KR101223246B1 - Induction heater, chemical vapor deposition apparatus comprising the same and method of controlling temperature distribution of chemical vapor deposition apparatus comprising induction heater - Google Patents

Induction heater, chemical vapor deposition apparatus comprising the same and method of controlling temperature distribution of chemical vapor deposition apparatus comprising induction heater Download PDF

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Abstract

서셉터 상면의 기판 온도가 불균일하면 증착되는 박막도 불균일하게 형성된다. 따라서, 서셉터 상면의 기판 온도분포를 균일하게 형성할 수 있는 히터가 필요하다. 본 발명에 따른 유도가열히터는 도전체, 도전체를 유도가열하는 유도가열부를 포함하고, 도전체는 연속적으로 결합된 제1단위도전체 내지 제N단위도전체(N은 2 이상의 자연수)를 포함하며, 제M단위도전체(M은 1<M≤N인 자연수)의 단면적은 제M-1단위도전체의 단면적보다 실질적으로 작다. If the substrate temperature on the upper surface of the susceptor is nonuniform, the deposited thin film is also nonuniformly formed. Therefore, there is a need for a heater capable of uniformly forming the substrate temperature distribution on the susceptor upper surface. Induction heating heater according to the present invention includes a conductor, an induction heating unit for induction heating the conductor, the conductor includes a first unit conductor to the Nth unit conductor (N is a natural number of two or more) that is continuously coupled The cross-sectional area of the Mth unit conductor (M is a natural number of 1 < M? N) is substantially smaller than that of the M-1 unit conductor.

Description

유도가열히터, 이를 포함하는 화학기상증착장치 및 유도가열히터를 포함하는 화학기상증착장치의 온도분포 조절방법{INDUCTION HEATER, CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS COMPRISING THE SAME AND METHOD OF CONTROLLING TEMPERATURE DISTRIBUTION OF CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS COMPRISING INDUCTION HEATER}INDUCTION HEATER, CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS COMPRISING THE SAME AND METHOD OF CONTROLLING TEMPERATURE DISTRIBUTION OF CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS COMPARATUS INDUCTION HEATER}

본 발명은 온도조절을 위한 히터 및 그러한 히터를 이용하여 박막을 형성하는 장치에 대한 것으로서, 보다 자세하게는 유도가열히터, 이를 포함하는 화학기상증착장치 및 유도가열히터를 포함하는 화학기상증착장치의 온도분포 조절방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heater for temperature control and a device for forming a thin film using the heater, and more particularly, the temperature of a chemical vapor deposition apparatus including an induction heating heater, a chemical vapor deposition apparatus including the same, and an induction heating heater. It relates to a distribution control method.

코일에 교류전류가 흐르면 코일 주변의 교류전류에 의한 교번자속이 발생한다. 이러한 자계 속에 놓인 도전체에는 유도전류가 발생하게 된다.When alternating current flows through the coil, alternating magnetic flux is generated by alternating current around the coil. Induced current is generated in the conductor placed in the magnetic field.

이러한 유도전류는 와전류라고도 하는데, 와전류는 도전체에 발생하는 자력선의 변화를 저지하는 전기적인 힘이다. 피가열체인 도전체의 고유저항 및 와전류에 의하여 Joule열이 발생하며 이를 와전류손실이라 한다. 와전류손실은 유도가열시의 발열원이 된다.This induced current is also called eddy current, which is an electrical force that prevents the change of the magnetic lines of force occurring in the conductor. Joule heat is generated by the intrinsic resistance and eddy current of the conductor to be heated, which is called eddy current loss. Eddy current loss becomes a heating source during induction heating.

피가열체인 도전체가 자성체인 경우에는 와전류손실 외에 히스테리시스 손실이라고 하는 자화에 따른 전기적 손실이 생겨서 비철금속에 비해 가열이 쉬우며 가열 효율도 양호하다.In the case where the conductor to be heated is a magnetic material, in addition to the eddy current loss, an electrical loss caused by magnetization such as hysteresis loss occurs, which makes heating easier and good heating efficiency.

유도가열히터는 교류전류가 흐르는 코일속에 위치하는 금속 등의 도전체에서 열이 발생하는 현상을 이용한 것으로서, 이러한 열이 발생하는 원인은 도전체에서의 와전류 손실과 히스테리시스 손실 때문이다. 유도가열히터는 화학기상증착장치의 온도조절장치로 이용될 수 있다.The induction heating heater uses a phenomenon in which heat is generated in a conductor such as a metal located in a coil in which an alternating current flows. The cause of such heat is due to eddy current loss and hysteresis loss in the conductor. Induction heating heater can be used as a temperature control device of chemical vapor deposition apparatus.

화학기상증착장치는 기판의 표면에 박막을 증착하기 위하여 사용되고 있다. 화학기상증착장치에는 여러 종류가 있으며, 예를 들어 유기금속화학기상증착장치를 설명한다. Chemical vapor deposition apparatus is used to deposit a thin film on the surface of the substrate. There are several types of chemical vapor deposition apparatus, for example, the organometallic chemical vapor deposition apparatus will be described.

먼저, 샤워헤드를 이용하여 반응챔버 내부로 공정가스를 불어 넣는다. 공급된 공정가스는 서셉터 상면에 놓인 기판에 도달하게 된다. 서셉터는 고속회전이 가능하며, 서셉터 내부에는 기판을 소정 온도로 가열하도록 히터가 설치될 수 있다. 공정가스는 소정 온도에서 반응하기 때문이다. 이에 따라, 반응의 결과물인 유기금속물질이 기판 표면에 증착된다.First, the process gas is blown into the reaction chamber by using the shower head. The supplied process gas reaches the substrate on the susceptor. The susceptor may be rotated at a high speed, and a heater may be installed in the susceptor to heat the substrate to a predetermined temperature. This is because the process gas reacts at a predetermined temperature. As a result, an organometallic material resulting from the reaction is deposited on the substrate surface.

고품질의 박막을 증착시키기 위해서는 균일한 온도조절이 필수적이다. 따라서 화학기상증착장치 내부의 온도를 조절하는 히터의 온도조절 성능이 매우 중요하다.Uniform temperature control is essential to deposit high quality thin films. Therefore, the temperature control performance of the heater to control the temperature inside the chemical vapor deposition apparatus is very important.

서셉터 상면의 기판 온도가 불균일하면 증착되는 박막도 불균일하게 형성된다. 따라서, 서셉터 상면의 온도분포를 균일하게 형성할 수 있는 히터가 필요하다. If the substrate temperature on the upper surface of the susceptor is nonuniform, the deposited thin film is also nonuniformly formed. Therefore, there is a need for a heater capable of uniformly forming a temperature distribution on the upper surface of the susceptor.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유도가열히터는, 도전체; 및 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고, 상기 도전체는 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 실질적으로 감소한다. Induction heating heater according to the present invention for solving the above problems, the conductor; And an induction heating unit for induction heating the conductor, wherein the conductor has a substantially reduced cross-sectional area from one end to the other end.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유도가열히터는, 도전체; 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고, 상기 도전체는 연속적으로 결합된 제1단위도전체 내지 제N단위도전체(N은 2 이상의 자연수)를 포함하며, 제M단위도전체(M은 1<M≤N인 자연수)의 단면적은 제M-1단위도전체의 단면적보다 실질적으로 작다. Induction heating heater according to the present invention for solving the above problems, the conductor; And an induction heating unit configured to inductively heat the conductor, wherein the conductor includes a first unit conductor to an Nth unit conductor (N is a natural number of two or more) that is continuously coupled to the M unit conductor. The cross-sectional area of (M is a natural number of 1 < M? N) is substantially smaller than that of the M-1 unit conductor.

또한, 상기 도전체는 나선형으로 마련되며, 상기 도전체의 단면적이 작은 부분이 상기 나선형의 곡률이 실질적으로 큰 부분에 위치하도록 마련될 수 있다.In addition, the conductor may be provided in a spiral shape, and a portion having a small cross-sectional area of the conductor may be provided at a portion where the curvature of the spiral is substantially large.

또한, 상기 도전체는 소정 회수 절곡되어 마련되며, 상기 도전체의 단면적이 작은 부분이 상기 절곡된 도전체의 중심부에 가깝게 위치하도록 마련될 수 있다.In addition, the conductor may be provided to be bent a predetermined number of times, and a portion having a small cross-sectional area of the conductor may be provided to be close to the center of the bent conductor.

또한, 상기 도전체는 일측 개구부에 상기 제M-1단위도전체가 결합되고 타측 개구부에 상기 제M단위도전체가 결합되는 커플러를 더 포함할 수 있다.The conductor may further include a coupler having the M-th unit conductor coupled to one side opening and the M-th unit conductor coupled to the other opening.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착장치는, 반응챔버; 및 상기 반응챔버 내부로 공급된 공정가스에 의하여 증착이 이루어지는 기판이 적재되는 서셉터 내부에 마련된 유도가열히터;를 포함하며, 상기 유도가열히터는 도전체; 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고, 상기 도전체는 일단부에서 타단부로 갈수록 단면적이 실질적으로 감소한다.Chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the above problems, the reaction chamber; And an induction heating heater provided in a susceptor on which a substrate on which deposition is carried out by the process gas supplied into the reaction chamber is mounted, wherein the induction heating heater comprises: a conductor; And an induction heating unit for induction heating the conductor, wherein the conductor has a substantially reduced cross-sectional area from one end to the other end.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착장치는, 반응챔버; 및 상기 반응챔버 내부로 공급된 공정가스에 의하여 증착이 이루어지는 기판이 적재되는 서셉터 내부에 마련된 유도가열히터;를 포함하며, 상기 유도가열히터는 도전체; 및 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고, 상기 도전체는 연속적으로 결합된 제1단위도전체 내지 제N단위도전체(N은 2 이상의 자연수)를 포함하며, 상기 제M단위도전체(1<M≤N)의 단면적은 상기 제M-1단위도전체의 단면적보다 실질적으로 작다.Chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the above problems, the reaction chamber; And an induction heating heater provided in a susceptor on which a substrate on which deposition is carried out by the process gas supplied into the reaction chamber is mounted, wherein the induction heating heater comprises: a conductor; And an induction heating unit configured to inductively heat the conductor, wherein the conductor includes a first unit conductor to an Nth conductor (N is a natural number of two or more) that is continuously coupled to the Mth unit. The cross-sectional area of the conductor 1 <M ≦ N is substantially smaller than that of the M-1 unit conductor.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착장치의 온도분포조절방법은, 반응챔버 및 상기 반응챔버 내부로 공급된 공정가스에 의하여 증착이 이루어지는 기판이 적재되는 서셉터 내부에 마련된 유도가열히터를 포함하며, 상기 유도가열히터는 도전체 및 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부를 포함하고, 상기 도전체는 연속적으로 결합된 복수개의 단위도전체를 포함하는 유도가열히터를 이용하여 화학기상증착장치의 온도분포를 조정하는 방법에 있어서, (a)상기 반응챔버 내부의 온도분포를 파악하는 단계; 및 (b)파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 큰 단위도전체로 교체하거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 작은 단위도전체로 교체하는 단계;를 포함한다.In the temperature distribution control method of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the above problems, the induction heating heater provided in the susceptor on which the substrate is deposited by the reaction chamber and the process gas supplied into the reaction chamber The induction heating heater includes a conductor and an induction heating unit for induction heating the conductor, and the conductor is chemical vapor deposition using an induction heating heater including a plurality of unit conductors connected in series. A method of adjusting the temperature distribution of a device, the method comprising: (a) identifying a temperature distribution inside the reaction chamber; And (b) replace the unit conductor of the relatively low temperature portion with a unit conductor having a larger cross-sectional area, or the unit conductor of a relatively high temperature portion with a unit conductor with a smaller cross-sectional area. It comprises; a.

또한, 파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 좁히거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 넓히는 단계를 더 포함한다.The method may further include narrowing the interval between the unit conductors of the relatively low temperature portion or widening the interval between the unit conductors of the relatively high temperature portion.

또한, 파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 상기 기판쪽으로 상승시키거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 상기 기판과 이격되도록 하강시키는 단계를 더 포함한다.The method may further include raising the unit conductor of the relatively low temperature portion toward the substrate or lowering the unit conductor of the relatively high temperature portion to be spaced apart from the substrate.

본 발명에 의하면 서셉터 상면의 온도분포가 균일하게 되는 효과가 있다. 즉, 히터 외곽부의 단위도전체의 단면적이 히터 중앙부의 단위도전체의 단면적보다 크므로 히터 외곽부의 발열량이 보다 크게 된다. 따라서, 서셉터 중앙의 온도가 높아지거나 서셉터 외곽의 온도가 낮아지는 현상이 방지되는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the temperature distribution on the susceptor upper surface becomes uniform. That is, since the cross-sectional area of the unit conductor of the heater outer portion is larger than that of the unit conductor of the heater center portion, the heat generation amount of the heater outer portion becomes larger. Therefore, the phenomenon that the temperature at the center of the susceptor is increased or the temperature at the outside of the susceptor is lowered is prevented.

본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other technical effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치의 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열히터에 적용될 수 있는 다양한 형태의 도전체를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유도가열히터의 단위도전체의 결합부에 대한 다양한 상세단면도이다.
도 8은 (a) 온도분포 조절 이전의 서셉터 상면의 온도분포와 (b) 온도분포 조절 이후의 서셉터 상면의 온도분포(도 2의 a-a')를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예에 의한 화학기상증착장치의 온도분포 조절방법에 대한 순서도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 illustrate various types of conductors that can be applied to an induction heating heater according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are various detailed cross-sectional views of the coupling portion of the unit conductor of the induction heating heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view schematically showing (a) the temperature distribution of the upper surface of the susceptor before the temperature distribution adjustment and (b) the temperature distribution of the upper surface of the susceptor after the temperature distribution adjustment (a-a 'of FIG. 2).
9 is a flowchart illustrating a method for controlling temperature distribution of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present embodiment is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information. Shapes of the elements in the drawings may be exaggerated parts for a more clear description, elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same element.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치의 개략적인 단면도이다. 화학기상증착장치에는 여러 종류가 있으나 이하에서는 하나의 예로서 유기금속화학기상장치(MOCVD)를 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 이러한 유기금속화학기상장치에 한정되지는 않는다.1 is a schematic cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. There are many types of chemical vapor deposition apparatus, but the following description will be given as an example of an organic metal chemical vapor apparatus (MOCVD). However, the present invention is not limited to such organometallic chemical vapor apparatus.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 화학기상증착장치(100)는 반응챔버(110), 샤워헤드(120), 서셉터(130), 도전체(140), 냉각수순환장치(150), 유도가열부(160), 배기부(170)를 포함한다. 설명의 편의를 위하여 기타 일반적인 구성에 대한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 1, the chemical vapor deposition apparatus 100 according to the present embodiment includes a reaction chamber 110, a shower head 120, a susceptor 130, a conductor 140, and a coolant circulation device 150. ), An induction heating unit 160, and an exhaust unit 170. For convenience of explanation, descriptions of other general configurations will be omitted.

샤워헤드(120)를 통하여 반응챔버(110) 내부로 공정가스가 도입될 수 있으며, 배기부(170)을 통하여 반응챔버(110) 내부를 배기할 수 있다.Process gas may be introduced into the reaction chamber 110 through the shower head 120, and the reaction chamber 110 may be exhausted through the exhaust unit 170.

서셉터(130) 상면에는 기판(W)이 적재되며, 서셉터(130)는 고속회전이 가능하다.The substrate W is loaded on the susceptor 130, and the susceptor 130 may rotate at a high speed.

서셉터(130) 내부에는 도전체(140)가 마련되며, 도전체(140)에서 발생되는 열이 기판(W)으로 전달된다.A conductor 140 is provided inside the susceptor 130, and heat generated from the conductor 140 is transferred to the substrate W.

본 발명에 따른 유도가열히터는 도전체(140), 냉각수순환장치(150), 유도가열부(160)를 포함한다.Induction heating heater according to the present invention includes a conductor 140, cooling water circulation device 150, induction heating unit 160.

도전체(140)는 유도전류가 발생될 수 있는 금속으로 마련되며, 도전체(140) 내부에는 냉각수가 순환될 수 있다.The conductor 140 may be made of a metal capable of generating an induced current, and the coolant may be circulated inside the conductor 140.

냉각수순환장치(150)는 도전체(140) 내부로 냉각수를 유입하고, 도전체(140) 내부를 순환하여 가열된 냉각수가 유출되면 소정 온도로 냉각하여 다시 도전체 내부로 유입시킨다. The coolant circulation device 150 introduces coolant into the conductor 140, circulates inside the conductor 140, and when the heated coolant flows out, the coolant circulation device 150 cools to a predetermined temperature and introduces the coolant back into the conductor.

유도가열부(160)는 도전체(140)에 유도전류를 발생시켜서 고주파 유도가열이 되도록 한다. 유도가열부(160)는 RF전원 및 도전체(140)를 가열하는 가열코일을 포함할 수 있다.Induction heating unit 160 generates an induction current in the conductor 140 to be a high frequency induction heating. The induction heating unit 160 may include a heating coil for heating the RF power and the conductor 140.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열히터에 적용될 수 있는 다양한 형태의 도전체를 나타낸 도면이다.2 to 4 illustrate various types of conductors that can be applied to an induction heating heater according to an embodiment of the present invention.

도 2에서 보듯이, 도전체(140A)는 제1단위도전체(141A), 제2단위도전체(142A), 제3단위도전체(143A), 제4단위도전체(144A)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the conductor 140A includes a first unit conductor 141A, a second unit conductor 142A, a third unit conductor 143A, and a fourth unit conductor 144A. .

제1단위도전체(141A) 내지 제4단위도전체(144A)는 일렬로 연결되며, 전체적으로 나선형태를 이룰 수 있다.The first unit conductors 141A to the fourth unit conductors 144A may be connected in a line and may form a spiral shape as a whole.

제1단위도전체(141A)의 단면적이 ‘실질적으로’ 가장 크며, 제4단위도전체(144A)의 단면적이 ‘실질적으로’ 가장 작다. 즉, 나선형의 곡률이 가장 큰 부분에 배치된 도전체의 단면적이 가장 작으며, 곡률이 가장 작은 부분에 배치된 도전체의 단면적이 가장 크다.The cross-sectional area of the first unit conductor 141A is 'substantially' largest, and the cross-sectional area of the fourth unit conductor 144A is 'substantially' smallest. That is, the cross-sectional area of the conductor disposed in the portion having the largest curvature of the spiral is the smallest, and the cross-sectional area of the conductor disposed in the portion with the smallest curvature is the largest.

제1단위도전체(141A)의 전구간의 단면적이 모두 제2단위도전체(142A)보다 커야 한다는 것은 아니며, 실질적으로, 즉 일정 부분은 제1단위도전체(141A)의 단면적과 제2단위도전체(142A)의 단면적이 같을 수도 있으며 혹은 그 반대일 수도 있으나 전체적으로는(발열효과 측면에서) 제1단위도전체(141A)의 단면적이 더 크다는 의미이다.It is not necessary that all cross-sectional areas of the first unit conductors 141A between the light bulbs be larger than the second unit conductors 142A. The cross sectional area of the whole 142A may be the same or vice versa, but the overall cross sectional area of the first unit conductor 141A is larger (in terms of heat generation effect).

도전체의 단면적이 크면 도전체에 의하여 발열 가능한 열량도 크다. 단면적이 제일 큰 단위도전체는 제1단위도전체(141A)이다. 따라서, 제1단위도전체(141A)에서 발생하는 열량이 가장 많으며, 이에 따라 제1단위도전체(141A) 근처의 온도가 상대적으로 높게 형성된다. If the cross-sectional area of the conductor is large, the amount of heat that can be generated by the conductor is also large. The unit conductor having the largest cross-sectional area is the first unit conductor 141A. Accordingly, the heat generated in the first unit conductor 141A is the highest, and thus the temperature near the first unit conductor 141A is relatively high.

한편, 일반적으로 히터의 가운데 부분의 온도가 높고, 외곽으로 갈수록 온도가 저하되는 문제가 있다.On the other hand, in general, the temperature of the center portion of the heater is high, there is a problem that the temperature decreases toward the outside.

그러나, 본 발명에 따른 실시예의 경우에는 외곽에 위치하는 제1단위도전체(141A)에서 발생하는 열량이 가장 많다. 이에 따라, 외곽부분에서의 온도저하현상이 상쇄된다. 결과적으로 보다 균일한 온도분포가 가능하다.However, in the embodiment according to the present invention, the most amount of heat generated from the first unit conductor 141A located at the outermost portion. As a result, the temperature drop in the outer portion is canceled out. As a result, a more uniform temperature distribution is possible.

다른 실시예로서, 도전체의 일단부에서 도전체의 타단부로 갈수록 단면적이 실질적으로 점차 연속적으로 감소하는 형태로 마련될 수도 있다. 이러한 도전체를 나선형을 이루도록 가공하여 사용할 수 있다. 단면적이 연속적으로 감소하는 부분과 단면적이 일정한 부분이 교대로 배치되도록 마련될 수도 있다. As another embodiment, the cross-sectional area may be provided in such a manner that the cross-sectional area decreases substantially continuously from one end of the conductor to the other end of the conductor. Such a conductor can be processed to form a spiral. A portion in which the cross-sectional area is continuously reduced and a portion in which the cross-sectional area is constant may be arranged alternately.

도 3에서 보듯이, 본 실시예에 따른 도전체(140B)는 제1단위도전체(141B), 제2단위도전체(142B), 제3단위도전체(143B)를 포함하며, 각각의 단위도전체가 서로 동심원을 이루는 형태로 결합될 수 있다.As shown in FIG. 3, the conductor 140B according to the present exemplary embodiment includes a first unit conductor 141B, a second unit conductor 142B, and a third unit conductor 143B, and each unit Conductors may be combined in a concentric manner.

도 4에서 보듯이, 본 실시예에 따른 도전체(140C)는 제1단위도전체(141C), 제2단위도전체(142C), 제3단위도전체(143C)를 포함하며, 각각의 단위도전체가 반원형태로 결합될 수 있다. 도전체의 중심부에 가까운 쪽에 단면적이 작은 단위도전체를 배치하게 된다. 그리고 또하나의 반원형태의 유도가열히터가 배치되어 전체적으로 원형을 이룰 수도 있다.As shown in FIG. 4, the conductor 140C according to the present embodiment includes a first unit conductor 141C, a second unit conductor 142C, and a third unit conductor 143C, and each unit Conductors may be joined in a semicircular form. A unit conductor having a small cross-sectional area is arranged near the center of the conductor. In addition, another semicircular induction heating heater may be disposed to form a circle as a whole.

이러한 구체적인 형태에 한정되는 것은 아니며 그 밖의 다양한 변형예가 가능하다.It is not limited to this specific form, but various other modifications are possible.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유도가열히터의 단위도전체의 결합부에 대한 다양한 상세단면도이다.5 to 7 are various detailed cross-sectional views of the coupling portion of the unit conductor of the induction heating heater according to an embodiment of the present invention.

도 5에서 보듯이, 커플러(149D)의 일측은 제1단위도전체(141D)의 내측으로 삽입결합되고, 커플러(149D)의 타측으로 제2단위도전체(142D)가 삽입결합될 수 있다. 이에 따라 단면적이 서로 다른 단위도전체 각각을 결합시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, one side of the coupler 149D may be inserted into the first unit conductor 141D and the second unit conductor 142D may be inserted into the other side of the coupler 149D. Accordingly, unit conductors having different cross-sectional areas can be bonded to each other.

도 6에서 보듯이, 별도의 커플러 없이 제1단위도전체(141E) 내측으로 제2단위도전체(142E)를 삽입결합하고 브레이징하여 결합할 수도 있다.As shown in FIG. 6, the second unit conductor 142E may be inserted into and brazed into the first unit conductor 141E without a separate coupler.

도 7에서 보듯이, 커플러(149F)의 일측으로 제1단위도전체(141F)가 삽입결합되고, 커플러(149F)의 타측으로 제2단위도전체(142F)가 삽입결합될 수도 있다.As shown in FIG. 7, the first unit conductor 141F may be inserted into and coupled to one side of the coupler 149F, and the second unit conductor 142F may be inserted into and coupled to the other side of the coupler 149F.

도 8은 (a) 온도분포 조절 이전의 서셉터 상면의 온도분포와 (b) 온도분포 조절 이후의 서셉터 상면의 온도분포(도 2의 a-a')를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view schematically showing (a) the temperature distribution of the upper surface of the susceptor before the temperature distribution adjustment and (b) the temperature distribution of the upper surface of the susceptor after the temperature distribution adjustment (a-a 'of FIG. 2).

도 8에서 보듯이, 단면적이 일정한 히터(40)에 의하는 경우, 일반적으로 히터(40)의 가운데 부분의 온도가 높고 외곽의 온도가 낮은 경향이 있다.As shown in FIG. 8, in the case of the heater 40 having a constant cross-sectional area, generally, the temperature of the center portion of the heater 40 tends to be high and the temperature of the outer portion is low.

내외곽의 온도분포 불균일을 막기 위하여 내측 도전체 상호간의 간격을 넓히고, 외측 도전체 상호간의 간격을 좁힐 수도 있다. 그러나 지나치게 간격을 좁히게 되면 도전체 상호간의 접촉에 의하여 아크가 발생할 수 있기 때문에 조절의 한계가 있다.In order to prevent the temperature distribution unevenness of the inner and outer sides, the distance between the inner conductors may be increased, and the distance between the outer conductors may be reduced. However, if the spacing is too narrow, the arc may be generated by the contact between the conductors, so there is a limit of control.

그러나, 도 2의 도전체(140A)로 교체한 경우에는 외곽으로 갈수록 도전체의 단면적이 증가함에 따라 발열량 또한 증가하게 된다. 이에 따라, 서셉터 외곽의 온도가 서셉터 중앙의 온도와 거의 동일한 수준으로 조절될 수 있다. However, when replaced with the conductor 140A of FIG. 2, the heat generation amount also increases as the cross-sectional area of the conductor increases toward the outside. Accordingly, the temperature outside the susceptor can be adjusted to approximately the same temperature as the temperature at the susceptor center.

도 9는 본 발명에 따른 실시예에 의한 화학기상증착장치의 온도분포 조절방법에 대한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method for controlling temperature distribution of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9에 보듯이, 먼저 반응챔버 내부의 온도분포를 파악하는 단계(S10)가 수행될 수 있다.As shown in Figure 9, first to determine the temperature distribution in the reaction chamber (S10) can be performed.

다음으로, 파악된 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 큰 단위도전체로 교체하거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 작은 단위도전체로 교체하는 단계(S20)가 수행될 수 있다.Next, replacing the unit conductor of the relatively low temperature portion with a unit conductor having a larger cross-sectional area or the unit conductor of the relatively high temperature portion with a unit conductor having a smaller cross-sectional area. (S20) may be performed.

한편, 파악된 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 좁히거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 넓히는 단계(S30)가 수행될 수도 있다. 이에 따라, 보다 세밀하게 온도분포를 조절할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, the step (S30) to narrow the interval between the unit conductors of the relatively low temperature portion in the temperature distribution, or the unit conductors of the relatively high temperature portion may be performed. Accordingly, there is an effect that can adjust the temperature distribution in more detail.

또한, 파악된 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 기판쪽으로 상승시키거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 기판과 이격되도록 하강시키는 단계(S40)가 수행될 수도 있다. 이에 따라, 보다 세밀하게 온도분포를 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, the step S40 may be performed to raise the unit conductor of the relatively low temperature portion toward the substrate or to lower the unit conductor of the relatively high temperature portion to be spaced apart from the substrate. Accordingly, there is an effect that can adjust the temperature distribution in more detail.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

Claims (10)

삭제delete 도전체;
상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고,
상기 도전체는 연속적으로 결합된 제1단위도전체 내지 제N단위도전체(N은 2 이상의 자연수)를 포함하며, 제M단위도전체(M은 1<M≤N인 자연수)의 단면적은 제M-1단위도전체의 단면적보다 작은 유도가열히터.
Conductors;
Includes; induction heating unit for induction heating the conductor,
The conductor includes a first unit conductor to an Nth unit conductor (N is a natural number of 2 or more) that is continuously coupled, and the cross-sectional area of the M unit conductor (M is a natural number of 1 <M ≦ N) is zero. Induction heating heaters smaller than the cross-sectional area of the M-1 unit conductor.
제2항에 있어서,
상기 도전체는 나선형으로 마련되며, 상기 도전체의 단면적이 작은 부분이 상기 나선형의 곡률이 큰 부분에 위치하도록 마련된 유도가열히터.
The method of claim 2,
The conductor is provided in a helical shape, the induction heating heater provided so that the portion of the conductor having a small cross-sectional area is located in the portion of the large curvature of the spiral.
제2항에 있어서,
상기 도전체는 소정 회수 절곡되어 마련되며, 상기 도전체의 단면적이 작은 부분이 상기 절곡된 도전체의 중심부에 가깝게 위치하도록 마련된 유도가열히터.
The method of claim 2,
The conductor is bent a predetermined number of times, the induction heating heater is provided so that the portion of the conductor having a small cross-sectional area is located close to the center of the bent conductor.
제2항에 있어서,
상기 도전체는 일측 개구부에 상기 제M-1단위도전체가 결합되고 타측 개구부에 상기 제M단위도전체가 결합되는 커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열히터.
The method of claim 2,
The conductor further comprises a coupler to which the M-th unit conductor is coupled to one side opening and the M-th unit conductor is coupled to the other opening.
제2항에 있어서,
상기 도전체의 내부에 냉각수가 순환되도록 냉각수순환장치를 더 포함하는 유도가열히터.
The method of claim 2,
Induction heating heater further comprises a cooling water circulation device to circulate the cooling water inside the conductor.
반응챔버; 및
상기 반응챔버 내부로 공급된 공정가스에 의하여 증착이 이루어지는 기판이 적재되는 서셉터 내부에 마련된 유도가열히터;를 포함하며, 상기 유도가열히터는
도전체; 및
상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부;를 포함하고,
상기 도전체는 연속적으로 결합된 제1단위도전체 내지 제N단위도전체(N은 2 이상의 자연수)를 포함하며, 제M단위도전체(1<M≤N)의 단면적은 제M-1단위도전체의 단면적보다 작은 화학기상증착장치.
Reaction chamber; And
And an induction heating heater provided in a susceptor on which a substrate on which deposition is performed is loaded by the process gas supplied into the reaction chamber.
Conductors; And
Includes; induction heating unit for induction heating the conductor,
The conductor includes a first unit conductor to an Nth unit conductor (N is a natural number of 2 or more) that is continuously coupled, and the cross-sectional area of the Mth unit conductor (1 <M≤N) is M-1 unit Chemical vapor deposition apparatus smaller than the cross-sectional area of the conductor.
반응챔버 및 상기 반응챔버 내부로 공급된 공정가스에 의하여 증착이 이루어지는 기판이 적재되는 서셉터 내부에 마련된 유도가열히터를 포함하며, 상기 유도가열히터는 도전체 및 상기 도전체를 유도가열하는 유도가열부를 포함하고, 상기 도전체는 연속적으로 결합된 복수개의 단위도전체를 포함하는 유도가열히터를 이용하여 화학기상증착장치의 온도분포를 조정하는 방법에 있어서,
(a)상기 반응챔버 내부의 온도분포를 파악하는 단계; 및
(b)파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 큰 단위도전체로 교체하거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 단면적이 더욱 작은 단위도전체로 교체하는 단계;를 포함하는 화학기상증착장치의 온도분포 조정방법.
And an induction heating heater provided in a susceptor on which a substrate on which deposition is carried out by a process gas supplied into the reaction chamber and the reaction gas is loaded. In the method, wherein the conductor is adjusted to the temperature distribution of the chemical vapor deposition apparatus using an induction heating heater comprising a plurality of unit conductors continuously coupled,
(a) determining a temperature distribution inside the reaction chamber; And
(b) replacing the unit conductor of the relatively low temperature portion with a unit conductor having a larger cross-sectional area or replacing the unit conductor of a relatively high temperature portion with a unit conductor having a smaller cross-sectional area. Method of adjusting the temperature distribution of the chemical vapor deposition apparatus comprising a.
제8항에 있어서,
파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 좁히거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체 사이의 간격을 넓히는 단계를 더 포함하는 화학기상증착장치의 온도분포 조정방법.
9. The method of claim 8,
The method of adjusting the temperature distribution of the chemical vapor deposition apparatus further comprises the step of narrowing the interval between the unit conductors of the relatively low temperature portion or the unit conductors of the relatively high temperature portion. .
제8항에 있어서,
파악된 상기 온도분포에서 상대적으로 저온인 부분의 단위도전체를 상기 기판쪽으로 상승시키거나, 상대적으로 고온인 부분의 단위도전체를 상기 기판과 이격되도록 하강시키는 단계를 더 포함하는 화학기상증착장치의 온도분포 조정방법.9. The method of claim 8,
Raising the unit conductor of the relatively low temperature portion in the temperature distribution to the substrate, or lowering the unit conductor of the relatively high temperature portion to be separated from the substrate of the chemical vapor deposition apparatus How to adjust the temperature distribution.
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