KR20240021299A - 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스 - Google Patents

반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20240021299A
KR20240021299A KR1020247001567A KR20247001567A KR20240021299A KR 20240021299 A KR20240021299 A KR 20240021299A KR 1020247001567 A KR1020247001567 A KR 1020247001567A KR 20247001567 A KR20247001567 A KR 20247001567A KR 20240021299 A KR20240021299 A KR 20240021299A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pores
pipe
pipe wall
wall
injection device
Prior art date
Application number
KR1020247001567A
Other languages
English (en)
Inventor
리구앙 란
Original Assignee
베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디. filed Critical 베이징 나우라 마이크로일렉트로닉스 이큅먼트 씨오., 엘티디.
Publication of KR20240021299A publication Critical patent/KR20240021299A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45578Elongated nozzles, tubes with holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment

Abstract

반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스(100)를 제공한다. 상기 장치는 흡기관(1, 3, 5)을 포함한다. 제1 관 구간(11, 31, 51)은 제1 관벽(111, 311, 511) 및 제1 관벽(111, 311, 511)에 네스팅된 제2 관벽(112, 312, 512)을 포함한다. 제1 관벽(111, 311, 511)의 내벽과 제2 관벽(112, 312, 512)의 외벽 사이는 완충 공간(13, 33, 53)을 형성한다. 제1 관벽(111, 311, 511)에는 수직 방향을 따라 복수의 제1 기공(21, 41, 61)이 이격 설치된다. 제1 기공(21, 41, 61)은 각각 완충 공간(13, 33, 53) 및 공정 챔버와 연통된다. 제2 관벽(112, 312, 512)에는 복수의 제2 기공(22, 42, 62)이 설치된다. 제2 기공(22, 42, 62)은 각각 제2 관벽(112, 312, 512)의 내부 공간(14, 34, 54) 및 완충 공간(13, 33, 53)과 연통된다. 제2 관벽(112, 312, 512)의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙 및/또는 복수의 제2 기공(22, 42, 62)의 배치 규칙은, 복수의 제2 기공(22, 42, 62)을 거쳐 완충 공간(13, 33, 53)으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향으로 상이한 위치에서의 배기량이 동일한 조건을 충족시킨다. 이는 상이한 웨이퍼(106)가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장하여, 웨이퍼(106) 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성을 보장할 수 있다.

Description

반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스
본 발명은 반도체 제조 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스에 관한 것이다.
반도체 열처리 디바이스, 예를 들어 수직형 열처리 디바이스는 반도체 웨이퍼 표면에 필름을 형성하는 핵심 장비이다. 이의 공정 안정성, 균일성, 신뢰성 등의 성능 지표는 칩의 전기적 성능 지표 및 수율에 직접적인 영향을 미친다. 특히 수직형 열처리 디바이스가 필름층 증착 공정에 사용되는 경우, 웨이퍼 사이 필름 두께 분포의 균일성을 확보하기 위해서는 공정 가스가 각 웨이퍼가 있는 위치에 가능한 균일하게 공급되어야 한다.
종래의 수직형 열처리 디바이스는 가스 분사 장치의 점용 공간이 비교적 크기 때문에 크기가 미리 정해진 처리 용기 내에 구성할 수 없다. 또한 가스 분사 장치가 웨이퍼 보트에 비교적 가깝기 때문에 가스 분사 장치에서 분사되는 가스를 균일하게 혼합시킬 충분한 공간이 없다. 따라서 가스 분포 균일성을 보장할 수 없으며, 상이한 웨이퍼에 획득되는 가스량이 불균일해져 공정 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 목적은 종래 기술에 존재하는 기술적 문제 중 하나를 적어도 해결하기 위하여, 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스를 제공하는 데에 있다. 이는 공정 챔버에 주입되는 공정 가스의 수직 방향 상에서의 분포 균일성을 향상시킬 수 있다. 따라서 상이한 웨이퍼가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장하고, 나아가 웨이퍼 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성이 보장할 수 있다.
본 발명의 목적을 구현하기 위하여 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치를 제공한다. 여기에는 상기 반도체 열처리 디바이스의 공정 챔버에 공정 가스를 이송하기 위한 흡기관이 포함된다. 상기 흡기관은 제1 관 구간 및 제2 관 구간을 포함한다. 상기 제1 관 구간은 상기 공정 챔버에 수직으로 설치된다. 상기 제1 관 구간의 상단은 폐쇄된 것이다. 상기 제1 관 구간의 하단은 상기 제2 관 구간의 상단과 연결된다. 상기 제2 관 구간의 하단은 가스 소스와 연결하는 데 사용된다.
상기 제1 관 구간은 제1 관벽 및 상기 제1 관벽에 네스팅된 제2 관벽을 포함한다. 상기 제1 관벽의 내벽과 상기 제2 관벽의 외벽 사이는 완충 공간을 형성한다. 상기 제2 관벽의 내부 공간은 상기 제2 관 구간의 내부 공간과 연통된다. 상기 제1 관벽에는 수직 방향을 따라 복수의 제1 기공이 이격 설치된다. 상기 제1 기공은 각각 상기 완충 공간 및 상기 공정 챔버와 연통된다. 상기 제2 관벽에는 복수의 제2 기공이 설치된다. 상기 제2 기공은 각각 상기 제2 관벽의 내부 공간 및 상기 완충 공간과 연통된다.
상기 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙 및/또는 복수의 상기 제2 기공의 배치 규칙은, 복수의 상기 제2 기공을 거쳐 상기 완충 공간으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향으로 상이한 위치에서의 배기량이 동일한 조건을 충족시킨다.
선택적으로, 복수의 상기 제2 기공의 배치 규칙은, 복수의 상기 제2 기공의 배치 밀도가 아래에서 위로 갈수록 점차 커지는 규칙을 포함한다.
선택적으로, 복수의 상기 제2 기공은 적어도 하나의 제2 기공 열로 배치된다. 각 제2 기공 열에는 복수의 상기 제2 기공이 있으며 수직 방향을 따라 이격 설치된다. 인접한 2개의 상기 제2 기공 사이의 수직 간격은 아래에서 위로 갈수록 점차 감소한다.
선택적으로, 복수의 상기 제2 기공은 하나의 상기 제2 기공 열로 배치된다. 복수의 상기 제1 기공은 하나의 제1 기공 열로 배치된다. 상기 제2 기공의 배기 방향은 상기 제1 기공의 배기 방향과 반대이다.
선택적으로, 상기 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙은 다음 규칙을 포함한다. 즉, 상기 제2 관벽의 내경이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 규칙이다.
또는 상기 제2 관벽에 수직 방향으로 순차적으로 설치된 복수의 직관 구간이 포함되고, 복수의 상기 직관 구간의 내경이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 규칙이다.
선택적으로, 복수의 상기 제1 기공은 상기 제1 관벽의 축 방향을 따라 복수의 제1 기공 열로 배치된다. 각각의 제1 기공 열에는 복수의 상기 제1 기공이 있으며 수직 방향을 따라 이격 설치된다.
선택적으로, 상기 공정 챔버에는 운반 장치가 설치되고, 상기 운반 장치에는 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면이 구비된다. 복수의 상기 운반면은 상기 수직 방향을 따라 이격 설치된다.
상기 제1 관벽에는 각각 인접한 2개의 상기 운반면 사이의 간격에 대응하는 구획이 구비된다. 상기 구획에는 적어도 하나의 상기 제1 기공이 분포된다.
선택적으로, 상기 구획의 모든 상기 제1 기공의 축선의 높이는 모두 상기 수직 방향에서의 상기 간격의 중간점 높이와 동일하다.
선택적으로, 상기 제2 관 구간의 관벽은 상기 제2 관벽과 일체로 연결된다. 상기 제2 관 구간의 내경은 상기 제2 관벽의 내경과 동일하다. 상기 제1 관벽의 하단에는 제1 폐쇄부가 설치된다. 상기 제1 폐쇄부는 상기 제2 관벽의 외벽과 밀봉 연결된다.
선택적으로, 상기 제2 관 구간의 관벽은 상기 제1 관벽과 일체로 연결된다. 상기 제2 관 구간의 외경 및 내경은 각각 상기 제1 관벽의 외경 및 내경과 동일하다. 상기 제2 관벽의 하단에는 제2 폐쇄부가 설치된다. 상기 제2 폐쇄부는 상기 제1 관벽의 내벽과 밀봉 연결된다.
선택적으로, 상기 제1 기공의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 40mm 이하이다. 수직 방향으로 인접한 2개의 상기 제1 기공 사이의 간격의 값 범위는 1mm 이상 200mm 이하이다.
선택적으로, 상기 제2 기공의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 20mm 이하이다. 동일한 제2 기공 열에서 인접한 2개의 상기 제2 기공 사이의 수직 간격의 값 범위는 1mm 이상 500mm 이하이다.
다른 기술적 해결책으로서, 본 발명은 반도체 열처리 디바이스를 더 제공한다. 여기에는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버에 설치된 운반 장치가 포함된다. 상기 운반 장치는 수직 방향으로 이격 설치된, 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면을 구비한다. 또한 적어도 하나의 가스 분사 장치를 더 포함한다. 상기 가스 분사 장치는 본 발명에서 제공하는 상기 가스 분사 장치를 채택한다. 상기 흡기관은 상기 운반 장치의 일측에 설치되어, 상기 공정 챔버에 공정 가스를 주입하는 데 사용된다.
본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
본 발명에서 제공하는 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치는 흡기관의 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙 및/또는 복수의 제2 기공의 배치 규칙이, 복수의 제2 기공을 거쳐 완충 공간으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향으로 상이한 위치에서의 배기량이 동일한 조건을 충족시키도록 한다. 제2 관 구간이 아래에서 위로 갈수록 제2 관벽의 내부를 향해 공정 가스를 주입할 때, 공정 가스가 아래에서 위로 갈수록 각 제2 기공을 흐름으로 인해 압력 손실이 발생하고, 이로 인한 완충 공간으로 유입된 공정 가스의 수직 방향 상에서 상이한 위치에서의 배기량 차이를 보상할 수 있다. 동시에 제1 관벽의 내벽과 제2 관벽의 외벽 사이의 상기 완충 공간을 통해 공정 가스를 균일하게 충분히 혼합하여, 각 제1 기공으로부터 공정 챔버로 주입되는 공정 가스의 수직 방향 상에서의 분포 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 따라서 상이한 웨이퍼가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장하고, 나아가 웨이퍼 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성을 보장할 수 있다. 또한, 상기 흡기관에 채택되는 이중 관벽 구조는 부피를 감소시키고 공정 챔버에서의 점용 공간을 줄일 수 있다. 따라서 더 많은 유형의 공정 챔버에 적용할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 반도체 열처리 디바이스는 본 발명에서 제공하는 상기 가스 분사 장치를 채택한다. 이를 통해 상이한 웨이퍼에서 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장할 수 있으며, 나아가 웨이퍼 필름 형성의 두께 균일성 및 고정 일관성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 축 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 축 방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 축 방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치의 다른 축 방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 반도체 열처리 디바이스의 구조도이다.
본 발명이 속한 기술분야의 당업자가 본 발명의 기술적 해결책을 보다 잘 이해할 수 있도록, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에서 제공하는 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스를 상세히 설명한다.
관련 기술의 수직형 열처리 디바이스에 있어서, 가스 분사 장치에 뒤집힌 U자형 분사관이 채택된다. 상기 분사관에서 구부러진 양측에 위치한 2개의 관 구간에는 모두 복수의 제1 기공이 분포되어, 공정 챔버에 공정 가스를 분사하는 데 사용된다. 여기에서 2개의 관 구간의 제1 기공은 수직 방향으로 서로 교차하여, 배기량의 수직 방향에서의 균일성을 향상시킨다. 그러나 상기 U자형 분사관은 점용 공간이 비교적 크기 때문에 크기가 미리 정해진 처리 용기에 구성할 수 없다. 또한 상기 U자형 분사관은 웨이퍼 보트에 비교적 가깝기 때문에, 2개의 관 구간의 제1 기공에서 분사되는 가스가 균일하게 혼합될 충분한 공간이 없다. 따라서 가스 분포 균일성을 보장할 수 없으며, 나아가 상이한 웨이퍼에서 획득되는 가스량이 불균일해져 공정 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
제1 실시예
상술한 문제를 해결하기 위해, 도 1을 참조하면, 본 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치는 반도체 열처리 디바이스, 특히 수직형 열처리 디바이스에 적용된다. 상기 가스 분사 장치는 상기 반도체 열처리 디바이스의 공정 챔버에 공정 가스를 이송하기 위한 흡기관(1)을 포함한다. 상기 흡기관(1)은 제1 관 구간(11) 및 제2 관 구간(12)을 포함한다. 제1 관 구간(11)은 공정 챔버에 수직으로 설치된다. 제1 관 구간(11)의 상단은 폐쇄된 것이다. 제1 관 구간(11)의 하단은 제2 관 구간(12)의 상단에 연결된다. 제2 관 구간(12)의 하단은 공정 가스를 제공하기 위한 가스 소스(미도시)와 연결하는 데 사용된다. 선택적으로, 제2 관 구간(12)의 하단은 공정 챔버의 챔버벽을 관통하며, 공정 챔버의 외부로 연장되고 외부의 가스 소스와 연결된다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 제1 관 구간(11)은 이중 관벽 구조를 채택한다. 즉, 제1 관 구간(11)은 제1 관벽(111) 및 상기 제1 관벽(111) 내에 네스팅되는 제2 관벽(112)을 포함한다. 제1 관벽(111)의 내벽과 제2 관벽(112)의 외벽 사이에는 완충 공간(13)이 형성된다. 제2 관벽(112)의 내부 공간(14)은 제2 관 구간(12)의 내부 공간과 연통된다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 제2 관 구간(12)의 관벽은 상기 제2 관벽(112)과 일체로 연결된다. 제2 관 구간(12)의 내경은 제2 관벽(112)의 내경과 동일하다. 이와 같이, 제2 관 구간(12)의 적어도 일부분은 제2 관벽(112)과 하나의 연속적인 직선관을 형성하여, 제2 관벽(112)의 내부 공간(14)과 제2 관 구간(12)의 내부 공간을 연통시킨다. 또한 제2 관 구간(12)의 내경과 제2 관벽(112)의 내경을 동일하게 함으로써, 제2 관 구간(12)의 기류가 기류 교란 또는 압력 손실 없이 제2 관벽(112)의 내부 공간(14)으로 원활하게 흐를 수 있도록 보장할 수 있다. 따라서 공정 가스가 제2 관벽(112)의 상단으로 빠르게 흐르는 데 도움이 되며 흡기 효율이 향상된다.
또한, 제1 관벽(111)의 하단에는 제1 폐쇄부(15)가 설치된다. 상기 제1 폐쇄부(15)는 제2 관벽(112)의 외벽과 밀봉 연결되어, 완충 공간(13)의 바닥부가 폐쇄되도록 보장한다. 제1 폐쇄부(15)는 예를 들어 제1 관벽(111)과 일체로 형성된 단벽이다. 상기 단벽에는 제2 관 구간(12)과 제2 관벽(112)에 의해 구성되는 직선관이 관통하는 개구가 형성된다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 관벽(111)의 상단에는 단벽이 구비되어, 완충 공간(13)의 꼭대기부가 폐쇄되도록 보장한다. 또한, 제2 관벽(112)의 상단은 상기 단벽과 맞닿아, 제2 관벽(112)의 내부 공간(14)의 꼭대기부도 폐쇄되도록 보장한다. 물론 실제 적용에서, 제2 관벽(112)의 상단에 독립적으로 단벽을 설치하여, 내부 공간(14)의 꼭대기부를 폐쇄시킬 수도 있다.
상기 흡기관(1)은 이중 관벽 구조를 채택함으로써 부피를 감소시키고 공정 챔버에서의 점용 공간을 줄일 수 있다. 따라서 더 많은 유형의 공정 챔버에 적용할 수 있다.
여기에서, 제1 관벽(111)에는 수직 방향으로 복수의 제1 기공(21)이 이격 설치된다. 선택적으로, 상기 제1 기공(21)은 제1 관벽(111)에 균일하게 분포된다. 제1 기공(21)은 각각 완충 공간(13) 및 공정 챔버와 연통된다. 제2 관벽(112)에는 복수의 제2 기공(22)이 설치된다. 상기 제2 기공(22)은 각각 제2 관벽(112)의 내부 공간(14) 및 완충 공간(13)과 연통된다. 기류 방향은 도 2에서 화살표로 표시된 바와 같다. 가스 소스에 의해 제공되는 공정 가스는 제2 관 구간(12)의 내부 공간을 거쳐 제2 관벽(112)의 내부 공간(14)으로 유입되며, 내부 공간(14)에서 아래에서 위로 흐른다. 그 후 각 제2 기공(22)을 거쳐 완충 공간(13)으로 유입된다. 공정 가스는 완충 공간(13)에서 균일하게 충분히 혼합된다. 마지막으로 각 제1 기공(21)을 거쳐 공정 챔버로 유입된다.
공정 가스가 내부 공간(14)에서 아래에서 위로 흐르는 과정에서, 제2 기공(22)을 지날 때마다, 공정 가스가 일부가 상기 제2 기공(22)으로부터 유출되어, 내부 공간(14)의 기류에 일정한 압력 손실이 발생한다. 또한 위로 흐를수록 압력 손실이 커진다. 따라서 복수의 제2 기공(22)이 수직 방향을 따라 등간격으로 설치된다는 전제 하에, 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향 상의 상이한 위치에서의 배기량에 차이가 생긴다. 즉, 배기량이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소한다. 이를 위해, 상기 완충 공간(13)을 통해 공정 가스를 균일하게 충분히 혼합하여, 각 제1 기공(21)으로부터 공정 챔버로 유입되는 공정 가스의 수직 방향 상에서의 분포 균일성을 어느 정도 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 관벽(112)의 꼭대기부가 폐쇄되어 있기 때문에, 공정 가스는 관벽의 복수의 제2 기공(22)을 통해서만 완충 공간(13)으로 유입될 수 있다. 관벽 일측으로부터의 배기는 꼭대기단 배기에 상대적으로, 공정 가스가 완충 공간(13)에서 수직 방향으로 확산되는 데 더욱 도움이 된다. 따라서 공정 가스가 균일하게 충분히 혼합되도록 더욱 촉진시킬 수 있다.
이를 기반으로, 내부 공간(14)의 기류에 의해 발생하는 압력 손실로 인해 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스의 수직 방향의 상이한 위치에서의 배기량 차이를 보상하기 위하여, 복수의 제2 기공(22)의 배치 규칙은 다음 조건을 충족시킨다. 즉, 복수의 제2 기공(22)을 거쳐 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스는 수직 방향의 상이한 위치에서의 배기량이 동일하다. 즉, 복수의 제2 기공(22)의 배치 규칙을 설정함으로써 상기 배기량의 차이를 보상한다. 이처럼, 상이한 웨이퍼가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장할 수 있다. 나아가 웨이퍼 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성을 보장할 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 복수의 제2 기공(22)의 배치 규칙은, 복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도가 아래에서 위로 갈수록 점차 증가하는 규칙을 포함한다. 소위 복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도라 함은, 제2 관벽(112)의 단위 면적당 배치되는 제2 기공(22)의 수량을 의미한다. 단위 면적당 배치되는 제2 기공(22)의 수량이 많을수록, 상기 단위 면적에 대응하는 영역의 배기량도 증가한다. 반대의 경우, 감소한다. 이를 기반으로, 복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도를 아래에서 위로 갈수록 점차 증가시켜, 배기량을 보상하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 통해 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스의 수직 방향 상의 상이한 위치에서의 배기량의 균일성을 향상시킬 수 있다.
복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도를 아래에서 위로 갈수록 점차 증가시키는 방식에는 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 기공(22)은 적어도 하나의 제2 기공 열로 배치된다. 각 제2 기공 열에는 복수의 제2 기공(22)이 있으며, 제2 관벽(112)의 축 방향(즉, 수직 방향)을 따라 이격 설치된다. 또한 인접한 2개의 제2 기공(22) 사이의 수직 간격은 아래에서 위로 갈수록 점차 감소한다. 예를 들어, 도 2에서 복수의 제2 기공(22)은 하나의 제2 기공 열로 배치된다.
선택적 일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 기공(22)은 하나의 제2 기공 열로 배치된다. 복수의 제1 기공(21)은 하나의 제1 기공 열로 배치된다. 또한 제2 기공(22)의 배기 방향은 제1 기공(21)의 배기 방향과 반대이다. 즉, 제2 기공(22)의 축선과 제1 기공(21)의 축선은 수평면 내에서의 협각이 180°이다. 즉, 제2 기공 열은 제2 관벽(112)의 제1 기공 열을 등지는 일측에 위치한다. 이처럼, 공정 가스가 제2 기공(22)으로부터 완충 공간(13)을 거쳐 제1 기공(21)을 향해 흐르는 경로를 가장 길게 할 수 있다. 따라서 공정 가스의 균일하고 충분한 혼합을 더욱 촉진할 수 있다.
실제 적용에서, 제2 기공(22)의 축선과 제1 기공(21)의 축선은 수평면 내에서의 중심각은 0° 내지 180°의 범위 내에서 자유롭게 설정할 수 있음에 유의한다. 이는 각 제1 기공(21)으로부터 공정 챔버로 주입되는 공정 가스의 수직 방향 상에서의 분포 균일성을 보장할 수 있기만 하면 된다.
실제 적용에서, 복수의 제2 기공(22)은 하나 이상의 제2 기공 열로 배치될 수도 있음에 유의한다. 복수의 제2 기공 열은 제2 관벽(112)의 제1 기공 열을 등지는 반원 영역(0° 내지 180°의 범위) 내에서 둘레 방향으로 이격 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 기공(21)은 하나 이상의 제1 기공 열로 배치될 수도 있다. 복수의 제1 기공 열은 제1 관벽(111)의 제2 기공 열을 등지는 반원 영역(0° 내지 180°의 범위) 내에서 둘레 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도가 아래에서 위로 갈수록 점차 증가하도록 구현하는 방식은 전술한 실시예에 채택된 방식에 한정되지 않음을 유의한다. 실제 적용에서, 복수의 제2 기공(22)은 무작위 배치와 같은 다른 임의 방식으로 배치될 수도 있다. 복수의 제2 기공(22)의 배치 밀도가 아래에서 위로 갈수록 점차 증가할 수 있기만 하면 된다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 공정 챔버에는 운반 장치가 설치된다. 상기 운반 장치는 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면을 구비한다. 복수의 운반면은 상기 수직 방향을 따라 이격 설치된다. 제1 관벽(111)에는 각각의 인접한 2개의 운반면 사이의 간격에 대응하는 구획이 구비된다. 상기 구획에는 적어도 하나의 제1 기공(21)이 분포된다. 예를 들어, 공정 챔버의 운반 장치는 웨이퍼 보트이다(예를 들어, 도 8에 도시된 웨이퍼 보트(105)). 상기 웨이퍼 보트는 복수의 웨이퍼를 수직 방향으로 운반할 수 있다. 웨이퍼 보트에서 웨이퍼를 이송하기 위한 표면이 바로 상기 운반면이다. 제1 관벽(111)의 각 구획에 적어도 하나의 제1 기공(21)을 분포시킴으로써, 상이한 웨이퍼에서 획득되는 가스량의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
선택적 일 실시예에 있어서, 제1 관벽(111)의 구획에 있는 모든 제1 기공(21) 중 적어도 하나의 제1 기공(21)의 축선 높이는 대응하는 2개의 운반면 사이의 간격의 수직 방향 상에서의 중간점 높이와 동일하다. 선택적으로, 제1 관벽(111)의 구획에 있는 모든 제1 기공(21)의 축선의 높이는 모두 각각의 인접한 2개의 운반면 사이의 간격의 중간점 높이와 동일하다. 즉, 동일한 구획의 모든 제1 기공(21)의 축선은 모두 동일한 높이에 위치하며, 각각의 인접한 2개의 운반면 사이의 간격의 중간점과 높이가 동일하다. 이처럼, 제1 기공(21)과 인접한 2개의 운반면 사이의 간격을 동일하게 할 수 있다. 따라서 제1 기공(21)을 거쳐 유출되는 공정 가스가 인접한 2개의 운반면을 향해 확산되는 경로를 동일하게 할 수 있다. 나아가 상이한 웨이퍼에서 획득된 가스량의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 제1 기공(21)의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 40mm 이하이다. 수직 방향으로 인접한 2개의 제1 기공(21) 사이의 간격의 값 범위는 1mm 이상 200mm 이하이다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 제2 기공(22)의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 20mm 이하이다. 동일한 제2 기공 열에서 인접한 2개의 제2 기공(22) 사이의 수직 간격의 값 범위는 1mm 이상 500mm 이하이다.
제2 실시예
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 상기 제1 실시예와 비교하여, 본 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치는 마찬가지로 흡기관(3)을 포함한다. 상기 흡기관(3)은 제1 관 구간(31) 및 제2 관 구간(32)을 포함한다. 여기에서, 제1 관 구간(31)은 공정 챔버에 수직으로 설치된다. 제1 관 구간(31)의 상단은 폐쇄된다. 제1 관 구간(31)의 하단은 제2 관 구간(32)의 상단과 연결된다. 제2 관 구간(32)의 하단은 공정 가스를 공급하기 위한 가스 소스(미도시)와 연결하는 데 사용된다.
또한, 제1 관 구간(31)은 이중 관벽 구조를 채택한다. 즉, 제1 관 구간(31)은 제1 관벽(311) 및 상기 제1 관벽(311)에 네스팅된 제2 관벽(312)을 포함한다. 또한 제1 관벽(311)의 내벽과 제2 관벽(312)의 외벽 사이는 완충 공간(33)을 구성한다. 또한 제2 관벽(312)의 내부 공간(34)은 제2 관 구간(32)의 내부 공간과 연통된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 관 구간(32)의 관벽은 제1 관벽(311)과 일체로 연결된다. 제2 관 구간(32)의 외경 및 내경은 각각 제1 관벽(311)의 외경 내경과 동일하다. 이처럼, 제2 관 구간(32)의 적어도 일부분과 상기 제1 관벽(311)은 하나의 연속적인 직선관을 구성한다. 제2 관벽(312)은 제1 관벽(311)의 내부에 설치되고, 그 바닥단은 개방된다. 이는 내부 공간(34)이 제2 관 구간(12)의 내부 공간과 연통될 수 있도록 한다. 제2 관 구간(32)의 외경 및 내경을 각각 제1 관벽(311)의 외경 및 내경과 동일하게 한다. 이를 통해 부피를 더욱 줄여 공정 챔버 내 점용 공간을 감소시킴으로써, 더 많은 유형의 공정 챔버에 적용할 수 있도록 한다.
또한, 제2 관벽(312)의 하단에는 제2 폐쇄부(35)가 설치된다. 상기 제2 폐쇄부(35)는 제1 관벽(311)의 내벽과 밀봉 연결되어, 완충 공간(33)의 바닥부가 폐쇄되도록 보장한다. 제2 폐쇄부(35)는 예를 들어 제2 관벽(312)과 일체로 성형된 고리형 플랜지이다. 상기 고리형 플랜지는 제1 관벽(311)의 내벽과 맞닿아, 완충 공간(33)의 바닥부가 폐쇄되도록 보장한다.
여기에서, 제1 관벽(311)에 수직 방향을 따라 복수의 제1 기공(41)이 균일하게 분포된다. 상기 제1 기공(41)은 각각 완충 공간(33) 및 공정 챔버와 연통된다. 제2 관벽(312)에는 복수의 제2 기공(42)이 설치된다. 상기 제2 기공(42)은 각각 제2 관벽(312)의 내부 공간(34) 및 완충 공간(33)과 각각 연통된다. 가스 소스로부터 제공되는 공정 가스는 제2 관 구간(32)을 거쳐 제2 관벽(312)의 내부 공간(34)으로 유입된다. 또한 상기 내부 공간(34)에서 아래에서 위로 흐른다. 그 후 각 제2 기공(42)을 거쳐 완충 공간(33)으로 유입된다. 공정 가스가 완충 공간(33)에서 균일하게 충분히 혼합된 후, 최종적으로 각 제1 기공(41)을 거쳐 공정 챔버로 유입된다.
본 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치의 다른 구성 및 기능은 전술한 제1 실시예와 동일하므로, 여기에서 반복하여 설명하지 않기로 한다.
제3 실시예
도 6을 참조하면, 상기 제1 실시예와 비교하여, 본 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치는 마찬가지로 흡기관(5)을 포함한다. 상기 흡기관(5)은 제1 관 구간(51) 및 제2 관 구간(52)을 포함한다. 여기에서, 제1 관 구간(51)은 공정 챔버에 수직으로 설치된다. 제1 관 구간(51)의 상단은 폐쇄된다. 제1 관 구간(51)의 하단은 제2 관 구간(52)의 상단과 연결된다. 제2 관 구간(52)의 하단은 공정 가스를 공급하기 위한 가스 소스(미도시)와 연결하는 데 사용된다.
또한, 제1 관 구간(51)은 이중 관벽 구조를 채택한다. 즉, 제1 관 구간(51)은 제1 관벽(511) 및 상기 제1 관벽(511)에 네스팅된 제2 관벽(512)을 포함한다. 또한 제1 관벽(511)의 내벽과 제2 관벽(512)의 외벽 사이는 완충 공간(53)을 구성한다. 또한 제2 관벽(512)의 내부 공간(54)은 제2 관 구간(52)의 내부 공간과 연통된다.
내부 공간(14)의 기류에 의해 발생하는 압력 손실로 인해 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스의 수직 방향의 상이한 위치에서의 배기량 차이를 보상하기 위하여, 상기 제2 관벽(512)의 내경의 수직 방향 상의 변화 규칙은 다음 조건을 충족시킨다. 즉, 복수의 제2 기공(62)을 거쳐 완충 공간(53)으로 유입되는 공정 가스는 수직 방향의 상이한 위치에서의 배기량이 동일하다. 즉, 제2 관벽(512)의 내경의 수직 방향 상의 변화 규칙을 설정함으로써 상기 배기량의 차이를 보상한다. 이처럼, 상이한 웨이퍼가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장할 수 있다. 나아가 웨이퍼 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성을 보장할 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 관벽(512) 내경의 수직 방향 상의 변화 규칙은, 제2 관벽(512)의 내경이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 규칙을 포함한다. 예를 들어 도 6에 도시된 제2 관벽(512)은 테이퍼형 통 모양이다. 제2 관벽(512)의 내경이 작을수록, 흐르는 가스 유속이 커진다. 따라서 아래에서 위로 갈수록 제2 관벽(512)의 내경이 축소되어, 배기량을 보상하는 기능을 수행할 수 있다. 이는 완충 공간(13)으로 흐르는 공정 가스의 수직 방향 상의 상이한 위치에서의 배기량 균일성을 향상시킨다.
본 실시예의 변형으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 흡기관(5)과 동일하게, 흡기관(5')은 마찬가지로 제1 관 구간(51') 및 제2 관 구간(52)을 포함한다. 여기에서, 제1 관 구간(51')은 제1 관벽(511) 및 제2 관벽(512')을 포함한다. 차이점은 제2 관벽(512) 내경의 수직 방향 상의 변화 규칙에 다음 규칙이 포함된다는 것뿐이다. 즉, 제2 관벽(512')은 수직 방향을 따라 순차적으로 설치된 복수의 직관 구간을 포함하며, 복수의 직관 구간의 내경은 아래에서 위로 갈수록 점차 감소한다. 이는 마찬가지로 제2 관벽(512)의 내경을 아래에서 위로 갈수록 축소시켜, 배기량을 보상하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서 완충 공간(13)으로 유입되는 공정 가스의 수직 방향 상의 상이한 위치에서의 배기량 균일성을 향상시킬 수 있다.
여기에서, 제1 관벽(511)에 수직 방향을 따라 복수의 제1 기공(61)이 균일하게 분포된다. 상기 제1 기공(61)은 각각 완충 공간(53) 및 공정 챔버와 연통된다. 제2 관벽(512)에는 복수의 제2 기공(62)이 설치된다. 상기 제2 기공(62)은 각각 제2 관벽(512)의 내부 공간(54) 및 완충 공간(53)과 각각 연통된다. 가스 소스로부터 제공되는 공정 가스는 제2 관 구간(52)을 거쳐 제2 관벽(512)의 내부 공간(54)으로 유입된다. 또한 상기 내부 공간(54)에서 아래에서 위로 흐른다. 그 후 각 제2 기공(62)을 거쳐 완충 공간(53)으로 유입된다. 공정 가스가 완충 공간(53)에서 균일하게 충분히 혼합된 후, 최종적으로 각 제1 기공(61)을 거쳐 공정 챔버로 유입된다.
실제 적용에서, 제2 관벽(512) 내경의 수직 방향 상의 변화 규칙을 설정하고/하거나 복수의 제2 기공(22)의 배치 규칙을 설정하여 상기 배기량의 차이를 보상할 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에서는 제2 관벽(512)의 내경이 아래에서 위로 갈수록 축소됨에 따라, 인접한 2개의 제2 기공(62) 사이의 수직 간격이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소한다. 이 두 가지 규칙을 결합하여 사용함으로써, 배기량을 보다 효과적으로 보상하는 기능을 수행할 수 있다. 물론 실제 적용에서는 구체적인 필요에 따라 두 규칙 중 적어도 하나를 자유롭게 선택할 수 있다.
또한, 도 6 및 도 7에서는, 제2 관 구간(52)의 관벽이 제2 관벽(512)(또는 제2 관벽(512'))과 일체로 연결되나, 본 발명이 이에 한정되지 않음에 유의한다. 실제 적용에서 상기 제2 실시예와 동일한 구조를 채택할 수도 있다. 즉, 상기 제2 관 구간(52)의 관벽과 제1 관벽(511)이 일체로 연결될 수도 있다.
본 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치의 다른 구성 및 기능은 전술한 제1 실시예, 제2 실시예와 동일하므로, 여기에서 반복하여 설명하지 않기로 한다.
상기 내용을 요약하면, 상기 각 실시예에서 제공하는 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치는 흡기관의 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙 및/또는 복수의 제2 기공의 배치 규칙이, 복수의 제2 기공을 거쳐 완충 공간으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향으로 상이한 위치에서의 배기량이 동일한 조건을 충족시키도록 한다. 제2 관 구간이 아래에서 위로 갈수록 제2 관벽의 내부를 향해 공정 가스를 주입할 때, 공정 가스가 아래에서 위로 갈수록 각 제2 기공을 흐름으로 인해 압력 손실이 발생하고, 이로 인한 완충 공간으로 유입된 공정 가스의 수직 방향 상에서 상이한 위치에서의 배기량 차이를 보상할 수 있다. 동시에 제1 관벽의 내벽과 제2 관벽의 외벽 사이의 상기 완충 공간을 통해 공정 가스를 균일하게 충분히 혼합하여, 각 제1 기공으로부터 공정 챔버로 주입되는 공정 가스의 수직 방향 상에서의 분포 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 따라서 상이한 웨이퍼가 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장하고, 나아가 웨이퍼 필름 형성 두께의 균일성 및 공정 결과의 일관성을 보장할 수 있다. 또한, 상기 흡기관에 채택되는 이중 관벽 구조는 부피를 감소시키고 공정 챔버에서의 점용 공간을 줄일 수 있다. 따라서 더 많은 유형의 공정 챔버에 적용할 수 있다.
제4 실시예
도 8을 참조하면, 본 실시예는 반도체 열처리 디바이스(100)를 제공한다. 수직형 열처리 디바이스를 예로 들면, 여기에는 외관(101), 그 내부에 네스팅된 내관(102) 및 외관(101) 주위를 씌우도록 설치된 가열기(104)가 포함된다. 여기에서, 상기 내관(102)의 내부는 공정 챔버를 구성한다. 상기 공정 챔버의 운반 장치에서, 상기 운반 장치는 수직 방향을 따라 이격 설치된, 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면을 구비한다. 운반 장치는 예를 들어 웨이퍼 보트(105)이다. 상기 웨이퍼 보트(105)는 수직 방향으로 복수의 웨이퍼(106)를 운반할 수 있다. 웨이퍼 보트에서 웨이퍼(106)를 운반하기 위한 표면이 바로 운반면이다.
반도체 열처리 디바이스(100)는 적어도 하나의 가스 분사 장치를 더 포함한다. 상기 가스 분사 장치는 상기 각 실시예에서 제공된 가스 분사 장치를 채택한다. 상기 가스 분사 장치에서, 제1 실시예에서 제공된 흡기관(1)을 예로 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 흡기관(1)은 웨이퍼 보트(105)의 일측에 설치되어, 공정 챔버로 공정 가스를 주입하는 데 사용된다.
실제 적용에서, 상기 가스 분사 장치의 수량은 공정에 필요한 가스 종류에 따라 설계할 수 있음에 유의한다. 반도체 열처리 디바이스(100)가 산화 공정에 적용되는 경우를 예로 들면, 가스 분사 장치의 수량은 적어도 2개일 수 있다. 구체적으로 공정 챔버에 O2 등의 산화성 가스를 주입하기 위한 가스 분사 장치, 및 공정 챔버에 H2 등의 환원성 가스를 주입하기 위한 가스 분사 장치가 포함될 수 있다. 선택적으로, 공정 챔버에 N2 등의 불활성 가스를 주입하기 위한 가스 분사 장치가 더 포함될 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 관벽(111)은 각각의 인접한 2개의 운반면 사이의 간격에 대응하는 구획에 하나의 제1 기공(21)이 분포된다. 상기 제1 기공(21)의 축선의 높이는 각각의 인접한 2개의 운반면 사이의 간격의 수직 방향 상에서의 중간점의 높이와 동일하다. 이처럼 제1 기공(21)과 인접한 2개의 운반면 사이의 거리를 동일하게 설정할 수 있다. 따라서 제1 기공(21)을 거쳐 유출되는 공정 가스가 인접한 2개의 운반면을 향해 확산되는 경로를 동일하게 할 수 있다. 이는 상이한 웨이퍼(106)에서 획득되는 가스량의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
일부 선택적 실시예에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 내관(102)의 흡기관(1)을 등지는 일측에 배기 갭(103)이 설치된다. 또한 외관(101)의 바닥에서 상기 배기 갭(103)과 대향하는 위치에 배기 채널(107)이 설치된다. 공정 챔버의 가스는 순차적으로 배기 갭(103)과 배기 채널(107)을 거처 배출될 수 있다.
본 발명에서 제공하는 반도체 열처리 디바이스는 상기 각 실시예에서 제공하는 가스 분사 장치를 채택한다. 이를 통해 상이한 웨이퍼에서 균일한 가스량을 얻을 수 있도록 보장할 수 있으며, 나아가 웨이퍼 필름 형성의 두께 균일성 및 고정 일관성을 보장할 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된 예시적인 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상과 본질을 벗어나지 않고 다양한 수정 및 개선을 진행할 수 있다. 이러한 수정 및 개선은 본 발명의 보호 범위로 간주된다.

Claims (13)

  1. 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치에 있어서,
    상기 반도체 열처리 디바이스의 공정 챔버에 공정 가스를 이송하기 위한 흡기관을 포함하고, 상기 흡기관은 제1 관 구간 및 제2 관 구간을 포함하고, 상기 제1 관 구간은 상기 공정 챔버에 수직으로 설치되고, 상기 제1 관 구간의 상단은 폐쇄된 것이고, 상기 제1 관 구간의 하단은 상기 제2 관 구간의 상단과 연결되고, 상기 제2 관 구간의 하단은 가스 소스와 연결하는 데 사용되고,
    상기 제1 관 구간은 제1 관벽 및 상기 제1 관벽에 네스팅된 제2 관벽을 포함하고, 상기 제1 관벽의 내벽과 상기 제2 관벽의 외벽 사이는 완충 공간을 형성하고, 상기 제2 관벽의 내부 공간은 상기 제2 관 구간의 내부 공간과 연통되고, 상기 제1 관벽에는 수직 방향을 따라 복수의 제1 기공이 이격 설치되고, 상기 제1 기공은 각각 상기 완충 공간 및 상기 공정 챔버와 연통되고, 상기 제2 관벽에는 복수의 제2 기공이 설치되고, 상기 제2 기공은 각각 상기 제2 관벽의 내부 공간 및 상기 완충 공간과 연통되고,
    상기 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙 및/또는 복수의 상기 제2 기공의 배치 규칙은, 복수의 상기 제2 기공을 거쳐 상기 완충 공간으로 유입되는 공정 가스가 수직 방향으로 상이한 위치에서의 배기량이 동일한 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제2 기공의 배치 규칙은, 복수의 상기 제2 기공의 배치 밀도가 아래에서 위로 갈수록 점차 커지는 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 제2 기공은 적어도 하나의 제2 기공 열로 배치되고, 각 제2 기공 열에는 복수의 상기 제2 기공이 있으며 수직 방향을 따라 이격 설치되고, 인접한 2개의 상기 제2 기공 사이의 수직 간격은 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 제2 기공은 하나의 상기 제2 기공 열로 배치되고, 복수의 상기 제1 기공은 하나의 제1 기공 열로 배치되고, 상기 제2 기공의 배기 방향은 상기 제1 기공의 배기 방향과 반대인 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 관벽의 내경의 수직 방향 상에서의 변화 규칙은, 상기 제2 관벽의 내경이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 규칙; 또는
    상기 제2 관벽에 수직 방향으로 순차적으로 설치된 복수의 직관 구간이 포함되고, 복수의 상기 직관 구간의 내경이 아래에서 위로 갈수록 점차 감소하는 규칙을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제1 기공은 상기 제1 관벽의 축 방향을 따라 복수의 제1 기공 열로 배치되고, 각각의 제1 기공 열에는 복수의 상기 제1 기공이 있으며 수직 방향을 따라 이격 설치되는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버에는 운반 장치가 설치되고, 상기 운반 장치에는 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면이 구비되고, 복수의 상기 운반면은 상기 수직 방향을 따라 이격 설치되고,
    상기 제1 관벽에는 각각 인접한 2개의 상기 운반면 사이의 간격에 대응하는 구획이 구비되고, 상기 구획에는 적어도 하나의 상기 제1 기공이 분포되는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구획의 모든 상기 제1 기공의 축선의 높이는 모두 상기 수직 방향에서의 상기 간격의 중간점 높이와 동일한 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 관 구간의 관벽은 상기 제2 관벽과 일체로 연결되고, 상기 제2 관 구간의 내경은 상기 제2 관벽의 내경과 동일하고, 상기 제1 관벽의 하단에는 제1 폐쇄부가 설치되고, 상기 제1 폐쇄부는 상기 제2 관벽의 외벽과 밀봉 연결되는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 관 구간의 관벽은 상기 제1 관벽과 일체로 연결되고, 상기 제2 관 구간의 외경 및 내경은 각각 상기 제1 관벽의 외경 및 내경과 동일하고, 상기 제2 관벽의 하단에는 제2 폐쇄부가 설치되고, 상기 제2 폐쇄부는 상기 제1 관벽의 내벽과 밀봉 연결되는 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기공의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 40mm 이하이고, 수직 방향으로 인접한 2개의 상기 제1 기공 사이의 간격의 값 범위는 1mm 이상 200mm 이하인 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제2 기공의 직경의 값 범위는 0.1mm 이상 20mm 이하이고, 동일한 제2 기공 열에서 인접한 2개의 상기 제2 기공 사이의 수직 간격의 값 범위는 1mm 이상 500mm 이하인 것을 특징으로 하는, 가스 분사 장치.
  13. 반도체 열처리 디바이스에 있어서,
    공정 챔버 및 상기 공정 챔버에 설치된 운반 장치를 포함하고, 상기 운반 장치는 수직 방향으로 이격 설치된, 웨이퍼를 운반하기 위한 복수의 운반면을 구비하고, 적어도 하나의 가스 분사 장치를 더 포함하고, 상기 가스 분사 장치는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 가스 분사 장치를 채택하고, 상기 흡기관은 상기 운반 장치의 일측에 설치되어, 상기 공정 챔버에 공정 가스를 주입하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는, 반도체 열처리 디바이스.
KR1020247001567A 2021-09-07 2022-09-01 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스 KR20240021299A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111041581.XA CN113755823B (zh) 2021-09-07 2021-09-07 半导体热处理设备的气体喷射装置及半导体热处理设备
CN202111041581.X 2021-09-07
PCT/CN2022/116481 WO2023036046A1 (zh) 2021-09-07 2022-09-01 半导体热处理设备的气体喷射装置及半导体热处理设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240021299A true KR20240021299A (ko) 2024-02-16

Family

ID=78793304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247001567A KR20240021299A (ko) 2021-09-07 2022-09-01 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20240021299A (ko)
CN (1) CN113755823B (ko)
TW (1) TWI824691B (ko)
WO (1) WO2023036046A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113755823B (zh) * 2021-09-07 2023-10-13 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体热处理设备的气体喷射装置及半导体热处理设备
CN116288136B (zh) * 2023-03-23 2023-10-20 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种取向硅钢的渗氮装置及渗氮方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004363142A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp 縦型熱処理炉及び該熱処理炉のガス導入方法
JP4775641B2 (ja) * 2006-05-23 2011-09-21 株式会社島津製作所 ガス導入装置
JP5157100B2 (ja) * 2006-08-04 2013-03-06 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
US7632354B2 (en) * 2006-08-08 2009-12-15 Tokyo Electron Limited Thermal processing system with improved process gas flow and method for injecting a process gas into a thermal processing system
JP5565242B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-06 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
CN103510045A (zh) * 2012-06-29 2014-01-15 深圳富泰宏精密工业有限公司 真空镀膜用气管及应用该气管的真空镀膜装置
TWI642137B (zh) * 2015-08-04 2018-11-21 日商日立國際電氣股份有限公司 Substrate processing apparatus, reaction container, and manufacturing method of semiconductor device
JP6737139B2 (ja) * 2016-11-14 2020-08-05 東京エレクトロン株式会社 ガスインジェクタ、及び縦型熱処理装置
CN110066989B (zh) * 2019-05-21 2023-04-11 无锡费曼科技有限公司 二维材料的生长装置
CN112359343B (zh) * 2020-09-29 2022-11-25 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备
CN113755823B (zh) * 2021-09-07 2023-10-13 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体热处理设备的气体喷射装置及半导体热处理设备

Also Published As

Publication number Publication date
TW202311559A (zh) 2023-03-16
CN113755823B (zh) 2023-10-13
TWI824691B (zh) 2023-12-01
CN113755823A (zh) 2021-12-07
WO2023036046A1 (zh) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20240021299A (ko) 반도체 열처리 디바이스의 가스 분사 장치 및 반도체 열처리 디바이스
JP4630226B2 (ja) シャワーヘッドを用いた化学気相蒸着方法及びその装置
US8465802B2 (en) Chemical vapor deposition reactor and method
TW202009436A (zh) 用於處理基板之立式爐及用於立式爐中之襯管
US9855575B2 (en) Gas injector and cover plate assembly for semiconductor equipment
TW201346065A (zh) 氣體噴淋頭、其製造方法及薄膜生長反應器
CN115354303A (zh) 反应腔装置
KR101518398B1 (ko) 기판 처리 장치
US20220403512A1 (en) Bottom Fed Sublimation Bed for High Saturation Efficiency in Semiconductor Applications
CN205473974U (zh) 一种金属有机化合物容器
US11913114B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
KR20190112212A (ko) 앰풀로부터의 플럭스를 증가시키기 위한 장치
CN112331595A (zh) 半导体加工设备
JP2021110041A (ja) シャワーヘッドアセンブリおよび構成要素
KR101538461B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20160109128A (ko) 에피 웨이퍼 제조용 흡입유로
KR20150113620A (ko) 기판처리장치용 가스분배유닛
CN112981370B (zh) 沉积炉管内管、沉积炉管以及沉积方法
KR102430392B1 (ko) 상부 전극 어셈블리, 반응 챔버 및 원자층 증착 디바이스
CN218730823U (zh) 半导体热处理设备
KR100444753B1 (ko) 반도체 소자 제조에 사용되는 증착 장치
KR100422048B1 (ko) 사이드 플로우 방식의 샤워링 인젝터
KR20070074222A (ko) 샤워 헤드
KR102388357B1 (ko) 반도체 제조 장치 및 상기 제조 장치를 이용한 기판 처리 방법
CN215560652U (zh) 具串联式冷却室的多流道气体喷射器