판을 공정처리하는 고온공정용 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온환경의 특성을 수용하면서, 컴팩트한 배치를 통해 기판처리량(생산성)을 향상시킴과 아울러, 설치공간과 투입재료를 감소시킨 고온공정용 반도체 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기판을 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정 처리능력을 향상시키기 위해서 내부에 반도체 기판을 다량으로 로딩하기 위한 기판 로딩용 보트를 포함하는 배치식과 공정시간을 극도로 감소시키기 위해 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식이 있다.
그러나, 고온공정의 특성상 공정온도를 상승시키고 하강시키는데 공정시간이 소요되므로 고온의 공정이 요구하는 반도체 제조장치에서는 배치형이 일반적이다.
도 1 은 종래의 배치형 반도체 제조장치를 나타낸 외관설명도 및 홀더에서의 엔드 이펙터 작동상태를 나타낸 평면설명도와 측면설명도이다.
이를 참조하면, 종래의 배치형 반도체 제조장치는, 내부에 수용공간을 형성하도록 하부가 개방된 개구부를 갖고 반도체 제조공정을 처리하기 위한 관상의 반응챔버에, 복수의 반도체 기판(100)을 로딩(loading)할 수 있는 지지대 및 이들이 상하방향으로 적층되도록 형성된 배치식의 보트(1)가 설치된다.
여기서, 배치식의 보트(1)는 도 1a 와 같이 배플, 단열블록 및 보트캡 등을 포함하며, 이러한 보트(1)로의 반도체 기판(100) 로딩/언로딩은 로봇아암의 엔드이펙터(2)을 통해 스테이지에 설치된 카세트(3)로부터 이송되고, 로딩이 완료된 보트(1)는 승강장치(4)를 통해 반응챔버로 투입되는 것이다.
한편, 상기 배치식 보트(1)에서의 기판탑재를 좀 더 상세히 설명하면, 이는 기둥형으로 형성된 복수의 보트프레임(4)들로 구성되어 있고, 보트 프레임 사이로 엔드이펙터를 통한 반도체 기판의 인출/인입을 위해 전면개방부(5)가 형성된다.(도 1b 참조)
상기 전면개방부(5)는 평면상 엔드이펙터(2)의 작업경로에 대해 반원주상으로 보트 프레임(4)이 배치되어 개방부를 이루게 된다.
수직상으로는 보트프레임(4)에 지지홈과 여기에 끼워지는 홀더를 통해 반도체 기판을 배치식 보트에 탑재시키는 것이 일반적인 추세이며, 배치식 보트의 간격사이에서 홀더(7)가 제공하는 이격공간이 엔드이펙터(2)의 작업공간을 제공하게 된다.(도 1c 참조)
이것은 열처리의 특성과 반도체 기판(100)의 대구경화에 따른 것으로, 반도 체 기판은 약 750℃ 에서 변형이 시작되며, 반응챔버의 온도는 그 이상의 환경이 제공되기 때문인 것으로, 엔드이펙터의 작업환경을 제공하면서도 열처리공정에서 반도체 기판(100)을 지지하기 위하여, 0.7R(Radius) 위치를 국부적으로 거치하여 그 처짐을 방지하고 있는 것이다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 반응챔버 내에서의 반도체 처리공정은 열처리 공정이 포함되며, 예를 들어 증착공정이나 COP (crystal originated particle)를 제거하기 위한 열처리 공정, 도핑을 위해 반도체에 첨가하는 dopant를 웨이퍼 내로 확산시키는 디퓨전 공정(well drive-in), 웨이퍼내의 산화막 형성공정, SOI 웨이퍼를 만드는있어 SOI 열처리 공정 등이며, 이때 고온환경이 조성된다.
한편, 반도체의 생산성 향상에 고려되어 웨이퍼의 대구경화(12inch)가 적극적인 추세이며, 상기 고온공정과 대구경화에 따라 배치식 보트가 채택되는 열처리 반응공정에서의 반도체 기판의 지지방법이 변경되고 있다.
즉, 매엽식에서는 반도체 기판을 평판 패널상(홀더)에 지지하고, 보트에 별도의 승강장치가 구비되어 평판 패널상에서 반도체 기판을 이격시켜 엔드이펙터의 로딩/언로딩 공간을 제공하게 된다.
그러나, 기판 한장씩을 처리한 매엽식과 달리 다량의 기판을 처리하는 배치식에 이러한 승강장치를 각 기판마다 구비하는 것이 매우 복잡하여, 고온공정에서 반도체 기판을 지지하는 조건과 엔드 이펙터의 작업공간을 제공하는 양자의 조건을 모두 만족시키기 위하여 고온공정용 배치식 보트 전용의 홀더가 사용되고 있는 것 이다.
특히, 고온 열처리 과정에서 반도체 기판의 실리콘 격자의 결정 결함인 슬립이 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 더욱 발생하기 용이한데, 이러한 문제들을 해결하기 위해 반도체 기판의 처짐시 그 자중이 집중되는 0.7R(Radius) 위치에서 원형테두리면상으로 기판 저부를 지지하여 구조적으로 처짐을 방지하고 있는 것이다.
이러한 홀더(7)는, 고온환경과 반응공정의 화학환경에 대응하기 위하여 세라믹계열, 예를 들어 실리콘 카바이드(SiC)로 형성되며, 반도체 기판의 형상을 추종하는 원판상의 지지패널(8)에 상기 0.7R의 타겟지지를 위한 지지링(9)으로 이루어진다.
상기, 홀더(7)에 반도체 기판(100)이 로딩되면 도 1c 와 같이, 홀더(7)와 반도체 기판(100)이 반응튜브에서 하나의 점유공간을 차지하게 되며, 엔드이펙터(2)의 작업공간을 고려하여 이것을 하나의 유닛으로 하는 배치간격(pitch)이 결정된다.
이러한 피치는 배치식 보트에 있어서 생산성과 직관되며, 배치간격을 최소화시킨 컴팩트한 배열이 동일공정공간에서 반도체 기판 처리량을 결정하기 때문이다.
그런데, 배치식 보트에서의 피치간격(P)은 열환경에서 반도체 기판을 지지하기 위하여 확보된 지지패널(8)의 두께와, 상기 엔드이펙터(2)의 그립공간(b)을 제공하기 위한 지지링의 높이와, 반도체 기판의 두께와 반도체 기판과 상부로 이웃된 지지패널 저부사이에서 엔드이펙터의 두께 및 이것의 삽입/인출을 위한 허용간극(a)에 의해 결정되므로, 이러한 홀더(7)의 구조자체 의한 제한은 피치(p)간격을 벌 리게 되고 반도체 기판 처리량을 하락시키는 요인이 된다.
여기서, 상기 엔드이펙터는 탑-에지-그립방식을 나타내며, 이것은 보텀-리프트방식이 채택될 경우, 엔드이펙터가 지지링의 높이가 제공하는 공간사이에서 삽입되어야 하는데, 이 경우 엔드이펙터의 삽입/인출을 위한 허용높이에 의해 지지링의 높이가 너무 높게 되어 오히려 피치의 손해가 발생될 우려가 있고, 더욱이 실리콘 카바이드로 홀더가 형성될 경우, 그 성형의 까다로움 및 재질의 과도투입이 예상되기 때문이다.
한편, 이러한 보트를 포함하여 공정처리를 수행하는 반도체 제조장치는 예시도면 도 2 와 같다.
상기 보트(1)는 보트프레임(4)과 여기에 설치된 상기 홀더(7) 외에도 기술된 바와 같이 배플(10), 단열블록(11) 및 도어플레이트(보트캡:12)을 포함하여 이루어지며, 이를 포함한 반도체 제조장치는 공정공간을 제공하는 반응튜브(13)를 위시하여 고온환경을 조성하는 히터블록(14)과 매니폴드조립체(15) 등으로 이루어진다.
상기 매니폴드 조립체(15)는 공정처리를 위한 반응가스 인입관(16)과 반응가스 배출관(17)이 포함되며, 고온공정의 특성상 상기 보트와 반응튜브는 실리콘카바이드로 형성되고, 매니폴드 조립체는 상기 배플과 단열블록에 의해 상당량의 열이 차단된 상태이므로, 쿼츠(석영)으로 이루어진다.
상기 반응튜브(13)와 매니폴드 조립체(15)가 분리됨에 따라 밀폐된 공정공간을 제공하기 위해 반응튜브(13)와 매니폴드몸체 사이에는 실링(18)이 매개되며, 이를 위해 반응튜브와 하단과 매니폴드몸체 상단에 플랜지(19)가 형성되고 여기에 실 링(18)이 장착된다.
그러나, 고온공정에서 상기 밀폐된 공정공간을 제공하기 위하여 반응튜브(13) 및 보트(1)에 공정외의 불필요한 공간이 소요된다는 문제점이 발생된다.
즉, 고온열처리를 위한 고온환경을 위해 상기 반응튜브(13)는 실리콘카바이드로 형성되고, 이때 반응튜브(13)는 히터블록(14)에 의해 고온으로 가열되는 환경에 노출된다.
이에 의해 반응튜브(13)는 상당량의 전도열을 지닌 상태에서 그 하부의 플랜지에 실링(18)이 장착될 경우 실링의 열손상 우려가 있다.
이러한 열손상은 그 자체의 손상은 차치하더라도, 열분해된 이물질이 공정공간으로 투입되어 공정처리의 오류(불순물 침투)가 발생되는 문제점을 야기시키게 되는 것이다.
이를 방지하기 위하여, 반응튜브(13)자체에 열완충구역(c)이 필요하게 되며, 이것은 반응튜브(13)를 길게 형성하여 그 하부로 냉각을 유도시키고, 이 냉각된 구역, 즉 실링의 열손상온도구역에 미달되는 곳으로 실링(18)이 장착되도록 한 것인데, 이에 의해 반응튜브 및 보트서포드 또는 도어플레이트의 상하부에 과도한 공간을 차지하게 되는 것이고, 이러한 공간의 점유는 투입재료 대비 제조장치의 생산성을 하락시키는 요인이다.
한편, 이러한 종래 반도체 제조장치의 또 다른 문제점으로는 단열블록(11)이며, 단열블록(11)은 밀폐된 원통상의 중공된 블록몸체에 글래스울(20)이 충진되어 공정공간에서의 복사열을 차단시키는 역할을 수행하게 된다.
그런데, 특히 고온공정에서는 블록몸체 내부를 저압처리하더라도 그 내부의 가열에 의해 팽창되어 변형되거나 파손될 우려가 있었던 것이다.
결국, 상술된 홀더자체에 의한 문제점이나 실링을 위해 공정과는 무관한 공간의 필요 및 블록몸체의 파손은 고온공정의 특성에 의해 야기되는 것으로, 고온 환경에서 장치의 불량을 방지시키고 생산성을 향상시키는 제조장치의 마련이 시급한 해결과제인 것이다.
이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 고온 열처리 공정을 수행하는 배치식 반도체 제조장치에 있어서, 고온환경의 특성을 수용하여 장치의 불량율을 감소시키면서도, 컴팩트한 배치를 통해 기판처리량(생산성)을 향상시킴과 아울러, 설치공간과 투입재료를 감소시킨 고온공정용 반도체 제조장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
이를 위한 본 발명은 배치식의 고온열처리 공정에서 그 처짐을 방지하기 위하여 패널형식으로 장착되는 홀더가 엔드이펙터의 작업공간을 수용하도록 하여 피치의 간격을 최소화 시킴으로써, 생산성(반도체 기판 처리량)이 향상되도록 한 것이다.
또한, 고온열처리 장치에서 필연적으로 형성되는 반응튜브와 매니폴드몸체 사이의 접촉부분을 불활성 가스로 퍼지할 수 있도록 구성함으로써, 실링에 의한 열손상과 이것의 열분해에 따른 이물질의 유입이 근본적으로 차단시킴과 동시에 공정외 공간을 차지하는 열완충구역이 배제되어 설비장치의 크기를 감소시킨 것이다.
아울러, 고온열처리 공정에 따라 단열블록이 팽창될 때 팽창가스를 배출하도록 하여 그 손상을 방지시키고, 도어플레이트 전면을 쿼츠커버로 마감하여 금속오염을 방지하고 도어플레이트와 더불어 매니폴드 하부를 충분히 실링시키도록 한 것이다.
이하, 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 홀더와 이 홀더에 의해 최소한의 피치간격을 갖는 배치식 보트를 나타낸 외관 및 측면개념도이고, 예시도면 도 4 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치를 나타낸 측면설명도이며, 예시도면 도 5 는 본 발명에 따른 가스실링부를 나타낸 개념설명도이다.
본 발명은 반도체 기판(100)의 저부를 원형의 테두리면상으로 지지함과 동시에 탑-에지-그립방식인 엔드이펙터(2)의 승강과 그립 작업공간을 내부에서 수용하는 홀더(30)와:
이 홀더(30)에 의해 상기 엔드이펙터(2)의 그립을 위한 작업공간으로서 측면상 홀더와의 간섭을 회피하는 높이가 배제된 피치간격을 갖는 배치식 보트(32)와:
실링의 설치를 위한 열완충구역이 제외되도록 매니폴드몸체(34)와 고온가열된 반응튜브(36)사이를 불활성가스로서 실링시키는 가스실링부(38)가 포함되어 이루어진 고온공정용 반도체 제조장치이다.
이를 위한 홀더(30)는 반도체 기판(100)의 저부를 링형의 테두리면상으로 지지하기 위한 필요접촉높이를 갖는 링형상으로 돌출된 지지링면(40)이 형성되고, 이 지지링면(40)을 보트프레임(42)에 보유지지하기 위해 보트프레임(42)의 슬릿(42)에 결합되는 지지패널(44)이 형성되어지되, 상기 지지패널(44)에는 상기 지지링면(40)에서 반도체 기판(100)을 로딩/언로딩 시키기 위해 탑-에지-그립방식의 엔드이펙터(2)와 간섭을 회피시키는 절개부(48)가 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 가스실링부(38)는 반응튜브(36)의 플랜지(19)와 매니폴드 몸체(34)의 플랜지(19)사이에서 그 내부구역으로 위치되는 원형테두리의 경계구역을 갖는 가스배출슬릿(50)이 매니폴드 몸체(34) 상부의 플랜지(19)에 형성되고, 상기 가스배출슬릿(50)은 매니폴드 몸체(34)외부로 가스공급장치(52)와 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 가스실링부(38)는 가스공급장치(52)를 통해 불활성가스로서, 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
한편 상기 보트(1)에는 여기에 장착되는 단열블록몸체(54)에 고온팽창시 내부 가스를 배출시키기 위한 배기구(56)가 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 보트에는 도어플레이트(58)를 공정공간 외부로서 차단시키고 매니폴드 몸체(34)와 접촉되어 공정공간의 하부공간을 이루도록 쿼츠커버(60)가 상기 도어플레이트(58) 상부전면에 걸쳐 설치되며, 쿼츠커버(60)의 외주에는 매니폴드몸체와 하단과 접촉되기 위한 플랜지(62)가 형성되어 이 플랜지(62)의 외주를 둘러싸게 도어플레이트(58)가 마련되며, 이 플랜지(62)와 도어플레이트(58) 및 매니폴드 몸체(34)경계 사이에 실링(64)이 설치된 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명은 고온환경의 특성을 수용하면서, 생산성을 향상시킴과 아울러, 설치공간과 투입재료를 감소시킨 고온공정용 반도체 제조장치를 제공한다.
이를 위한 본 발명은 엔드이펙터(2)의 작업공간을 그 내부에서 제공하는 홀더(30)와 이것이 장착된 배치식 보트(32)에 의해 피치간격을 최소화함으로써 반도체 기판(100) 처리량을 향상시키고, 매니폴드 몸체(34)와 고온공정에 의해 가열되는 반응튜브(36) 사이를 불활성가스로서 실링시켜 종래 열완충구역(냉각구역)을 삭제시킴으로써, 반도체 제조장치의 설치공간 및 크기와 그 투입재료를 감소시킨 것이며, 공정 특성에 맞추어 단열블록과 도어플레이트가 개량된 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 홀더와 이 홀더에 의해 최소한의 피치간격을 갖는 배치식 보트는 예시도면 도 3 과 같이, 홀더(30)가 엔드이펙터(2)의 작업공간을 그 내부자체에서 감당하도록 마련된다.
이를 위한 홀더(30)는 반도체 기판(100)의 O.7R 저부를 원형의 테두리면상으로 지지하기 위한 필요접촉높이를 갖는 링형상으로 돌출된 지지링면(40)이 형성되고, 이 지지링면(40)을 보트프레임(42)에 보유지지하기 위해 보트프레임(42)의 슬릿(44)에 결합되는 지지패널(46)이 형성된다.
그리고, 상기 지지패널(46)에는 상기 지지링면(40)에서 반도체 기판(100)을 로딩/언로딩 시키기 위해 탑-에지-그립방식의 엔드이펙터와 간섭을 회피시키는 절개부(48)가 형성된 것이다.
상기 절개부(48)에 의해 엔드이펙터(2)의 작업경로상에 위치된 보트프레임 (42)은 절개부(48)양측방으로 위치된다.
이러한 본 발명의 홀더(30)에 의해 종래 지지링과 본 발명의 지지링면(40)에서 그 높이의 차를 보이게 된다.
즉, 종래 지지링은 엔드이펙터의 그립공간을 제공하기 위한 필요한 높이가 확보되어야 하는데, 본 발명에서는 절개부(48)를 통해 지지패널(46)의 두께 내부에서 그립공간을 감당하므로, 지지링의 높이는 필요치 않다.
반면, 고온공정에서 반도체 기판의 자중이 집중되는 0,7R 의 원형테두리면상의 지지부는 확보될 필요가 있는데, 이만을 위한 돌출은 상기 원형테두리의 접촉면을 제공하기 위한 최소한의 높이로서 지지링면(40)이 요구될 뿐이다.
이에 의해 예를 들어, 종래의 배치식 보트에서 10mm 의 피치간격이 요구되고, 이때 엔드 이펙터의 작업공간 확보를 위해 지지링에 의해 2.5mm ~ 3.0mm의 지지링 높이가 요구되었다면, 본 발명에서는 이러한 지지링의 높이가 삭제되므로, 동일 공정공간에서 약 25% ~ 30% 정도의 기판 탑재량이 증가된다.
즉, 동일 공정공간 대비 기판 처리량의 증가에 따른 생산성 증가가 수행되는 것이다.
다음으로, 상기 보트(32)와 더불어 열완충구역이 삭제된 반응튜브(36)는 반도체 제조장치의 설치공간을 최소화시키고, 반도체 제조장치를 제작하기 위한 투입재료를 최소화시키게 된다.
이것은 상기 열완충구역을 삭제하기 위한 가스실링부(38)에 의해 수행되며, 가스실링부는 도 4 및 도 5 에서와 같이 매니폴드 몸체(34)에 내장된다.
도면상(도 5)에는 가스실링부(38) 위주의 설명을 위해 매니폴드에서 가스인입관/배출관은 배제되어 있으며, 또한 균일한 분포로서 퍼지가스를 공급하기 위하여 방사상으로 분할된 배치를 갖는 가스공급관이 설치될 수 있다.
상기 가스실링부(38)는 퍼지가스를 배출하여 실링을 수행하기 위한 배출부로서는 플랜지의 내부구역에 포함되는 원주상으로 가스배출슬릿(50)이 형성되어 이루어지고, 이 가스배출슬릿(50)은 매니폴드 몸체(34) 외부로 가스공급장치(52)가 설치되어 그 공급라인이 연결된다.
가스실링을 위한 퍼지가스는 불활성가스로서, 예를 들어 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 가스공급장치(52)로부터 불활성가스가 투입되면 매니폴드 몸체(34) 상부의 프랜지(19) 사이로 가스가 배출되고, 이때 불활성가스는 반응챔버의 내부 및 외부로 배출되며, 이에 의한 가스막(가스커튼)은 반응챔버 외부에서의 외기와 불순물의 침투를 방지하게 되는 것이다.
이러한 가스막은 종래 약 300℃에서 열손상되는 실링과 달리, 손상의 염려가 없게되며, 따라서 종래 열완충구역 확보를 위한 공정외 불필요 공간으로서의 반응튜브(36)의 높이와 이에 따른 보트 및 내부부품의 소요가 삭제될 수 있는 것이며, 종래 실링의 열분해에 따른 불순물의 침투를 근본적으로 방지할 수 있는 것이다.
다음으로, 본 발명에서는 고온공정처리를 수행함에 따라 이를 감당하는 단열블록 몸체(54)와 도어플레이트부가 제공된다.
단열블록 몸체(54)는 기체에서 온도와 부피는 비례됨에 따라 고온환경에서 그 내부가 팽창되어 단열블록 몸체(54)가 팽창변형 또는 파손되는 것을 방지하기 위하여 배기구(56)가 마련됨으로써 달성된다.
이를 통해 고온공정에서 단열블록 몸체(54)의 내부의 기체가 팽창되더라도 팽창가스 배기구(56)를 통해 팽창된 가스는 가스배출관으로 배출되는 것이다.
한편, 도어플레이트(58)에는 쿼츠커버(60)가 장착되며, 이는 밀폐된 공정공간의 하부공간을 쿼츠(석영)으로 마감시키기 위함이며, 구조특성상 금속패널로 장착되는 도어플레이트 자체가 공정공간에서 하나의 오염원이 될 수 있기 때문이다.
이를 위해 보트에는 도어플레이트를 공정공간 외부로서 차단시키고 매니폴드와 접촉되어 공정공간의 하부공간을 이루도록 쿼츠커버가 도어플레이트 상부전면에 걸쳐 설치되며, 쿼츠커버(60)의 외주에는 매니폴드몸체(34)와 하단과 접촉되기 위한 플랜지(62)가 형성된다.
그리고 이 플랜지(62)의 외주를 둘러싸게 도어플레이트(58)가 마련되며, 이 플랜지(62)와 도어플레이트(58)와 매니폴드 몸체(34) 저부 사이에 실링(64)이 설치되어 외부로부터의 기밀을 수행하게 되는 것이다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 배치식의 고온열처리 공정에서 필연적으로 장착되는 홀더가 엔드이펙터의 작업공간을 수용하도록 하여 피치의 간격을 최소화 시킴으로써, 생산성(반도체 기판 처리량)이 향상되는 효과를 얻게 된다.
또한, 고온열처리 장치에서 필연적으로 형성되는 반응튜브와 매니폴드몸체 사이의 접촉부분을 불활성 가스로 퍼지할 수 있도록 구성함으로써, 실링에 의한 열손상과 이것의 열분해에 따른 이물질의 유입이 근본적으로 차단됨과 동시에 공정외 공간을 차지하는 열완충구역이 배제되어 설비장치의 크기가 감소되는 효과가 있다.
아울러, 고온열처리 공정에 따라 단열블록이 팽창되더라도 이에 융통적으로 대응하여 그 손상이 방지되며, 도어플레이트에 설치된 쿼츠커버는 금속오염을 방지하고 도어플레이트와 더불어 매니폴드 하부를 충분히 실링시키는 효과가 있다.
따라서, 이러한 본 발명에 의해 궁극적으로는 고온환경에 따라 그 생산성이 향상되면서도 불량율을 감소시키는 반도체 제조장치가 제공되는 이익을 얻게 되는 것이다.

Claims (6)

  1. 반도체 기판(100)의 저부를 원형의 테두리 면상으로 지지함과 동시에 탑-에지-그립방식인 엔드이펙터(2)의 승강과 그립 작업공간을 내부에서 수용하는 홀더(30)와:
    이 홀더(30)에 의해 상기 엔드이펙터(2)의 그립을 위한 작업공간으로서 측면상 홀더와의 간섭을 회피하는 높이가 배제된 피치간격을 갖는 배치식 보트(32)와:
    실링의 설치를 위한 열완충구역이 제외되도록 매니폴드몸체(34)와 고온가열된 반응튜브(36)사이를 불활성가스로서 실링시키는 가스실링부(38)가 포함되어 이루어진 고온공정용 반도체 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 홀더(30)는 반도체 기판(100) 저부를 원형의 테두리 면상으로 지지하기 위한 필요접촉높이를 갖는 링형상으로 돌출된 지지링면(40)이 형성되고, 이 지지링면(40)을 보트프레임(42)에 보유지지하기 위해 보트프레임(42)의 슬릿(42)에 결합되는 지지패널(44)이 형성되어지되, 상기 지지패널(44)에는 상기 지지링면(40)에서 반도체 기판(100)을 로딩/언로딩 시키기 위해 탑-에지-그립방식의 엔드이펙터(2)와 간섭을 회피시키는 절개부(48)가 형성된 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 가스실링부(38)는 반응튜브(36)의 플랜지(19)와 매니폴드 몸체(34)의 플랜지(19)사이에서 그 내부구역으로 위치되는 원형테두리의 경계구역을 갖는 가스배출슬릿(50)이 매니폴드 몸체(34) 상부의 플랜지(19)에 형성되고, 상기 가스배출슬릿(50)은 매니폴드 몸체(34)외부로 가스공급장치(52)와 연결된 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 가스실링부(38)는 가스공급장치(52)를 통해 불활성가스로서, 질소(N2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 중 적어도 어느 하나가 공급되는 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 보트(1)에는 여기에 장착되는 단열블록몸체(54)에 고온팽창시 내부 가스를 배출시키기 위한 배기구(56)가 형성된 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 보트(1)에는 도어플레이트(58)를 공정공간 외부로서 차단 시키고 매니폴드 몸체(34)와 접촉되어 공정공간의 하부공간을 이루도록 쿼츠커버(60)가 상기 도어플레이트(58) 상부전면에 걸쳐 설치되며, 쿼츠커버(60)의 외주에는 매니폴드몸체와 하단과 접촉되기 위한 플랜지(62)가 형성되어 이 플랜지(62)의 외주를 둘러싸게 도어플레이트(58)가 마련되며, 이 플랜지(62)와 도어플레이트(58) 및 매니폴드 몸체(34)경계 사이에 실링(64)이 설치된 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906291B1 (ko) * 2007-09-04 2009-07-07 주식회사 실트론 열 응력 방지구조를 구비한 고온 열처리 노와 이를 위한배플 및 페데스탈 구조
KR100942067B1 (ko) * 2007-12-06 2010-02-11 주식회사 테라세미콘 고온 퍼니스
CN113053785A (zh) * 2021-03-02 2021-06-29 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体加工设备
KR102466019B1 (ko) 2022-06-17 2022-11-10 주식회사 기남테크 반도체 제조 장비의 진공 챔버 매니폴드

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3270730B2 (ja) * 1997-03-21 2002-04-02 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び基板処理方法
JP4633269B2 (ja) * 2001-01-15 2011-02-16 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2003031647A (ja) 2001-07-19 2003-01-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906291B1 (ko) * 2007-09-04 2009-07-07 주식회사 실트론 열 응력 방지구조를 구비한 고온 열처리 노와 이를 위한배플 및 페데스탈 구조
KR100942067B1 (ko) * 2007-12-06 2010-02-11 주식회사 테라세미콘 고온 퍼니스
CN113053785A (zh) * 2021-03-02 2021-06-29 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体加工设备
KR102466019B1 (ko) 2022-06-17 2022-11-10 주식회사 기남테크 반도체 제조 장비의 진공 챔버 매니폴드

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