KR20070066181A - 반도체 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치를 개시한 것으로서, 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 처리실과, 처리실 외측에 배치되며 처리실 내의 기판을 가열하는 램프 히터 유닛과, 처리실의 측벽에 설치되며 램프 히터 유닛에서 조사된 광을 처리실 내로 투과시키는 윈도우를 포함하되, 윈도우의 광 출사면은 오목한 형상으로 형성되는 구성을 가진다.

이러한 구성에 의하면, 외부 열원으로부터 처리실 내의 기판으로 열을 균일하게 전달함으로써, 공정 진행 후 발생할 수 있는 파티클 소스(Particle Source)를 제거하고, 공정 특성 변화로 인한 작업 손실을 줄일 수 있는 반도체 제조 장치를 제공할 수 있다.

램프 히터 유닛, 복사열, 윈도우, 오목

Description

반도체 제조 장치{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 횡단면도,

도 2는 도 1에 도시된 윈도우 및 램프 히터 유닛의 개략적 분해 사시도,

도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 윈도우의 개략적 정면도,

도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 윈도우의 개략적 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 개략적 동작 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 처리실 110 : 가스 공급관

120 : 배기관 200 : 램프 히터 유닛

210 : 램프 220 : 반사판

300 : 윈도우 302 : 입사면

304 : 출사면 310a,310b : 오링

320 : 윈도우 지지대

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 열처리 공정이 진행되는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 상에 소정의 막을 증착하거나 웨이퍼 상에 증착된 막을 에칭 처리하는 공정들은, 공정이 진행되는 공간을 제공하는 처리실의 내측에 웨이퍼를 배치한 상태에서, 처리실 내로 반응 가스를 주입하고, 열원에 의해 처리실 내의 웨이퍼를 적정 온도로 유지함으로써 수행된다.

웨이퍼를 가열하는 열원으로는 가열 램프가 주로 사용되며, 가열 램프는 복사열을 방출하여 처리실 내의 웨이퍼를 가열하게 된다. 그리고, 가열 램프는 처리실의 외측에 배치되기 때문에, 가열 램프의 복사열을 처리실 내로 전달하기 위해서는 처리실과 가열 램프 사이에 윈도우가 설치되어야 하며, 석영(Quartz) 재질의 윈도우(Window)가 주로 사용되고 있다.

그런데, 종래의 석영 윈도우는 처리실의 내측과 접하고 있는 광 출사면이 평면 구조로 되어 있기 때문에, 윈도우를 통해 처리실 내의 웨이퍼로 가열 램프의 복사열이 균일하게 전달되지 못하여, 공정 진행 후 파티클(Particle) 발생의 원인이 되는 등 공정 불량을 야기하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 반도체 제조 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 외부 열원으로부터 처리실 내로 열을 균일하게 전달할 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 제조 장치는, 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 처리실과; 상기 처리실 외측에 배치되며, 상기 처리실 내의 기판을 가열하는 램프 히터 유닛과; 상기 처리실의 측벽에 설치되며, 상기 램프 히터 유닛에서 조사된 광을 상기 처리실 내로 투과시키는 윈도우;를 포함하되, 상기 윈도우의 광 출사면은 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 윈도우의 광 출사면은 비구면을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 윈도우의 광 입사면은 평면을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 램프 히터 유닛은, 상기 기판을 가열시키도록 빛을 조사하는 다수의 램프들과; 상기 램프들의 후방에 설치되어 상기 램프들로부터 조사된 빛을 상기 윈도우로 반사시키는 반사판;을 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요 지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시예 )

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 횡단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 윈도우 및 램프 히터 유닛의 개략적 분해 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시된 윈도우의 개략적 정면도 및 측면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 개략적 동작 상태도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 처리실(100)은 기판(W)을 처리하는 공정이 진행되는 공간을 제공하며, 처리실(100) 내의 공간에는 공정 처리될 다수의 기판(W)들이 투입된다. 처리실(100)에는 반응 가스를 공급하는 가스 공급관(110)과, 공정 진행 후 처리실(100) 내의 반응 부산물을 배출시키는 배기관(120)이 설치될 수 있다.

처리실(100)의 외측에는 처리실(100) 내의 기판(W)들을 공정에 필요한 적정 온도로 가열하도록 빛을 조사하는 램프 히터 유닛(200)이 설치된다. 램프 히터 유닛(200)은 공정 진행을 위해 필요한 적정 개소에 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 처리실(100) 외측 둘레에 대칭을 이루도록 2 개소에 설치된다.

램프 히터 유닛(200)은 후술할 윈도우(300)를 통해 처리실(100) 내로 빛을 조사하는 다수의 램프(210)들을 가진다. 램프(210)들은 처리실(100)의 길이 방향을 따라 다양한 배열을 가지도록 배치될 수 있으며, 텅스텐 할로겐 램프 등으로 마련될 수 있다. 램프(210)들의 후방에는 반사판(220)이 설치되고, 반사판(220)은 램프(210)들로부터 후방으로 조사된 빛을 반사시켜 윈도우(300)를 통해 처리실(100)내 로 조사되도록 한다. 이와 같이 램프(210)들의 조사 광에 의한 복사열은, 일부는 직접 윈도우(300)로 전달되고, 일부는 반사판(220)에 의해 반사되어 윈도우(300)로 전달됨으로써, 처리실(100) 내의 기판(W)들에 전달되어 기판(W)들을 가열시키게 된다.

처리실(100)의 측벽에는 그 외측에 설치된 램프 히터 유닛(200)에서 조사된 광을 투과시키는 윈도우(300)가 설치된다. 윈도우(300)는 처리실(100)의 측벽에 형성된 개구부(미도시)에 삽입되어, 그 외측에 설치된 램프 히터 유닛(200)과 소정 간격을 유지하도록 설치된다. 윈도우(300)와 처리실(100) 측벽의 개구부(미도시) 사이에는 처리실(100) 내의 기밀을 유지하기 위해 오링(O-Ring; 310a,310b)이 설치된다. 그리고, 윈도우(300)의 후방에는 측벽에 설치된 윈도우(300)를 지지하도록 윈도우 지지대(320)가 설치된다.

윈도우(300)는 램프 히터 유닛(200)에서 조사된 광이 입사되는 입사면(302)과 입사된 광이 출사되는 출사면(304)을 가진다. 입사면(302)은 평면으로 이루어지고, 출사면(304)은 오목한 형상의 비구면을 가지도록 형성될 수 있다. 윈도우(300)의 출사면은 그 중심부와 비교하여 상하 양측의 주변부가 두껍게 형성된 오목한 형상으로 구비된다. 이에 따라 램프 히터 유닛(200)에서 조사된 광은, 도 4에 도시된 바와 같이, 윈도우(300)를 통과한 후 발산하게 된다. 발산된 광은 처리실(100) 내의 기판(W)들에 조사되어 기판(W)들을 공정에 필요한 적정 온도로 균일하게 가열시킬 수 있다. 이외에도 입사면(302)은 곡면으로 이루어질 수도 있으며, 출사면(304)은 구면을 가지도록 형성될 수도 있다. 그리고, 윈도우(300)는 석영 윈도우(Quartz Windoe)를 사용하는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 외부 열원에서 조사된 광을 처리실 내로 투과시키는 윈도우의 구조를 개선하여, 외부 열원으로부터 처리실 내의 기판으로 열을 균일하게 전달함으로써, 공정 진행 후 발생할 수 있는 파티클 소스(Particle Source)를 제거하고, 공정 특성 변화로 인한 작업 손실을 줄일 수 있다.

Claims (4)

1. 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 처리실과;

   상기 처리실 외측에 배치되며, 상기 처리실 내의 기판을 가열하는 램프 히터 유닛과;

   상기 처리실의 측벽에 설치되며, 상기 램프 히터 유닛에서 조사된 광을 상기 처리실 내로 투과시키는 윈도우;를 포함하되,

   상기 윈도우의 광 출사면은 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 윈도우의 광 출사면은 비구면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 윈도우의 광 입사면은 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 램프 히터 유닛은,

   상기 기판을 가열시키도록 빛을 조사하는 다수의 램프들과;

   상기 램프들의 후방에 설치되어 상기 램프들로부터 조사된 빛을 상기 윈도우로 반사시키는 반사판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.

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