JP2000031077A - エアカ―テンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれを制御する方法 - Google Patents

エアカ―テンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれを制御する方法

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JP2000031077A JP11176686A JP17668699A JP2000031077A JP 2000031077 A JP2000031077 A JP 2000031077A JP 11176686 A JP11176686 A JP 11176686A JP 17668699 A JP17668699 A JP 17668699A JP 2000031077 A JP2000031077 A JP 2000031077A
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semiconductor
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Kikin Nan
基欽 南
Yang-Goo Lee
陽求 李
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡散炉の外部に漏出される熱気流を遮断して
拡散炉内部の熱損失を防止することができるエアカーテ
ンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれを制御す
る方法を提供する。 【解決手段】 エアカーテンが形成される半導体製造用
拡散設備は、出入口３を横切るガスを噴射するエアカー
テン装置６及びエアカーテン装置６を制御する制御部７
を含む。出入口にエアカーテン５を形成した後、ウェー
ハボート２及びウェーハ１が順次的にアンローディング
され、継続して拡散工程に投入される次のウェーハ１が
ウェーハボート２にローディングされた後、拡散炉４の
内部にローディングされ、最終的にエアカーテン５が消
滅させる。従って、半導体素子に形成される膜の均一度
及び拡散炉の耐久性を向上させることができるだけでは
なく、温度補償時間を顕著に短縮させて半導体素子の生
産性及び収率を向上させるようになる効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエアカーテンが形成
される半導体製造用拡散設備及びこれを制御する方法に
関するもので、より詳しくは、拡散炉の外部に漏出され
る熱気流を遮断して拡散炉の内部の熱損失を防止するエ
アカーテンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれ
を制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造工程中には複数の工
程が反復的に遂行されるが、このような工程を遂行する
複数種類の主設備及び補助設備が使用されている。この
ような工程の中で、ウェーハに酸化膜を成長させるか、
電気的な特性を有するようにするためにホウ素、リン等
の不純物を活性化及び安定化させるためのアニーリング
（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）処理等を含む工程としての拡散
工程（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ）がある。
【０００３】拡散工程を遂行する主設備としては、ウェ
ーハボートの出入りができるように出入口が形成された
拡散炉（Ｆｕｒｎａｃｅ）がある。拡散炉は通常石英管
（Ｑｕａｒｔｚ Ｔｕｂｅ）と石英管を加熱させるヒー
ターを備えたヒーティングチャンバー（Ｈｅａｔｉｎｇ
Ｃｈａｍｂｅｒ）から構成される。
【０００４】また、拡散炉の補助設備としては、加工工
程に必要な精製された適量の工程ガス類を適正時間の
間、チャンバーに注入する工程ガス供給部と、多数個の
ウェーハが積載されたウェーハボートを拡散炉にローデ
ィング及びアンローディングさせるボートエレベータ
と、ウェーハボートにウェーハをローディング及びアン
ローディングさせるウェーハ移送装置及びこれらの装置
を相互有機的に制御する制御部等がある。
【０００５】ウェーハボートが出入口を通じて、拡散炉
にローディングされて拡散工程を終えるようになると、
ウェーハボートが出入口を通じて拡散炉の外部にアンロ
ーディングされ、アンローディングされたウェーハボー
トに積載されたウェーハは後続工程に移送するために後
続工程設備またはカセット等のウェーハ移送容器にアン
ローディングされる。続いて、次のウェーハがウェーハ
ボートにローディングされ、ウェーハボートが出入口を
通じて拡散炉にローディングされると、拡散炉で拡散工
程が進行されるのである。
【０００６】このような拡散炉は一般的にウェーハ及び
ウェーハボートがローディング及びアンローディングさ
れる間にも出入口が開放された状態で一定の温度が維持
されるように継続して加熱され、拡散工程中には拡散炉
の内部（上部、中部、下部）の各部分の温度が同一であ
るように拡散炉の各部分を差別的に加熱するヒーターを
設置し、このようなヒーターの温度を制御するために拡
散炉の各部分にサーモカップル（Ｔ／Ｃ；Ｔｈｅｒｍｏ
ｃｏｕｐｌｅ）を設置している。
【０００７】しかし、このような従来の拡散炉はウェー
ハボート及びウェーハがローディング及びアンローディ
ングされる間、開放された出入口を通じて拡散炉の外部
に熱気流が抜け出るため、出入口の部分で熱損失が発生
し拡散炉の出入口の部分での温度の均一度を低下させる
ようになる。このような温度均一度の低下によってウェ
ーハの半導体素子に不均一な厚さの膜が形成される現象
が発生する。このような問題点を解決するための方法と
して、従来には熱損失による出入口部分の温度の下降を
抑制するように特別に出入口の部分のヒーター温度を上
昇させるか、またはウェーハボートが下降する時に出入
口の一部分を閉鎖する遮断ドアが設置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような出
入口の部分のヒーターの温度を上昇させる従来の方法
は、ヒーターの耐久性を落とし、熱気流の漏出による熱
損失を防止することができないので大量の熱エネルギー
が無駄になり、拡散工程時、出入口の部分の内部温度を
適正に維持するのに多くの時間がかかる等の問題点があ
った。
【０００９】また、出入口の一部分を閉鎖する遮断ドア
は、ウェーハボートが出入口を通じて拡散炉にローディ
ング及びアンローディングされる間に拡散炉の外部に漏
出される熱気流を遮断することができない。また、一般
的に遮断ドアはパーティクルの発生を防止するために出
入口に非接触式で設置され、ウェーハがウェーハボート
にローディング及びアンローディングされる瞬間にのみ
一部の熱気流を遮断するようになることで熱遮断効果が
落ちるという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は、拡散炉の内部の温度を一
定に維持して半導体素子に形成される膜の均一度を向上
させ、拡散炉自体の耐久性を向上させ、温度補償時間が
短縮されて半導体素子の生産性及び収率を向上させるエ
アカーテンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれ
を制御する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
エアカーテンが形成される半導体製造用拡散設備は、多
数個のウェーハを積載したウェーハボートがローディン
グ及びアンローディングされるように出入口が形成され
た拡散炉を備える半導体製造用拡散設備において、拡散
炉の内部と外部とを遮断するエアカーテンが形成される
ように出入口を横切ってガスを噴射するエアカーテン装
置と、エアカーテン装置にオン／オフ信号を与えてエア
カーテン装置を制御する制御部とを備える。
【００１２】本発明の請求項２記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、エアカーテン
装置は、高圧のガスを貯蔵するガス貯蔵所と、ガス貯蔵
所に連結されるガス供給管と、ガス供給管を通じて供給
されたガスを高圧で噴射する噴射ノズルとを有する。
【００１３】本発明の請求項３記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、ガスは不活性
ガスである。本発明の請求項４記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、ガスは窒素
（Ｎ2）である。
【００１４】本発明の請求項５記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、ガス供給管の
所定の位置にガス供給管を開閉するためのガスバルブが
設置される。本発明の請求項６記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、制御部は、ガ
スバルブに開閉信号を与え、ガスバルブを制御する一連
のプログラムが入力されている。
【００１５】本発明の請求項７記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、ガス供給管に
はガスを予熱する予熱ヒーターが設置される。本発明の
請求項８記載のエアカーテンが形成される半導体製造用
拡散設備によると、噴射ノズルは、噴射されたガスが出
入口を一方向に横切るように出入口の内側の周りに沿っ
て一定の間隔をおいて多数個配列される。
【００１６】本発明の請求項９記載のエアカーテンが形
成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノズル
は、出入口の両内側から重ならないようにガスを水平噴
射して出入口を横切るように出入り口の周りに沿って多
数個配列される。本発明の請求項１０記載のエアカーテ
ンが形成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノ
ズルは、出入口の内側の四方にガスを格子網形態に交差
噴射して出入口を横切るように出入り口の内側の周りに
沿って多数個配列される。
【００１７】本発明の請求項１１記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノズル
は、ガスが出入口の中心に向けて噴射されるように出入
口の内側の周りに沿って一定の間隔をおいて放射状に多
数個配列されている。本発明の請求項１２記載のエアカ
ーテンが形成される半導体製造用拡散設備によると、噴
射ノズルは出入口を横切る面を基準にしてガスが拡散炉
の内部で０°〜４５°上向きに噴射されるように形成さ
れている。
【００１８】本発明の請求項１３記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備によると、エアカーテ
ン装置は、高圧のガスを貯蔵するガス貯蔵所と、ガス貯
蔵所に連結されるガス供給管と、ガス供給管を通じて供
給されたガスを高圧で噴射する噴射ノズルと、噴射ノズ
ルを通じて噴射されたガスを吸入する吸入口と、吸入口
から離隔されて内部に真空圧を形成する真空ポンプと、
真空ポンプと吸入口の間を連結するガス吸入管とを備え
る。
【００１９】本発明の請求項１４記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノズル
は、ガス供給管の端部の内側面に沿って一定の間隔で多
数個配列され、これと向い合うガス吸入管の端部には噴
射ノズルと対応する吸入口が多数個形成されている。
【００２０】本発明の請求項１５記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノズル
は、ガス供給管の端部に細長い形態のスリット形状を有
し、これと向い合うガス吸入管の端部には噴射ノズルと
対応する形状の吸入口が形成されている。
【００２１】本発明の請求項１６記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備によると、噴射ノズル
は出入口を横切る面を基準にしてガスが拡散炉の内部で
０°〜４５°上向きに噴射されるように形成されてい
る。
【００２２】本発明の請求項１７記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備を制御する方法は、拡
散炉内での拡散工程が完了したとき、制御部によってエ
アーカーテン装置を稼動して出入口にエアカーテンを形
成させる段階と、エアカーテンが形成及び維持される状
態でウェーハボートが拡散炉の外部に移動する段階と、
エアカーテンが継続して維持される状態でウェーハボー
トに積載されたウェーハがアンローディングされる段階
と、エアカーテンが継続して維持される状態で拡散工程
に投入されるウェーハがウェーハボート内にローディン
グされる段階と、エアカーテンが継続して維持される状
態でウェーハボートが拡散炉の内部に進入する段階と、
ウェーハボートが拡散炉内部にローディングされると
き、エアカーテン装置を停止してエアカーテンを消滅さ
せる段階とを含む。
【００２３】本発明の請求項１８記載のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備を制御する方法による
と、各段階は入力された一連のプログラムにより設備を
制御する制御部によって反復的に遂行される。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な複数の実
施例を図面を参照して詳しく説明する。 （第１実施例）図１を参照して説明すると、本発明の第
１実施例によるエアカーテンが形成される半導体製造用
拡散設備は、多数個のウェーハ１を積載したウェーハボ
ート２がローディング及びアンローディングするように
出入口３が形成された拡散炉４を備え、拡散炉４の内部
と外部を遮断するエアカーテン５が形成されるように出
入口３を横切ってガスを噴射するエアカーテン装置６及
びエアカーテン装置６にオン／オフ信号を与え、エアカ
ーテン装置６を制御する制御部７を備える構成である。
【００２５】この構成において、制御部７はウェーハボ
ート２を拡散炉４の内部にローディング及びアンローデ
ィングさせるボートエレベータ８にローディング及びア
ンローディング信号を与えてボートエレベータ８を制御
することができる。
【００２６】また、ウェーハボート２が下降して出入口
３を抜け出ると、出入口３の一部分を閉じる遮断ドア９
が制御部７によって制御されて閉じられる。ウェーハボ
ート２に積載されたウェーハ１が拡散工程を終えると、
制御部７はエアカーテン装置６にオン信号を与え、エア
カーテン装置６からガスを噴射することで出入口３にエ
アカーテン５が形成され、エアカーテン５が形成及び維
持される間、ウェーハボート２は、ボートエレベータ８
の乗降作動によって出入口３を通じて拡散炉４の外部に
アンローディングされるのである。
【００２７】この際、拡散炉４の内部の熱気流１０は図
１に図示するように、エアカーテン５によって閉鎖され
て拡散炉４の内部で循環することで拡散炉４の内部の温
度を均一に維持する。
【００２８】ウェーハボート２が出入口３から出て、完
全にアンローディングされると、熱気流１０の遮断を手
伝う遮断ドア９が一連のプログラムを遂行する制御部７
によって制御され、出入口３の一部を閉鎖するようにな
る。
【００２９】この際、出入口３には、エアカーテン５が
形成された状態が維持され、ウェーハボート２に積載さ
れたウェーハ１は次の工程を進行するように後続工程設
備、またはカセット等のウェーハ移送容器にアンローデ
ィングされる。
【００３０】同時に、拡散工程に投入されるウェーハ１
がウェーハボート２にローディングされ、遮断ドア９が
開放された後、ボートエレベータ８によってウェーハボ
ート２が出入口３を通じて拡散炉４の内部に進入すると
制御部７はエアカーテン装置６にオフ信号を与えて出入
口３のエアカーテン５を消滅させる。
【００３１】従って、本発明の構成によると、拡散炉４
の出入口３が開放される間には、拡散炉４の内部の熱気
流１０が外部に漏出されることをエアカーテン５によっ
て遮断して拡散炉４の内部温度が均一に維持できるもの
で、拡散炉４の内部での温度均一性を向上させるための
温度補償作業を迅速に遂行することができ、熱補償のた
めの別のエネルギー供給が不必要となる。
【００３２】ここで、制御部７は入力装置によってすで
に入力されたプログラムによって、ボートエレベータ
８、遮断ドア９及びエアカーテン装置６を制御し、拡散
炉４の一側にボートエレベータ８及び遮断ドア９の位置
を感知する感知センサー（図示しない）を設置してエア
カーテン装置６を制御するように構成することもでき
る。このような制御部７に対する多様な適用は当業者に
とって、本発明の趣旨から外れない範囲内で変更及び修
正が容易である。
【００３３】一方、本発明のエアカーテン装置６は、図
２に図示されたように、高圧のガスを貯蔵するガス貯蔵
所１１と、ガス貯蔵所１１に連結されるガス供給管１２
及びガス供給管１２を通じて供給されたガスを高圧で噴
射する多数個の噴射ノズル１３が備えられた構成であ
る。
【００３４】エアカーテン装置６はガス供給管１２の所
定の位置にガス供給管１２を開閉するためのガスバルブ
１４が設置され、制御部７にはガスバルブ１４に開閉信
号を与えてガスバルブ１４を操作することができるよう
に一連のプログラムが入力されることでエアカーテン装
置６を制御することができる。また、ガス供給管１２に
はガスを予熱する予熱ヒーター１５を設置してガスの温
度が拡散炉４の内部の熱気流温度に急激な影響を与えな
い程度に維持することができる。
【００３５】予熱ヒーター１５は、制御部７によって特
定温度を維持することができるように制御され、または
サーモカップル等のような別途の制御手段を利用して特
定の温度を維持することもできる。従って、制御部７に
よってガスバルブ１４が開放されると、ガス供給管１２
を通じてガスが流入し、ガスは予熱ヒーター１５によっ
て予熱された後、噴射ノズル１３を通じて噴射されるこ
とでエアカーテン５が形成されるのである。
【００３６】また、制御部７から閉鎖信号が与えられる
と、ガスバルブ１４が閉じられることでエアカーテン５
は消滅する。また、拡散工程に投入されるウェーハに悪
影響を与えないためには、エアカーテン装置６によって
噴射されるガスとして窒素（Ｎ2）のような不活性ガス
を使用することが好ましい。
【００３７】また、本実施例の噴射ノズル１３は、図２
に図示されたように、出入口３の内側の四方からガスを
格子網の形態に交差噴射して出入口３を横切るようにそ
の内側の周りに沿って多数個配列されている。噴射ノズ
ル１３で噴射されるガス気流は、互いに衝突しないで交
差するように配列して熱気流の遮断効果を増大させるよ
うにしている。
【００３８】また、このような形態の噴射ノズル１３の
代わりに、図３に図示されたように、ガスが出入口３の
中心に向かって噴射されるように噴射ノズル１６を出入
口３の内側の周りに沿って一定の間隔をおいて多数個配
列形成することもできる。また、図４に図示されたよう
に噴射されたガスが出入口３を一方向に横切るよう出入
口３の内側の回りに沿って一定の間隔をおいて多数個配
列することもできる。また、図５に図示されたように出
入口３の両側の内側から重ならないようにガスが出入口
３を横切るようにその内側の周りに沿って多数個配列す
ることもできる。このように噴射ノズルに対しては多様
な変形が可能である。
【００３９】（第２実施例）本発明の第２実施例による
エアカーテンが形成される半導体製造用拡散設備のエア
カーテン装置を図６に示す。エアカーテン装置１９は、
高圧のガスを貯蔵するガス貯蔵所２０と、ガス貯蔵所２
０に連結されるガス供給管２１と、ガス供給管２１を通
じて供給されたガスを高圧で噴射する噴射ノズル２２
と、噴射ノズル２２を通じて噴射されたガスを吸入する
吸入口２７とが備えられ、ガス供給管２１にガス供給管
２１を開閉するためのガスバルブ２３が設置され、制御
部２４から開閉信号を与えた後、ガスバルブ２３を制御
することができるようになっており、ガス供給管２１に
はガスを予熱するための予熱ヒーター２５が設置され
る。
【００４０】また、出入口３の他の側には、吸入口２７
から離隔されて内部に真空圧を形成する真空ポンプ２６
と、真空ポンプ２６と吸入口２７の間を連結するガス吸
入管２８が備えられている。従って、制御部２４によっ
てガスバルブ２３が開放されると、ガスは予熱ヒーター
２５によって予熱された後、ガス供給管２１を経て噴射
ノズル２２を通じて噴射され、エアカーテン２９を形成
するガスは噴射ノズル２２に対向して形成された吸入口
２７を通じて吸入された後、ガス吸入管２８に沿って真
空ポンプ２６内に流入することで安定的なエアカーテン
２９気流が誘導される。また、エアカーテン２９は制御
部２４の閉鎖信号によってガスバルブ２３が閉鎖される
ことで消滅する。
【００４１】または、図６に示した噴射ノズル２２の代
わりに、図７に図示されたようにガス供給管２１の端部
に細長い形態でなされたスリット形状の噴射ノズル３１
を形成し、噴射ノズル３１で高圧噴射されるガスをガス
吸入管２８に形成される細長い形態でなされたスリット
形状の吸入口３２を通じて吸入するように構成すること
もできる。従って、噴射ノズル３１を通じて噴射された
ガスは板形状の一体型エアカーテン２９を形成するもの
で、さらに稠密で固い形態のガス気流を形成するように
なる。
【００４２】上述の多様な形態の各噴射ノズル１３、１
６、１７、１８、２２、３１等は拡散炉４の内部に向か
って所定の噴射角（θ）を有する。即ち、噴射角（θ）
はガスが拡散炉４の内部で所定の角度に上向き噴射され
るように出入口３を横切る面を基準にして各噴射ノズル
１３、１６、１７、１８、２２の角度を意味する。各噴
射ノズル１３、１６、１７、１８、２２に対してこのよ
うな所定の噴射角（θ）を与える理由は、拡散炉４の内
部に向かってガスを噴射することにより噴射されるガス
とともに拡散炉４の外部に熱気流が出てしまう現象を防
止するためである。
【００４３】この際、噴射角（θ）は通常０°〜４５°
を維持することが好ましい。噴射角（θ）が４５°より
大きいと拡散炉４の内部に多量のガスが流入され得る
し、噴射角（θ）が０°より小さいと、熱気流の遮断効
果が少なくなるのでこれを考慮して噴射角（θ）を最適
化することができる。
【００４４】前述したように、本発明のエアカーテンが
形成される半導体製造用拡散設備の作動状態を順次的に
説明すると、図９でのように拡散炉４の内での拡散工程
が完了された後、制御部の信号によってエアカーテン装
置６が作動して出入口３にエアカーテン５が形成され
る。この際、遮断ドア９は出入口３から所定の間隔をお
いて離隔された状態を維持する。
【００４５】継続して、エアカーテン５が形成及び維持
される状態で図１０のようにウェーハボート２が出入口
３を通じて拡散炉４の外部に移動（アンローディング）
される。この際、ウェーハボート２は、エアカーテン５
を通過して拡散炉４の外部に抜け出るが、熱気流１０は
エアカーテン５に遮られて拡散炉４の内部から抜け出る
ことがない。このような状態で、図１１に示すようにエ
アカーテン５が維持される間、ウェーハボート２に積載
されたウェーハ１が後続工程に移動するためにウェーハ
移送装置３０によってアンローディングされ、図１２に
示すように次の拡散工程に投入されるウェーハ１がウェ
ーハボート２内にローディングされる。この際、遮断ド
ア９は、出入口３の一部を遮断してエアカーテン５の効
果を増幅させる。
【００４６】エアカーテン５が維持される間、ウェーハ
ボート２にウェーハ１が全てローディングされた後、遮
断ドア９が出入口３から所定間隔離隔されながら、図１
３でのようにウェーハボート２が拡散炉４の内部にロー
ディングされる。この際、ウェーハボート２はエアカー
テン５を通過して拡散炉４の内部に入るようになるが、
周辺の外気はエアカーテン５に遮られて拡散炉４の内部
に入ることがない。ウェーハボート２が拡散炉４の内部
にローディング完了されると、エアカーテン装置６が停
止され、エアカーテン５を消滅させる。以後継続して、
次の拡散工程が進行され、このような図９〜図１３の過
程を反復して大量のウェーハを連続的に加工することが
できるのである。
【００４７】従って、拡散炉４の熱損失を効率的に最小
化し、拡散工程時、出入口３の部分の内部を適正温度で
補償する必要がなく、また、ヒーターの温度の負荷を減
らすことで設備の受命を延長させることができる。ま
た、出入口３の一部分を遮断する遮断ドア９の効果を極
大化することができる。
【００４８】このように本発明のエアカーテンが形成さ
れる半導体製造用拡散設備を制御する方法は、図１４で
図示されたように、拡散炉で拡散工程Ｓ１を終えると、
制御部によってエアカーテン装置が出入口にエアカーテ
ンを形成させる段階Ｓ２と、エアカーテンが維持される
間、ウェーハボートが拡散炉の外部にアンローディング
される段階Ｓ３と、ウェーハボートに積載されたウェー
ハがアンローディングされる段階Ｓ４と、拡散工程に投
入されるウェーハがウェーハボートにローディングされ
る段階Ｓ５と、ウェーハボートが拡散炉の内部に再びロ
ーディングされる段階Ｓ６及びウェーハボートが拡散炉
の内部にローディングされた後、エアカーテン装置が停
止されてエアカーテンを消滅させる段階Ｓ７等を含めて
なることである。
【００４９】即ち、エアカーテンの形成によって出入口
が開放される時の熱気流の漏出を防止することができ
る。また、エアカーテンが形成される間、噴射されるガ
スの量を最少にすることもでき、このようなガスの噴射
量はの各段階別に調節され得る。前述の各段階は入力さ
れた一連のプログラムによって設備を制御する制御部に
よって反復的に遂行されることで拡散工程が遂行される
ものである。
【００５０】
【発明の効果】以上説明されたように本発明によるエア
カーテンが形成される半導体製造用拡散設備及びこれを
制御する方法によると、拡散炉内部の温度を一定に維持
するのに適し、半導体素子に形成される膜の均一度及び
拡散炉の耐久性を向上させることができ、温度補償時間
を減らして半導体素子の生産性及び収率を向上させるこ
とができる効果を有するものである。
【００５１】本発明は記載された具体例に対してのみ詳
しく説明されたが、本発明の技術思想範囲内で多様な変
形及び修正が可能であることは当業者にとって明白なこ
とであり、このような変形及び修正が添付された特許請
求の範囲に属することは当然なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエアカーテンが形成される半導体
製造用拡散設備を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施例によるエアカーテン装置を
示した平面概略図である。
【図３】図２の噴射ノズルの変形例を示した平面図であ
る。
【図４】図２の噴射ノズルの変形例を示した平面図であ
る。
【図５】図２の噴射ノズルの変形例を示した平面図であ
る。
【図６】本発明の第２実施例によるエアカーテン装置を
示した平面概略図である。
【図７】図６の噴射ノズルの変形例を示した平面図であ
る。
【図８】本発明のエアカーテン装置に適用された噴射ノ
ズルの噴射角を示した側断面図である。
【図９】本発明によるエアカーテンが形成される半導体
製造用拡散設備の作動状態を示す模式図である。
【図１０】本発明によるエアカーテンが形成される半導
体製造用拡散設備の作動状態を示す模式図である。
【図１１】本発明によるエアカーテンが形成される半導
体製造用拡散設備の作動状態を示す模式図である。
【図１２】本発明によるエアカーテンが形成される半導
体製造用拡散設備の作動状態を示す模式図である。
【図１３】本発明によるエアカーテンが形成される半導
体製造用拡散設備の作動状態を示した模式図である。
【図１４】本発明によるエアカーテンが形成される半導
体製造用拡散設備の作業進行過程を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
１ ウェーハ ２ ウェーハボート ３ 出入口 ４ 拡散炉 ５、２９ エアカーテン ６、１９ エアカーテン装置 ７、２４ 制御部 ８ ボートエレベータ ９ 遮断ドア １０ 熱気流 １１、２０ ガス貯蔵所 １２、２１ ガス供給管 ３１ 噴射ノズル １４、２３ ガスバルブ １５、２５ 予熱ヒーター ２６ 真空ポンプ ２７、３２ 吸入口 ２８ ガス吸入管 ３０ ウェーハ移送装置 θ 噴射角

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数個のウェーハを積載したウェーハボ
    ートがローディング及びアンローディングされるように
    出入口が形成された拡散炉を備える半導体製造用拡散設
    備において、 前記拡散炉の内部と外部とを遮断するエアカーテンが形
    成されるように前記出入口を横切ってガスを噴射するエ
    アカーテン装置と、 前記エアカーテン装置にオン／オフ信号を与えて前記エ
    アカーテン装置を制御する制御部と、 を備えることを特徴とするエアカーテンが形成される半
    導体製造用拡散設備。
  2. 【請求項２】 前記エアカーテン装置は、高圧のガスを
    貯蔵するガス貯蔵所と、前記ガス貯蔵所に連結されるガ
    ス供給管と、前記ガス供給管を通じて供給されたガスを
    高圧で噴射する噴射ノズルとを有することを特徴とする
    請求項１に記載のエアカーテンが形成される半導体製造
    用拡散設備。
  3. 【請求項３】 前記ガスは不活性ガスであることを特徴
    とする請求項２に記載のエアカーテンが形成される半導
    体製造用拡散設備。
  4. 【請求項４】 前記ガスは窒素であることを特徴とする
    請求項３に記載のエアカーテンが形成される半導体製造
    用拡散設備。
  5. 【請求項５】 前記ガス供給管の所定の位置に前記ガス
    供給管を開閉するためのガスバルブが設置されることを
    特徴とする請求項２に記載のエアカーテンが形成される
    半導体製造用拡散設備。
  6. 【請求項６】 前記制御部は、前記ガスバルブに開閉信
    号を与え、前記ガスバルブを制御する一連のプログラム
    が入力されていることを特徴とする請求項２に記載のエ
    アカーテンが形成される半導体製造用拡散設備。
  7. 【請求項７】 前記ガス供給管には前記ガスを予熱する
    予熱ヒーターが設置されることを特徴とする請求項２に
    記載のエアカーテンが形成される半導体製造用拡散設
    備。
  8. 【請求項８】 前記噴射ノズルは、噴射されたガスが前
    記出入口を一方向に横切るように前記出入口の内側の周
    りに沿って一定の間隔をおいて多数個配列されることを
    特徴とする請求項２に記載のエアカーテンが形成される
    半導体製造用拡散設備。
  9. 【請求項９】 前記噴射ノズルは、前記出入口の両内側
    から重ならないようにガスを水平噴射して前記出入口を
    横切るように前記出入り口の周りに沿って多数個配列さ
    れることを特徴とする請求項２に記載のエアカーテンが
    形成される半導体製造用拡散設備。
  10. 【請求項１０】 前記噴射ノズルは、前記出入口の内側
    の四方にガスを格子網形態に交差噴射して前記出入口を
    横切るように前記出入り口の内側の周りに沿って多数個
    配列されることを特徴とする請求項２に記載のエアカー
    テンが形成される半導体製造用拡散設備。
  11. 【請求項１１】 前記噴射ノズルは、ガスが前記出入口
    の中心に向けて噴射されるように前記出入口の内側の周
    りに沿って一定の間隔をおいて放射状に多数個配列され
    ることを特徴とする請求項２に記載のエアカーテンが形
    成される半導体製造用拡散設備。
  12. 【請求項１２】 前記噴射ノズルは出入口を横切る面を
    基準にして前記ガスが前記拡散炉の内部で０°〜４５°
    上向きに噴射されるように形成されていることを特徴と
    する請求項２に記載のエアカーテンが形成される半導体
    製造用拡散設備。
  13. 【請求項１３】 前記エアカーテン装置は、高圧のガス
    を貯蔵するガス貯蔵所と、前記ガス貯蔵所に連結される
    ガス供給管と、前記ガス供給管を通じて供給されたガス
    を高圧で噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルを通じ
    て噴射されたガスを吸入する吸入口と、前記吸入口から
    離隔されて内部に真空圧を形成する真空ポンプと、前記
    真空ポンプと吸入口の間を連結するガス吸入管と、を備
    えることを特徴とする請求項１に記載のエアカーテンが
    形成される半導体製造用拡散設備。
  14. 【請求項１４】 前記噴射ノズルは、前記ガス供給管の
    端部の内側面に沿って一定の間隔で多数個配列され、こ
    れと向い合う前記ガス吸入管の端部には前記噴射ノズル
    と対応する吸入口が多数個形成されていることを特徴と
    する請求項１３に記載のエアカーテンが形成される半導
    体製造用拡散設備。
  15. 【請求項１５】 前記噴射ノズルは、前記ガス供給管の
    端部に細長い形態のスリット形状を有し、これと向い合
    う前記ガス吸入管の端部には前記噴射ノズルと対応する
    形状の吸入口が形成されていることを特徴とする請求項
    １３に記載のエアカーテンが形成される半導体製造用拡
    散設備。
  16. 【請求項１６】 前記噴射ノズルは出入口を横切る面を
    基準にしてガスが前記拡散炉の内部で０°〜４５°上向
    きに噴射されるように形成されていることを特徴とする
    請求項１３に記載のエアカーテンが形成される半導体製
    造用拡散設備。
  17. 【請求項１７】 拡散炉内での拡散工程が完了したと
    き、制御部によってエアカーテン装置を稼動して前記出
    入口にエアカーテンを形成させる段階と、 前記エアカーテンが形成及び維持される状態でウェーハ
    ボートが拡散炉の外部に移動する段階と、 前記エアカーテンが継続して維持される状態で前記ウェ
    ーハボートに積載されたウェーハがアンローディングさ
    れる段階と、 前記エアカーテンが継続して維持される状態で拡散工程
    に投入されるウェーハが前記ウェーハボート内にローデ
    ィングされる段階と、 前記エアカーテンが継続して維持される状態で前記ウェ
    ーハボートが前記拡散炉の内部に進入する段階と、 前記ウェーハボートが前記拡散炉内部にローディングさ
    れるとき、前記エアカーテン装置を停止して前記エアカ
    ーテンを消滅させる段階と、 を含むことを特徴とするエアカーテンが形成される半導
    体製造用拡散設備を制御する方法。
  18. 【請求項１８】 前記各段階は入力された一連のプログ
    ラムにより前記設備を制御する制御部によって反復的に
    遂行されることを特徴とする請求項１７に記載のエアカ
    ーテンが形成される半導体製造用拡散設備を制御する方
    法。
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