다양한 유형의 원자로 간의 구조적 차이점

반응실 구성에 따라 열처리 장비(퍼니스 튜브 장비)는 주로 수직형 퍼니스 튜브, 수평 퍼니스 튜브, 급속열처리(RTP) 퍼니스의 세 가지 범주로 나뉩니다.

수직 용광로 튜브에는 수직으로 배열된 석영 튜브가 있으며, 웨이퍼는 가열을 위해 튜브 주위에 배치됩니다. 주요 장점은 균일한 온도 분포, 정밀한 분위기 제어, 높은 자동화, 적은 미립자 오염, 작은 설치 공간, 배치 처리 지원(특히 12인치 웨이퍼에 적합) 등으로 현재 사용 가능한 주류 장비입니다. 2024년 글로벌 시장 규모는 32억 달러에 달했습니다(SEMI 데이터). 단점은 쉬운 기액 분리와 매체의 하향 흐름으로 인해 퍼니스 튜브가 타버릴 가능성이 있다는 것입니다.

수평 용광로 튜브에는 석영 튜브가 수평으로 배치되어 한 번에 100-200개의 웨이퍼를 처리합니다. 이들의 장점은 퍼니스 튜브 내에서 균일한 기액 흐름과 보다 정밀한 온도 제어를 포함합니다. 단점은 더 큰 설치 공간과 고합금강 중간 튜브 지지대의 더 많은 소비를 포함합니다. 구조적으로 수평 퍼니스 튜브는 처리를 위해 수평 튜브 내에 웨이퍼를 수직으로 배치합니다.

급속 열 어닐링(RTP)로는 할로겐 적외선 램프를 사용하여 단일 웨이퍼를 빠르게 가열하므로 챔버 온도를 변경하지 않고 웨이퍼 온도만 변경하는 빠른 가열 및 냉각 속도를 제공합니다. 소규모 배치 급속 어닐링에는 적합하지만 대량 생산에는 적합하지 않습니다.

웨이퍼 처리에서 수평 용광로 튜브는 웨이퍼를 석영 보트에 놓고, 이 보트는 탄화규소(SiC) 지지 프레임 위에 놓입니다. 그런 다음 지지 프레임을 석영로 튜브 안으로 밀어 넣으면 웨이퍼가 항온 구역에서 반응을 겪게 됩니다. 반면, 수직형 퍼니스 튜브는 웨이퍼를 석영 타워에 놓고 처리를 위해 석영 퍼니스 튜브 안으로 천천히 들어 올립니다. 반응이 끝나면 웨이퍼가 휘어지거나 파손되는 것을 방지하기 위해 천천히 내려갑니다.

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