KR960000143Y1 - Semiconductor high tempeature oxidization/diffusion apparatus - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 종래 반도체 고온산화/확산장치의 구조를 개략적으로 보인 종단면도1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a conventional semiconductor high temperature oxidation / diffusion apparatus.
제 2 도는 본 고안에 의한 반도제 고온산화/확산장치의 구조를 보인 종단면도Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of the semiconducting high temperature oxidation / diffusion device according to the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 히터조립체 2 : 아웃튜브1: Heater assembly 2: Out tube
3 : 웨이퍼 4 : 보트3: wafer 4: boat
5 : 인너튜브 5a,5b : 내, 외벽체5: inner tube 5a, 5b: inner and outer wall
본 고안은 반도제 고온산화/확산장치에 관한 것으로, 특히 일정량의 열을 함유함 인너튜브(Inner tube)를 구비하여 대기와 튜브내의 큰 온도차로 인한 웨이퍼 내에서의 온도편차를 최소화함으로써 웨이퍼의 열응력을 최대한 억제 시키도록한 반도체 고온산화/확산장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconducting high temperature oxidation / diffusion apparatus, and particularly includes an inner tube containing a certain amount of heat, thereby minimizing the temperature deviation in the wafer due to the large temperature difference between the atmosphere and the tube. The present invention relates to a semiconductor high temperature oxidation / diffusion device that minimizes stress.
최근 웨이퍼(Wafer)의 크기(Size)가 대형화 되고, 제품이 고집적화되면서 고온산화 및 확산공정에서의 열응력(Thermal stress)이 중요시 되고 있다.Recently, as the size of the wafer is increased and the product is highly integrated, thermal stress in high temperature oxidation and diffusion processes has become important.
이러한 열응력은 대기(약 23℃)중의 웨이퍼를 고온(800 ∼1000℃)의 튜브내로 장착, 또는 고온튜브내의 웨이퍼를 저온의 대기로 취출시킴에 있어서, 웨이퍼가 고온/저온의 온도변화를 심하게 받는 것에 의하여 나타나는 것으로써, 이로 인하여 웨이퍼내의 결함이 발생되고 심할 경우에는 웨이퍼 휨 현상이 육안으로 관찰될 정도로 심하게 나타난다.This thermal stress causes the wafer to undergo severe temperature / temperature changes in temperature when the wafer in the atmosphere (about 23 ° C.) is mounted into a tube of high temperature (800 to 1000 ° C.) or the wafer in the hot tube is taken out to a low temperature atmosphere. As a result of receiving, the defects in the wafer are generated, and in severe cases, the warpage of the wafer is severe enough to be observed with the naked eye.
이러한 현상은 웨이퍼가 고온/저온간을 이동하면서 온도변화가 심하게 되는 조건일수록 심하게 나타나는바, 즉, 웨이퍼의 직경이 클수록, 튜브내로의 보트 인/아웃 속도가 빠를수록, 웨이퍼 로딩매수가 클수록 심하게 나타난다.This phenomenon is more severe when the wafer moves between high temperature and low temperature, and the temperature change is severe. That is, the larger the diameter of the wafer, the faster the boat in / out speed into the tube, and the larger the number of wafer loads, the worse the temperature. .
제 1 도는 일반적인 반도체 고온산화/확산장치의 개략적인 구조를 보인 단면도로서, 도면에서 1은 장치본체를 이루는 가열수단으로서의 히터조립체를 보인 것인바, 이 히터조립체(1)의 내부에는 상부가 막힌 종형 석영튜브(2)가 설치되어 있고,그 내부에는 다수개의 웨이퍼(3)가 적재되는 보트(Boat)(4)가 장착되어 공정가스를 주입하면서 고온산화 또는 확산공정을 진행하도록 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a general semiconductor high-temperature oxidation / diffusion apparatus, in which 1 shows a heater assembly as a heating means constituting the device body, the inside of the heater assembly 1 is a vertical type with a closed top A quartz tube 2 is provided, and a boat 4 in which a plurality of wafers 3 are loaded is mounted therein, and is configured to perform a high temperature oxidation or diffusion process while injecting a process gas.
공정을 단계별로 살펴보면, 먼저 ⅰ) 보트(4)에 다수개의 웨이퍼를 장착한후, ⅱ)이 보트(4)를 튜브(2)내로 주입하여 ⅲ) 특정공정(산화 및 확산, 또는 열처리)을 수행한다. ⅳ)그런다음 보트(4)를 튜브(2) 밖으로 빼내, v)웨이퍼 언로딩을 행하는 순으로 공정을 진행하게 된다.In the step-by-step process, first, i) a plurality of wafers are mounted on the boat 4, and ii) injecting the boat 4 into the tube 2 to perform a specific process (oxidation and diffusion, or heat treatment). Perform. Iv) Then, the boat 4 is pulled out of the tube 2, and v) the wafer unloading is performed in the order of the procedure.
여기서, 대기온도는 23℃내외이고, 튜브(2)내의 온도는 통상 800℃-1000℃의 고온이므로, 상기의 공정 중특히(ⅱ)(ⅳ)의 공정은 웨이퍼 측면에서 볼때 23℃→800-1000℃, 800-1000℃→23℃로 고온/저온의 온도변화를 심하게 받게 된다. 이러한 온도변화에 따라 웨이퍼에서는 온도편차가 발생하게되고, 이 온도편차가 심하게 될 경우에는 웨이퍼내 결함(defect)이 발생되며, 더 심할 경우에는 웨이퍼 휨 현상이 발생되게 되는바, 이와같은 온도차이를 완화시켜 주어야 한다.Since the atmospheric temperature is about 23 ° C. and the temperature in the tube 2 is usually a high temperature of 800 ° C.-1000 ° C., in particular, the step (ii) in the above process is 23 ° C. to 800 ° C. from the wafer side. The temperature change of high temperature / low temperature is severely affected by 1000 ℃, 800-1000 ℃ → 23 ℃. This temperature change causes a temperature deviation in the wafer, and if the temperature deviation becomes severe, defects in the wafer are generated, and in more severe cases, a wafer warpage occurs. It should be mitigated.
그러나, 종래의 반도제 고온산화/확산 장치에 있어서는 튜브(2)내, 외부의 큰 온도차를 완화시켜 줄 수 있는 아무런 장치가 구비되어 있지 않음으로써, 웨이퍼(3)가 대기로부터 튜브(2)내로 또는 반대로 이동될때 튜브(2)내, 외부의 큰 온도차이로 인한 웨이퍼내 온도편차에 의해 열응력을 받게 된다. 이러한 웨이퍼의 열응력으로 결함이 발생되고, 웨이퍼 휨 현상이 나타나는 문제가 있었다.However, in the conventional semiconducting high temperature oxidation / diffusion apparatus, no device is provided in the tube 2 that can alleviate a large external temperature difference, so that the wafer 3 enters the tube 2 from the atmosphere. Alternatively, the thermal stress is caused by the temperature difference in the wafer due to the large temperature difference in the outside of the tube 2 when moved in reverse. Defects are generated due to the thermal stress of the wafer, and there is a problem that a wafer warpage phenomenon occurs.
이와 같은 점을 해소하기 위한 방법으로 보트(4)의 인/아웃 속도를 늦추거나, 웨이퍼 로딩 맷수를 줄이고 있으나 최근 웨이퍼의 직경이 커지면서 한계점에 다다랗고, 설사 상기와 같은 방법으로 결함 및 웨이퍼 휨 현상없이 공정을 진행한다 하더라도 생산성 측면에서 문제가 되고 있었다.In order to solve this problem, the boat 4 is slowed in or out, or the wafer loading size is reduced. However, as the diameter of the wafer has recently increased, the limit is approached. Even without the process, it was a problem in terms of productivity.
이와 같은 점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 석영 튜브 내, 외부의 큰 온도차이를 어느 정도 완화시킴으로써 웨이퍼의 온도편차를 최소화하여 열응력을 최대한 억제시킬 수 있도록 하려는데 있다.The object of the present invention devised in view of such a point is to minimize the temperature deviation of the wafer by mitigating a large temperature difference inside and outside the quartz tube to some extent so as to suppress thermal stress as much as possible.
본 고안의 다른 목적은 웨이퍼의 열응력을 최소화 하면서도 생산성은 저하되지 않도록 하려는데 있다.Another object of the present invention is to minimize the thermal stress of the wafer while not reducing the productivity.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 가열원으로서의 히터 조립체와 그 히터조립체의 내부에 설치되는 아웃튜브와, 다수개의 웨이퍼를 적재하여 상기 아웃튜브내에 장착되는 보트를 구비한 반도체 고온산화/확산장치에 있어서, 상기 웨이퍼의 갑작스런 온도변화를 방지하여 웨이퍼내 온도편차를 줄이기 위한 인너튜브를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 반도체 고온산화/확산장치가 제공된다. 상기 인너튜브는 내,외벽체의 2중 구조로 이루어지고, 내,외벽체 사이의 공간은 열유전율을 최소화하기 위하여 진공처리된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a semiconductor high temperature oxidation / diffusion having a heater assembly as a heating source, an out tube installed inside the heater assembly, and a boat mounted with the plurality of wafers mounted in the out tube. In the apparatus, there is provided a semiconductor high-temperature oxidation / diffusion device comprising an inner tube for preventing the temperature change of the wafer to reduce the temperature deviation in the wafer. The inner tube has a double structure of inner and outer walls, and the space between the inner and outer walls is vacuumed to minimize the thermal dielectric constant.
이와 같이된 본 고안에 의한 반도체 고온산화/확산장치는 공정시 웨이퍼가 적재된 보트를 일정량의 열을 함유하고 있는 인너튜브에 먼저 장착한 후 이를 아웃튜브내에 장착, 또는 이탈 시킴으로써, 고온/저온간의 온도차이가 상대적으로 적어지게 된다.In the semiconductor high temperature oxidation / diffusion apparatus according to the present invention, a boat loaded with wafers is first mounted on an inner tube containing a predetermined amount of heat in a process, and then mounted or detached from an inner tube, or separated from the high temperature / low temperature. The temperature difference becomes relatively small.
즉, 웨이퍼내 온도변화가 갑작스립게 고온/저온으로 변하지 않고 서서히 변하게 되므로 웨이퍼내 온도편차가 최소화되어 열응력을 최소화 시킬수 있는 것이다.That is, since the temperature change in the wafer is changed suddenly without suddenly changing to high / low temperature, the temperature deviation in the wafer can be minimized to minimize thermal stress.
따라서, 종래 기술에서 문제시 되었던 큰 온도편차로 인한 결함 및 웨이퍼 휨 현상을 방지 할수 있는 것이다.Therefore, it is possible to prevent defects and wafer warpage due to the large temperature deviation that has been a problem in the prior art.
이와 같은 본 고안에 의한 장치는 특히 대구경의 웨이퍼 경우에 탁월한 효과가 있다.Such an apparatus according to the present invention has an excellent effect especially in the case of a large diameter wafer.
이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 반도체 고온산화/확산장치를 첨부도면에 의거하여 설명한다Hereinafter, the semiconductor high temperature oxidation / diffusion device according to the present invention as described above will be described based on the accompanying drawings.
첨부한 제 2 도는 본 고안에 의한 반도체 고온산화/확산장치의 구조를 보인 종단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안을 구성하는 기본구조: 즉 가열원으로서의 히터조립체(1)와, 그 히터 조립체(1)내에 설치되는 상부가 막힌 종형 아웃튜브(2)와, 다수개의 웨이퍼(3)를 적재하여 상기 아웃튜브(2) 내에 장착되는 보트(4)로 구성되는 기본구조는 종래와 같다.2 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of the semiconductor high temperature oxidation / diffusion apparatus according to the present invention, and as shown therein, a basic structure constituting the present invention: a heater assembly 1 as a heating source and a heater thereof The basic structure is composed of a vertically blocked out-top tube 2 installed in the assembly 1 and a boat 4 loaded with the plurality of wafers 3 and mounted in the out-tube 2.
본 고안은 상기 웨이퍼의 갑작스런 온도변화를 방지하여 웨이퍼 내 온도편차를 줄이기 위한 인너튜브(5)를 구비하여 열응력을 최소화시키도록 구성한 것이다.The present invention is configured to minimize thermal stress by having an inner tube (5) for preventing the temperature change of the wafer to reduce the temperature deviation in the wafer.
상기 인너튜브(5)는 내,외벽체(5a)(5b)의 2중 구조로 이루어지고, 내,외벽체(5a)(5b) 사이의 공간(5c)은 열유전율을 최소화하기 위하여 진공처리되어 있다.The inner tube 5 has a double structure of inner and outer walls 5a and 5b, and the space 5c between the inner and outer walls 5a and 5b is vacuumed to minimize the thermal dielectric constant. .
이와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 고온산화/확산장치의 기본적인 공정진행은 다음과 같다.Basic process of the semiconductor high temperature oxidation / diffusion device according to the present invention configured as described above is as follows.
공정단계별로 보면, (ⅰ) 보트(4)에 웨이퍼로딩 → (ⅱ)인터튜브(5)를 아웃튜브(2)로부터 아웃 →(ⅲ) 보트(4)에 인너튜브(5)를 씌우고 이를 아웃튜브(2)에 장착 →(ⅳ) 공정진행(산화 및 확산. 또는 열처리등) →(v)보트(4)를 포함한 인너튜브(5)를 아웃튜브(2)로부터 아웃 →(ⅵ) 인너튜브(5)를 보트(4)로부터 분리하여 이(5)를 아웃튜브(2)로 인 → (ⅶ) 웨이퍼 언로딩의 순으로 공정을 진행하게 된다.According to the process steps, (i) wafer loading on the boat (4) → (ii) the inter tube (5) out from the out tube (2) → (i) the inner tube (5) on the boat (4) and out Mounting on the tube 2 → (ⅳ) Process progression (oxidation and diffusion, or heat treatment, etc.) → (v) Outer tube 5 including boat 4 is taken out of out tube 2 → Inner tube (5) is separated from the boat (4), the tooth (5) into the out tube (2) → (ⅶ) wafer unloading in the order proceeds.
이때, 상기 공정단계중 (ⅱ)단계에서 아웃튜브(2)로부터 나온 인너튜브(5)는 800℃ 이하의 어느 정도 고온으로 가열된 상태이므로 다음단계로(ⅲ)로 진행되기 전의 웨이퍼(3)가 미리 예열되어 고온(800-1000℃)의 아웃튜브(2)로 들어가게 된다.At this time, the inner tube (5) from the out tube (2) in the process step (ii) is heated to a certain high temperature of 800 ℃ or less, so the wafer (3) before proceeding to the next step (ⅲ) Is preheated to enter the high temperature (800-1000 ° C.) outtube (2).
따라서 고온/저온간 열이동에 의한 온도차가 적어지게 되는 것이다.Therefore, the temperature difference due to heat movement between high and low temperatures is reduced.
한편, 상기의 (v)단계 공정의 경우도 고온의 아웃튜브(2)로부터 대기로 나온 웨이퍼가 어느정도의 고온을 유지하여 나오게 되므로, 이 상태에서 다음단계(ⅵ)의 작업이 진행될 때도 마찬가지로 대기와의 온도차가 종래 기술에 비하여 상대적으로 적어지게 되는 것이다.On the other hand, in the case of step (v), the wafer exited into the atmosphere from the high temperature outtube 2 is kept at a certain temperature, and thus, even when the work of the next step is performed in this state, The temperature difference of becomes relatively small compared with the prior art.
이와같은 이론에 의해 웨이퍼 내 온도변화가 갑작스럽게 고온/저온으로 변하지 않고 서서히 변하게 되므로 웨이퍼 내 온도편차가 최소화되어 열응력을 억제 시킬수 있는 것이다.By this theory, the temperature change in the wafer does not suddenly change to high / low temperature, but gradually changes, thereby minimizing thermal stress by minimizing temperature deviation in the wafer.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 의한 반도체 고온산화/확산장치는 웨이퍼를 아웃튜브내로 장착 또는 이탈시킴에 있어서 일정량의 열을 함유한 인너튜브를 이용하여 장착 및 이탈시킴으로써 웨이퍼의 온도변화가 갑작스럽게 일어나지 않고 서서히 일어나게 된다. 따라서 고온/저온 간의 온도차이가 상대적으로 적어지게 되므로 웨이퍼내 온도편차가 최소화되어 열응력을 최소화 시킬 수 있는 것이다.As described above in detail, the semiconductor high temperature oxidation / diffusion apparatus by semiconductor according to the present invention changes the temperature of the wafer by mounting and detaching by using an inner tube containing a certain amount of heat in mounting or detaching the wafer into the outtube. Does not happen suddenly, but slowly. Therefore, the temperature difference between the high temperature / low temperature becomes relatively small, thereby minimizing the thermal stress by minimizing the temperature deviation in the wafer.
즉, 종래 기술에서 문제시 되었던 큰 온도 편차로 인한 웨이퍼내 결함 및 웨이퍼 휨 현상을 방지 할수 있다는 효과가 있는 것이다That is, there is an effect that it is possible to prevent defects in the wafer and wafer warpage due to the large temperature variation that has been a problem in the prior art.
특히, 이와 같은 본 고안 장치는 대구경의 웨이퍼 경우에 매우 유리하게 적용할수 있다.In particular, the device of the present invention can be very advantageously applied to a large diameter wafer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019930014407U KR960000143Y1 (en) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Semiconductor high tempeature oxidization/diffusion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019930014407U KR960000143Y1 (en) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Semiconductor high tempeature oxidization/diffusion apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR950004787U KR950004787U (en) | 1995-02-18 |
| KR960000143Y1 true KR960000143Y1 (en) | 1996-01-04 |
Family
ID=19360217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019930014407U KR960000143Y1 (en) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | Semiconductor high tempeature oxidization/diffusion apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR960000143Y1 (en) |
-
1993
- 1993-07-29 KR KR2019930014407U patent/KR960000143Y1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR950004787U (en) | 1995-02-18 |
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