KR20060116639A - Semiconductor apparatus of furnace type - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파이크형 열전대가 장착된 퍼니스형 반도체 설비를 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a furnace type semiconductor equipment equipped with a spike type thermocouple according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 스파이크형 열전대의 확대도이다. FIG. 2 is an enlarged view of the spike type thermocouple shown in FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 이너 튜브 102 : 아우트 튜브100: inner tube 102: outer tube
104 : 가스 제공부 106 : 진공 제공부104: gas providing unit 106: vacuum providing unit
108 : 매니폴드 110 : 보트108: manifold 110: boat
112 : 히터 블록 114 : 열전대 소선112: heater block 114: thermocouple element wire
116 : 보호부재 118: 스파이크형 열전대116: protection member 118: spike type thermocouple
120 : 홀더 122 : 홀120: holder 122: hole
124 : 합금선 126 : 절연체 124: alloy wire 126: insulator
본 발명은 반도체 장치 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스파이크형 열전대를 구비하는 퍼니스형 반도체 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing facility, and more particularly to a furnace type semiconductor facility having a spike type thermocouple.
최근 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 실리콘 기판 상에 증착 공정, 확산 공정, 사진 및 식각 공정 등을 수행하여 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.Recently, the manufacturing technology of semiconductor devices has been developed to improve the degree of integration, reliability, response speed, etc. in order to satisfy various needs of consumers. In general, a semiconductor device is manufactured by forming a pattern having electrical characteristics by performing a deposition process, a diffusion process, a photo and an etching process on a silicon substrate.
상기 반도체 장치의 제조 과정에서, 저압 화학 기상 증착 공정 및 확산 공정은 통상적으로 종형의 퍼니스 내에서 이루어진다. 구체적으로, 상기 퍼니스 형 반도체 설비는 히터 블록이 구비되고 상기 히터 블록 내부에 석영으로 이루어지는 아우트 튜브 및 이너 튜브로 구성된다. 또한, 상기 이너 튜브 내에는 웨이퍼들을 적재하기 위한 보트가 구비되며, 상기 보트에 적재된 다수매의 웨이퍼는 한꺼번에 공정 공간, 즉 공정 챔버에 투입되어 증착 또는 확산 공정이 수행된다.In the manufacturing process of the semiconductor device, the low pressure chemical vapor deposition process and the diffusion process are usually performed in a longitudinal furnace. Specifically, the furnace-type semiconductor equipment is provided with a heater block and is composed of an outer tube and an inner tube made of quartz inside the heater block. In addition, a boat for loading wafers is provided in the inner tube, and a plurality of wafers loaded on the boat are introduced into a process space, that is, a process chamber at one time, to perform a deposition or diffusion process.
상기 퍼니스형 반도체 설비를 사용하여 공정을 수행하는 경우, 상기 설비 내의 온도에 따라 공정 변화가 매우 크다. 때문에, 상기 설비에서 공정이 수행되는 전 영역 즉, 공정 챔버의 온도가 거의 동일하게 되도록 조절하는 것이 매우 중요하다.When the process is performed using the furnace type semiconductor equipment, the process change is very large according to the temperature in the equipment. For this reason, it is very important to adjust the temperature of the entire area in which the process is performed in the facility, that is, the process chamber, to be almost the same.
특히 상기 공정 챔버의 온도를 안정적으로 제어하기 위하여 상기 공정 챔버의 온도를 정확하게 측정하기 위한 스파이크형 열전대들이 상기 히터 블록의 각 영역별로 다수개가 구비되고, 상기 스파이크형 열전대에 의해 측정된 온도를 설정된 온도로 콘트롤하기 위한 온도 콘트롤러들도 구비된다. 그러나, 상기 스파이크형 열전대들이 각 설정된 영역에 정확히 배치되지 못하는 경우에는 상기 공정 챔버의 온도를 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다.In particular, in order to stably control the temperature of the process chamber, a plurality of spike-type thermocouples for accurately measuring the temperature of the process chamber are provided for each region of the heater block, and the temperature measured by the spike-type thermocouple is set. Temperature controllers are also provided to control the furnace. However, there is a problem that the temperature of the process chamber cannot be accurately measured when the spike type thermocouples are not accurately disposed in each set area.
한편 상기 설비들은 안정적인 동작을 위하여 주기적으로 예방 정비(Preventive Maintenance, P.M)를 하여야 한다. 상기 예방 정비 시에는 그동안 사용하였던 튜브들을 새로운 튜브 또는 세정이 완료된 튜브로 교체한 후, 상기 튜브가 교체된 상태에서 설비를 시험적으로 구동한다. 그런데, 상기 튜브를 교체하기 위하여 아우트 튜브를 로딩 및 언로딩할 시에 스파이크형 열전대가 정확히 장착되지 못하여 파손되는 경우가 발생하게 된다.On the other hand, the facilities should be periodically preventive maintenance (P.M) for stable operation. During the preventive maintenance, the tubes used in the past are replaced with a new tube or a tube in which cleaning has been completed, and then the equipment is experimentally operated with the tubes replaced. However, when the outer tube is loaded and unloaded in order to replace the tube, the spike type thermocouple may not be correctly mounted and may be broken.
또한 상기 스파이크형 열전대를 해체한 후 다시 장착하는 경우, 예컨대 해체 및 장착하는 작업자의 숙련도에 의하여 각 영역별로 온도 보정값이 달라진다. 때문에, 상기 공정 챔버의 온도를 정확하게 제어하기 위해 또 다른 열전대, 예컨대 프로파일(Profile) 열전대를 이용한 온도 보상 작업인 프로파일(Profile)을 다시 진행하여야 한다.In addition, when the spike-type thermocouple is dismantled and then remounted, the temperature correction value is changed for each region according to the skill of the operator who dismantles and mounts the rod. Therefore, in order to accurately control the temperature of the process chamber, it is necessary to proceed again with Profile, which is a temperature compensation operation using another thermocouple, for example, a Profile thermocouple.
그러므로 상기 스파이크형 열전대의 파손 및 작업자의 숙련도에 의한 온도 보정값 차이를 제거하기 위한 프로파일 수행으로 인하여 상기 설비의 예방 정비 시간이 길어지게 되고, 이로 인해 반도체 설비의 운용율이 감소되는 문제가 있다. Therefore, due to the performance of the profile for removing the spike-type thermocouple breakage and the difference in temperature correction value due to the operator's skill level, the preventive maintenance time of the facility becomes long, which causes a problem that the operation rate of the semiconductor device is reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 설비의 운용율을 증가시킬 수 있는 스파이크형 열전대를 구비하는 퍼니스형 반도체 설비를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a furnace type semiconductor facility having a spike type thermocouple capable of increasing the operation rate of the semiconductor device.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 퍼니스형 반도체 설비는 웨이퍼에 대한 가공 공정을 수행하기 위한 공간을 한정하는 튜브를 구비한다. 그리고 상기 튜브의 외측에서 상기 튜브의 내부를 가열하기 위한 히터 블록이 형성되어 있다. 또한 상기 히터 블록의 내측벽에 수직방향으로 배치되고, 상기 공간의 온도를 영역별로 측정하기 위하여 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 열전대 소선이 구비된다. 아울러 상기 복수개의 열전대 소선을 감싸도록 구비되어 상기 복수개의 열전대 소선을 보호하고, 상기 복수개의 열전대 소선을 일체형으로 형성하는 보호부재를 구비한다.The furnace type semiconductor equipment of the present invention for achieving the object of the present invention includes a tube defining a space for performing a machining process for the wafer. And a heater block for heating the inside of the tube from the outside of the tube is formed. In addition, a plurality of thermocouple element wires disposed in the vertical direction on the inner wall of the heater block and having different lengths in order to measure the temperature of the space for each region are provided. In addition, it is provided to surround the plurality of thermocouple element wires to protect the plurality of thermocouple element wires, and a protective member for integrally forming the plurality of thermocouple element wires.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 퍼니스형 반도체 설비는 복수개의 열전대 소선이 히터 블록의 내측벽에 수직방향으로 장착되고, 또한 보호부재에 의하여 감싸져 일체형으로 구비되기 때문에 예방 정비를 수행할 때, 아우트 튜브의 로딩 및 언로딩시 의하여 발생하는 스파이크형 열전대의 파손의 문제나 작업자의 숙련도에 의하여 발생하는 온도 보정값 차이를 제거할 수 있다. 이로써, 상기 설비의 안정적인 동작을 위하여 수행되는 예방 정비에 소요되는 시간을 감소시켜 반도체 설비의 장비의 운용율이 증가된다.In the furnace type semiconductor device according to the present invention configured as described above, when a plurality of thermocouple element wires are mounted in the vertical direction on the inner wall of the heater block, and are integrally wrapped and covered by a protective member, an out tube is performed. It is possible to eliminate the problem of damage to the spike type thermocouple caused by the loading and unloading of the temperature and the difference in temperature correction value caused by the skill of the operator. This reduces the time required for the preventive maintenance performed for the stable operation of the equipment, thereby increasing the operation rate of the equipment of the semiconductor equipment.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퍼니스형 반도체 설비에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a furnace type semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파이크형 열전대가 장착된 퍼니스형 반도체 설비를 도시한 개략적인 단면도이다. 상기 퍼니스형 반도체 설비는 증착 설비 및 확산 설비를 포함한다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a furnace type semiconductor equipment equipped with a spike type thermocouple according to an embodiment of the present invention. The furnace type semiconductor equipment includes a deposition equipment and a diffusion equipment.
도 1을 참조하면, 퍼니스형 반도체 설비에는 석영으로 이루어지는 이너 튜브(100)가 구비된다. 상기 이너 튜브(100)는 상부와 하부가 각각 개방된 형태의 원통 형이다. Referring to FIG. 1, an
상기 이너 튜브(100)와 이격되면서 상기 이너 튜브의 외측을 감싸는 아우트 튜브(102)가 구비된다. 상기 아우트 튜브(102)는 내부 및 외부 공기의 유입을 차단할 수 있도록 밀폐된 형태로 이루어져 있다. An
상기 이너 튜브(100) 및 아우트 튜브(102)로 구성되는 공정 챔버에는 가스 제공부(104) 및 진공 제공부(106)가 연결된다. 또한, 상기 이너 튜브(100) 및 아우트 튜브(102)의 하부에는 상기 이너 튜브(100)와 아우트 튜브(102)를 지지하는 매니폴드(108)가 구비된다. The
상기 진공 제공부(106)는 매니폴드(108)와 연결된 진공 라인과, 메인 밸브 및 진공 펌프 등을 포함한다. 메인 밸브는 공정 챔버 내부의 압력을 조절하고, 세정시에는 폐쇄되어 세정에 의한 불순물이 진공 펌프로 유입되지 않도록 한다. 한편, 진공 라인에는 세정에 의한 불순물을 배출하기 위한 배출구가 구비되어 있다. 그리고 상기 배출구는 공정 수행 도중에는 폐쇄되고, 세정 도중에는 개방된다.The
상기 이너 튜브(100) 내에는 웨이퍼(W)들이 적재되고 로딩 및 언로딩되는 보트(110)가 구비된다. 상기 보트(110)는 매니폴드(108)를 관통하여 상하로 이동된다. 도시되지는 않았으나, 보트(110)의 하부에는 엘리베이터가 구비되어 상하로 이동함으로서 반도체 기판(W)을 로딩 또는 언로딩한다.The
상기 아우트 튜브(102)와 이격되면서 상기 아우트 튜브(102)를 감싸는 형태의 히터 블록(112)이 구비된다. 상기 히터 블록(112)은 상기 공정 챔버의 온도를 증착 온도가 되도록 가열한다. 상기 히터 블록(112)은 복사열을 제공하여 상기 공 정 챔버의 온도를 상승시키고, 상기 보트(110)에 적재된 웨이퍼(W)들은 상기 공정 챔버에 조성된 고온의 온도 분위기 하에서 가공된다.The
특히 상기 공정 챔버에 조성된 고온의 온도 분위기를 안정적으로 제어하기 위하여 상기 공정 챔버의 온도를 정확하게 측정하기 위한 스파이크형 열전대(118)가 구비된다. 상기 스파이크 열전대(118)는 상기 히터 블록(112)을 관통하여 수직방향으로 연장되어 있다. 그리고, 상기 스파이크 열전대(118)는 복수개의 고리형상의 홀더(120)에 의해 상기 히터 블록(112)에 장착되어 있다. 또한 상기 스파이크 열전대(118)는 복수개의 열전대 소선(114)과 보호부재(116)를 포함한다.In particular, the
그리고 상기 복수개의 열전대 소선(114)은 상기 히터 블록(112)의 내측벽에 수직방향으로 배치되고, 상기 공정 챔버의 온도를 영역별로 측정하기 위하여 서로 다른 길이를 갖도록 구비된다. 그리고 상기 보호부재(116)는 상기 복수개의 열전대 소선(114)을 감싸도록 구비되어 상기 복수개의 열전대(114)를 보호하고, 상기 복수개의 열전대(114)를 일체형으로 형성한다.The
아울러 상기 복수개의 열전대 소선(114)은 상기 공정 챔버의 온도를 영역별로 측정하여 제어부(도시되지 않음)에 제공하고, 상기 제어부는 상기 복수개의 열전대 소선(114)으로부터 측정된 온도에 따라 히터 블록(112)을 제어한다. 때문에 상기 공정 챔버는 전체적으로 균일한 온도로 가열 및 보온된다. 또한 상기 보호부재(116)를 상기 히터 블록(112) 내측벽에 설치하기 위하여 상기 히터 블록(112)의 내측벽에는 고리형상의 홀더(120)가 구비되어 상기 보호부재(116)를 수직방향으로 장착한다. 여기서 상기 홀더(120)는 복수개로 구비되는 것이 바람직하다. 때문에 상기 보호부재(116)의 장착이 더욱 견고히 될 수 있다. In addition, the plurality of
도 2는 도 1에 도시된 스파이크형 열전대의 확대도이다. FIG. 2 is an enlarged view of the spike type thermocouple shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 스파이크형 열전대(118)가 상기 히터 블록(112)의 홀(122)에 삽입되고 수직방향으로 연장되며, 상기 히터 블록(112)에 복수개의 홀더(120)에 의하여 장착되어 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 스파이크형 열전대(118)는 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 열전대 소선(114)과 상기 복수개의 열전대 소선(114)을 감싸도록 형성된 보호부재(116)를 포함한다. The spike-
상기 복수개의 열전대 소선(114)은 각각 합금선(124)과 절연체(126)로 이루어진다. 그리고, 상기 합금선(124)은 두 종류의 다른 금속이 서로 결합되어 있다. 그리고 상기 절연체(126)는 상기 합금선(124)이 다른 합금선과 절연되도록 상기 합금선(124)을 감싸도록 형성된다.The plurality of
그리고 상기 보호부재(116)가 상기 히터 블록(112)의 홀(122)에 삽입되어 관통되고 상기 히터 블록(112)의 수직방향으로 연장되며, 상기 히터 블록(112)에 복수개의 홀더(120)에 의하여 장착되어 있다. 여기서 상기 보호부재(116)는 석영 재질로 형성될 수 있다. The
이로써, 상기 보호부재(116)에 의하여 상기 복수개의 열전대 소선(114)이 상기 히터 블록(112)의 내측벽에 수직방향으로 배치되고, 상기 공정 챔버의 온도를 영역별로 측정하기 위하여 서로 다른 길이를 갖도록 구비된다. As a result, the plurality of
또한 상기 보호부재(116)에 의하여 상기 복수개의 열전대 소선(114)이 감싸 져 상기 복수개의 열전대 소선(114)이 보호되고, 상기 복수개의 열전대 소선(114)이 일체형으로 구성된다.In addition, the plurality of
그리고 도시되지는 않았으나, 상기 스파이크형 열전대(118)는 상기 보호부재(116)의 단부에 고정된 히터 수축관을 구비할 수 있다. 여기서 상기 히터 수축관은 테프론 재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 열전대 소선(114)으로부터 상기 히터 수축관의 밖으로 연장된 복수개의 연장선을 구비할 수 있다. 그리고 상기 복수개의 연장선의 단부에는 각각 커넥터가 구비되어 온도 측정장치에 연결할 수 있다. And although not shown, the spike-
이와 같은 구성으로 이루어진 퍼니스형 반도체 설비는 도면과 설명에서 나타내듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스파이크형 열전대(118)를 이용하기 때문에, 상기 설비의 안정적인 동작을 위하여 주기적으로 수행되는 예방 정비(Preventive Maintenance, P.M) 시에 아우트 튜브의 로딩 및 언로딩에 의하여 종래에 발생하였던 스파이크형 열전대의 파손을 억제할 수 있다. Furnace type semiconductor equipment having such a configuration, as shown in the drawings and description, because using the spike-
또한, 종래의 경우 상기 스파이크형 열전대를 해체한 후 다시 장착하는 경우, 예컨대 해체 및 장착하는 작업자의 숙련도에 의하여 각 영역별로 온도 보정값 차이가 발생한다. 때문에, 상기 공정 챔버의 온도를 정확하게 제어하기 위해 또 다른 열전대, 예컨대 프로파일(Profile) 열전대를 이용한 온도 보상 작업인 프로파일(Profile)을 다시 진행하여야 했다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 스파이크형 열전대(118)를 사용함으로 작업자의 숙련도에 의한 영향을 덜 받게 된다. 때문에 온도 보상 작업인 프로파일 진행을 감소시킨다. In addition, in the related art, when the spike-type thermocouple is dismantled and then remounted, a temperature correction value difference occurs for each region due to the skill of the operator who dismantles and mounts. Therefore, in order to accurately control the temperature of the process chamber, another thermocouple, for example, profile compensation, which is a temperature compensation operation using a profile thermocouple, has to be performed again. However, by using the spike-
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이크형 열전대를 구비한 퍼니스형 반도체 설비는 복수개의 열전대 소선이 히터 블록의 내측벽에 수직방향으로 장착되고, 또한 보호부재에 의하여 감싸져 일체형으로 구비되기 때문에, 상기 설비의 안정적인 동작을 위하여 주기적으로 수행되는 예방 정비 시에 발생하는 스파이크형 열전대의 파손을 억제할 수 있다. As described above, in the furnace type semiconductor device having the spike type thermocouple according to the preferred embodiment of the present invention, a plurality of thermocouple element wires are vertically mounted on the inner wall of the heater block, and are also wrapped by a protective member to be integrated. Since it is provided, it is possible to suppress the damage of the spike-type thermocouple generated during preventive maintenance that is periodically performed for the stable operation of the facility.
또한, 상기 스파이크형 열전대를 해체한 후 다시 장착하는 경우, 작업자의 숙련도에 의한 영향을 덜 받게 된다. 때문에 온도 보정을 위한 프로파일 작업이 감소된다.In addition, when the spike-type thermocouple is disassembled and then remounted, the spike type thermocouple is less affected by the skill of the operator. This reduces the profile work for temperature compensation.
이로써, 상기 설비의 안정적인 동작을 위하여 수행되는 예방 정비에 소요되는 시간을 감소시켜 반도체 설비의 장비의 운용율이 증가된다. This reduces the time required for the preventive maintenance performed for the stable operation of the equipment, thereby increasing the operation rate of the equipment of the semiconductor equipment.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050039154A KR20060116639A (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Semiconductor apparatus of furnace type |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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2005
- 2005-05-11 KR KR1020050039154A patent/KR20060116639A/en not_active Application Discontinuation
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |