KR20100074990A - Vertical diffusion furnace for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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KR20100074990A KR1020080133566A KR20080133566A KR20100074990A KR 20100074990 A KR20100074990 A KR 20100074990A KR 1020080133566 A KR1020080133566 A KR 1020080133566A KR 20080133566 A KR20080133566 A KR 20080133566A KR 20100074990 A KR20100074990 A KR 20100074990A
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KR1020080133566A
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김현탁
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주식회사 동부하이텍
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate

Abstract

PURPOSE: A vertical furnace for manufacturing a semiconductor device is provided to uniformly distribute a temperature by compensating for the temperature on the uppermost and lowermost sides of the vertical furnace. CONSTITUTION: A process tube(12) comprises a wafer boat inside. The wafer boat includes a plurality of slots. A plurality of wafers is mounted on the wafer boat. A reactive gas is supplied to a process tube. A first heater(20) is separated from the outside of the side of the process tube. A second heater(30) is separated from the outside of the upper side of the process tube.

Description

반도체 소자 제조용 수직형 퍼니스{vertical diffusion furnace for manufacturing semiconductor device}Vertical diffusion furnace for manufacturing semiconductor device

본 발명은 반도체 소자 제조용 수직형 퍼니스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 퍼니스 내의 최상부 및 최하부의 온도를 보상하여 전 영역에 걸쳐 온도가 균일하게 분포하는 반도체 소자 제조용 수직형 퍼니스에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical furnace for manufacturing semiconductor devices, and more particularly, to a vertical furnace for manufacturing semiconductor devices in which the temperature is uniformly distributed over the entire area by compensating the temperature of the top and bottom of the furnace.

반도체 소자를 제조하기 위해 반도체 기판의 상부에 다수의 막을 증착 또는 성장시킨다.A plurality of films are deposited or grown on top of the semiconductor substrate to fabricate the semiconductor device.

반도체 기판의 상부에 막을 증착시키는 대표적인 공정으로 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, 이하 "CVD") 공정이 있다.A typical process for depositing a film on top of a semiconductor substrate is a chemical vapor deposition ("CVD") process.

CVD 공정은 반도체 기판이 표면에서 분자 기체를 반응시켜서 필요한 박막을 형성한다.In a CVD process, a semiconductor substrate reacts with a molecular gas at its surface to form the required thin film.

CVD 공정 중에서 LPCVD 공정은 반응 가스를 주입하고, 중간의 진공 상태 및 200 ~ 900 ℃의 온도에서 막을 증착하는 공정이다.Among the CVD processes, the LPCVD process is a process of injecting a reaction gas and depositing a film at an intermediate vacuum and a temperature of 200 to 900 ° C.

LPCVD 공정에 사용되는 장비로 퍼니스(furnace)가 있다.Furnace is an equipment used in the LPCVD process.

퍼니스는 튜브(tube)가 설치되는 형상에 따라 수직형 퍼니스(vertical type furnace)와 수평형 퍼니스(horizontal type furnace)가 있다.The furnace has a vertical furnace (horizontal type furnace) and a horizontal furnace (horizontal type furnace) according to the shape of the tube (tube) is installed.

수직형 퍼니스의 경우 퍼니스의 내부에 공급되는 반응가스의 온도를 조절하기 위해 히터(heater)가 설치된다.In the case of the vertical furnace, a heater is installed to control the temperature of the reaction gas supplied into the furnace.

다만, 종래 퍼니스의 경우 퍼니스의 측부에만 히터가 설치되어 퍼니스의 최상부(top)과 최하부(bottom)는 온도가 다른 부분에 비해 낮다. 즉, 퍼니스의 중간부에서 최상부 및 최하부를 따라 온도가 점점 낮아지는 온도 프로파일(profile)을 형성한다.However, in the conventional furnace, the heater is installed only at the side of the furnace, so that the top and bottom of the furnace are lower in temperature than other parts. In other words, a temperature profile is formed in which the temperature gradually decreases along the top and bottom of the middle of the furnace.

퍼니스 내부에는 170 개의 웨이퍼가 탑재되는 다수의 슬롯(slot)이 형성되어 있으나, 최상부 및 최하부의 온도차로 인해 최상부 및 최하부에는 각 10개의 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 탑재하고, 150 개의 웨이퍼에 대하여만 증착 공정 진행이 가능하다.There are a number of slots in the furnace with 170 wafers, but 10 dummy wafers are mounted at the top and bottom of the wafer due to the temperature difference at the top and bottom. The deposition process can proceed.

또한, 수십 Å으로 막을 형성하는 공정에서는 균일성(uniformity)의 문제로 150 개 이하의 웨이퍼에 대해 증착 공정의 진행이 가능하다는 문제점이 있다.In addition, in the process of forming a film with several tens of microwatts, there is a problem that the deposition process can be performed on 150 wafers or less due to the problem of uniformity.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수직형 퍼니스의 최상부 및 최하부의 온도를 보상하여 전 영역에 걸쳐 온도가 균일하게 분포하게 할 수 있는 수직형 퍼니스를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, a vertical furnace which can compensate the temperature of the top and bottom of the vertical furnace to make the temperature uniformly distributed over the entire area. The purpose is to provide.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 수직형 퍼니스는, 내부에는 복수의 웨이퍼가 종방향으로 장착되어 있으며, 내부에 반응가스가 공급되는 프로세스 튜브; 상기 프로세스 튜브의 측부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터; 및 상기 프로세스 튜브의 상부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Vertical furnace of the present invention for achieving the above object, a plurality of wafers are mounted in the longitudinal direction therein, the process tube is supplied with a reaction gas therein; Heaters spaced apart from each other at predetermined intervals on an outer side of the side of the process tube; And heaters spaced apart from each other at predetermined intervals outside the upper portion of the process tube.

본 발명의 또 다른 일측면으로서, 본 발명의 수직형 퍼니스는, 내부에는 복수의 웨이퍼가 종방향으로 장착되어 있으며, 내부에 반응가스가 공급되는 프로세스 튜브; 상기 프로세스 튜브의 측부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터; 및 상기 프로세스 튜브의 하부에 설치되는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As another aspect of the present invention, the vertical furnace of the present invention, a plurality of wafers are mounted in the longitudinal direction therein, the process tube is supplied with a reaction gas therein; Heaters spaced apart from each other at predetermined intervals on an outer side of the side of the process tube; And a heater installed below the process tube.

여기서, 상기 프로세스 튜브의 상부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the heater is characterized in that it further comprises a heater spaced apart at a predetermined interval on the outside of the upper portion of the process tube.

본 발명에 따른 수직형 퍼니스에 의하면, 수직형 퍼니스의 상부, 측부 및 하부에 히터를 설치함으로써 측부에 위치한 히터에 의해 형성되는 퍼니스 내의 온도차를 상부 및 하부에 위치한 히터가 보상할 수 있다.According to the vertical furnace according to the present invention, the heater located at the top and the bottom can compensate for the temperature difference in the furnace formed by the heater located at the side by installing the heater at the top, side and bottom of the vertical furnace.

따라서, 수직형 퍼니스의 전영역에 걸쳐 온도가 균일하게 분포할 수 있다.Thus, the temperature can be uniformly distributed over the entire area of the vertical furnace.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시예Example 1 One

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수직형 확산로는 증착 반응이 진행되는 돔(dome) 형상의 프로세스 튜브(12)가 구비된다.As shown in FIG. 1, the vertical diffusion furnace of the present invention includes a dome-shaped process tube 12 through which a deposition reaction proceeds.

그리고, 상기 프로세스 튜브(12)의 내측에는 웨이퍼 보트(wafer boat, 13)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보트(13)에는 다수의 슬롯(slot, 미도시)이 구비되어 복수개의 웨이퍼가 장착되며, 일반적으로 50 내지 200 개의 웨이퍼가 장착된다.A wafer boat 13 is provided inside the process tube 12. The wafer boat 13 is provided with a plurality of slots (not shown) to mount a plurality of wafers, and generally 50 to 200 wafers.

또한, 프로세스 튜브(12)와 웨이퍼 보트(13) 사이에는 소정의 간격을 이격되어 이너 튜브(inner tube,11)가 구비된다. 이너 튜브(11)의 상부에는 개방되어 증착 반응에 사용되는 반응가스가 웨이퍼로 이동하는 이동 통로의 역할을 하는 반응가스유입부(11a)가 구비된다.In addition, an inner tube 11 is provided between the process tube 12 and the wafer boat 13 at predetermined intervals. The upper portion of the inner tube 11 is provided with a reaction gas inlet portion 11a which is opened and serves as a movement passage through which the reaction gas used for the deposition reaction moves to the wafer.

프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)의 하부 끝단에는 고정 프레임(15)이 구비되어 프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)를 지지한다. 여기서, 가스 공급관(14)이 고정 프레임을 관통하여 구비된다. 가스 공급관(14)은 프로세스 튜브(12)와 이너 튜브(11)의 사이를 통과하여 가스 유입부(11a)의 상부로 연장되어 형성된다. 가스 공급관(14)은 반응가스를 프로세스 튜브(12)의 내부로 공급하는 역할을 한다.The lower end of the process tube 12 and the inner tube 11 is provided with a fixing frame 15 to support the process tube 12 and the inner tube 11. Here, the gas supply pipe 14 is provided through the fixed frame. The gas supply pipe 14 is formed extending through the process tube 12 and the inner tube 11 to the upper portion of the gas inlet (11a). The gas supply pipe 14 serves to supply the reaction gas into the process tube 12.

그리고, 가스 공급관(14)이 형성된 고정 프레임(15)의 타측에는 배기관(19)이 형성된다. 배기관(19)은 프로세스 튜브(12)의 외부로 반응가스를 배출한다.The exhaust pipe 19 is formed on the other side of the fixed frame 15 on which the gas supply pipe 14 is formed. The exhaust pipe 19 discharges the reaction gas to the outside of the process tube 12.

이때, 별도의 콘트롤러(미도시)를 구비하여 웨이퍼에 공급되는 반응가스의 흐름을 일정하게 유지하여, 프로세스 튜브(12)의 내부에 반응가스가 균일한 상태로 분포하게 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to provide a separate controller (not shown) to maintain a constant flow of the reaction gas supplied to the wafer so that the reaction gas is uniformly distributed inside the process tube 12.

고정프레임(15)의 하단에는 시일랩(16)이 구비된다. 시일랩(16)은 프로세스튜브(12)의 기밀을 유지한다.The lower end of the fixing frame 15 is provided with a seal wrap (16). The seal wrap 16 maintains the airtightness of the process tube 12.

웨이퍼 보드(13)의 하단에는 페데스탈(18)이 형성된다.The pedestal 18 is formed at the lower end of the wafer board 13.

그리고, 시일랩(16)을 관통하여 페데스탈(18)의 하단으로 연결되는 승강기(17)는 웨이퍼를 웨이퍼 보트(13)에 로딩/언로딩 할 때, 웨이퍼 보드(13)를 상하로 이동시킨다.Then, the elevator 17 penetrating the seal wrap 16 to the lower end of the pedestal 18 moves the wafer board 13 up and down when loading and unloading the wafer into the wafer boat 13.

프로세스 튜브(12)의 측부의 외측에는 소정의 간격으로 이격되어 히터(20)가 설치된다.The heater 20 is installed on the outside of the side of the process tube 12 at predetermined intervals.

히터(20)는 프로세스 튜브(12)의 내부에 공급되는 반응가스의 온도를 제어한다.The heater 20 controls the temperature of the reaction gas supplied into the process tube 12.

그리고, 프로세스 튜브(12)의 상부의 외측에는 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터(30)가 설치된다.In addition, a heater 30 is installed on the outside of the upper portion of the process tube 12 spaced at a predetermined interval.

프로세스 튜브(12)의 상부에 형성된 히터(30)는 프로세스 튜브(12)의 상부의 온도가 프로세스 튜브(12)의 중간 지역에 비해 낮은 온도를 형성하는 경우 이를 보상하는 역할을 한다.The heater 30 formed on the top of the process tube 12 serves to compensate when the temperature of the top of the process tube 12 forms a lower temperature than the middle region of the process tube 12.

여기서, 프로세스 튜브(12)의 내부에 서멀 커플(thermal couple, 미도시)가 설치되는 것이 바람직하다. 서멀 커플은 서로 다른 두 종류의 금속 또는 반도체를 조합하여 구성된 것으로써, 이러한 금속 또는 반도체 사이의 온도 차이에 의하여 발생되는 전류 신호를 전류 측정기로 전송하고, 전류 측정기에서 측정 환산하여 측정 대상물의 온도를 측정한다. 그리고, 측정 온도를 기준으로 프로세스 튜브(12)의 상부에 설치된 히터(30)를 제어하여, 상부의 온도를 보상하게 된다.Here, it is preferable that a thermal couple (not shown) is installed inside the process tube 12. The thermal couple is composed of a combination of two different metals or semiconductors. The thermal couple transmits a current signal generated by the temperature difference between the metals or semiconductors to a current meter, and converts the measured temperature in the current meter to measure the temperature of the measurement object. Measure Then, the heater 30 installed on the upper portion of the process tube 12 is controlled based on the measured temperature, thereby compensating the upper temperature.

실시예Example 2 2

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a second embodiment of the present invention.

제 2 실시예는 수직형 확산로의 중심에서 하부로 갈수록 온도가 감소하는 온도 프로파일을 보상한다.The second embodiment compensates for a temperature profile in which the temperature decreases from the center to the bottom of the vertical diffusion furnace.

제 2 실시예에서 제 1 실시예와 동일한 도면 부호는 그 구조 및 작용이 제 1 실시예와 동일하다.In the second embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment have the same structure and operation as those in the first embodiment.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수직형 확산로는 증착 반응이 진행되는 돔(dome) 형상의 프로세스 튜브(12)가 구비된다.That is, as shown in Figure 2, the vertical diffusion path of the present invention is provided with a dome-shaped process tube 12 through which the deposition reaction proceeds.

그리고, 상기 프로세스 튜브(12)의 내측에는 웨이퍼 보트(wafer boat, 13)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보트(13)에는 다수의 슬롯(slot, 미도시)이 구비되어 복수개의 웨이퍼가 장착되며, 일반적으로 50 내지 200 개의 웨이퍼가 장착된다.A wafer boat 13 is provided inside the process tube 12. The wafer boat 13 is provided with a plurality of slots (not shown) to mount a plurality of wafers, and generally 50 to 200 wafers.

또한, 프로세스 튜브(12)와 웨이퍼 보트(13) 사이에는 소정의 간격을 이격되어 이너 튜브(inner tube,11)가 구비된다. 이너 튜브(11)의 상부에는 개방되어 증착 반응에 사용되는 반응가스가 웨이퍼로 이동하는 이동 통로의 역할을 하는 반응가스유입부(11a)가 구비된다.In addition, an inner tube 11 is provided between the process tube 12 and the wafer boat 13 at predetermined intervals. The upper portion of the inner tube 11 is provided with a reaction gas inlet portion 11a which is opened and serves as a movement passage through which the reaction gas used for the deposition reaction moves to the wafer.

프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)의 하부 끝단에는 고정 프레임(15)이 구비되어 프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)를 지지한다. 여기서, 가스 공급관(14)이 고정 프레임을 관통하여 구비된다. 가스 공급관(14)은 프로세스 튜브(12)와 이 너 튜브(11)의 사이를 통과하여 가스 유입부(11a)의 상부로 연장되어 형성된다. 가스 공급관(14)은 반응가스를 프로세스 튜브(12)의 내부로 공급하는 역할을 한다.The lower end of the process tube 12 and the inner tube 11 is provided with a fixing frame 15 to support the process tube 12 and the inner tube 11. Here, the gas supply pipe 14 is provided through the fixed frame. The gas supply pipe 14 is formed to extend between the process tube 12 and the inner tube 11 to the upper portion of the gas inlet (11a). The gas supply pipe 14 serves to supply the reaction gas into the process tube 12.

그리고, 가스 공급관(14)이 형성된 고정 프레임(15)의 타측에는 배기관(19)이 형성된다. 배기관(19)은 프로세스 튜브(12)의 외부로 반응가스를 배출한다.The exhaust pipe 19 is formed on the other side of the fixed frame 15 on which the gas supply pipe 14 is formed. The exhaust pipe 19 discharges the reaction gas to the outside of the process tube 12.

이때, 별도의 콘트롤러(미도시)를 구비하여 웨이퍼에 공급되는 반응가스의 흐름을 일정하게 유지하여, 프로세스 튜브(12)의 내부에 반응가스가 균일한 상태로 분포하게 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to provide a separate controller (not shown) to maintain a constant flow of the reaction gas supplied to the wafer so that the reaction gas is uniformly distributed inside the process tube 12.

고정프레임(15)의 하단에는 시일랩(16)이 구비된다. 시일랩(16)은 프로세스튜브(12)의 기밀을 유지한다.The lower end of the fixing frame 15 is provided with a seal wrap (16). The seal wrap 16 maintains the airtightness of the process tube 12.

웨이퍼 보드(13)의 하단에는 페데스탈(18)이 형성된다.The pedestal 18 is formed at the lower end of the wafer board 13.

그리고, 시일랩(16)을 관통하여 페데스탈(18)의 하단으로 연결되는 승강기(17)는 웨이퍼를 웨이퍼 보트(13)에 로딩/언로딩 할 때, 웨이퍼 보드(13)를 상하로 이동시킨다.Then, the elevator 17 penetrating the seal wrap 16 to the lower end of the pedestal 18 moves the wafer board 13 up and down when loading and unloading the wafer into the wafer boat 13.

프로세스 튜브(12)의 측부의 외측에는 소정의 간격으로 이격되어 히터(20)가 설치된다.The heater 20 is installed on the outside of the side of the process tube 12 at predetermined intervals.

히터(20)는 프로세스 튜브(12)의 내부에 공급되는 반응가스의 온도를 제어한다.The heater 20 controls the temperature of the reaction gas supplied into the process tube 12.

그리고, 프로세스 튜브(12)의 하부에 히터(40)가 설치된다. 하부에 설치된 히터는 프로세스 튜브(12)의 중심에서 하부로 갈수록 온도가 낮아지는 온도 프로파일을 보상하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 히터(40)는 시일랩의 상부면에서 페데스탈(18)을 사이에 두고 형성될 수 있다.And the heater 40 is installed in the lower part of the process tube 12. The heater installed at the bottom serves to compensate for a temperature profile in which the temperature decreases from the center of the process tube 12 to the bottom. As shown in FIG. 2, the heater 40 may be formed with the pedestal 18 therebetween at the upper surface of the seal wrap.

여기서, 프로세스 튜브(12)의 내부에 서멀 커플(thermal couple, 미도시)가 설치되는 것이 바람직하다. 서멀 커플은 서로 다른 두 종류의 금속 또는 반도체를 조합하여 구성된 것으로써, 이러한 금속 또는 반도체 사이의 온도 차이에 의하여 발생되는 전류 신호를 전류 측정기로 전송하고, 전류 측정기에서 측정 환산하여 측정 대상물의 온도를 측정한다. 그리고, 측정 온도를 기준으로 프로세스 튜브(12)의 하부에 설치된 히터(40)를 제어하여, 하부의 온도를 보상하게 된다.Here, it is preferable that a thermal couple (not shown) is installed inside the process tube 12. The thermal couple is composed of a combination of two different metals or semiconductors. The thermal couple transmits a current signal generated by the temperature difference between the metals or semiconductors to a current meter, and converts the measured temperature in the current meter to measure the temperature of the measurement object. Measure Then, the heater 40 installed in the lower part of the process tube 12 is controlled based on the measured temperature, thereby compensating the lower temperature.

실시예Example 3 3

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a third embodiment of the present invention.

제 3 실시예는 수직형 확산로의 중심에서 상부로 갈수록 온도가 감소하는 온도 프로파일을 보상한다. 이와 동시에 수직형 확산로의 중심에서 하부로 갈수록 온도가 감소하는 온도 프로파일을 보상한다.The third embodiment compensates for a temperature profile in which the temperature decreases from the center of the vertical diffusion furnace to the top. At the same time, it compensates for the temperature profile where the temperature decreases from the center to the bottom of the vertical diffusion furnace.

제 3 실시예에서 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 도면 부호는 그 구조 및 작용이 제 1 및 제 2 실시예와 동일하다.In the third embodiment, the same reference numerals as those of the first and second embodiments have the same structure and operation as those of the first and second embodiments.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수직형 확산로는 증착 반응이 진행되는 돔(dome) 형상의 프로세스 튜브(12)가 구비된다.That is, as shown in FIG. 3, the vertical diffusion path of the present invention includes a dome-shaped process tube 12 through which a deposition reaction proceeds.

그리고, 상기 프로세스 튜브(12)의 내측에는 웨이퍼 보트(wafer boat, 13)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보트(13)에는 다수의 슬롯(slot, 미도시)이 구비되어 복수개의 웨이퍼가 장착되며, 일반적으로 50 내지 200 개의 웨이퍼가 장착된다.A wafer boat 13 is provided inside the process tube 12. The wafer boat 13 is provided with a plurality of slots (not shown) to mount a plurality of wafers, and generally 50 to 200 wafers.

또한, 프로세스 튜브(12)와 웨이퍼 보트(13) 사이에는 소정의 간격을 이격되어 이너 튜브(inner tube,11)가 구비된다. 이너 튜브(11)의 상부에는 개방되어 증착 반응에 사용되는 반응가스가 웨이퍼로 이동하는 이동 통로의 역할을 하는 반응가스유입부(11a)가 구비된다.In addition, an inner tube 11 is provided between the process tube 12 and the wafer boat 13 at predetermined intervals. The upper portion of the inner tube 11 is provided with a reaction gas inlet portion 11a which is opened and serves as a movement passage through which the reaction gas used for the deposition reaction moves to the wafer.

프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)의 하부 끝단에는 고정 프레임(15)이 구비되어 프로세스 튜브(12) 및 이너 튜브(11)를 지지한다. 여기서, 가스 공급관(14)이 고정 프레임을 관통하여 구비된다. 가스 공급관(14)은 프로세스 튜브(12)와 이너 튜브(11)의 사이를 통과하여 가스 유입부(11a)의 상부로 연장되어 형성된다. 가스 공급관(14)은 반응가스를 프로세스 튜브(12)의 내부로 공급하는 역할을 한다.The lower end of the process tube 12 and the inner tube 11 is provided with a fixing frame 15 to support the process tube 12 and the inner tube 11. Here, the gas supply pipe 14 is provided through the fixed frame. The gas supply pipe 14 is formed extending through the process tube 12 and the inner tube 11 to the upper portion of the gas inlet (11a). The gas supply pipe 14 serves to supply the reaction gas into the process tube 12.

그리고, 가스 공급관(14)이 형성된 고정 프레임(15)의 타측에는 배기관(19)이 형성된다. 배기관(19)은 프로세스 튜브(12)의 외부로 반응가스를 배출한다.The exhaust pipe 19 is formed on the other side of the fixed frame 15 on which the gas supply pipe 14 is formed. The exhaust pipe 19 discharges the reaction gas to the outside of the process tube 12.

이때, 별도의 콘트롤러(미도시)를 구비하여 웨이퍼에 공급되는 반응가스의 흐름을 일정하게 유지하여, 프로세스 튜브(12)의 내부에 반응가스가 균일한 상태로 분포하게 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to provide a separate controller (not shown) to maintain a constant flow of the reaction gas supplied to the wafer so that the reaction gas is uniformly distributed inside the process tube 12.

고정프레임(15)의 하단에는 시일랩(16)이 구비된다. 시일랩(16)은 프로세스튜브(12)의 기밀을 유지한다.The lower end of the fixing frame 15 is provided with a seal wrap (16). The seal wrap 16 maintains the airtightness of the process tube 12.

웨이퍼 보드(13)의 하단에는 페데스탈(18)이 형성된다.The pedestal 18 is formed at the lower end of the wafer board 13.

그리고, 시일랩(16)을 관통하여 페데스탈(18)의 하단으로 연결되는 승강기(17)는 웨이퍼를 웨이퍼 보트(13)에 로딩/언로딩 할 때, 웨이퍼 보드(13)를 상하로 이동시킨다.Then, the elevator 17 penetrating the seal wrap 16 to the lower end of the pedestal 18 moves the wafer board 13 up and down when loading and unloading the wafer into the wafer boat 13.

프로세스 튜브(12)의 측부의 외측에는 소정의 간격으로 이격되어 히터(20)가 설치된다.The heater 20 is installed on the outside of the side of the process tube 12 at predetermined intervals.

히터(20)는 프로세스 튜브(12)의 내부에 공급되는 반응가스의 온도를 제어한다.The heater 20 controls the temperature of the reaction gas supplied into the process tube 12.

그리고, 프로세스 튜브(12)의 상부의 외측에는 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터(30)가 설치된다.In addition, a heater 30 is installed on the outside of the upper portion of the process tube 12 spaced at a predetermined interval.

프로세스 튜브(12)의 상부에 형성된 히터(30)는 프로세스 튜브(12)의 상부의 온도가 프로세스 튜브(12)의 중간 지역에 비해 낮은 온도를 형성하는 경우 이를 보상하는 역할을 한다.The heater 30 formed on the top of the process tube 12 serves to compensate when the temperature of the top of the process tube 12 forms a lower temperature than the middle region of the process tube 12.

이와 더불어, 프로세스 튜브(12)의 하부에 히터(40)가 설치된다. 하부에 설치된 히터는 프로세스 튜브(12)의 중심에서 하부로 갈수록 온도가 낮아지는 온도 프로파일을 보상하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 히터(40)는 시일랩의 상부면에서 페데스탈(18)을 사이에 두고 형성될 수 있다.In addition, the heater 40 is installed under the process tube 12. The heater installed at the bottom serves to compensate for a temperature profile in which the temperature decreases from the center of the process tube 12 to the bottom. As shown in FIG. 2, the heater 40 may be formed with the pedestal 18 therebetween at the upper surface of the seal wrap.

여기서, 프로세스 튜브(12)의 내부에 서멀 커플(thermal couple, 미도시)가 설치되는 것이 바람직하다. 서멀 커플은 서로 다른 두 종류의 금속 또는 반도체를 조합하여 구성된 것으로써, 이러한 금속 또는 반도체 사이의 온도 차이에 의하여 발생되는 전류 신호를 전류 측정기로 전송하고, 전류 측정기에서 측정 환산하여 측 정 대상물의 온도를 측정한다. 그리고, 측정 온도를 기준으로 프로세스 튜브(12)의 하부에 설치된 히터(40)를 제어하여, 하부의 온도를 보상하게 된다.Here, it is preferable that a thermal couple (not shown) is installed inside the process tube 12. The thermal couple is composed of a combination of two different metals or semiconductors, and transmits a current signal generated by the temperature difference between the metals or semiconductors to a current meter, and converts the measured current in the current meter to measure the temperature of the measurement object. Measure Then, the heater 40 installed in the lower part of the process tube 12 is controlled based on the measured temperature, thereby compensating the lower temperature.

즉, 프로세스 튜브(12)의 상부 및 하부에 히터(30, 40)를 구비함으로써, 프로세스 튜브(12)의 상부 및 하부에서 형성되는 온도 프로파일을 동시에 보상할 수 있다.That is, by providing heaters 30 and 40 at the top and bottom of the process tube 12, it is possible to simultaneously compensate for the temperature profile formed at the top and bottom of the process tube 12.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변경되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. will be.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도,1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도,2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a second embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수직형 확산로의 구조를 설명하기 위한 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a vertical diffusion path according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11 : 이너 튜브11: inner tube

11a : 반응가수유입부11a: reaction singer inlet

12 : 프로세스 튜브12: process tube

13 : 웨이퍼 보트13: wafer boat

14 : 가스 공급관14 gas supply pipe

15 : 고정 프레임15: fixed frame

16 : 시일랩16: seal wrap

17 : 승강기17: lift

18 : 페데스탈18: pedestal

19 : 배기관19: exhaust pipe

20, 30, 40 : 히터20, 30, 40: heater

Claims (3)

내부에는 복수의 웨이퍼가 종방향으로 장착되어 있으며, 내부에 반응가스가 공급되는 프로세스 튜브;A process tube in which a plurality of wafers are mounted in a longitudinal direction and supplied with a reaction gas therein; 상기 프로세스 튜브의 측부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터; 및Heaters spaced apart from each other at predetermined intervals on an outer side of the side of the process tube; And 상기 프로세스 튜브의 상부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터;Heaters spaced apart from each other at predetermined intervals outside the upper portion of the process tube; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 퍼니스.Vertical furnace characterized in that it comprises a. 내부에는 복수의 웨이퍼가 종방향으로 장착되어 있으며, 내부에 반응가스가 공급되는 프로세스 튜브;A process tube in which a plurality of wafers are mounted in a longitudinal direction and supplied with a reaction gas therein; 상기 프로세스 튜브의 측부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터; 및Heaters spaced apart from each other at predetermined intervals on an outer side of the side of the process tube; And 상기 프로세스 튜브의 하부에 설치되는 히터;A heater installed under the process tube; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 퍼니스.Vertical furnace characterized in that it comprises a. 제 2 항에 있어서, 상기 프로세스 튜브의 상부의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 설치되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 퍼니스.The vertical furnace of claim 2, further comprising heaters spaced apart from each other at predetermined intervals on an outer side of the upper portion of the process tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102969220A (en) * 2011-09-02 2013-03-13 上海华虹Nec电子有限公司 Technical processing method through furnace tube
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