KR101255646B1 - Apparatus for chemical vapor deposition - Google Patents

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Abstract

기판을 지지하는 서셉터가 처지는 것을 방지하여 기판이 평탄하게 지지되도록 한 화학기상 증착장치가 개시된다.
본 발명에 따른 화학기상 증착장치는 내부로 공정가스가 공급되는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 배치되어 일면에 기판을 지지하는 기판지지판과, 상기 기판지지판의 테두리부를 지지하는 측벽과, 상기 기판지지판의 중앙부를 지지하는 처짐방지핀과, 상기 기판지지판의 이면을 가열하는 가열기를 포함한다.A chemical vapor deposition apparatus is disclosed in which a susceptor for supporting a substrate is prevented from sagging so that the substrate is flatly supported.
The chemical vapor deposition apparatus according to the present invention includes a chamber into which a process gas is supplied, a substrate support plate disposed inside the chamber to support a substrate on one surface, a sidewall supporting an edge of the substrate support plate, and the substrate support plate. And a deflection preventing pin for supporting a central portion of the substrate, and a heater for heating the rear surface of the substrate support plate.

Description

화학기상 증착장치{Apparatus for chemical vapor deposition}Chemical vapor deposition apparatus {Apparatus for chemical vapor deposition}

본 발명은 화학기상 증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Ⅲ-V족 재료를 이용하여 기판 상에 결정층을 형성하는 데 사용되는 화학기상 증착장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, and more particularly to a chemical vapor deposition apparatus used to form a crystal layer on a substrate using a III-V material.

질화물 재료는 발광소자를 제조하기 위한 재료로 가장 잘 알려진 것이다. 질화물 재료를 이용한 발광소자의 적층 구조는 일반적으로 사파이어와 같은 기판 상에 GaN 결정으로 이루어지는 버퍼층과, n형 GaN 결정으로 이루어지는 n형 도핑층과, InGaN 으로 이루어지는 활성층과, p형 GaN으로 형성되는 p형 도핑층이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있다. 이러한 각 결정층은 화학기상 증착장치에서 차례로 적층된다. The nitride material is best known as a material for manufacturing a light emitting device. The stacked structure of a light emitting device using a nitride material generally has a buffer layer made of GaN crystals, an n-type doped layer made of n-type GaN crystals, an active layer made of InGaN, and p-type GaN formed on a substrate such as sapphire. It has a structure in which type doping layers are sequentially stacked. Each of these crystal layers is sequentially deposited in a chemical vapor deposition apparatus.

일반적인 화학기상 증착장치는 챔버, 챔버를 개폐시키는 리드, 챔버의 내부를 향하는 리드의 일면에 설치되어 공정가스를 분사하는 샤워헤드, 샤워헤드에 대향되어 기판을 지지하는 서셉터, 서셉터의 내부에 설치되어 기판을 가열하는 히터, 챔버의 내부에 연통되는 배기관 및 배기관을 통해 챔버 내부를 배기시키는 배기펌프를 포함한다. 공정가스는 원료물질이 기화된 원료가스와 원료가스를 운반하는 캐리어가스가 혼합된 가스일 수 있다. A general chemical vapor deposition apparatus is installed on one side of a chamber, a lid for opening and closing the chamber, a shower head injecting a process gas to the inside of the chamber, and a susceptor facing the shower head to support the substrate and the susceptor. And a heater installed to heat the substrate, an exhaust pipe communicating with the inside of the chamber, and an exhaust pump for exhausting the inside of the chamber through the exhaust pipe. The process gas may be a gas in which a raw material gas vaporized and a carrier gas carrying the raw material gas are mixed.

이러한 화학기상 증착장치는 리드를 회동시켜 챔버를 개방하여 챔버의 내부로 기판을 반입시킨 후, 다시 리드를 회동시켜 챔버를 밀폐시킨다. 그리고 샤워헤드를 통해 챔버 내부로 공정가스가 분사된다. 이때, 서셉터는 히터에 의해 가열되며, 기판은 가열된 서셉터에 의해 간접가열된다. 이에 따라 기판은 공정가스에 포함되는 원료물질과 화학적으로 반응할 수 있는 온도에 도달할 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus rotates the lid to open the chamber to bring the substrate into the chamber, and then rotates the lid again to seal the chamber. Process gas is injected into the chamber through the shower head. At this time, the susceptor is heated by the heater, and the substrate is indirectly heated by the heated susceptor. Accordingly, the substrate may reach a temperature capable of chemically reacting with the raw material included in the process gas.

따라서 공정가스에 포함된 원료물질은 가열된 기판에 반응하여 결정층을 형성한다. 그리고 기판에 반응하고 남은 나머지 폐가스는 배기펌프의 배기에 따라 배기관을 통해 챔버의 외부로 배출된다. Therefore, the raw material contained in the process gas reacts with the heated substrate to form a crystal layer. And the remaining waste gas after reacting to the substrate is discharged to the outside of the chamber through the exhaust pipe in accordance with the exhaust of the exhaust pump.

한편, 서셉터에는 한번의 공정으로 복수개의 기판에 동일한 결정층을 형성하기 위해 복수개의 기판이 지지될 수 있다. 이때, 복수개의 기판을 지지하기 위해 서셉터의 면적은 기판의 개수에 따라 증가된다. 이와 같이 서셉터의 면적이 커지게 되면, 서셉터 자중에 의해 서셉터가 처질 수 있다. Meanwhile, a plurality of substrates may be supported in the susceptor to form the same crystal layer on the plurality of substrates in one process. At this time, the area of the susceptor is increased in accordance with the number of substrates to support the plurality of substrates. As the area of the susceptor increases in this manner, the susceptor may be sag due to the susceptor's own weight.

또한, 결정층의 증착공정은 고온의 공정환경에서 진행되된다. 따라서 증착공정이 반복됨에 따라 서셉터의 팽창과 수축이 반복되어 서셉터는 처질 수 있다. In addition, the deposition process of the crystal layer is performed in a high temperature processing environment. Therefore, as the deposition process is repeated, the susceptor may be repeatedly expanded and contracted to sag the susceptor.

이와 같이, 서셉터의 면적이 증가되고, 서셉터의 팽창과 수축이 반복되어 서셉터가 처지면, 기판은 서셉터에서 기울어진 상태로 지지되므로 기판 상에 형성되는 결정층이 균일한 두께로 증착되지 않아 제품의 불량으로 이어지는 문제점이 있다.
As such, when the area of the susceptor is increased, and the susceptor is repeatedly expanded and contracted, and the susceptor is sag, the substrate is supported in an inclined state at the susceptor, so that the crystal layer formed on the substrate is deposited to a uniform thickness. There is a problem leading to the failure of the product.

본 발명의 목적은 기판을 지지하는 서셉터가 처지는 것을 방지하여 기판이 평탄하게 지지되도록 한 화학기상 증착장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus in which a susceptor for supporting a substrate is prevented from sagging so that the substrate is flatly supported.

본 발명에 따른 화학기상 증착장치는 내부로 공정가스가 공급되는 챔버와, 상기 챔버의 내부에 배치되어 일면에 기판을 지지하는 기판지지판과, 상기 기판지지판의 테두리부를 지지하는 측벽과, 상기 기판지지판의 중앙부를 지지하는 처짐방지핀과, 상기 기판지지판의 이면을 가열하는 가열기를 포함한다.The chemical vapor deposition apparatus according to the present invention includes a chamber into which a process gas is supplied, a substrate support plate disposed inside the chamber to support a substrate on one surface, a sidewall supporting an edge of the substrate support plate, and the substrate support plate. And a deflection preventing pin for supporting a central portion of the substrate, and a heater for heating the rear surface of the substrate support plate.

상기 가열기는 상기 기판지지판의 하측에 배치되는 히팅코일과, 상기 히팅코일의 하측에 배치되고 상기 히팅코일에 연결되어 상기 히팅코일로 전원을 공급하는 복수의 전원블록을 포함할 수 있다.The heater may include a heating coil disposed under the substrate support plate, and a plurality of power blocks disposed under the heating coil and connected to the heating coil to supply power to the heating coil.

상기 처짐방지핀은 일단부가 상기 기판지지판의 이면을 지지하며, 타단부가 상기 복수의 전원블록에 지지될 수 있다.One end of the deflection prevention pin may support the rear surface of the substrate support plate, and the other end may be supported by the plurality of power blocks.

상기 화학기상 증착장치는 상기 처짐방지핀의 외경보다 작은 외경을 가지고, 상기 처짐방지핀의 타단으로부터 돌출되는 처짐방지핀용 지지돌기를 더 포함하며, 상기 복수의 전원블록에는 상기 처짐방지핀용 지지돌기가 삽입되는 처짐방지핀용 핀홈이 형성될 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus has an outer diameter smaller than the outer diameter of the deflection preventing pin, and further includes a deflection preventing pin supporting protrusion protruding from the other end of the deflection preventing pin, and the plurality of power blocks have the support projections for the deflection preventing pin. A pin groove for the deflection prevention pin to be inserted may be formed.

상기 화학기상 증착장치는 상기 히팅코일을 지지하는 코일지지핀을 더 포함하며, 상기 코일지지핀은 상기 복수의 전원블록에 지지될 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus may further include a coil support pin for supporting the heating coil, and the coil support pin may be supported by the plurality of power blocks.

상기 화학기상 증착장치는 상기 코일지지핀의 외경보다 작은 외경을 가지고, 상기 코일지지핀의 타단으로부터 돌출되는 코일지지핀용 지지돌기를 더 포함하며, 상기 복수의 전원블록에는 상기 코일지지핀용 지지돌기가 삽입되는 처짐방지핀용 핀홈이 형성될 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus has an outer diameter smaller than the outer diameter of the coil support pin, and further includes a support protrusion for the coil support pin protruding from the other end of the coil support pin, the plurality of power blocks the support protrusion for the coil support pin A pin groove for the deflection prevention pin to be inserted may be formed.

상기 화학기상 증착장치는 상기 히팅코일과 상기 복수의 전원블록의 사이에 배치되는 복수의 방열판을 더 포함하며, 상기 복수의 방열판에는 상기 처짐방지핀과 상기 코일지지핀이 관통되는 관통홀들이 형성될 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus further includes a plurality of heat sinks disposed between the heating coil and the plurality of power blocks, wherein the plurality of heat sinks have through holes through which the deflection preventing pins and the coil support pins pass. Can be.

상기 처짐방지핀 및 상기 코일지지핀은 석영으로 이루어질 수 있다.The deflection prevention pin and the coil support pin may be made of quartz.

상기 화학기상 증착장치는 상기 측벽의 하부에 배치되고 상기 측벽을 지지하여 상기 기판지지판의 하부에 형성되는 공간을 폐쇄시키는 회전판을 더 포함할 수 있다.The chemical vapor deposition apparatus may further include a rotating plate disposed under the sidewall and supporting the sidewall to close a space formed under the substrate support plate.

상기 화학기상 증착장치는 상기 회전판을 지지하여 회전되는 회전축을 더 포함할 수 있다.
The chemical vapor deposition apparatus may further include a rotating shaft that rotates by supporting the rotating plate.

본 발명에 따른 화학기상 증착장치는 기판을 지지하는 기판지지판이 처지는 것이 방지되어 기판지지판의 평탄도가 유지되므로, 기판 상에 증착되는 결정층이 균일한 두께로 증착될 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시키는 효가가 있다.
In the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, since the substrate support plate supporting the substrate is prevented from sagging, the flatness of the substrate support plate is maintained, so that the crystal layer deposited on the substrate can be deposited with a uniform thickness, thereby improving the reliability of the product. There is an effect to let.

도 1은 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치의 일부를 절단하여 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 표기된 "I"부를 타나낸 확대도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치의 리드의 개폐동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치에 기판이 반입되고 챔버가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치에서 가스 흐름을 나타낸 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment.
2 is an exploded perspective view showing a part of the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion “I” shown in FIG. 1.
4 is a view showing the opening and closing operation of the lid of the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment.
5 is a view illustrating a state in which a substrate is loaded into a chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment and a chamber is closed.
6 is a view showing a gas flow in the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment.

이하, 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치를 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치의 일부를 절단하여 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 1에 표기된 "I"부를 타나낸 확대도이다.1 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment, Figure 2 is an exploded perspective view showing a part of the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment, Figure 3 is a part "I" shown in FIG. This is an enlarged view.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 화학기상 증착장치(100)는 챔버(110)를 포함한다. 챔버(110)는 상단이 개방되는 용기 형상으로 마련된다. 챔버(110)의 상단에는 리드(120)가 설치되며, 리드(120)는 챔버(110)로부터 개폐된다. 1 to 3, the chemical vapor deposition apparatus 100 includes a chamber 110. The chamber 110 is provided in the shape of a container with an open top. A lid 120 is installed at an upper end of the chamber 110, and the lid 120 is opened and closed from the chamber 110.

챔버(110)의 내부를 향하는 리드(120)의 일면에는 샤워헤드(130)가 설치된다. 샤워헤드(130)는 가스공급부(140)로부터 공급되는 가스를 챔버(110)의 내부로 균일하게 분사되도록 한다.The shower head 130 is installed on one surface of the lid 120 facing the inside of the chamber 110. The shower head 130 allows the gas supplied from the gas supply unit 140 to be uniformly sprayed into the chamber 110.

샤워헤드(130)를 통해 챔버(110)의 내부로 분사되는 가스는 공정가스(G1)와 퍼지가스(G2)를 포함한다. 공정가스(G1)는 원료물질이 기화된 원료가스와 원료가스를 운반하는 캐리어가스를 포함할 수 있다. 공정가스(G1)는 이후 설명될 서셉터(150)를 향해 분사되며, 퍼지가스(G2)는 챔버(110)의 내측벽과 서셉터(150)의 외측벽의 사이로 분사되어 챔버(110)의 외부로 배출되는 폐가스(G3)가 샤워헤드(130)와 서셉터(150)의 사이로 역류하는 것을 방지한다. 이에 따라 샤워헤드(130)의 내부에는 서셉터(150)로 공정가스(G1)가 분사되도록 하는 공정가스 분사실(131)과, 챔버(110)의 내측벽과 서셉터(150)의 외측벽의 사이로 퍼지가스(G2)가 분사되도록 하는 퍼지가스 분사실(132)이 형성될 수 있다. The gas injected into the chamber 110 through the shower head 130 includes a process gas G1 and a purge gas G2. The process gas G1 may include a raw material gas vaporized with a raw material and a carrier gas carrying the raw material gas. Process gas (G1) is injected toward the susceptor 150, which will be described later, purge gas (G2) is injected between the inner wall of the chamber 110 and the outer wall of the susceptor 150 to the outside of the chamber 110 Waste gas (G3) is discharged to prevent the back flow between the showerhead 130 and the susceptor 150. Accordingly, in the shower head 130, a process gas injection chamber 131 for injecting the process gas G1 into the susceptor 150, an inner wall of the chamber 110, and an outer wall of the susceptor 150. A purge gas injection chamber 132 may be formed to allow the purge gas G2 to be injected therebetween.

공정가스(G1)로는 Ⅲ족 가스(트리메탈갈륨(Trimethyl-gallium;TMGa), 트리메탈인듐(Trimethyl-Indium;TMI), 트리메탈알루미늄(Trimethyl-aluminium;TMA)) 가스 중 어느 하나, 또는 Ⅴ족 가스(암모니아(NH3) 가스)를 사용할 수 있다. 퍼지가스(G2)로는 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 중 어느 하나를 사용할 수 있다.Process gas (G1) is any one of Group III gas (Trimethyl-gallium (TMGa), Trimetal-Indium (TMI), Trimethyl-aluminium (TMA)) gas, or V Group gas (ammonia (NH3) gas) can be used. As the purge gas G2, any one of nitrogen (N2) gas and hydrogen (H2) gas may be used.

챔버(110)의 내부에는 서셉터(150)가 샤워헤드(130)에 대향되게 배치된다. 서셉터(150)는 기판(10)을 지지하는 기판지지판(151), 기판지지판(151)의 테두리부를 지지하는 측벽(152)을 포함한다. 이러한 서셉터(150)는 측벽(152)을 지지하는 회전판(153)에 의해 지지된다. The susceptor 150 is disposed in the chamber 110 to face the showerhead 130. The susceptor 150 includes a substrate support plate 151 for supporting the substrate 10 and a sidewall 152 for supporting an edge of the substrate support plate 151. The susceptor 150 is supported by the rotating plate 153 supporting the side wall 152.

기판지지판(151)은 평판으로 마련된다. 기판지지판(151)은 공정가스(G1)가 원활하게 배기될 수 있도록 가장자리가 하측으로 완만하게 절곡되는 형상으로 이루어진다. 기판지지판(151)의 상부면에는 기판(10)이 수용되는 기판수용홈(154)이 형성된다. 기판수용홈(154)은 복수개의 기판(10)에 동일한 결정층을 함께 형성할 수 있도록 복수개로 형성될 수 있다. The substrate support plate 151 is provided as a flat plate. The substrate support plate 151 has a shape in which the edge is gently bent downward so that the process gas G1 can be smoothly exhausted. The upper surface of the substrate support plate 151 is formed with a substrate receiving groove 154 in which the substrate 10 is accommodated. The substrate receiving grooves 154 may be formed in plural so as to form the same crystal layer on the plurality of substrates 10.

측벽(152) 및 회전판(153)은 기판지지판(151)의 하부에 공간이 형성되도록 한다. 기판지지판(151)의 하부에 형성되는 공간은 이후 설명될 가열기(170)가 서셉터(150)의 내부에 설치될 수 있도록 한다. 또한, 측벽(152) 및 회전판(153)은 기판지지판(151)의 하부에 형성되는 공간을 폐쇄시킴으로써, 챔버(110) 내부의 체적을 감소시켜 배기효율을 향상시킨다. 또한, 측벽(152) 및 회전판(153)은 공정가스(G1), 퍼지가스(G2) 및 폐가스(G3)가 서셉터(150)의 내부로 침투되는 것을 차단한다. 따라서, 공정가스(G1), 퍼지가스(G2) 및 폐가스(G3)에 포함될 수 있는 이물질은 서셉터(150)의 내부로 침투되는 것이 차단된다. 측벽(152)은 내열성, 내화학성이 우수한 석영으로 이루어질 수 있다. The side wall 152 and the rotating plate 153 allow a space to be formed under the substrate support plate 151. The space formed under the substrate support plate 151 allows the heater 170 to be described later to be installed in the susceptor 150. In addition, the side wall 152 and the rotating plate 153 close the space formed under the substrate support plate 151 to reduce the volume inside the chamber 110 to improve the exhaust efficiency. In addition, the sidewall 152 and the rotating plate 153 block the process gas G1, the purge gas G2, and the waste gas G3 from penetrating into the susceptor 150. Therefore, foreign matter that may be included in the process gas G1, the purge gas G2, and the waste gas G3 is blocked from penetrating into the susceptor 150. The side wall 152 may be made of quartz having excellent heat resistance and chemical resistance.

서셉터(150)는 회전축(160)에 의해 지지된다. 회전축(160)은 도시되지 않은 벨트와 같은 동력전달장치에 의해 회전모터에 의해 회전됨으로써 서셉터(150)가 회전되도록 한다. 이와 같이 서셉터(150)는 복수개의 기판(10)에 증착되는 결정층이 동일한 두께로 형성될 수 있도록 회전가능하게 구성된다. The susceptor 150 is supported by the rotation shaft 160. The rotating shaft 160 is rotated by the rotating motor by a power transmission device such as a belt (not shown) to allow the susceptor 150 to rotate. As such, the susceptor 150 is rotatably configured so that the crystal layers deposited on the plurality of substrates 10 may be formed to have the same thickness.

한편, 서셉터(150)의 내부에는 기판(10)이 원료물질과 화학적으로 반응할 수 있는 온도에 도달하도록 기판지지판(151)을 가열하는 가열기(170)가 설치된다. Meanwhile, a heater 170 is installed in the susceptor 150 to heat the substrate support plate 151 to reach a temperature at which the substrate 10 can chemically react with the raw material.

가열기(170)는 기판지지판(151)의 하측에 배치되는 히팅코일(171), 히팅코일(171)의 하측에 배치되는 복수개의 방열판(172), 복수개의 방열판(172)의 하측에 배치되는 복수개의 전원블록(173)을 포함한다. The heater 170 may include a heating coil 171 disposed below the substrate support plate 151, a plurality of heat sinks 172 disposed under the heating coil 171, and a plurality of heat sinks disposed below the plurality of heat sinks 172. Power block 173.

히팅코일(171)은 복수개로 분리되어 서셉터(150)의 중앙부와 테두리부에 각각 대응되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 히팅코일(171)이 복수개로 분리됨에 따라, 히팅코일(171)에 입력되는 전원을 각각 조절하여 기판지지판(151)의 중앙부와 테두리부의 가열온도는 각각 개별 조절될 수 있다.The heating coil 171 may be separated into a plurality and disposed to correspond to the center portion and the edge portion of the susceptor 150, respectively. As the heating coil 171 is separated in plural as described above, the heating temperature of the center portion and the edge portion of the substrate support plate 151 may be individually adjusted by adjusting the power input to the heating coil 171.

상술된 설명에서, 히팅코일(171)은 기판지지판(151)의 중앙부와 테두리부에 대응되도록 분리되는 것으로 설명하고 있으나, 분리되는 히팅코일(171)의 개수 및 배치는 기판지지판(151)의 면적, 기판(10)의 배치 등에 따라 변경실시 될 수 있다.In the above description, the heating coil 171 is described as being separated to correspond to the central portion and the edge portion of the substrate support plate 151, but the number and arrangement of the heating coil 171 to be separated is the area of the substrate support plate 151 It may be changed according to the arrangement of the substrate 10.

도시되지 않았지만, 챔버(110)의 외부에는 전원공급장치(미도시)가 설치될 수 있다. 히팅코일(171)은 전원공급장치(미도시)에서 인출되는 전원공급선(180)으로부터 전원을 공급받는데, 전원공급선(180)은 회전축(160)을 관통하여 서셉터(150)의 내부로 연장된다. 전원공급선(180)은 전원공급장치(미도시)로부터 인출되는 양극선(181)과 음극선(182)으로 구성될 수 있다.Although not shown, a power supply device (not shown) may be installed outside the chamber 110. The heating coil 171 receives power from a power supply line 180 drawn from a power supply device (not shown), and the power supply line 180 extends through the rotating shaft 160 to the inside of the susceptor 150. . The power supply line 180 may include a cathode line 181 and a cathode line 182 drawn from a power supply device (not shown).

복수개의 전원블록(173)은 양극선(181)에 연결되는 양극블록(178)과 음극선(182)에 연결되는 음극블록(179)을 포함한다. 히팅코일(171)은 양극블록(178)과 음극블록(179)에 연결되어 통전됨으로써 가열된다. 상술된 설명과 같이, 히팅코일(171)이 기판지지판(151)의 면적, 기판(10)의 배치에 따라 복수개로 분리된다면, 양극블록(178) 및 음극블록(179)은 각각 복수개로 마련될 수 있다.The plurality of power blocks 173 includes a cathode block 178 connected to the anode line 181 and a cathode block 179 connected to the cathode line 182. The heating coil 171 is heated by being energized by being connected to the anode block 178 and the cathode block 179. As described above, if the heating coil 171 is separated into a plurality of according to the area of the substrate support plate 151, the arrangement of the substrate 10, the positive electrode block 178 and the negative electrode block 179 may be provided in plurality. Can be.

이와 같이 복수의 전원블록(173)은 전원공급장치(미도시)로부터 인출되는 전원공급선(180)과 히팅코일(171)의 사이에 배치됨에 따라, 전원공급장치(미도시)로부터 공급되는 대전류를 효율적으로 분배하여 히팅코일(171)로 공급할 수 있도록 한다. As described above, the plurality of power blocks 173 are disposed between the power supply line 180 and the heating coil 171 drawn out from the power supply device (not shown), thereby receiving a large current supplied from the power supply device (not shown). It can be efficiently distributed and supplied to the heating coil (171).

한편, 서셉터(150)의 내부에는 측벽(152)에 의해 테두리부가 지지되는 기판지지판(151)의 중앙부가 처지는 것을 방지하기 위한 처짐방지핀(155)이 배치된다. 처짐방지핀(155)의 일단부는 기판지지판(151)의 하부면을 지지한다. 처짐방지핀(155)의 타단부에는 처짐방지핀(155)으로부터 돌출되는 처짐방지핀용 지지돌기(155a)가 형성된다. 처짐방지핀용 지지돌기(155a)는 외경이 처짐방지핀(155)의 외경보다 작게 형성된다. 그리고 전원블록(173)에는 처짐방지핀용 지지돌기(155a)가 삽입되는 처짐방지핀용 핀홈(157)이 형성된다. Meanwhile, a deflection prevention pin 155 is disposed in the susceptor 150 to prevent the central portion of the substrate support plate 151 supported by the edge portion by the sidewall 152 from sagging. One end of the deflection prevention pin 155 supports the lower surface of the substrate support plate 151. At the other end of the deflection prevention pin 155, a support protrusion 155a for the deflection prevention pin protruding from the deflection prevention pin 155 is formed. The deflection preventing pin support protrusion 155a has an outer diameter smaller than that of the deflection preventing pin 155. In addition, the power block 173 is formed with a deflection preventing pin groove 157 into which the deflection preventing support protrusion 155a is inserted.

처침방지핀용 지지돌기(155a)는 처짐방지핀용 핀홈(157)에 삽입됨으로써, 처짐방지핀(155)이 이탈되지 않도록 하며, 처짐방지핀(155)에 의해 전원블록(173)으로 전달되는 응력이 분산되도록 하여 전원블록(173)의 내구성이 향상되도록 한다.The support protrusion 155a for the anti-precipitation pin is inserted into the pin groove 157 for the anti-deflection pin, thereby preventing the deflection prevention pin 155 from being separated, and the stress transmitted to the power block 173 by the anti-deflection pin 155. This distribution is to improve the durability of the power block 173.

또한, 기판지지판(151)의 하측에는 히팅코일(171)을 지지하는 코일지지핀(156)이 배치된다. 코일지지핀(156)은 일단부는 히팅코일(171)을 지지한다.In addition, a coil support pin 156 for supporting the heating coil 171 is disposed below the substrate support plate 151. One end of the coil support pin 156 supports the heating coil 171.

코일지지핀(156)의 타단부에는 코일지지핀(156)으로부터 돌출되는 코일지지핀용 지지돌기(156a)가 형성된다. 코일지지핀용 지지돌기(156a)는 외경이 코일지지핀(156)의 외경보다 작게 형성된다. 그리고 전원블록(173)에는 코일지지핀용 지지돌기(156a)가 삽입되는 처짐방지핀용 핀홈(158)이 형성된다. At the other end of the coil support pin 156, a support protrusion 156a for the coil support pin protruding from the coil support pin 156 is formed. The support protrusion 156a for the coil support pin has an outer diameter smaller than the outer diameter of the coil support pin 156. And the power block 173 is formed with a deflection pin pin groove 158 is inserted into the support protrusion 156a for the coil support pin.

코일지지핀용 지지돌기(155a)는 코일지지핀용 핀홈(157)에 삽입됨으로써, 코일지지핀(156)이 이탈되지 않도록 하며, 처짐방지핀(155)에 의해 전원블록(173)으로 전달되는 응력이 분산되도록 하여 전원블록(173)의 내구성이 향상되도록 한다.The coil support pin support protrusion 155a is inserted into the pin support 157 for the coil support so that the coil support pin 156 is not separated, and the stress transmitted to the power block 173 by the deflection prevention pin 155 is By being distributed, the durability of the power block 173 is improved.

이러한 처짐방지핀(155)과 코일지지핀(156)은 내열성이 우수한 석영을 사용할 수 있다.The deflection preventing pin 155 and the coil support pin 156 may use quartz having excellent heat resistance.

한편, 챔버(110)의 내측벽과 서셉터(150)의 외측벽의 사이에는 라이너(111)가 설치되며, 챔버(110)의 내측벽에는 라이너(111)를 지지하기 위한 지지돌기(112)가 형성될 수 된다.라이너(111)는 "J"자 형태의 단면형상을 가진다. 즉, 라이너(111)는 서셉터(150)의 외측벽에 근접하는 내주부(111a)와, 챔버(110)의 내측벽에 근접하는 외주부(111b)와, 내주부(111a)로부터 만곡되어 외주부(111b)에 연결되는 만곡부(111c)를 포함한다. 만곡부(111c)와 외주부(111b)가 연결되는 지점에는 폐가스(G3)가 챔버(110)의 외부로 배출될 수 있도록 개구되는 배기구(113)가 형성되며, 챔버(110)의 측벽에는 배기구(113)와 연통되는 연통구(114)가 형성된다. 배기구(113)와 연통구(114)에는 챔버(110)의 배기를 수행하는 도시되지 않은 배기관이 연결될 수 있다. Meanwhile, the liner 111 is installed between the inner wall of the chamber 110 and the outer wall of the susceptor 150, and the support protrusion 112 for supporting the liner 111 is provided on the inner wall of the chamber 110. Liner 111 has a cross-sectional shape of the letter "J". That is, the liner 111 is bent from the inner circumferential portion 111a near the outer wall of the susceptor 150, the outer circumferential portion 111b near the inner wall of the chamber 110, and the inner circumferential portion 111a, and the outer circumferential portion ( And a curved portion 111c connected to 111b). At the point where the curved portion 111c and the outer circumferential portion 111b are connected, an exhaust port 113 is formed to allow the waste gas G3 to be discharged to the outside of the chamber 110, and an exhaust port 113 is formed on the sidewall of the chamber 110. The communication port 114 is communicated with). An exhaust pipe (not shown) for exhausting the chamber 110 may be connected to the exhaust port 113 and the communication port 114.

이러한 라이너(111)는 챔버(110)의 외부로 배기되는 폐가스(G3)에 와류가 발생되는 것을 방지하여 폐가스(G3)가 원활하게 배기구(113)로 배출될 수 있도록 안내하며, 공정가스(G1), 퍼지가스(G2), 폐가스(G3)에 포함되는 이물질이 챔버(110)의 내측벽 및 서셉터(150)의 외측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(111)는 공정에 영향을 끼치지 않기 위해 내화학성, 내열성이 뛰어난 석영으로 이루어진다.
The liner 111 guides the waste gas G3 to be smoothly discharged to the exhaust port 113 by preventing vortices from occurring in the waste gas G3 exhausted to the outside of the chamber 110, and the process gas G1. ), Foreign matters contained in the purge gas G2 and the waste gas G3 are prevented from being deposited on the inner wall of the chamber 110 and the outer wall of the susceptor 150. The liner 111 is made of quartz having excellent chemical resistance and heat resistance in order not to affect the process.

이하, 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치의 작동에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치의 리드의 개폐동작을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치에 기판이 반입되고 챔버가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing the opening and closing operation of the lid of the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment, Figure 5 is a view showing a state in which the substrate is brought into the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment and the chamber is closed.

도 4 및 도 5를 참조하면, 리드(120)가 챔버(110)의 상단에 결합되어 내부가 폐쇄된 챔버(110)는 리드(120)가 회동됨에 따라 개방된다. 챔버(110)가 개방되면, 기판(10)은 이송로봇(미도시) 또는 작업자에 의해 챔버(110)의 내부로 반입된다. 4 and 5, the lid 120 is coupled to the upper end of the chamber 110 so that the chamber 110 in which the lid is closed is opened as the lid 120 is rotated. When the chamber 110 is opened, the substrate 10 is carried into the chamber 110 by a transfer robot (not shown) or by an operator.

기판(10)은 기판수용홈(154)에 수용되어 기판지지판(151)에 지지된다. 이때, 복수개의 기판(10)에 동일한 결정층을 함께 증착할 수 있도록 기판지지판(151)에는 복수개의 기판(10)이 함께 지지될 수 있다. 이와 같이 서셉터(150)에 기판(10)이 안치되면, 리드(120)가 회동되어 챔버(110)가 밀폐된다. The substrate 10 is accommodated in the substrate receiving groove 154 and supported by the substrate support plate 151. In this case, the plurality of substrates 10 may be supported together on the substrate support plate 151 to deposit the same crystal layer on the plurality of substrates 10. When the substrate 10 is placed in the susceptor 150 as described above, the lid 120 is rotated to seal the chamber 110.

이어, 전원공급장치(미도시)는 복수의 전원블록(173)으로 전원을 공급한다. 즉, 전원공급장치(미도시)는 양극선(181) 및 음극선(182)으로 양극전류와 음극전류를 공급한다. 양극전류는 양극선(181)을 통해 양극블록(178)으로 공급되며, 음극전류는 음극선(182)을 통해 음극블록(179)으로 공급된다. 대전류의 양극전류 및 음극전류는 양극블록(178)과 음극블록(179)에 연결되는 히팅코일(171)로 분배되어 공급된다. 히팅코일(171)은 음극전류와 양극전류가 공급됨에 따라 통전되어 가열된다. Subsequently, a power supply device (not shown) supplies power to the plurality of power blocks 173. That is, the power supply device (not shown) supplies the anode current and the cathode current to the anode line 181 and the cathode line 182. The anode current is supplied to the anode block 178 through the anode line 181, and the cathode current is supplied to the cathode block 179 through the cathode line 182. The positive current and the negative current of the large current are distributed and supplied to the heating coil 171 connected to the anode block 178 and the cathode block 179. The heating coil 171 is energized and heated as the cathode current and the anode current are supplied.

이와 같이, 히팅코일(171)이 가열됨에 따라 기판지지판(151)은 가열되고, 가열된 기판지지판(151)에 의해 기판(10)이 간접가열된다. 이때, 복수의 방열판(172)은 히팅코일(171)에서 발생되는 열이 하측으로 전달되는 것을 차단한다. As such, as the heating coil 171 is heated, the substrate support plate 151 is heated, and the substrate 10 is indirectly heated by the heated substrate support plate 151. In this case, the plurality of heat sinks 172 block the heat generated from the heating coil 171 from being transferred to the lower side.

한편, 가스공급부(140)는 챔버(110)의 내부로 가스를 공급한다.Meanwhile, the gas supply unit 140 supplies gas into the chamber 110.

도 6은 본 실시예에 따른 화학기상 증착장치에서 가스 흐름을 나타낸 도면이다. 6 is a view showing a gas flow in the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment.

도 6을 참조하면, 가열기(170)에 의해 기판지지판(151)이 가열되는 상태에서, 가스공급부(140)로부터 공급되는 공정가스(G1) 및 퍼지가스(G2)는 샤워헤드(130)를 통해 챔버(110)의 내부로 분사된다. 이때, 공정가스(G1)는 서셉터(150)를 향해 분사되며, 퍼지가스(G2)는 라이너(111)를 향해 분사된다. 서셉터(150)로 분사되는 공정가스(G1)는 가열되는 기판(10)과 화학적으로 반응하여 결정층을 형성한다. Referring to FIG. 6, in a state in which the substrate support plate 151 is heated by the heater 170, the process gas G1 and the purge gas G2 supplied from the gas supply unit 140 may pass through the shower head 130. It is injected into the chamber 110. In this case, the process gas G1 is injected toward the susceptor 150, and the purge gas G2 is injected toward the liner 111. The process gas G1 injected into the susceptor 150 chemically reacts with the heated substrate 10 to form a crystal layer.

이와 함께, 챔버(110)는 도시되지 않은 배기펌프에 의해 배기된다. 라이너(111)로 분사되는 퍼지가스(G2)는 폐가스(G3)가 샤워헤드(130)와 서셉터(150)의 사이로 역류하는 것을 방지한다. 그리고 라이너(111)는 폐가스(G3)를 배기구(113)로 안내하고, 배기구(113)의 이전에서 폐가스(G3)의 와류가 발생되는 것을 방지한다. 또한, 라이너(111)는 챔버(110) 내부의 공정가스(G1), 퍼지가스(G2), 폐가스(G3)에 포함될 수 있는 이물질이 챔버(110)의 내측벽, 서셉터(150)의 외측벽에 증착되는 것을 방지하고, 라이너(111)를 챔버(110)로부터 손쉽게 탈착하여 간편하게 세척할 수 있도록 하여 챔버(110)의 유지, 보수, 관리의 편의를 제공한다.In addition, the chamber 110 is exhausted by an exhaust pump not shown. The purge gas G2 injected into the liner 111 prevents the waste gas G3 from flowing back between the shower head 130 and the susceptor 150. The liner 111 guides the waste gas G3 to the exhaust port 113 and prevents the vortex of the waste gas G3 from occurring before the exhaust port 113. In addition, the liner 111 is a foreign material that may be included in the process gas (G1), purge gas (G2), waste gas (G3) inside the chamber 110, the inner wall of the chamber 110, the outer wall of the susceptor 150 Preventing deposition on the liner 111, the liner 111 can be easily removed from the chamber 110 to be easily cleaned to provide the convenience of maintenance, maintenance, management of the chamber 110.

이와 함께, 서셉터(150)는 회전축(160)의 회전에 따라 회전된다. 즉, 회전모터(미도시)는 회전축(160)을 회전시키고 회전축(160)의 회전에 따라 기판(10)을 지지하고 있는 기판지지판(151), 측벽(152) 및 회전판(153)이 함께 회전된다. In addition, the susceptor 150 is rotated according to the rotation of the rotation shaft 160. That is, the rotary motor (not shown) rotates the rotating shaft 160 and the substrate support plate 151, the side wall 152 and the rotating plate 153 supporting the substrate 10 in accordance with the rotation of the rotating shaft 160 rotates together do.

이때, 기판지지판(151)은 처짐방지핀(155)에 의해 전원블록(173)에 지지되고, 히팅코일(171)은 코일지지핀(156)에 의해 전원블록(173)에 지지되므로, 기판지지판(151)의 처짐이 방지되며, 히팅코일(171)은 설치된 위치로부터 이탈되는 것이 방지된다.At this time, the substrate support plate 151 is supported by the power block 173 by the deflection prevention pin 155, the heating coil 171 is supported by the power block 173 by the coil support pin 156, the substrate support plate Deflection of the 151 is prevented, and the heating coil 171 is prevented from being separated from the installed position.

이와 같이 서셉터(150)가 회전됨에 따라 기판지지판(151)에 지지되는 복수개의 기판(10) 상에는 동일한 결정층이 균일한 두께로 증착될 수 있다.
As the susceptor 150 is rotated as described above, the same crystal layer may be deposited on the plurality of substrates 10 supported by the substrate support plate 151 to have a uniform thickness.

100 : 화학기상 증착장치 110 : 챔버
120 : 리드 130 : 샤워헤드
140 : 가스공급부 150 : 서셉터
160 : 회전축 170 : 가열기
171 : 히팅코일 173 : 전원블록
180 : 전원공급선 100: chemical vapor deposition apparatus 110: chamber
120: lead 130: shower head
140: gas supply unit 150: susceptor
160: shaft 170: heater
171: heating coil 173: power block
180: power supply line

Claims (10)

내부로 공정가스가 공급되는 챔버와,
상기 챔버의 내부에 배치되어 일면에 기판을 지지하는 기판지지판과,
상기 챔버의 내부에서 상기 기판지지판의 이면을 가열하는 가열기와,
상기 기판지지판의 테두리부를 지지하는 측벽과,
일측이 상기 기판지지판의 이면을 지지하며 타측이 상기 가열기에 지지되는 처짐방지핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. A chamber through which process gas is supplied,
A substrate support plate disposed in the chamber and supporting the substrate on one surface thereof;
A heater for heating the back surface of the substrate support plate in the chamber;
A side wall supporting an edge of the substrate support plate;
Chemical vapor deposition apparatus, characterized in that one side supports the back surface of the substrate support plate and the other side includes a deflection prevention pin is supported by the heater. 제 1항에 있어서, 상기 가열기는
상기 기판지지판의 하측에 배치되는 히팅코일과,
상기 히팅코일의 하측에 배치되고 상기 히팅코일에 연결되어 상기 히팅코일로 전원을 공급하는 복수의 전원블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. The method of claim 1, wherein the heater
A heating coil disposed under the substrate support plate;
And a plurality of power blocks disposed under the heating coil and connected to the heating coil to supply power to the heating coil. 내부로 공정가스가 공급되는 챔버와,
상기 챔버의 내부에 배치되어 일면에 기판을 지지하는 기판지지판과,
상기 기판지지판의 테두리를 지지하는 측벽과,
상기 기판지지판의 하측에 배치되는 히팅코일과 상기 히팅코일의 하측에서 상기 히팅코일에 연결되어 상기 히팅코일로 전원을 공급하는 복수의 전원블록을 포함하는 가열기와,
일단부가 상기 기판지지판의 이면을 지지하며 타단부가 상기 복수의 전원블록에 지지되는 처짐방지핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치.A chamber through which process gas is supplied,
A substrate support plate disposed in the chamber and supporting the substrate on one surface thereof;
A side wall supporting an edge of the substrate support plate;
A heater comprising a heating coil disposed under the substrate support plate and a plurality of power blocks connected to the heating coil at a lower side of the heating coil to supply power to the heating coil;
Chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the one end supports the back surface of the substrate support plate and the other end includes a deflection prevention pin is supported on the plurality of power blocks. 제 3항에 있어서,
상기 처짐방지핀의 외경보다 작은 외경을 가지고, 상기 처짐방지핀의 타단으로부터 돌출되는 처짐방지핀용 지지돌기를 더 포함하며,
상기 복수의 전원블록에는 상기 처짐방지핀용 지지돌기가 삽입되는 처짐방지핀용 핀홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. The method of claim 3, wherein
It further has an outer diameter smaller than the outer diameter of the deflection prevention pin, further comprising a support protrusion for the deflection prevention pin protruding from the other end of the deflection prevention pin,
Chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the plurality of power block is formed a pin groove for deflection prevention pin is inserted into the support projection for the deflection prevention pin. 내부로 공정가스가 공급되는 챔버와,
상기 챔버의 내부에 배치되어 일면에 기판을 지지하는 기판지지판과,
상기 기판지지판의 테두리를 지지하는 측벽과,
상기 기판지지판의 중앙부를 지지하는 처짐방지핀과,
상기 기판지지판의 하측에 배치되는 히팅코일과 상기 히팅코일의 하측에서 상기 히팅코일에 연결되어 상기 히팅코일로 전원을 공급하는 복수의 전원블록을 포함하는 가열기와,
상기 히팅코일을 지지하는 코일지지핀을 포함하며,
상기 코일지지핀은 상기 복수의 전원블록에 지지되는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치.A chamber through which process gas is supplied,
A substrate support plate disposed in the chamber and supporting the substrate on one surface thereof;
A side wall supporting an edge of the substrate support plate;
A sag prevention pin for supporting a central portion of the substrate support plate;
A heater comprising a heating coil disposed under the substrate support plate and a plurality of power blocks connected to the heating coil at a lower side of the heating coil to supply power to the heating coil;
It includes a coil support pin for supporting the heating coil,
The coil support pin is a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that supported by the plurality of power blocks. 제 5항에 있어서,
상기 코일지지핀의 외경보다 작은 외경을 가지고, 상기 코일지지핀의 타단으로부터 돌출되는 코일지지핀용 지지돌기를 더 포함하며,
상기 복수의 전원블록에는 상기 코일지지핀용 지지돌기가 삽입되는 코일지지핀용 핀홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. 6. The method of claim 5,
It further has an outer diameter smaller than the outer diameter of the coil support pin, further comprising a support protrusion for the coil support pin protruding from the other end of the coil support pin,
And a plurality of coil support pin pin grooves into which the support protrusions for the coil support pins are formed in the plurality of power blocks. 제 5항에 있어서,
상기 히팅코일과 상기 복수의 전원블록의 사이에 배치되는 복수의 방열판을 더 포함하며,
상기 복수의 방열판에는 상기 처짐방지핀과 상기 코일지지핀이 관통되는 관통홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. 6. The method of claim 5,
Further comprising a plurality of heat sinks disposed between the heating coil and the plurality of power blocks,
And a plurality of through holes through which the deflection preventing pins and the coil support pins pass through the plurality of heat sinks. 제 5항에 있어서, 상기 처짐방지핀 및 상기 코일지지핀은 석영으로 이루어는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치. The chemical vapor deposition apparatus according to claim 5, wherein the deflection preventing pin and the coil support pin are made of quartz. 제 1항에 있어서,
상기 측벽의 하부에 배치되고 상기 측벽을 지지하여 상기 기판지지판의 하부에 형성되는 공간을 폐쇄시키는 회전판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치.The method of claim 1,
And a rotating plate disposed under the sidewall and supporting the sidewall to close a space formed under the substrate support plate. 제 9항에 있어서,
상기 회전판을 지지하여 회전되는 회전축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상 증착장치.The method of claim 9,
Chemical vapor deposition apparatus characterized in that it further comprises a rotating shaft for supporting the rotating plate.
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