KR950012906B1 - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 종래의 종형 반응로의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional vertical reactor,
제 2 도는 상기한 일본 특허공보 59-145531호에 개시된 종래의 적당한 플라스마 CVD 장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional suitable plasma CVD apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 59-145531,
제 3 도는 종래의 플라스마 CVD 장치의 정면도,3 is a front view of a conventional plasma CVD apparatus,
제 4 도는 종래의 플라스마 CVD 장치의 다른 실시예의 정면도,4 is a front view of another embodiment of a conventional plasma CVD apparatus,
제 5 도는 본 발명에 따른 링형 반응기 몸체를 갖는 종형 더어멀 반응기의 실시예의 단면도,5 is a cross-sectional view of an embodiment of a vertical thermal reactor with a ring reactor body according to the invention,
제 6 도는 제 5 도의 반응관 및 웨이퍼를 위주로 설명하는 종형 더어멀 반응기의 정면도,6 is a front view of a vertical thermal reactor mainly illustrating the reaction tube and wafer of FIG. 5;
제 7 도는 본 발명의 일실시예에 따라 인접한 전극 사이에 R.F 전압을 인가함에 의해 자기세정을 하는 것을 보여주는 종형 더어멀 반응기의 정면도,7 is a front view of a vertical thermal reactor showing self-cleaning by applying an R.F voltage between adjacent electrodes in accordance with one embodiment of the present invention,
제 8 도는 외측전극과 내측전극 사이에 R.F 전압을 인가함에 의해 웨이퍼 세정을 설명하는 종형 더어멀 반응기의 정면도,8 is a front view of a vertical thermal reactor illustrating wafer cleaning by applying an R.F voltage between an outer electrode and an inner electrode,
제 9 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 종형 반응기의 단면도,9 is a cross-sectional view of a vertical reactor according to another embodiment of the present invention,
제 10 도는 제 9 도 반응기의 정면도,10 is a front view of the ninth reactor,
제 11 도는 다른 실시예의 종형 반응기의 사시도,11 is a perspective view of a vertical reactor of another embodiment,
제 12 도는 또 다른 실시예의 종형 반응기의 사시도,12 is a perspective view of a vertical reactor of yet another embodiment,
제 13 도는 다른 실시예의 웨이퍼 홀더의 정면도,13 is a front view of a wafer holder of another embodiment,
제 14 도는 제 13도 웨이퍼 홀더의 단면도,FIG. 14 is a cross-sectional view of the FIG. 13 wafer holder,
제 15 도는 또 다른 실시예의 웨이퍼 홀더부,15 is another embodiment of the wafer holder,
제 16 도는 또 다른 실시예의 웨이퍼 홀더부.16 is a wafer holder portion of yet another embodiment.
본 발명은 반도체장치의 제조장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 종형로내의 반도체 웨이퍼를 열처리하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor device. In particular, the present invention relates to an apparatus for heat treatment of semiconductor wafers in a vertical furnace.
반도체장치의 제조에 있어서는 다수의 열처리가 수행된다. 예를들어 열산화, 확산, 기상성장 및 화학증기 에칭등이 있다. 이들 처리는 종래에는 횡형 수정관을 사용하여 수행되었다. 횡형 수정관에 있어서는 높은 생산율을 제공한다. 환언하면 다수의 반도체 웨이퍼가 즉시 처리된다. 그러나 대형의 웨이퍼를 사용해가는 경향에 있다. 그러므로 수정관은 더 큰 직경을 갖지 않으면 안된다. 이것은 횡형관에 대해 수직방향으로 균등한 온도분포를 유지해야 하는 하나의 문제를 일으킨다.In the manufacture of a semiconductor device, a plurality of heat treatments are performed. Examples include thermal oxidation, diffusion, vapor phase growth, and chemical vapor etching. These treatments were conventionally performed using a transverse quartz tube. For horizontal quartz tubes, it provides high production rates. In other words, many semiconductor wafers are processed immediately. However, there is a tendency to use large wafers. Therefore, the quartz tube must have a larger diameter. This raises a problem of maintaining an even temperature distribution in the vertical direction with respect to the transverse tube.
통상적으로 관의 상부는 약간 더 높은 온도를 갖는다. 더욱이 대형 웨이퍼 수단은 이러한 대형 웨이퍼를 올려놓는 보트의 전체중량이 증가한다.Typically the top of the tube has a slightly higher temperature. Moreover, the large wafer means increases the overall weight of the boat on which these large wafers are placed.
이것은 또한 보트의 출입에 대한 다른 문제를 야기한다. 종래에는 수정바아(bar)가 보트에 부착되어 이 바아가 작동용으로 처리되었다. 이 바아는 보트의 중량이 증가되기 때문에 휘는 경향이 있다.This also causes other problems with the entry and exit of the boat. Conventionally, a modified bar has been attached to the boat and this bar has been processed for operation. This bar tends to bow because the weight of the boat increases.
최근 종형 반응기가 실내공간을 절약하기 위해 또한 사용된다. 다수의 웨이퍼를 설치하기 위하여는 종형반응기의 높이가 증가된다. 그러나 클린룸의 천정에는 제한이 있으며 이는 종형 반응기내에 세트될 수 있는 웨이퍼의 수를 제한한다.Recently, vertical reactors are also used to save indoor space. In order to install a plurality of wafers, the height of the vertical reactor is increased. However, there are limitations to the ceiling of clean rooms, which limits the number of wafers that can be set in a vertical reactor.
종형 반응기의 일예가 미합중국 특허 4,062,318 호에 개시되어 있으며 여기에는 각 웨이퍼가 탄소 서셉터의 각 표면에 놓여진다. 이 종형 반응기는 현재 미국 및 외국제조업자에 의해 제조되고 있다.One example of a vertical reactor is disclosed in US Pat. No. 4,062,318, where each wafer is placed on each surface of a carbon susceptor. This vertical reactor is currently manufactured by US and foreign manufacturers.
본 출원인에게 양도된 미합중국 출원번호 제017,693 호에는 다수의 플라스마 세정전극을 갖춘 종형 반응기의 다른 예가 개시되어 있다.United States Application No. 017,693, assigned to the applicant, discloses another example of a vertical reactor with a plurality of plasma cleaning electrodes.
반응기의 다른 예가 일본 공개특허공보 59-145531 및 54-56366 호에 나타나 있다. 이들 공보는 웨이퍼가 원통형 반응기체내의 웨이퍼 홀더위에 수직으로 놓여있는 주로 플라스마 CVD 장치를 개시하고 있다.Other examples of the reactor are shown in Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-145531 and 54-56366. These publications disclose primarily plasma CVD apparatus in which the wafer lies vertically on a wafer holder in a cylindrical reactor body.
웨이퍼의 정면도는 스포크 형상을 갖는다. 반응가스는 원통형 반응기의 중심에서 공급된다. 가열은 반응기 외부에 구비된 램프에 의해 제공된다,The front view of the wafer has a spoke shape. The reaction gas is supplied at the center of the cylindrical reactor. Heating is provided by a lamp provided outside the reactor,
본 발명의 목적은 다수의 반도체 웨이퍼에 대해 균일한 온도분포를 갖는 링형 반응기체를 구비하는 종형 더어멀 반응기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a longitudinal thermal reactor having a ring reactor body having a uniform temperature distribution over a plurality of semiconductor wafers.
본 발명의 다른 목적은 자기세정(self-cleaning) 플라스마 전극을 갖춘 종형 더어멀 반응기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vertical thermal reactor with a self-cleaning plasma electrode.
본 발명의 또 다른 목적은 상단부에 가스출구를 갖춘 링형 반응기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a ring reactor having a gas outlet at its upper end.
본 발명에 따르면, 링형 반응기체는 다수의 반도체 웨이퍼를 수직으로 배치하는데 사용된다. 링형 반응기내의 웨이퍼의 정면도는 스포크 형상을 이룬다. 웨이퍼 링은 웨이퍼 홀더위에 놓여진다.According to the present invention, a ring reactor is used to vertically arrange a plurality of semiconductor wafers. The front view of the wafer in the ring reactor is spoke-shaped. The wafer ring is placed on a wafer holder.
다른 웨이퍼 홀더는 링형 반응기내에 더 많은 웨이퍼를 세팅하기 위한 웨이퍼 홀더위에 적재하기 위해 사용될 수 있다. 웨이퍼 스택은 반응기 외부에 구비된 모터를 사용하여 링형 반응기내에서 회전가능하다.Other wafer holders can be used to load onto wafer holders for setting more wafers in a ring reactor. The wafer stack is rotatable in a ring reactor using a motor provided outside the reactor.
반응기 몸체를 둘러싸도록 가열수단이 구비되어 있고 링형 반응기의 중앙에는 다른 가열수단이 구비되어있다. 이들 가열수단은 링형 반응기내의 수평방향으로 균일한 온도분포를 제공한다.Heating means are provided to surround the reactor body and other heating means are provided in the center of the ring reactor. These heating means provide a uniform temperature distribution in the horizontal direction in the ring reactor.
반응가스는 링형 반응기의 하단으로부터 공급되어 링형 반응기의 상단으로 출력된다. 이들 가스는 하단으로부터 상단을 향하여 공급되며 각 웨이퍼의 표면에 평행하게 가스가 흐른다. 이러한 웨이퍼의 배치 및 가스흐름은 스므스한 가스의 흐름과 반응가스의 반응물의 균일한 분포를 제공한다. 그것은 또한 1 처리에 있어 좀더 높은 웨이퍼의 제조율을 제공한다.The reaction gas is supplied from the bottom of the ring reactor and output to the top of the ring reactor. These gases are fed from bottom to top and the gas flows parallel to the surface of each wafer. Such wafer placement and gas flow provide a smooth flow of gas and a uniform distribution of reactants of the reactant gas. It also provides higher wafer production rates in one process.
본 발명에 따르면 다수의 플라스마 발생전극이 반응기의 외주면과 링형 반응기의 중공부에 배치되어 있다. 에칭가스의 도입동안 플라스마를 발생하기 위하여 전극에 고주파를 가한다.According to the present invention, a plurality of plasma generating electrodes are disposed on the outer circumferential surface of the reactor and the hollow portion of the ring reactor. High frequency is applied to the electrode to generate plasma during the introduction of the etching gas.
이 플라스마는 상기 반응동안 링형 반응기의 내부면에 부착된 물질들을 에칭시켜 제거한다. 고주파가 외주면에 위치한 전극 사이에 인가될때 플라스마는 반응기의 내부면에 부착된 물질만을 주로 에칭시켜서 제거한다.This plasma etches away materials attached to the inner surface of the ring reactor during the reaction. When high frequency is applied between electrodes located on the outer circumferential surface, the plasma is mainly etched away to remove only the material attached to the inner surface of the reactor.
고주파가 의주부와 중심부 사이에 인가될때 플라스마는 웨이퍼 표면에 부착된 물질을 에칭시켜서 제거한다. 이것은 대형의 웨이퍼에 적합하게 하기 위하여 대형의 반응기의 자기세정을 할 수 있게 한다.When a high frequency is applied between the main portion and the center portion, the plasma is removed by etching the material attached to the wafer surface. This allows self-cleaning of large reactors in order to be suitable for large wafers.
상기한 목적 및 본 발명을 도면과 바람직한 실시예를 참고하여 상세하게 다음에 설명한다.The above objects and the present invention are described in detail below with reference to the drawings and preferred embodiments.
우선 제 1 도 내지 4 도를 참고하여 종래기술을 설명한다.First, the prior art will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
제 1 도는 종래 종형 반응로의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional vertical reactor.
이 도면에 있어서 가열수단(1)은 전기히터(1b)로 이루어져 있고 노의 덮개(1a)는 수직수정관(8)의 외표면을 둘러싸도록 부착되어 있다. 관(8)은 관의 상부에 도입구(10)를 가지고 있고 반응가스 "g"는 도입구(10)로부터 도입된다. 이 관은 가스배출구(9b)를 갖춘 금속 서셉터에 접속된 하단을 갖고 있다.In this figure, the heating means 1 consists of an electric heater 1b, and the lid 1a of the furnace is attached so as to surround the outer surface of the
다수의 반도체 웨이퍼(3)가 웨이퍼 홀더(2)에 놓여지며 웨이퍼 홀더(2)는 모터(6)에 의해 회전가능한 지지수단(4) 위에 세트된다. 진공플랜지(7)가 금속 서셉터의 하단에 접속된다. 지지수단(4)과 진공플랜지(7)는 화살표와 같이 수직방향으로 이동가능하다.A plurality of
열처리동안 적당한 가스가 도입구(10)로부터 도입된다. 기상성장의 전형적인 예에 있어서는 배출구(9b)근처의 관의 내표면 부분에 약간의 반응생성물이 또한 퇴적된다.Appropriate gas is introduced from the
이 반응생성물은 불안정하며 관에 웨이퍼를 넣거나 꺼내는 작업동안 발생할 수 있는 공기흐름에 의해 쉽게 떨어져 나갈 수가 있다. 공기흐름에 의해 불려진 반응생성물이 웨이퍼의 표면에 부착되어 웨이퍼의 오염을 일으킨다.This reaction product is unstable and can easily be stripped off by the airflow that may occur during wafer loading into or out of the tube. Reaction products called by airflow adhere to the surface of the wafer causing contamination of the wafer.
더우기 여러번의 처리사이클후 관을 세척하는 것이 필요하다. 이 관은 수직길이로 크기 때문에 대형관을 분리하여 대형관을 세척하는데 애를 먹는다.Furthermore, it is necessary to clean the tubes after several treatment cycles. Since this tube is large in vertical length, it is difficult to separate the large tube and wash the large tube.
제 2 도는 일본 특허공보에 개시된 적절한 종래의 플라스마 CVD 장치를 보여준다.2 shows a suitable conventional plasma CVD apparatus disclosed in Japanese Patent Publication.
제 2 도에서 벨형 단자(11)는 가스배출관(13)을 갖고 있으며 이 관은 진공펌프(12)에 연결되어 있다. 하중심부에는 회전축(14)이 설치되어 있다.In FIG. 2 the bell-shaped terminal 11 has a gas discharge pipe 13 which is connected to a vacuum pump 12. The rotating shaft 14 is provided in the load core part.
회전축(14)은 본 도면에는 표시되어 있지 않은 모터에 의해 구동된다. 회전축(14)의 상부단에는 디스크형 서셉터(15)가 부착되어 있다. 도입구(16)는 회전축(14)의 관내의 도관(17)에 연결되어 있다.The rotating shaft 14 is driven by a motor not shown in this figure. The disk susceptor 15 is attached to the upper end of the rotating shaft 14. The
도관(17)은 반응가스를 제어하는 가스제어기(18)에 연결되어 있다. 도너스형 링(19)이 서셉터(15)의 상부면에 위치되어 있으며 이 링(19)은 제 3 도의 정면도에 표시된 바와 같은 다수의 트렌치(20)를 갖고 있다.Conduit 17 is connected to a gas controller 18 that controls the reaction gas. A donor shaped ring 19 is located on the top surface of the susceptor 15 which has a number of trenches 20 as indicated in the front view of FIG.
각 웨이퍼(21)는 그것의 외주부에서 트렌치(20)에 세트된다. 벨형 단지커버(24)는 벨형 단지몸체(11) 전부를 덮는 상부 커버(23)와 원통형 몸체(22)로 이루어져 있다.Each wafer 21 is set in the trench 20 at its outer periphery. Bell-shaped jar cover 24 is composed of a top cover 23 and a cylindrical body 22 covering the entire bell-shaped jar body (11).
1쌍의 전극(25와 26)이 상부커버(23)에 견고하게 고정되어 있으며 고주파 발생기(27)에 접속된다. 원통형몸체(22)는 투명한 수정으로 이루어져 있고 가열램프(28)는 웨이퍼(21)를 가열하기 위하여 원통형 몸체(22) 외측에 설치되어 있다.The pair of electrodes 25 and 26 are firmly fixed to the upper cover 23 and are connected to the
제 4 도는 웨이퍼링 내측에 있는 플라스마 발생전극(30과 31) 장치의 다른 예를 보여준다.4 shows another example of the apparatus for generating plasma electrodes 30 and 31 inside the wafer ring.
제 5 도는 본 발명에 따른 링형 반응기 몸체를 갖춘 종형 더어멀 반응기의 실시예에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an embodiment of a vertical thermal reactor with a ring reactor body according to the present invention.
제 5 도에서 제 1 도에 사용된 것과 동일한 번호는 제 1 도의 것과 동일한 물체를 나타낸다.The same numbers as used in FIG. 5 in FIG. 5 represent the same objects as in FIG.
5는 회전샤프트를 표시한다.5 indicates a rotating shaft.
OR은 완전진공링을 나타낸다.OR stands for full vacuum ring.
8a는 링형 반응기 몸체(8)의 상단 링부이며, 8b는 몸체(8)의 개구단이고, 8c는 몸체(8)의 중심에 리세스된 부분이다.8a is the top ring of the
1c는 보충열원이다.1c is a supplemental heat source.
전기히터(1b)와 보충열원(1c)은 제 1 도에 도시된 종래의 종형 반응관에 설정된 바와 같이 몸체의 길이방향으로 균일한 온도분포를 설정한다.The electric heater 1b and the supplemental heat source 1c set a uniform temperature distribution in the longitudinal direction of the body as set in the conventional vertical reaction tube shown in FIG.
본 발명의 일특징에 따라 종형 열반응기(8)는 보충열원이 그 안에 제공되도록 그의 중심을 따라 공동을 갖춘 원통 몸체를 의미하는 링형 반응기 몸체로 구성된다.According to one aspect of the invention the
제 5 도의 본 실시예에서 도시된 바와 같이 중심에 낮추어진 수정 반응기가 사용된다.A centered crystal reactor is used as shown in this embodiment of FIG. 5.
웨이퍼(3)는 링형 웨이퍼 홀더(2)에 서 있으며 제 6 도에 도시된 바와 같이 스포크형 모양으로 배설된다. 웨이퍼 홀더(2)는 지지샤프트(5)에 접속되는 지지수단(4)상에 장착된다.The
웨이퍼 홀더(2)는 소위 플로워 바스켓(flower bascket)의 형상을 가지며 반응가스가 쉽게 통과하도록 시이-쓰루(see-through)로 된다. 웨이퍼 홀더(2)는 1 이상의 스택을 가질 수도 있다. 2스택은 제 5 도의 실시예에 도시되었다.The
제 5 도에 도시된 바와 같이 웨이퍼 홀더(2)는 링형 반응 몸체(8)내에 설정되고 어떠한 공정이 수행될때 반응 균일성을 개선하도록 회전된다. 적어도 1반응가스가 도입구(10)에서 도입된다.As shown in FIG. 5, the
이 예에서 도입구(10)는 진공플랜지(7)의 저면판에 놓이며 배출구(9b)의 단(9a)을 향한다. 사용시 배출구(9b)는 회전펌프등의 진공시스템에 접속되고 도입구(10)에서 도입된 반응가스는 반응물을 제공하며 반응물은 모든 웨이퍼에 분포되고 최종적으로 단(9a)을 통하여 출구(9b)로부터 배출된다.In this example the
여기서 단(9a)과 배출구(9b)간의 도관(9)은 반응된 물질이 증착되지 않도록 한 쌍의 히터(1b,1c)에 의하여 제공되는 등온공간내에 위치된다.Here the
상기와 같이 종형 반응기내에 열공정은 화학증기 증착, 화학적증기 에칭, 가스확산 및 열산화를 포함한다.As described above, thermal processes in a vertical reactor include chemical vapor deposition, chemical vapor etching, gas diffusion and thermal oxidation.
공지된 바와 같이 SiO2, SI3N4및 다른 유리막은 실란 또는 다른 적당한 가스원을 사용하여 형성된다. 이를 위하여 도입구(10)는 1 이상 제공된다. 가스확산에서 다수 가스원이 사용된다. 어떤 종류의 가스는 가스의 예열을 필요로 한다.As is known, SiO 2 , SI 3 N 4 and other glass films are formed using silane or other suitable gas source. To this end, the
이런 종류의 가스를 사용할때 도입구(10)는 리세스된 부분(8c)의 저면에 위치될 수 있으며 외부로부터 저면에 위치된 도입구(10)까지 연장된 도관은 또한 예열용 둥온공간내에 위치된다.When using this kind of gas the
제 5 도의 실시예에서 보충열원(1c)이 제공된다. 보충열원(1c)은 전기히터 또는 열을 방출하고 열흡수기등의 간접히터 등일 수도 있다.In the embodiment of Fig. 5, a supplemental heat source 1c is provided. The supplemental heat source 1c may be an electric heater or an indirect heater such as a heat absorber to emit heat.
간접히터는 열반사기로 구성될 수도 있다. 이들 열원중 하나는 열균형 설계를 고려하여 선택된다.The indirect heater may be composed of a heat reflector. One of these heat sources is chosen taking into account the thermal balance design.
본 발명의 제 2특징은 링형 반응기(8)의 표면상에 다수 플라스마 발생전극(51)을 배열할 수 있다. 플라스마 발생전극(51)은 외원통 표면과 내부눌림 표면을 커버하도록 배열된다. 전극(51)은 절연튜브(52)에 포함되며 필요한 경우에 적당한 불활성가스가 전극과 튜브(52) 사이의 공간에 채워질 수도 있다. 튜브(52)는 수정으로 구성될 수도 있다.A second feature of the invention is that multiple plasma generating electrodes 51 can be arranged on the surface of the
고주파 전원(53)은 적당한 세정가스가 여러번의 증착 사이클후에 반응기(8)에 도입될때 반응기(8) 내측에서 플라스마를 발생하는 무선주파수를 발생한다. 세정가스는 플라스마 에칭분야에서 염화물, 플루오르화물등의 공지가스에서 선택된다.The high frequency power source 53 generates a radio frequency that generates plasma inside the
전극(51)은 제 7 도와 제 8 도에 도시된 바와 같이 어느 하나의 방식으로 접속된다.The electrodes 51 are connected in either manner as shown in FIGS. 7 and 8.
제 7 도에서 R.F 전압은 인접전극 사이에서 인가되고, 이 경우에 플라스마(54)는 주로 반응기의 내벽을 따라 발생하여 반응기를 분리하지 않고서 내벽을 세정한다. 그러므로 조정이 매우 용이하다.In FIG. 7 the R.F voltage is applied between adjacent electrodes, in which
제 8 도에서 R.F 전압은 내부전극과 외부전극 사이에 인가되고, 이 경우에 플라스마(54)는 반응기의 내공간 양단에 발생하여 웨이퍼(3) 및/또는 웨이퍼 홀더(2)를 세척한다. 전극의 상기 접속은 콘숄상 또는 동작패널에서 변화될 수 있으며 적당한 접속이 청결을 위하여 패널상에 선택된다.In FIG. 8, the R.F voltage is applied between the inner electrode and the outer electrode, in which
제 7 도와 8도에 도시된 전극은 봉형으로 제조된다. 플레이트 또는 메쉬는 전극(51)으로서 사용될 수 있다.The electrodes shown in Figs. 7 and 8 are made in a rod shape. The plate or mesh may be used as the electrode 51.
본 발명의 종형 열반응기를 동작할 때 종래 종형 반응기와 동일한 공정이 상기한 가스흐름에 대한 것을 제외하고 사용된다.When operating the vertical thermal reactor of the present invention, the same process as the conventional vertical reactor is used except for the above gas flow.
본 발명의 마지막 특징에 따라 반응가스가 반응기 저면에서 반응기 상면으로 도입되고 상단(9a)과 실제 배출구(9b)를 접속하는 도관(9)은 등온공간에 위치된다. 그러므로 불안정한 증착이 상단(9a)과 도관(9)에서 발생하지 않는다. 실제 배출구(9b)는 상단(9a)과 매우 멀리 떨어져 있다.According to the last feature of the invention, a
결과적으로 불필요한 입자는 공기가 빠지는 동안 또는 진공발생시에 웨이퍼상에 부착되지 않는다. 이들 작업중 공기흐름을 종래 종형 반응관의 내벽상에 부착된 어떠한 반응물질을 벗길만큼 충분히 강하다. 그러나 상기 문제는 본 발명에서 일어나지 않는다.As a result, unnecessary particles do not adhere to the wafer during degassing or during vacuuming. The airflow during these operations is strong enough to strip off any reactants adhering on the inner wall of conventional vertical reaction tubes. However, this problem does not arise in the present invention.
또한 상단(9a)은 1 또는 그 이상의 개구이다. 다른 경우에 상단(9a)은 원형상을 가질 수도 있다.The top 9a is also one or more openings. In other cases, the upper end 9a may have a circular shape.
제 9 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 종형 반응기의 단면도이다. 제 9 도의 종형 반응기는 제 1 도의 종래 종형 반응기의 구조가 기본적으로 동일하다.9 is a cross-sectional view of a vertical reactor according to another embodiment of the present invention. The vertical reactor of FIG. 9 has basically the same structure as the conventional vertical reactor of FIG.
제 1 차이는 도입구(10)와 상단(9a)과 실제 배출구(9b)로 구성되는 배기시스템의 형상이다. 등온공간내의 도관배열의 목적과 효과는 이미 언급되었다.The first difference is the shape of the exhaust system, which consists of an
상기와 같이 상단(9a)을 포함하는 반응기의 상부(8a)는 종형 반응관의 등온공간내에 있으며 반응된 물질은 웨이퍼상에 부착된 것과 동일한 균일성을 가지며 상부(8a) 주위의 내부표면상에 부착된 물질은 동일한 점착력을 갖는다.The upper portion 8a of the reactor comprising the top 9a as described above is in an isothermal space of the vertical reaction tube and the reacted material has the same uniformity as that attached to the wafer and on the inner surface around the upper portion 8a. The attached material has the same adhesive force.
그러므로 부착물을 벗기는 것은 용이하지 않다. 그러나 실제 배출구(9b)는 상단(9a)과 멀리 떨어져 있으며 배출구(9b) 주위의 온도는 감소되며 따라서 막특성은 균일하지 않고 부착물은 쉽게 벗겨지지 않는다.Therefore, peeling off the attachment is not easy. However, the actual outlet 9b is far from the top 9a and the temperature around the outlet 9b is reduced, so that the film properties are not uniform and the attachment is not easily peeled off.
본 발명의 구조에 따라 상단(9a)은 실제 배출구(9b)와 아주 멀리 떨어져 있으며 공간적으로 분리된다. 그러므로 불안정 부착물이 웨이퍼상에서 흐르지 않는다. 도관(9)은 수정을 용해함으로써 반응기의 외부면에 고정될 수 있다.According to the structure of the present invention the top 9a is very far from the actual outlet 9b and spatially separated. Therefore, unstable deposits do not flow on the wafer. The
상기 구성은 횡형 반응기에 동일하게 적용된다.The configuration applies equally to horizontal reactors.
제 10 도는 제 9 도의 반응기의 상면도이다.10 is a top view of the reactor of FIG.
본 발명에 따라 플라스마 발생전극(51)이 제공된다. 전극(51)은 제 5 도 내지 제 8 도의 전극에 관한 것과 거의 동일하다.According to the present invention, a plasma generating electrode 51 is provided. The electrode 51 is almost the same as for the electrode of FIGS. 5-8.
제 9 도와 제 10 도에서 R.F 전원은 인접전극간에 접속되어 반응기의 내측벽을 청결한다. 반응기내의 일정 진공레벨은 플라스마 발생을 위하여 요구된다. R.F 전원은 대향전극 사이에서 접속되면 플라스마가 반응기내에서 발생되고 이 경우에 웨이퍼 및/또는 웨이퍼 홀더를 청결할 수 있다.9 and 10, the R.F power source is connected between adjacent electrodes to clean the inner wall of the reactor. A constant vacuum level in the reactor is required for plasma generation. When the R.F power source is connected between the counter electrodes, plasma is generated in the reactor and in this case the wafer and / or wafer holder can be cleaned.
또한 상단(9a)은 반응가스의 본래 흐름을 확립하기 위하여 여러 형상을 가질 수 있다. 이를 위하여 상단(9a)은 제 11 도와 제 12도에 도시된 바와 같이 3 또는 4 개구를 가진다. 이들 도면에서 화살표는 반응가스의 흐름을 나타낸다.The top 9a can also have a variety of shapes to establish the original flow of reaction gas. For this purpose the top 9a has 3 or 4 openings as shown in FIGS. 11 and 12. Arrows in these figures indicate the flow of reaction gas.
제 13 도와 제 14 도는 다른 실시예의 웨이퍼 홀더(2)를 도시한다.13 and 14 show a
제 13 도는 웨이퍼 홀더(2)의 부분 사시 상면도이며 제 14 도는 제 13 도의 웨이퍼 홀더(2)의 단면도이다.FIG. 13 is a partial perspective top view of the
웨이퍼 홀더(2)는 수정으로 구성되며, 다수 웨이퍼(3)는 제 13 도와 제 14 도에서 도시된 바와 같이 한 쌍의 수정 링부 사이에 위치된다. 웨이퍼 홀더(2)는 상면 원형 수정플랜지(55)가 제공된다.The
웨이퍼 홀더를 조정할때 조정수단이 플랜지(55)의 중심개구로부터 삽입된다. 웨이퍼 홀더는 다음에 플랜지(55)를 행업함으로써 풀업된다.When adjusting the wafer holder, adjustment means are inserted from the central opening of the
제 15 도는 또 다른 실시예의 웨이퍼 홀더의 부분의 상면도이다.15 is a top view of a portion of a wafer holder of yet another embodiment.
제 16 도는 웨이퍼 홀더의 또 다른 실시예를 나타낸다. 양 도면에서 다수의 삽입판(56)이 제공된다.16 illustrates another embodiment of a wafer holder. In both figures a plurality of
제 15 도의 웨이퍼 홀더는 다결정 실리콘과 질화실리콘의 증착에 적합하다. 이들 반응에서 화학반응은 반응률에 따라 결정되며 인접한 웨이퍼 사이의 거리에 의하여 제어되지 않는다. 그러나 이산화실리콘 증착에서 예컨대 화학반응이 공급률에 따라 결정되며 주로 공급되는 가스량에 의하여 제어된다.The wafer holder of FIG. 15 is suitable for the deposition of polycrystalline silicon and silicon nitride. In these reactions, the chemical reaction depends on the reaction rate and is not controlled by the distance between adjacent wafers. However, in silicon dioxide deposition, for example, the chemical reaction is determined by the feed rate and mainly controlled by the amount of gas supplied.
이들 반응에서 웨이퍼 스페이싱은 균일한 증착 또는 에칭에 대하여 중요하며, 따라서 제 16 도의 삽입자(56)는 웨이퍼 스페이싱을 균일하게 유지하기 위하여 제공된다.Wafer spacing is important for uniform deposition or etching in these reactions, so
상기에서 본 발명은 특정예를 참고로 하여 기술되었다. 그러나 본 발명이 상기 특정예에 국한되지 않으며 많은 변형과 수정이 본 발명의 사상과 개념에 따라 실행될 수 있다.In the above, the present invention has been described with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the above specific examples, and many variations and modifications may be made in accordance with the spirit and concept of the present invention.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (6)
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JP23908786A JPS6394620A (en) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | Device for manufacturing semiconductor |
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JP???61-239087 | 1986-10-09 | ||
JP23908886A JPS6394635A (en) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | Device for manufacturing semiconductor |
JP?61-239087 | 1986-10-09 | ||
JP?61-239088 | 1986-10-09 |
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Family
ID=68290058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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-
1987
- 1987-10-10 KR KR1019870011233A patent/KR950012906B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR890007359A (en) | 1989-06-19 |
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