KR980011804A - 반도체장치의 냉각방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 반도체장치의 냉각방법은 저압 화학기상증착 (LPCVD)장치에 유입되는 최초 냉각수의 온도를 히터를 지나게 해서 일정온도로 높인 후 오-링 아래의 매니폴드에 흐르게한다. 이에 따라 상기 매니폴드에서 형성되는 파우더 양을 최소량으로 줄일 수 있다.

Description

반도체장치의 냉각방법

본 발명은 반도체장치의 냉각방법에 관한 것으로서, 특히 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition:이하, LPCVD라 한다)장치에서의 미 반응가스에 기인한 파우더(Powder)발생을 방지하는 냉각방법에 관한 것이다.

반도체장치의 제조공정에서 웨이퍼상에 박막을 형성하는 공정을 낮은 온도에서 진행할 수 있으며 웨이퍼에 가해지는 로드(load)가 작아지므로 바람직한 공정이 된다. 그 한 방법으로 LPCVD장치가 널리 사용된다.

그런데 LPCVD장치를 이용하여 실리콘 나이트라이드막을 형성하는 경우 소오스 가스로써 이 염화 실레인(SiH₂Cl₂) 및 암모니아(NH₃)가스를 사용한다. 이 공정에서 실리콘 나이트 라이드막이 형성된 후 반응챔버내에는 미 반응 잔류가스에 의한 파우더가 형성된다. 이러한 파우더는 온도가 낮을 수록 더욱 많이 발생된다. 따라서 LPCVD장치내에서 냉각수가 흐르는 부위에서 더욱 많이 형성된다. 이와 같이 냉각수의 순환과 파우더의 형성간의 관계를 더 상세히 설명하기 위해 제1도를 참조한다.

제1도는 종래 기술에 의한 저압 화학기상증착(Low Pressure CVD)장치에서의 냉각수의 경로를 나타낸 도면이다. 제1도에 의하면, 종래의 LPCVD장치에서의 냉각수의 순환은 주 목적이 LPCVD장치 하단에 있는 반응튜브(10)와 매니폴드(12)사이에 있는 오-링(O-Ring)을 냉각시키는 것이다. 이러한 목적으로 사용하는 냉각수는 18℃정도의 물을 사용한다. 이와 같은 냉각수를 플로우시키는 경로를 보면, 외부에서 18℃정도의 냉각수가 LPCVD장치에 공급되는데, 냉각수의 흐름은 LPCVD장치의 반응튜브(10)의 하단에서 두 갈래로 분기되어 한 갈래는 반응튜브(10)를 덮고 있는 히터(14)의 상단으로 배수되는 냉각수 관(20)을 따라 흘러서 배수된다. 그리고 나머지 한 갈래는 상기 반응튜브(10)의 하단을 돌아서 오-링(16) 아래에 있는 매니폴드(12)로 내려가서 매니폴드(12)를 돌아서 아래로 배수되는 냉각수 관(22)을 따라 배수된다. 즉, 배수로가 두군데 있다. 이와 같은 방법으로 냉각수를 플로우시킬 경우 냉각수의 온도가 18℃정도인데 반응튜브(10)내의 온도는 수백도이다. 따라서 오-링 근처에 있는 냉각수가 흐르는 매니폴드(12) 내에서는 급격한 온도저하로 인해서 미 반응 잔류가스에 의한 파우더가 반응튜브(10)내의 다른 부분보다 더 많이 형성된다. 이와 같은 파우더는 오염입자 발생의 원인이 되므로 가능한 형성되는 양을 작게하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로 매니폴드에 흐르는 냉각수의 온도를 종래보다 더 높일 수 있는 반도체장치의 냉각방법을 제공함에 있다.

제1도는 종래 기술에 의한 저압 화학기상증착(Low Pressure CVD)장치 에서의 냉각수의 경로를 나타낸 도면이다.

제2도는 본 발명에 의한 저압 화학기상증착(Low Pressure CVD)장치 에서의 냉각수의 경로를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 냉각수 관 42 : 매니폴드(manifold)

44 : 오-링(O-Ring)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 반도체장치의 냉각방법은 오-링을 중심으로 상부에는 반응튜브를 하부에는 매니폴더가 결합된 박막 형성장치로 유입되는 최초 냉각수를 상기 반응튜브의 상부를 덮고 있는 히터를 따라 흘려서 상기 최초 냉각수의 온도를 높인 후 상기 반응튜브의 하단과 상기 매니폴드의 상단을 흐르게 하여 아래로 배수하는 것을 특징으로 한다.

상기 최초 냉각수의 온도를 상기 히터를 따라 흘려서 80℃∼90℃로 높인다.

본 발명은 냉각수의 온도를 종래 기술에 의한 것 보다 높은 온도로 높혀서 사용한다.

따라서 상기 매니폴드의 온도가 종래에 비해 많이 올라가서 매니폴드내에서 온도저하로 인해 형성되는 파우더의 양을 격감시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 반도체장치의 냉각방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 저압 화학기상증착(Low Pressure CVD) 장치에서의 냉각수의 경로를 나타낸 도면이다. 제2도를 참조하면, 본 발명에 의한 냉각방법은 오-링(44)을 중심으로 윗쪽에는 반응튜브(38)가 있고 아래쪽에는 매니폴드(44)가 결합되어 있고 상기 반응튜브(38)를 덮고 있는 히터(46)를 구비하고 있는 LPCVD장치에 18℃정도의 냉각수를 흐르게 한다. 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 관(40)은 상기 히터(46)를 따라 돌면서 상기 반응튜브(38)의 하단으로 이어진다. 계속해서 상기 냉각수 관(40)은 상기 반응튜브(38)의 하단을 한번 돌아서 아래의 꺽여서 상기 매니폴드(42)를 아래로부터 들어간다. 상기 매니폴드(42)에 연결된 상기 냉각수 관(40)은 상기 매니폴드(42)를 한 바퀴 돌고는 상기 매니폴드(42)의 아래방향으로 향한다. 종래와 달리 본 발명에 의한 반도체장치의 냉각방법에서는 배수로가 하나이다. 이와 같은 경로를 갖는 상기 냉각수 관(40)은 곧 냉각수의 흐름과 같다. 따라서 상기 최초 유입된 18℃의 냉각수는 상기 히터(46)를 지나면서 온도가 높아진다. 예컨대, 상기 히터(46)의 온도는 750℃정도이므로 상기 최초 유입된 냉각수는 상기 히터(46)을 지나면서 80℃∼90℃정도로 높아진다. 이와 같이 온도가 높여진 냉각수가 상기 매니폴드(42)를 흐르므로 종래와 같이 매니폴드(42)에서 급격한 온도저하는 일어나지 않는다. 따라서 실리콘 나이트라이드막 형성시 미 반응잔류가스에 의한 파우더 형성을 최소량 으로 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 반도체장치의 냉각방법은 LPCVD장치에서 최초유입되는 냉각수의 온도를 히터를 지나게 해서 일정온도로 높인 후 오-링 아래의 매니폴드에 흐르게한다.

이에 따라 상기 매니폴드에서 형성되는 파우더 양을 최소량으로 줄일 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (2)

1. 오-링을 중심으로 상부에는 반응튜브를 하부에는 매니폴더가 결합된 박막 형성장치로 유입되는 최초 냉각수를 상기 반응튜브의 상부를 덮고 있는 히터를 따라 흘려서 상기 최초 냉각수의 온도를 높인 후 상기 반응튜브의 하단과 상기 매니폴드의 상단을 흐르게 하여 아래로 배수하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 냉각방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 최초 냉각수의 온도를 상기 히터를 따라 흘려서 80℃∼90℃로 높이는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 냉각방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.