KR100739973B1

KR100739973B1 - 반도체 장치 제조용 산화 안티몬 가스화 장비

Info

Publication number: KR100739973B1
Application number: KR1020060080477A
Authority: KR
Inventors: 김민주
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2007-07-16

Abstract

증착 소오스 물질(재료)이 수납되는 가열 박스, 상기 가열 박스를 감싸도록 형성된 가열 코일, 상기 가열 코일을 내부에 수용하는 로형 케이스, 로형 케이스가 설치되는 오븐 케이스를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화 안티몬 증착 장비가 개시된다. 본 발명에서 증착 소오스가 수납되는 가열 박스는 하단이 폐쇄된 원통형 케이스와 원통형 케이스의 열린 상단을 마감하되 증착 소오스를 가열하여 얻는 가스스를 배출시키는 출구가 설치된 뚜껑으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면 산화 안티몬 증착 장비에서 재료 박스를 직접 가열하여 간접 방식에 비해 대기 시간이나 주변 가열 시간, 안정화 시간을 줄이거나 없앨 수 있으므로 단시간 내에 증착 공정을 수행할 수 있게 된다. 따라서, 공정에 필요한 가열 시간을 줄여 열에너지 효율을 높일 수 있다.

Description

반도체 장치 제조용 산화 안티몬 가스화 장비{Equipment for antimony oxide vaporization used in semiconductor device fabrication}

도1은 산화 안티몬 박막 형성을 위해 종래에 사용된 증착 장비 부분 단면도이다.

도2는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 산화 안티몬 증착 장비의 부분 단면을 가진 평면도이다.

본 발명은 반도체 장치 제조에 사용될 수 있는 산화안티몬 가스화 장비에 관한 것이며, 보다 상세하게는 산화안티몬 가스화 장비의 가스화를 위한 가열 장치 구성에 관한 것이다.

산화 안티몬(Sb₂O₃,Sb₂O₄)과 같은 금속 산화물, 세라믹 재료를 반도체 장치 형성에 있어서 하나의 박막으로 형성할 필요가 있다. 이런 필요성은 반도체 장치에 사용되는 캐퍼시터의 고유전막으로 사용되는 물질들을 볼 때 쉽게 발견할 수 있다.

이들 재료는 각각 안티몬 금속이나, 삼산화 안티몬을 공기중에서 산화시키거 나 가열시켜 발생하는 증기를 증착시켜 형성된다. 이들 산화 안티몬을 기판에 증착시키기 위해서는 소오스 물질을 가열할 수 있는 장비가 필요하다.

도1은 산화 안티몬 박막 형성을 위해 종래에 사용된 증착 장비이다.

가령, Sb₂O₃를 넣을 수 있는 흑연(Graphite) 재질의 원통형 박스와 이 원통형 박스 외측에서 이 원통형 박스에 높은 열을 가해 줄 수 있도록 고안한 오븐(Oven:40)을 구비하여 이루어진다. 오븐 외측에 가열용 히터(30)가 코일 형태로 형성되어 있다. 오븐(40)을 통해 510℃~550℃의 온도로 Sb₂O₃를 가열하여 증착 공정에 필요한 가스를 추출하게 된다. 그러나 이런 종래의 증착 장비는 재질이 스테인레스 스틸(SUS)인 오븐이 가열되는 시간을 필요로 한다. 또한, 가열 과정에서 공급된 열이 실제로 흑연 재질의 박스(10) 내에 있는 Sb₂O₃에 도달하여 온도가 상승하는 시간, 그리고 그 온도가 흔들림 없이 일정하게 유지되는 안정화 단계에 이르는 시간 등 최소 30~60분 가량의 시간을 필요로 한다.

본 발명은 상술한 종래의 산화 안티몬 증착 장비의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단시간 내에 증착 공정을 수행할 수 있도록 하는 반도체 장치 제조용 산화 안티몬 증착 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 공정에 필요한 가열 시간을 줄여 열에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 산화 안티몬 증착 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산화 안티몬 증착 장비는 증착 소오스 물질(재료)이 수납되는 가열 박스, 상기 가열 박스를 감싸도록 형성된 가열 코일, 상기 가열 코일을 내부에 수용하는 로형 케이스, 로형 케이스가 설치되는 오븐 케이스를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 증착 소오스가 수납되는 가열 박스는 하단이 폐쇄된 원통형 케이스와 원통형 케이스의 열린 상단을 마감하되 증착 소오스를 가열하여 얻는 가스스를 배출시키는 출구가 설치된 뚜껑으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 가열 코일은 로형 케이스 외측으로 접속 단자가 형성되어 전력을 인가하는 로형 케이스 외측의 파워 단자와 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 장비는 가열 박스를 지향하도록 공정 케이스에 설치되는 열전쌍(TC:thermo coupler) 게이지를 구비할 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

종래의 단순한 흑연 원통형 박스는 Sb₂O₃를 담는 별도 가열 박스(150)에 발열 성능이 좋은 텅스텐 가열 코일(130)을 감고 그 위에 다시 흑연으로 이루어진 로 형 케이스(110)가 감싸진 형태로 바뀌어져 있다. 로형 케이스 외측에는 오븐(140)의 파워 단자(145)와 연결되도록 내부의 가열 코일(130)과 연결된 접속 단자(115)가 돌출되어 있다.

본 발명에서 증착 소오스가 수납되는 가열 박스는 하단이 폐쇄된 원통형 케이스와 원통형 케이스의 열린 상단을 마감하되 증착 소오스를 가열하여 얻는 가스스를 배출시키는 출구(121)가 설치된 뚜껑(120)으로 이루어질 수 있다.

따라서, 산화 안티몬 증착 재료를 뚜껑을 열고 가열 박스(150)에 담은 후 가열 박스(150)를 포함하는 로형 케이스(110)를 오븐(140) 내측에 넣고 파워 단자(145)와 로형 케이스(110)에서 돌출된 접속 단자(115)를 커넥터 방식으로 연결한다. 커넥터는 열에 견딜 수 있는 재질이 되어야 하므로 도기나 기타 세라믹 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 전기 접속 방식은 이동전화기의 충전 단자와 외부 전원 단자를 연결하는 방식과 유사하게 이루어질 수 있다.

오븐(140) 외장은 종래와 같은 스테인레스 스틸로 이루어질 수 있다. 열효율을 높이기 위해 오븐 내부에는 단열재를 사용할 수 있다. 오븐 내측에서 로형 케이스를 지향하도록 열전쌍 게이지9149)가 설치된다. 가열 코일을 통해 전달되는 열량을 조절하도록 파워 단자(145)와 전기적으로 연결되는 오븐 외측 공간에 외부 단 자(147) 및 도시되지 않은 콘트롤러와 전원이 설치된다.

이러한 실시예와 같은 구성을 통해 증착 재료를 담는 가열 박스를 가열 코일이 직접 가열하게 되므로 종래에 흑연 로 밖에서 흑연로를 가열하던 방식에 비해 가열 효율이 높아지며, 가열 코일과 재료의 중간에 있는 열을 흡수하여 빼앗는 물질이 없어지므로 열 소모량도 줄일 수 있다. 또한 가열에 걸리는 시간이 현격하게 줄어들어 공정 시간을 줄일 수 있게 된다.

본 발명에 따르면 산화 안티몬 증착 장비에서 재료 박스를 직접 가열하여 간접 방식에 비해 대기 시간이나 주변 가열 시간, 안정화 시간을 줄이거나 없앨 수 있으므로 단시간 내에 증착 공정을 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 공정에 필요한 가열 시간을 줄여 열에너지 효율을 높일 수 있다.

Claims

증착 소오스 물질이 수납되는 가열 박스,

상기 가열 박스를 감싸도록 형성된 가열 코일,

상기 가열 코일을 내부에 수용하는 로형 케이스,

상기 로형 케이스가 설치되는 오븐 케이스를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 산화 안티몬 증착 장비.
제 1 항에 있어서,

상기 가열 박스는 하단이 폐쇄된 원통형 케이스와 원통형 케이스의 열린 상단을 마감하되 증착 소오스를 가열하여 얻는 가스를 배출시키는 출구가 설치된 뚜껑으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 산화 안티몬 증착 장비.
제 1 항에 있어서,

상기 로형 케이스는 흑연으로 이루어지며,

상기 로형 케이스에는 상기 가열 코일 및 외부 전원과의 연결을 위한 접속 단자가 외측으로 드러나게 설치되고,

상기 오븐 케이스 내부에는 상기 접속 단자와 접속을 위한 파워 단자가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 산화 안티몬 증착 장비.