KR20170007611A - 퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법 - Google Patents

퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것으로, 청정실 내에 설치되고, 박막 형성 공정을 수행하는 공정 챔버를 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법에 있어서, 박막 형성 공정이 수행된 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것 및 상기 공정 챔버 내에 공급된 상기 청정실의 공기를 이용하여 상기 공정 챔버의 내부를 열처리하는 것을 포함하고, 상기 박막 형성 공정의 수행에 의해 상기 공정 챔버 내부 표면에 염소를 함유한 부착물이 형성되되, 상기 부착물의 염소는 상기 열처리를 통해 제거되는 퍼니스형 반도체 장치이 세정 방법을 제공한다.

Description

퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법{Semiconductor apparatus of furnace type, cleaning method of the same, and method of forming thin film using the same}
본 발명은 박막 형성 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것으로, 상세하게는 퍼니스형 반도체 장치, 이의 세정 방법 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 소자의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼 상에 증착 공정, 확산 공정, 사진 및 식각 공정 등을 수행하여 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.
반도체 소자의 제조 과정에서, 저압 화학 기상 증착 공정 및 열처리 공정은 통상적으로 종형의 퍼니스 내에서 이루어진다. 구체적으로, 퍼니스형 반도체 장치는 가열 부재가 구비되고, 가열 부재 내부에 석영으로 이루어지는 공정 튜브로 구성된다. 또한, 공정 튜브 내에는 웨이퍼들을 적재하기 위한 보트가 구비되며, 보트에 적재된 다수매의 웨이퍼는 한꺼번에 공정 공간, 즉 공정 챔버에 투입되어 증착 또는 열처리 공정이 수행된다.
퍼니스형 반도체 장치를 사용하여 증착 공정을 수행하는 경우, 반응 생성물 또는 반응 부생성물이 퍼니스형 반도체 장치의 내부 표면에 막질 형태로 형성되어 파티클(particle)의 소스가 될 수 있다. 이와 같은 파티클은 반도체 소자의 수율의 저해 요소가 되며, 설비의 효율을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 퍼니스형 반도체 장치 내부의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 퍼니스형 반도체 장치 및 이의 세정 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 파티클 불량이 개선된 박막의 형성 방법을 제공하는 데 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법은 청정실 내에 설치되고, 기판 상에 박막 형성 공정을 수행하는 공정 챔버를 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법에 있어서, 박막 형성 공정이 수행된 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것; 및 상기 공정 챔버 내에 공급된 상기 청정실의 공기를 이용하여 상기 공정 챔버의 내부를 열처리하는 것을 포함하고, 상기 박막 형성 공정에 의해 상기 공정 챔버 내부 표면에 염소를 함유한 부착물이 형성되되, 상기 부착물의 염소는 상기 열처리를 통해 제거된다.
일 실시예에 따르면, 상기 청정실 내의 공기는 수분(H2O)을 포함하되, 상기 염소는 상기 수분과의 반응을 통해 기화된 염화 수소로 형성되어 상기 부착물로부터 탈리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기화된 염화 수소를 상기 공정 챔버의 외부로 배기시키는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것은, 상기 공정 챔버에 연결된 제1 세정 가스 공급관을 이용하는 것을 포함하되, 상기 제1 세정 가스 공급관의 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 그의 타단은 상기 청정실 내에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 세정 가스 공급관을 이용하는 것은, 상기 제1 세정 가스 공급관에 연결된 공기 흡입 장치를 이용하여 상기 청정실 내의 공기를 흡입하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버에 연결된 제2 세정 가스 공급부를 이용하여 수소 및 산소를 함유한 가스를 상기 공정 챔버 내로 공급하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수소 및 산소를 함유한 가스는 상기 공정 챔버 내로 공급되어 수증기로 형성되고, 상기 염소는 상기 수증기와의 반응을 통해 기화된 염화 수소로 형성되어 상기 부착물로부터 탈리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 세정 가스 공급부는 상기 수소 및 산소를 함유한 가스를 저장하는 세정 가스 탱크, 및 상기 세정 가스 탱크와 상기 공정 챔버를 연결하는 제2 세정 가스 공급관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버에 연결된 제2 세정 가스 공급부를 이용하여 수분을 함유한 공기를 상기 공정 챔버 내로 공급하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 열처리는 500 내지 800℃의 온도 및 3 내지 10Torr의 압력 하에 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 퍼니스형 반도체 장치는: 상기 공정 챔버 아래에 배치되고, 상기 청정실 내의 공기를 흡입하여 그의 내부를 퍼지시키도록 구성되는 로드락 챔버; 및 상기 박막 형성 공정의 수행 시 기판을 적재하고, 상기 공정 챔버 및 상기 로드락 챔버 사이를 상하로 수직 이동하도록 구성되는 보트를 더 포함하되, 상기 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것은, 상기 청정실의 공기를 흡입하여 상기 로드락 챔버의 내부를 퍼키시키는 것; 및 상기 로드락 챔버의 퍼지 동안, 상기 보트를 상기 공정 챔버 및 상기 로드락 챔버 사이에서 상하로 수직 이동시켜, 상기 로드락 챔버에 흡입된 상기 청정실의 공기를 상기 공정 챔버 내로 유입시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 퍼니스형 반도체 장치는 상기 공정 챔버와 상기 로드락 챔버 사이에 상기 보트가 수직 이동하는 통로를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함하되, 상기 로드락 챔버의 퍼지 동안, 상기 개폐 부재는 개방될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 열처리는 500 내지 600℃의 온도 및 상압 분위기에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 부착물은 염소를 함유한 실리콘 산화막일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 박막 형성 공정은 염소를 함유한 실리콘 전구체 및 산소를 함유한 가스를 이용하여 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 염소를 함유한 실리콘 전구체는 디클로로실란(Di-ChloroSilane) 또는 헥사클로로다이실란(Hexa-chlorodisilane)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버 내로 공급되는 상기 청정실의 공기의 유량은 5 내지 20 l/min일 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치는 청정실 내에 설치되는 퍼니스형 반도체 장치에 있어서, 공정이 수행되는 공간을 제공하며, 공정 수행시 가열 부재에 의해 공정 온도로 가열되는 공정 챔버; 공정 수행 시 상기 공정 챔버 내에 위치되며, 기판을 지지하는 보트; 상기 공정 챔버 아래에 배치되며, 상기 보트로 상기 기판의 로딩이 이루어지는 공간을 제공하는 로드락 챔버; 상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급부; 및 상기 공정 챔버 내로 상기 청정실의 공기를 공급하도록 구성되는 제1 세정 가스 공급부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 세정 가스 공급부는 상기 공정 챔버의 내부와 상기 청정실의 내부를 연통시키는 제1 세정 가스 공급관을 포함하되, 상기 제1 세정 가스 공급관의 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 그의 타단은 상기 청정실 내에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 세정 가스 공급부는, 상기 제1 세정 가스 공급관에 연결되어 상기 청정실의 공기를 흡입시키는 공기 흡입 장치; 및 상기 제1 세정 가스 공급관에 구비되어 상기 흡입되는 공기의 유량을 조절하는 제1 세정 가스 밸브를 더 포함하되, 상기 공기 흡입 장치는 상기 청정실 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버 내로, 수소 및 산소를 함유한 가스 또는 수분을 함유한 공기를 공급하는 제2 세정 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 세정 가스 공급부는: 상기 수소 및 산소를 함유한 가스 또는 상기 수분을 함유한 공기를 저장하는 세정 가스 탱크; 상기 세정 가스 탱크와 상기 공정 챔버를 연결하는 제2 세정 가스 공급관; 및 상기 제2 세정 가스 공급관에 구비되는 제2 세정 가스 밸브를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버에 연결되어 상기 공정 챔버 내로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버와 상기 로드락 챔버 사이에 배치되어 상기 보트가 이동되는 통로를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 공정 챔버 및 상기 로드락 챔버를 둘러싸고, 그의 내부에 상기 청정실의 공기가 순환되도록 구성되는 하우징을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 로드락 챔버는: 상기 하우징 내부에서 순환되는 상기 청정실 내의 공기를 흡입하도록 구성된 팬; 및 상기 팬을 통과하는 상기 청정실 내의 공기를 여과하는 필터를 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 방법은 상술한 퍼니스형 반도체 장비를 이용하여 기판 상에 박막을 형성하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 상에 박막을 형성하는 것은, 염소를 함유한 실리콘 전구체 및 산소 함유 가스를 공정 가스로 이용하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 청정실 내의 공기를 세정 가스로 이용함에 따라, 공기 중의 수분과의 화학반응 통해 공정 챔버의 내부 표면에 형성된 부착물의 염소를 용이하게 제거할 수 있다. 그 결과, 부착물의 결합력이 강화되어, 부착물로부터 박리되어 형성되는 파티클이 감소될 수 있다. 더하여, 이와 같은 세정 방법이 수행된 퍼니스형 반도체 장치에서 박막 형성 공정을 수행함에 따라, 박막의 파티클 불량이 개선되어, 반도체 소자의 수율이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 퍼니스형 반도체 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 보트의 상하 이동에 의해 로드락 챔버 내의 공기가 공정 챔버로 유입되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다.
도 5는 도 4의 퍼니스형 반도체 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다.
도 7은 도 6의 퍼니스형 반도체 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9a 및 도 9b는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 전 후에 따른 부착물의 화학 결합관계를 나타내는 도면들이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10)를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다. 도 2는 도 1의 퍼니스형 반도체 장치(10)의 공정 챔버(200)를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 보트(400)의 상하 이동에 의해 로드락 챔버(300) 내의 공기가 공정 챔버(200)로 유입되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비는 청정실(1) 및 청정실(1) 내에 설치되는 반도체 공정 장치를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 반도체 공정 장치로서 퍼니스형 반도체 장치(10)를 사용한다. 퍼니스형 반도체 장치(10)는 웨이퍼(W)와 같은 기판 상에 저압 화학 기상 증착 공정 및/또는 열처리 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 퍼니스형 반도체 장치(10)는 반도체 소자의 제조 공정 중 모스 트랜지스터의 게이트 유전막을 형성하는데 이용될 수 있다. 다른 예로, 퍼니스형 반도체 장치(10)는 모스 트랜지스터의 게이트 전극에 불순물을 주입시키기 위한 열처리 공정에 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 퍼니스형 반도체 장치(10)는 박막 형성 및/또는 열처리를 위한 다양한 공정에 적용될 수 있다.
청정실(1)은 웨이퍼 표면의 오염을 방지하기 위해 청정한 공기가 순환하는 청정 공간을 제공한다. 예컨대, 청정실(1)의 천장에는 에어 필터(F)가 설치되어, 에어 필터(F)에서 여과된 공기가 퍼니스형 반도체 장치(10)의 주변으로 흘러 들어갈 수 있다. 에어 필터(F)로의 공기의 송풍은 에어 필터(F)의 상부에 부착된 송풍기(미도시)에 의해 이루어질 수 있다. 청정실(1)의 공기는 마루 또는 측벽에 마련된 리턴 통로로 유도되어, 그의 온도 및 습도가 조정될 수 있다. 일 예로, 청정실(1)은 22 내지 25 ℃의 온도와 45 내지 55%의 습도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 청정실(1) 내의 공기는 수분을 포함할 수 있다. 이 후, 공기는 천장 뒤의 플리넘 챔버(미도시)에 되돌아가 다시 에어 필터(F)에서 먼지를 제거하여 청정실(1) 내로 공급될 수 있다.
청정실(1) 내에 설치된 퍼니스형 반도체 장치(10)는 주변 환경 및 오염의 영향이 최소화된 안정적인 공간에서 반도체 공정을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10)는 하우징(100), 공정 챔버(200), 로드락 챔버(300), 및 보트(400)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 패널(예를 들어, 스틸 패널)로 이루어져, 공정 챔버(200) 및 로드락 챔버(300)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 하우징(100)은 그의 내부에 공정 챔버(200)가 제공되는 상부 공간과 로드락 챔버(300)가 제공되는 하부 공간을 제공할 수 있다. 하우징(100)의 상부 공간과 하부 공간은 서로 연결되지 않는 별개의 공간으로 구획될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징(100)의 상부면에 공기 흡입구(110)가 마련되어, 청정실(1)의 공기가 하우징(100) 내의 공기 순환로(130)로 유입될 수 있다. 공기 순환로(130)에는 공기의 흐름을 제어하기 위한 댐퍼들(140)이 설치될 수 있다. 공기 순환로(130)로 유입된 공기는 배기 덕트(3)를 통해 하우징(100)의 외부로 배기될 수 있다. 배기 덕트(3)는 하우징(100)의 상부 측벽에 형성된 공기 배출구(120)에 연결될 수 있다. 배기 덕트(3)는 청정실(1)의 천장부까지 상승되어 천장부를 통해 팹(Fabrication facility, Fab) 내의 배기로(미도시)에 접속될 수 있다. 배기 덕트(3)에는 배기 수단인 배기 팬(5)이 설치될 수 있다.
공정 챔버(200)는 웨이퍼들(W)에 대해 반도체 제조 공정(예를 들어, 저압 화학 기상 증착 공정)을 수행하는 공간을 제공할 수 있다. 보트(400)는 공정 수행시 웨이퍼들(W)을 지지할 수 있다. 로드락 챔버(300)는 공정 챔버(200)의 아래에 배치될 수 있다. 보트(400)가 로드락 챔버(300)에 위치된 상태에서, 웨이퍼들(W)은 이송로봇(미도시)에 의해 보트(400)로 로딩되고, 보트(400)로부터 언로딩될 수 있다. 이송로봇은 로드락 챔버(300)의 외부에 위치되며, 로드락 챔버(300)의 일측벽에는 이송로봇의 아암이 유출입되는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. 보트(400)는 승강 부재(미도시)에 의해 공정 챔버(200)와 로드락 챔버(300) 사이를 상하로 수직 이동할 수 있다. 로드락 챔버(300)와 공정 챔버(200) 사이에는 보트(400)가 이동되는 통로를 개폐하는 개폐 부재(150)가 설치될 수 있다. 보트(400)에 웨이퍼들(W)의 적재가 완료되면, 보트(400)는 로드락 챔버(300)로부터 공정 챔버(200)로 이동될 수 있다.
로드락 챔버(300) 내에 팬(310)이 마련될 수 있다. 팬(310)은 로드락 챔버(300)의 퍼지 작업을 수행하는데 이용될 수 있다. 즉, 팬(310)은 로드락 챔버(300) 내의 공기를 순환시킬 수 있다. 상세하게, 공기 순환로(130)로 유입된 공기는 팬(310)에 의해 로드락 챔버(300) 내로 흡입될 수 있다. 이 후, 로드락 챔버(300) 내에서 흡입된 공기는 다시 공기 순환로(130)로 배출되어 배기 덕트(3)에 마련된 배기 팬(5)에 의해 하우징(100) 밖으로 배기될 수 있다. 팬(310)의 전면에는 필터(320)가 제공되어 로드락 챔버(300)로 흡입되는 공기를 여과할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 로드락 챔버(300)의 퍼지 동안, 개폐 부재(150)를 개방시킨 후, 보트(400)를 로드락 챔버(300)와 공정 챔버(200) 사이에서 상하로 수직 이동시키는 것을 반복하면, 로드락 챔버(300) 내로 흡입된 공기가 공정 챔버(200)의 내부로 유입될 수 있다. 이와 같은 방식으로 공정 챔버(200)의 내부로 유입된 공기는 퍼니스형 반도체 장치(10)를 세정하는데 이용될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.
보트(400)는 상부판(410), 하부판(420), 및 수직 지지대들(415)을 포함할 수 있다. 상부판(410)과 하부판(420)은 원판 형상을 가지며, 상하로 서로 대향 되도록 배치될 수 있다. 상부판(410)과 하부판(420) 사이에는 복수의 수직 지지대들(415)이 결합될 수 있다. 일 예로, 수직 지지대(415)는 3 내지 4개가 제공되며, 각각의 수직 지지대(415)는 상하 방향으로 길게 제공된 로드 형상을 가질 수 있다. 각각의 수직 지지대(415)에는 웨이퍼(W)의 가장자리 일부가 놓이는 슬롯들(미도시)이 설치될 수 있다. 예컨대, 각 수직 지지대(415)에는 대략 25 내지 50개의 슬롯들이 제공되어, 25매 내지 50매의 웨이퍼들(W)이 동시에 보트(400)에 적재될 수 있다. 보트(400)는 보트 지지부(430)에 의해 지지되며, 보트 지지부(430) 내에는 방열판들(440)이 수평방향으로 삽입될 수 있다. 방열판들(440)은 석영을 재질로 하며, 공정 가스가 보트(400)의 주변으로 고르게 퍼져 균일하게 공급되도록 하고, 공정 챔버(200) 내에서 열이 하부로 전달되어 열손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 보트 지지부(430)의 아래에는 보트(400)를 상하로 이동하고 이를 회전시키는 보트 구동부(미도시)가 결합될 수 있다.
공정 챔버(200)는 공정 튜브(process tube)(210), 플랜지(flange)(220), 및 가열 부재(heating member)(230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 공정 튜브(process tube)(210)는 내부 튜브(inner tube, 202)와, 내부 튜브(202)를 감싸는 외부 튜브(outer tube, 204)를 포함할 수 있다. 내부 및 외부 튜브들(202, 204)은 석영으로 이루어져 있으며, 외부 튜브(204) 내부에 소정 거리 이격되어 내부 튜브(202)가 구비될 수 있다. 외부 튜브(204)는 하부가 개방된 실린더 형상을 가지며, 개방된 하부는 플랜지(220)의 상부와 연통될 수 있다. 내부 튜브(202)는 상부 및 하부가 개방된 실린더 형상을 가지며, 내부에 보트(400)를 수용할 수 있다. 공정 진행시 보트(400)는 내부 튜브(202) 내의 공간에 위치된다.
플랜지(220)는 로드락 챔버(300)의 상부면에 배치될 수 있다. 플랜지(220)의 중앙에는 통공이 형성되며, 하부는 개방된다. 플랜지(220) 하부에 상술한 개폐 부재(150)가 구비될 수 있다. 개폐 부재(150)를 이용하여 플랜지(220)의 하부를 폐쇄함으로써 외부 공기의 유입이 차단되어 공정 튜브(210)가 밀폐될 수 있다. 밀폐된 공간에서 반도체 제조 공정 즉, 저압 화학 기상 증착 공정이 수행될 수 있다. 플랜지(220)의 상단부에는 외부 튜브(204)를 지지하는 지지부(222)가 배치되며, 내측벽에는 내부 튜브(202)를 지지하는 원반형의 받침대(224)가 안쪽으로 돌출될 수 있다. 또한, 플랜지(220)의 일측에는 공정 가스 공급관(244)과 연결된 공정 가스 주입포트(242)가 제공될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 공정 가스는 분사 노즐(미도시)를 통해 내부 튜브(202)의 내측으로 유입되어 보트(400)에 로딩된 웨이퍼들(W) 상에 공급될 수 있다. 분사 노즐은 공정 가스 공급관(244)과 연결되는 수평부, 및 수평부로부터 수직 방향으로 연장되어 내측 튜브의 내측으로 삽입되는 수직부를 포함할 수 있다. 수직부는 내부 튜브(202) 내에 위치된 보트(400)의 최상단에 적재된 웨이퍼(W)와 인접한 위치 또는 이보다 높은 위치까지 길게 연장될 수 있다. 수직부에는 그 길이방향을 따라 복수의 분사구들이 형성될 수 있다. 공정 가스는 복수의 분사구들을 통해 웨이퍼들(W) 상으로 분사될 수 있다. 공정 가스 주입포트(242)는 웨이퍼(W)에 증착하고자 하는 막의 종류에 따라 복수 개로 제공될 수 있다. 플랜지(220)의 타측에는 퍼지 가스 공급관(254)과 연결되는 퍼지 가스 주입포트(252)가 제공될 수 있다. 퍼지 가스는 공정 챔버(200) 내의 반응 부산물 및 잔류 가스를 제거할 수 있다. 퍼지 가스로는 질소 가스가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 퍼지 가스 주입포트(252)가 플랜지(220)의 타측에 형성된 것으로 도시하였으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 퍼지 가스 주입포트(252)는 플랜지(220)의 일측에 제공될 수도 있다. 퍼지 가스 주입포트(252)의 위에 배기 포트(262)가 형성될 수 있다. 배기 포트(262)에는 공정 진행시 저압분위기를 형성하고 공정 부산물들을 배기하기 위한 배기관(264)이 연결될 수 있다.
공정 튜브(210)의 측벽 외측에는 공정 진행시 공정 튜브(210) 내부를 공정온도로 가열하는 가열 부재(230)가 설치될 수 있다. 가열 부재(230)는 외부 튜브(204)와 이격되어 외부 튜브(204)를 감싸도록 배치될 수 있다. 가열 부재(230)는 일 예로, 공정 튜브(210)를 감싸는 열선을 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
공정 가스 공급부(240)는 플랜지(220)의 일 측에 연결되어, 공정 챔버(200)와 연통될 수 있다. 공정 가스 공급부(240)는 공정 가스를 저장하는 공정 가스 탱크(248), 공정 가스 탱크(248) 및 공정 가스 주입포트(242)를 연결하는 공정 가스 공급관(244)과, 공정 가스 공급관(244)중에 구비되어 공정 가스의 유량을 조절하기 위한 공정 가스 밸브(246)를 포함할 수 있다. 공정 가스 탱크(248)는 팹(Fabrication facility, Fab)의 외부에 배치될 수 있다. 공정 가스 탱크(248) 내 저장된 공정 가스는 실리콘 산화막의 형성을 위한 공정 가스를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 공정 가스는 염소를 함유한 실리콘 전구체 및 산소 함유 가스를 포함할 수 있다. 염소를 함유한 실리콘 전구체는 일 예로, 디클로로실란(Di-ChloroSilane, DCS) 또는 헥사클로로다이실란(Hexa-chlorodisilane, HCD)을 포함할 수 있다. 산소 함유 가스는 일 예로, 산소(O2), 오존(O3) 또는 아산화질소(N2O)를 포함할 수 있다.
퍼지 가스 공급부(250)는 플랜지(220)의 타 측에 연결되어, 공정 챔버(200)와 연통될 수 있다. 퍼지 가스 공급부(250)는 불활성 가스를 저장하는 퍼지 가스 탱크(258), 퍼지 가스 탱크(258) 및 퍼지 가스 주입포트(252)를 연결하는 퍼지 가스 공급관(254)과, 퍼지 가스 공급관(254) 중에 구비되어 불활성 가스의 유량을 조절하기 위한 퍼지 가스 밸브(256)를 포함할 수 있다. 퍼지 가스 탱크(258) 내 저장된 불활성 가스는 일 예로, 질소 가스(N2), 아르곤 가스(Ar) 또는 수소 가스(H2)를 포함할 수 있다.
진공 배기부(260)는 플랜지(220)의 타 측에 연결되어, 공정 챔버(200)와 연통될 수 있다. 진공 배기부(260)는 공정 챔버(200)로부터 미공정 가스 또는 부산물 가스를 배출시키고, 공정 챔버(200) 내부를 원하는 압력 상태로 형성하기 위한 진공 펌프(268), 진공 펌프(268) 및 배기 포트(262)를 연결하는 배기관(264)과, 배기관(264) 중에 구비되어 공정 챔버(200)의 압력을 조절하기 위한 진공 밸브(266)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10a)를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다. 도 5는 도 4의 퍼니스형 반도체 장치(10a)의 공정 챔버(200)를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10a)는 제1 세정 가스 공급부(270)를 더 포함하는 것을 제외하면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 퍼니스형 반도체 장치(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 설명의 간소화를 위해 중복되는 구성의 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 공정 챔버(200)에 제1 세정 가스 공급부(270)가 연결될 수 있다. 제1 세정 가스 공급부(270)는 청정실(1) 내의 공기를 공정 챔버(200) 내로 공급하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 세정 가스 공급부(270)는 플랜지(220)의 일 측에 연결된 제1 세정 가스 공급관(274), 청정실(1) 내로부터 공기를 흡입하기 위해 제1 세정 가스 공급관(274)에 설치된 공기 흡입 장치(278), 및 흡입되는 공기의 유량을 조절하는 제1 세정 가스 밸브(276)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 세정 가스 공급관(274)의 일단은, 플랜지(220)의 일 측에 형성된 제1 세정 가스 주입포트(272)에 연결되고, 그의 타단은 청정실(1) 내에 위치할 수 있다. 즉, 공정 챔버(200)의 내부와 청정실(1)의 내부는 제1 세정 가스 공급관(274)을 통해 서로 연통될 수 있다. 공기 흡입 장치(278)는 일 예로, 펌프일 수 있다. 공기 흡입 장치(278)는 청정실(1) 내에 설치되어 공정 챔버(200)의 외부에 배치될 수 있다. 공기 흡입 장치(278)의 구동에 의해, 청정실(1) 내의 공기는 제1 세정 가스 공급관(274)을 통해 공정 챔버(200)로 공급될 수 있다. 즉, 제1 세정 가스는 청정실(1) 내의 공기일 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10b)를 포함하는 반도체 제조 설비를 나태내는 개략적인 측면도이다. 도 7은 도 6의 퍼니스형 반도체 장치(10b)의 공정 챔버(200)를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10b)는 제1 세정 가스 공급부(270) 및 제2 세정 가스 공급부(280)를 더 포함하는 것을 제외하면 도 1 및 도 2를 참조하여 퍼니스형 반도체 장치(10)와 실질적으로 동일할 수 있다. 설명의 간소화를 위해 중복되는 구성의 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 공정 챔버(200)에 제1 세정 가스 공급부(270) 및 제2 세정 가스 공급부(280)가 연결될 수 있다. 제1 세정 가스 공급부(270)는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 제2 세정 가스 공급부(280)는 플랜지(220)의 일 측에 연결되어, 공정 챔버(200)와 연통될 수 있다. 제2 세정 가스 공급부(280)는 제2 세정 가스를 저장하는 제2 세정 가스 탱크(288), 제2 세정 가스 탱크(288) 및 제2 세정 가스 주입포트(282)를 연결하는 제2 세정 가스 공급관(284)과, 제2 세정 가스 공급관(284) 중에 구비되어 제2 세정 가스의 유량을 조절하기 위한 제2 세정 가스 밸브(286)를 포함할 수 있다. 제2 세정 가스 탱크(288)는 팹(Fab)의 외부에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 세정 가스 탱크(288) 내 저장된 세정 가스는 산소 함유 가스 및 수소 함유 가스를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 세정 가스 탱크(288)는 도시된 바와 달리 복수 개 일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 세정 가스 탱크(288) 내 저장된 세정 가스는 수분을 함유한 공기를 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서, 제2 세정 가스 주입포트(282)가 공정 가스 주입 포트(242)와 제1 세정 가스 주입포트(272) 사이에 형성된 것으로 도시되었으나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)를 이용한 박막 형성 방법 및 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 방법에 대해 설명한다.
먼저, 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)를 이용한 박막 형성 방법에 대해 설명한다. 본 실시예에서, 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)를 이용한 박막 형성 방법은 실리콘 산화막을 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다.
소정의 반도체 제조 공정이 수행된 웨이퍼들(W, 이하 기판으로 지칭함)이 보트(400)에 적재될 수 있다. 다수의 기판들(W)이 적재된 보트(400)는 공정 챔버(200)의 내부 튜브(202) 내로 이동할 수 있다. 이 후, 플랜지(220) 하부에 마련된 개폐 부재(150)가 플랜지(220)의 하부를 폐쇄하여, 공정 챔버(200)의 내부가 밀폐될 수 있다.
이어서, 진공 배기부(260)를 이용하여 목적하는 압력으로 공정 챔버(200) 내부의 공정 압력을 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 공정 압력은 약 0.2 내지 5Torr 일 수 있다. 더불어, 가열부재(230)를 이용하여 목적하는 온도로 공정 챔버(200) 내부의 공정 온도를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 공정 온도는 약 500 내지 800 ℃ 일 수 있다.
상술한 공정 압력 및 공정 온도 하에서, 공정 가스 공급부(240)로부터 공정 가스가 주입될 수 있다. 일 예로, 공정 가스는 헥사클로로다이실란(Hexa-chlorodisilane, HCD) 및 또는 아산화질소(N2O)를 포함할 수 있다. 공정 챔버(200) 내로 주입된 공정 가스는 열분해 되어 기판(W) 상에 증착될 수 있다. 그 결과, 기판(W) 상에 실리콘 산화막이 형성될 수 있다. 증착 공정의 수행 후, 공정 챔버(200)의 내부로 퍼지 가스를 주입하여, 공정 챔버(200) 내에 잔류하는 반응 부산물 및 잔류 가스를 퍼지(purge)할 수 있다. 일 예로, 퍼지 공정은 500 내지 800℃의 온도와 3 내지 10Torr의 압력 하에 수행될 수 있다. 이 후, 보트(400)는 로드락 챔버(300) 내로 이동되고, 보트(400)에 적재된 기판들(W)은 언로딩 될 수 있다. 이에 의해, 박박 형성 공정이 종료된다.
상술한 바와 같은 박막 형성 공정을 수행하면, 박막 형성 공정에 의해 생성되는 반응 생성물 또는 반응 부생성물이 기판(W) 상에 뿐만 아니라 공정 챔버(200)의 내부 표면(예를 들어, 내부 튜브(202)의 내벽 및 외벽, 외부 튜브(204)의 내벽, 및 플랜지(220)의 내벽 등)에도 퇴적(부착)되어 부착물이 형성될 수 있다. 박막 형성 공정이 복수 회 수행되면, 공정 챔버(200)의 내부 표면에 형성되는 부착물의 증대와 함께, 부착물이 박리되어 파티클이 발생될 수 있다. 따라서, 박막 형성 공정을 소정 횟수 수행한 후, 공정 챔버(200)의 내부 표면에 부착된 부착물을 제거하기 위한 세정 공정이 수행될 수 있다.
이어서, 상술한 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 9a 및 도 9b는 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 전 후에 따른 부착물의 화학 결합관계를 나타내는 도면들이다. 본 발명의 경우, 실리콘 산화막의 형성을 위한 실리콘 소스로서 염소를 함유한 실리콘 전구체를 사용함에 따라, 공정 챔버(200)의 내부에 부착된 부착물은 실리콘, 산소 및 염소를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 도 9a는 이와 같은 화합물을 포함하는 부착물의 결합 관계를 보여준다. 실리콘(Si)과 결합된 염소(Cl)는 부착물의 결합력을 감소시킬 수 있다. 이는 부착물로부터 야기되는 파티클의 발생을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 다른 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 방법은, 상술한 부착물의 염소 성분을 효과적으로 제거하여 부착물로부터 야기되는 파티클의 발생을 감소시키기 위한 것일 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)의 세정 방법은 박막 형성 공정이 수행된 공정 챔버(200) 내에 청정실(1) 내의 공기를 공급하는 것(S10), 공정 챔버(200) 내에 공급된 공기의 수분(H2O)과 공정 챔버(200)의 내부 표면에 형성된 부착물을 반응시켜 기화된 염화 수소(HCl)를 형성시키는 것(S20), 및 기화된 염화 수소를 공정 챔버의 외부로 배기시키는 것(30)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2의 퍼니스형 반도체 장치(10)의 경우, 상술한 바와 같이 로드락 챔버(300)의 퍼지 동안 보트(400)를 상하 이동(즉, 공정 챔버(200)와 로드락 챔버(300) 사이를 반복적으로 상하 이동)시킴으로써, 청정실(1) 내의 공기를 공정 챔버(200) 내로 공급할 수 있다. 한편, 도 4 및 도 5의 퍼니스형 반도체 장치(10a)와 도 6 및 도 7의 퍼니스형 반도체 장치(10b)의 경우, 상술한 방법(즉, 보트(400)를 상하 이동시키는 방법) 외에도, 제1 세정 가스 공급부(270)를 이용함으로써 공정 챔버(200) 내로 청정실(1) 내의 공기를 공급할 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 공정 챔버(200) 내로 공급되는 공기의 유량은 5 내지 20 l/min 일 수 있다.
공정 챔버(200) 내로 청정실(1)의 공기가 공급되면, 이를 이용하여 공정 챔버(200)의 내부가 열처리될 수 있다. 퍼니스형 반도체 장치(10)의 경우, 공정 챔버(200)의 열처리는 500 내지 600℃의 온도 및 상압 분위기에서 수행될 수 있다. 반면, 제1 세정 가스 공급부(270)를 이용하는 퍼니스형 반도체 장치(10a, 10b)의 경우, 공정 챔버(200)의 열처리는 500 내지 800 ℃의 온도 및 3 내지 10 Torr의 압력 하에 수행될 수 있다. 공정 챔버(200)의 열처리가 수행되는 동안, 공정 챔버(200) 내로 주입된 공기의 수분은 공정 챔버(200)의 내부 표면에 형성된 부착물과 반응하여 기화된 염화 수소를 형성할 수 있다. 즉, 부착물 내에 함유된 염소는 아래와 같이 수분(H2O)과의 화학 반응을 통해 염화 수소로 형성된 후 기화되어 부착물로부터 탈리될 수 있다.
O-Si-Cl* + H2O(g) -> O-Si + HCl(g)
도 9b는 세정이 수행된 후의 부착물의 결합 관계를 보여준다. 일반적으로, 공정 챔버(200)의 내부 표면에 형성된 부착물의 표면의 개질 혹은 공정 챔버(200) 내의 낙성 파티클을 제거하기 위한 세정 방법은 질소와 같은 불활성 가스의 퍼지를 이용하여 수행된다. 이와 같은 경우, 부착물 내의 함유된 염소와의 화학반응을 수반하지 않아, 부착물 내의 함유된 염소의 제거가 용이하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이 부착물의 결합력이 감소되어 부착물로부터 발생되는 파티클이 증가될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따르면, 청정실(1) 내의 공기를 세정 가스로 이용함에 따라, 공기 중의 수분과의 화학반응 통해 공정 챔버(200)의 내부 표면에 형성된 부착물의 염소를 용이하게 제거할 수 있다. 그 결과, 부착물의 결합력이 강화되어, 부착물로부터 박리되어 형성되는 파티클이 감소될 수 있다. 더하여, 이와 같은 세정 방법이 수행된 퍼니스형 반도체 장치(10, 10a, 10b)에서 박막 형성 공정을 수행함에 따라, 박막의 파티클 불량이 개선되어, 반도체 소자의 수율이 증대될 수 있다.
기화된 염화 수소는 일 예로, 로드락 챔버(300)의 퍼지 동안 로드락 챔버(300) 및 공기 순환로(130)를 통해 공정 챔버(200)의 외부로 배기될 수 있다. 다른 예로, 기화된 염화 수소는 진공 펌프(268)의 펌핑에 의해 배기관(264)을 통해 공정 챔버(200)의 외부로 배기될 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7의 퍼니스형 반도체 장치(10b)의 경우, 청정실(1) 내의 공기로부터 공급되는 수분 외에도, 제2 세정 가스 공급부(280)를 이용하여 추가적인 수분(H2O)을 공정 챔버(200) 내로 공급할 수 있다. 일 예로, 제2 세정 가스 공급부(280)를 이용하여 수소 및 산소를 함유한 가스가 공정 챔버(200)에 공급될 수 있다. 공정 챔버(200) 내로 공급된 수소 및 산소를 함유한 가스는 수증기(H2O)를 형성하고, 수증기는 부착물의 염소와 반응하여 기화된 염화 수소를 형성할 수 있다. 다른 예로, 제2 세정 가스 공급부(280) 이용하여 수분을 함유한 공기가 공정 챔버(200) 내로 공급될 수 있다. 이에 따라, 공정 챔버(200) 내에 부착된 부착물의 염소를 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명에서, 수직형(종형)의 퍼니스형 반도체 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 개념은 수평형의 퍼니스형 반도체 장치에도 적용될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 청정실 내에 설치되고, 기판 상에 박막 형성 공정을 수행하는 공정 챔버를 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법에 있어서,
    박막 형성 공정이 수행된 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것; 및
    상기 공정 챔버 내에 공급된 상기 청정실의 공기를 이용하여 상기 공정 챔버의 내부를 열처리하는 것을 포함하고,
    상기 박막 형성 공정에 의해 상기 공정 챔버 내부 표면에 염소를 함유한 부착물이 형성되되, 상기 부착물의 염소는 상기 열처리를 통해 제거되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 청정실 내의 공기는 수분(H2O)을 포함하되,
    상기 염소는 상기 수분과의 반응을 통해 기화된 염화 수소로 형성되어 상기 부착물로부터 탈리되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것은, 상기 공정 챔버에 연결된 제1 세정 가스 공급관을 이용하는 것을 포함하되,
    상기 제1 세정 가스 공급관의 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 그의 타단은 상기 청정실 내에 위치하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 세정 가스 공급관을 이용하는 것은, 상기 제1 세정 가스 공급관에 연결된 공기 흡입 장치를 이용하여 상기 청정실 내의 공기를 흡입하는 것을 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 공정 챔버에 연결된 제2 세정 가스 공급부를 이용하여 수소 및 산소를 함유한 가스를 상기 공정 챔버 내로 공급하는 것을 더 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수소 및 산소를 함유한 가스는 상기 공정 챔버 내로 공급되어 수증기로 형성되고,
    상기 염소는 상기 수증기와의 반응을 통해 기화된 염화 수소로 형성되어 상기 부착물로부터 탈리되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 세정 가스 공급부는, 상기 수소 및 산소를 함유한 가스를 저장하는 세정 가스 탱크, 및 상기 세정 가스 탱크와 상기 공정 챔버를 연결하는 제2 세정 가스 공급관을 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 공정 챔버에 연결된 제2 세정 가스 공급부를 이용하여 수분을 함유한 공기를 상기 공정 챔버 내로 공급하는 것을 더 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 열처리는 500 내지 800℃의 온도 및 3 내지 10Torr의 압력 하에 수행되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼니스형 반도체 장치는:
    상기 공정 챔버 아래에 배치되고, 상기 청정실 내의 공기를 흡입하여 그의 내부를 퍼지시키도록 구성되는 로드락 챔버; 및
    상기 박막 형성 공정의 수행 시 기판을 적재하고, 상기 공정 챔버 및 상기 로드락 챔버 사이를 상하로 수직 이동하도록 구성되는 보트를 더 포함하되,
    상기 공정 챔버 내에 상기 청정실 내의 공기를 공급하는 것은,
    상기 청정실의 공기를 흡입하여 상기 로드락 챔버의 내부를 퍼키시키는 것; 및
    상기 로드락 챔버의 퍼지 동안, 상기 보트를 상기 공정 챔버 및 상기 로드락 챔버 사이에서 상하로 수직 이동시켜, 상기 로드락 챔버에 흡입된 상기 청정실의 공기를 상기 공정 챔버 내로 유입시키는 것을 포함하는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 퍼니스형 반도체 장치는 상기 공정 챔버와 상기 로드락 챔버 사이에 상기 보트가 수직 이동하는 통로를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함하되,
    상기 로드락 챔버의 퍼지 동안, 상기 개폐 부재는 개방되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열처리는 500 내지 600℃의 온도 및 상압 분위기에서 수행되는 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내로 공급되는 상기 청정실의 공기의 유량은 5 내지 20 l/min인 퍼니스형 반도체 장치의 세정 방법.
  14. 청정실 내에 설치되는 퍼니스형 반도체 장치에 있어서,
    공정이 수행되는 공간을 제공하며, 공정 수행시 가열 부재에 의해 공정 온도로 가열되는 공정 챔버;
    공정 수행 시 상기 공정 챔버 내에 위치되며, 기판을 지지하는 보트;
    상기 공정 챔버 아래에 배치되며, 상기 보트로 상기 기판의 로딩이 이루어지는 공간을 제공하는 로드락 챔버;
    상기 공정 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급부; 및
    상기 공정 챔버 내로 상기 청정실의 공기를 공급하도록 구성되는 제1 세정 가스 공급부를 포함하는 퍼니스형 반도제 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 세정 가스 공급부는 상기 공정 챔버의 내부와 상기 청정실의 내부를 연통시키는 제1 세정 가스 공급관을 포함하되,
    상기 제1 세정 가스 공급관의 일단은 상기 공정 챔버에 연결되고, 그의 타단은 상기 청정실 내에 위치하는 퍼니스형 반도제 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 세정 가스 공급부는,
    상기 제1 세정 가스 공급관에 연결되어 상기 청정실의 공기를 흡입시키는 공기 흡입 장치; 및
    상기 제1 세정 가스 공급관에 구비되어 상기 흡입되는 공기의 유량을 조절하는 제1 세정 가스 밸브를 더 포함하되,
    상기 공기 흡입 장치는 상기 청정실 내에 배치되는 퍼니스형 반도체 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내로 수소 및 산소를 함유한 가스, 또는 수분을 함유한 공기를 공급하는 제2 세정 가스 공급부를 더 포함하는 퍼니스형 반도체 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2 세정 가스 공급부는:
    상기 수소 및 산소를 함유한 가스 또는 상기 수분을 함유한 공기를 저장하는 세정 가스 탱크;
    상기 세정 가스 탱크와 상기 공정 챔버를 연결하는 제2 세정 가스 공급관; 및
    상기 제2 세정 가스 공급관에 구비되는 제2 세정 가스 밸브를 포함하는 퍼니스형 반도체 장치.
  19. 제 14 항에 따른 퍼니스형 반도체 장비를 이용하여 기판 상에 박막을 형성하는 것을 포함하는 박막 형성 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 상에 박막을 형성하는 것은, 염소를 함유한 실리콘 전구체 및 산소 함유 가스를 공정 가스로 이용하는 것을 포함하는 박막 형성 방법.
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