KR100805345B1

KR100805345B1 - 상압 금속도핑장치

Info

Publication number: KR100805345B1
Application number: KR1020060111294A
Authority: KR
Inventors: 김형준; 신동훈; 강승용
Original assignee: 주식회사 비아트론
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2008-02-20

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 상면에 균일하게 금속 전구체를 증착하여 금속 입자가 균일하게 분포되도록 도핑하는 상압 금속도핑장치에 관한 것이다.

본 발명의 상압 금속도핑장치는 상면에 판상의 지지 베이스가 형성되는 베이스 플레이트와 판상의 반도체 소자가 상면에 안착되고, 내부 또는 하면에 가열수단을 구비하여 상기 베이스 플레이트의 상부에 형성되는 서스셉터와, 상기 서스셉터의 상면에서 상기 반도체 소자를 수직으로 이송하는 소자 수직이송유닛과, 상기 반도체 소자의 상부에서 전후측으로 이동하며 상기 반도체 소자의 상면에 금속 전구체를 분사하는 금속 전구체 분사부와, 상기 금속 전구체 분사부를 상하로 이송하는 분사부 수직이송유닛 및 상기 베이스 플레이트의 상면에서 상기 서스셉터의 양측에 형성되어 상기 분사부 수직이송수단을 수평으로 이송하는 분사부 수평이송유닛을 포함하여 형성된다.

반도체 소자, 유리기판, 금속 전구체, 니켈 전구체, 증착,

Description

상압 금속도핑장치{Apparatus for Doping Metal in Atmospheric Pressure}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 평면도를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 정면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 측면도를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치에 사용되는 소자 이송핀의 수직 단면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 전구체 분사부를 구성하는 분사관과 분사관 가열수단 및 하우징의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

도 6은 도 5의 A-A 단면도를 나타낸다.

도 7은 도 5의 B-B 단면도를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 금속 전구체 공급조에 대한 수직 단면도를 나타낸다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치에 의하여 반도체 소자의 상면에 니켈 전구체 증착을 실시하여 결정화를 진행한 후의 사진을 나타낸다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

a - 반도체 소자 b - 금속 전구체

10 - 베이스 플레이트 20 - 프레임

100 - 서스셉터 120 - 지지 베이스

130 - 단열 플레이트 160 - 차폐 플레이트

200 - 소자 수직이송유닛 210 - 소자 이송핀

220 - 소자 이송핀 지지판 230 - 소자 수직이송수단

240 - 파워 베이스

300 - 소자 고정유닛

310 - 쉴드 플레이트 320 - 쉴드 핀

330 - 쉴드 핀 지지판 340 - 쉴드 핀 수직이송수단

350 - 지지 부쉬

400 - 금속 전구체 분사부 410 - 분사관

420 - 분사관 가열수단 430 - 하우징

440 - 금속 전구체 공급조 450 - 오염 방지막

460 - 하우징 덕트

500 - 소자 수직이송유닛 600 - 소자 수평이송유닛

평판디스플레이 장치 중에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 유 기발광디스플레이(Organic Light Emitting Display)는 활성소자로서 유리기판의 표면에 형성되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 포함하여 형성된다. 이러한 박막트랜지스터는 일반적으로 투명한 유리기판 또는 석영기판의 표면에 비정질실리콘 박막을 증착 시킨 후 이를 결정실리콘 박막으로 결정화시키고 여기에 필요한 도펀트를 주입하여 활성화시켜 형성하게 된다.

이러한 유리기판에 형성된 비정질 실리콘 박막은 일반적으로 화학증착법(Chemical Vapor Deposition Method : CVD)에 의하여 형성되며, 소정의 열처리 과정에 의하여 다결정실리콘 박막으로 결정화되며, 필요한 도펀트가 주입되어 활성화된다.

비정질실리콘 박막을 결정화하는 방법은 기존에 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 고상 결정화 방법(Solid Phase Crystallization: SPC), 금속유도 결정화 방법(Metal Induced Crystallization: MIC), 엑사이머 레이저 결정화 방법(Excimer Laser Crystallization: ELC) 등이 있다. 고상 결정화 방법은 소정온도에서 열처리를 통하여 결정화를 하는 방법으로 일반적으로 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판을 600℃ 이상에서 열처리하여 결정화하는 방법이다. 금속유도 결정화 방법은 비정질실리콘 박막에 소정의 금속원소를 첨가하여 측면 결정성장을 유도하는 방법으로 500℃이상에서 열처리 공정이 필요하게 된다. 엑사이머 레이저 결정화 방법은 유리기판 상의 비정질실리콘 박막에 고 에너지의 레이저를 조사하여 비정질실리콘을 순간적으로 용융(melting)시키며, 용융된 실리콘 박막이 다시 냉각되면서 결정화되도록 하는 방법이다.

비정질 실리콘 박막을 결정화하는 방법으로 금속유도 결정화 방법으로 니켈과 같은 금속을 비정질 실리콘 박막의 상면에 스퍼터링, 화학기상증착과 같은 종래의 반도체 제조 공정에서 사용되는 방법으로 도포하여 니켈 금속을 이용하여 결정화하는 방법이 개발되고 있다. 결정화 공정에서 비정질 실리콘 박막의 상면에 도포되는 니켈과 같은 금속은 비정질 실리콘 박막의 내부로 확산되어 잔존함으로써 불순물로 작용하게 되며, 트랜지스터의 특성을 저하시키는 문제를 유발하게 된다. 따라서, 결정화 공정에서 니켈과 같은 금속은 비정질 실리콘 박막의 상면에 결정화에 필요한 최소한의 입자 상태로 도포하는 것이 바람직하게 된다. 니켈 금속과 같은 금속을 도포하는 방법으로는 기존의 반도체 공정에 사용되는 스퍼터링 방법이나 화학기상증착법(CVD)등이 보고되고 있다. 그러나 이러한 기존의 방식은 반도체 공정에 사용되는 진공시스템을 이용하는 박막형성장치에 의하여 수행되는 관계로 니켈 금속이 도포되는 비정질 실리콘 박막의 대면적화가 어렵고 장비의 구성이 복잡한 단점이 있다. 또한, 기존의 반도체 공정에 사용되는 박막 형성장치는 박막을 형성하는 장치인 관계로 니켈과 같은 금속을 입자 상으로 균일하게 도포하는 것이 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 반도체 소자 또는 반도체 박막의 상면에 균일하게 금속 전구체를 증착하여 금속 입자가 균일하게 분포되도록 도핑하는 상압 금속도핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 진공시스템의 사용 없이 상압에서 금속 입자를 균일하게 형 성할 수 있는 상압 금속도핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 반도체 소자 외에도 다양한 판상의 표면에 금속입자를 극미량으로 도포할 수 있는 상압 금속도핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 상압 금속도핑장치는 상면에 판상의 지지 베이스가 형성되는 베이스 플레이트와, 판상으로 형성되어 상면에 반도체 소자가 안착되며, 내부 또는 하면에 가열수단을 구비하여 상기 베이스 플레이트의 상부에 형성되는 서스셉터와, 상기 반도체 소자를 수직으로 이송하는 소자 수직이송유닛과, 상기 반도체 소자의 상부에서 전후측으로 이동하며 상기 반도체 소자의 상면에 금속 전구체를 분사하는 금속 전구체 분사부와, 상기 금속 전구체 분사부를 상하로 이송하는 분사부 수직이송유닛 및 상기 베이스 플레이트의 상면에서 상기 서스셉터의 양측에 형성되어 상기 분사부 수직이송수단을 수평으로 이송하는 분사부 수평이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 서스셉터는 상면에서 돌출되어 형성되며 상기 반도체 소자가 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 상면에 십자 형상으로 형성되는 트렌치 및 상기 트렌치에서 상기 서스셉터의 하면으로 관통되어 형성되는 진공홀을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터는 하부에 상기 서스셉터의 하면으로부터 이격되어 별도의 지지봉에 의하여 상기 지지 베이스의 상면에 지지되며, 상기 서스셉터에서 발생되는 열이 하부로 전달되는 것을 차단하는 단열 플레이트가 형성되며, 상기 단열 플레이트는 내부 또는 외면에 냉각수단이 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터는 상기 반도체 소자가 안착되는 안착부에 형성되는 다수의 핀홀을 더 포함하며, 상기 소자 수직이송유닛은 상기 핀홀을 통하여 상기 반도체 소자의 하면에 접촉되는 다수의 소자 이송핀과, 상기 소자 이송핀이 지지되는 소자 이송핀 지지판 및 상기 소자 이송핀 지지판을 지지하여 수직으로 이송하며 상기 지지 베이스의 상면에 지지되는 소자 수직이송수단을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 소자 수직이송수단은 본체와 실린더를 포함하는 공압실린더를 포함하고, 상기 본체는 상기 지지 베이스에 결합되며, 상기 실린더는 상기 소자 이송핀 지지판의 하면을 지지하여 상하로 이송시키도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 소자 수직이송유닛은 상기 지지 베이스와 상기 소자 이송핀 지지판 사이에 배치되며, 상기 소자 수직이송수단의 구동에 따라 연동되어 상기 소자 이송핀 지지판의 수직 이송과정에서 상하 및 좌우 편차 발생을 방지하는 파워 베이스를 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 소자 이송핀은 내부가 중공이며 상부가 개방되어 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 상압 금속도핑장치는 상기 서스셉터의 상면에 안착되는 상기 반도체 소자를 고정하는 소자 고정유닛을 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 서스셉터는 상기 반도체 소자가 안착되는 영역의 외부 영역에 형성되는 다수의 쉴드 핀홀이 형성되며, 상기 소자 고정 유닛은 사각링 형상으로 형성되며, 상기 안착부에 대응되는 영역에 형성되는 단차부가 상기 반도체 소자의 모서리를 지지하는 쉴드 플레이트와, 상기 서스셉터의 쉴드 핀홀을 통하여 쉴드 플레이트에 결합되는 다수의 쉴드 핀과, 상기 서스셉터의 하부에서 상기 쉴드 핀을 지지하는 쉴드 핀 지지판 및 상기 쉴드 핀 지지판과 결합되어 수직 이송시키는 쉴드 핀 수직이송수단을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 쉴드 핀 수직이송수단은 본체와 실린더를 포함하는 공압실린더를 포함하며, 상기 본체는 상기 지지 베이스에 결합되고 상기 실린더는 상기 쉴드 핀 지지판의 하면을 지지하여 상하로 이송시키도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 금속 전구체 분사부는 내부가 중공인 관 형상으로 상기 서스셉터의 양측 방향으로 수평하게 배치되며, 상측에 형성되는 주입구와 하측에 상기 반도체 소자의 폭에 상응하는 영역에 형성되는 다수의 분사구를 포함하는 분사관과, 바 형상으로 형성되어 상기 분사관의 내부에 위치되는 분사관 가열수단과, 상기 분사관과 이격되어 상기 분사관의 외측 상부를 감싸도록 형성되며 상부에서 하부로 관통되는 다수의 배기홀이 형성되는 하우징 및 내부에 금속 전구체가 저장되며, 외부에서 공급되는 가스에 의하여 상기 주입구로 금속 전구체를 공급하는 금속 전구체 공급조를 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 금속 전구체 분사부는 상기 하우징이 상기 반도체 소자의 상면과 함께 상기 분사관의 외측을 전체적으로 감싸도록 형성되어, 상기 분사관으로부터 분사되는 금속 전구체가 하우징의 외부로 분사되지 않으며, 상기 하우징의 상부에 형성되는 배기홀을 통하여 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 금속 전구체 분사부는 상기 하우징의 재질보다 내부식성이 좋은 재질로 형성되는 오염 방지막이 상기 분사관과 대향하는 상기 하우징의 내면에 설치될 수 있다. 또한, 상기 하우징은 상기 배기홀이 형성된 영역을 전체적으로 덥도 록 상기 하우징의 상부에 형성되는 하우징 덕트를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징은 판상의 분사부 지지판에 의하여 상기 분사부 수직이송유닛에 결합되도록 형성되며, 상기 금속 전구체 공급조는 상기 분사부 수직이송유닛에 지지되어 함께 이동되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속 전구체 공급조는 내부가 중공이며 금속 전구체가 수용되는 수용 용기와, 상기 수용 용기에 저장되는 금속 전구체의 내부로 연장되는 가스공급관과, 상기 수용 용기의 상부에서 외부로 인출되어 상기 주입구로 연결되는 공급관 및 상기 수용 용기의 외부에 설치되어 상기 수용 용기를 가열하는 용기 가열수단을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 분사부 수직이송유닛은 상기 금속 전구체 분사부가 결합되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 상기 볼스크류를 구동하는 서보 모터를 포함하는 이송기구로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 분사부 수평이송유닛은 상기 분사부 수직이송유닛이 결합되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 상기 볼스크류를 구동하는 서버 모터를 포함하는 이송 기구로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 상압 금속도핑장치는 지지 베이스와 상기 서스셉터의 영역을 외측에서 차폐하는 차폐 플레이트를 더 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 베이스 플레이트는 하부에 상기 베이스 플레이트를 지지하는 프레임을 더 포함하여 형성될 수 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 보 다 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 평면도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 정면도를 나타낸다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 측면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치에 사용되는 소자 이송핀의 수직 단면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 전구체 분사부를 구성하는 분사관과 분사관 가열수단 및 하우징의 결합관계를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 5의 A-A 단면도를 나타낸다. 도 7은 도 5의 B-B 단면도를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 니켈 전구체 공급조에 대한 수직 단면도를 나타낸다.

도 1에서는 서스셉터의 상면에 안착되는 반도체 소자와 반도체 소자의 상면을 지지하는 쉴드 플레이트를 생략하여 도시하였다. 또한, 상기 상압 금속도핑장치를 나타내는 도 2와 도 3은 정면도와 측면도이지만 상하로 형성되는 구성요소가 판상으로 형성되는 구성요소들을 관통하는 경우에 상하로 관통하는 영역을 중심으로 단면 처리하여 상압 금속도핑장치를 구성하는 구성요소 사이의 결합관계를 보다 명확하게 표시하고자 하였다. 따라서, 도 2와 도 3에서는 동일한 수직 단면에 위치하지 않지만 모두 단면으로 처리하였다.

본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치는, 도 1 내지 도 8을 참조하면, 베이스 플레이트(10)와 서스셉터(100)와 소자 수직이송유닛(200)과 금속 전구체 분사부(400)와 분사부 수직이송유닛(500) 및 분사부 수평이송유닛(600)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 상압 금속도핑장치는 소자 고정유닛(300)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 상압 금속도핑장치는 베이스 플레이트(10)의 하부에 형성되는 프레임(20)에 의하여 지지되도록 형성될 수 있다.

상기 상압 금속도핑장치는 별도의 제어부(도면에 도시되지 않음)에 소자 수직이송유닛(200)과 소자 고정유닛(300)과 금속 전구체 분사부(400)와 분사부 수직이송유닛(500) 및 분사부 수평이송유닛(600)이 전기적으로 연결되며, 제어부에 의하여 각 동작이 제어된다. 또한, 상기 제어부는 서스셉터(100)의 가열수단과 단열 플레이트(130)의 냉각수단의 작동을 제어하게 된다.

상기 상압 금속도핑장치는 금속 전구체를 반도체 소자(a)의 상면에 분사하여 반도체 소자(a)의 상면에 금속 입자가 균일하게 도포되도록 한다. 즉, 상기 상압 금속도핑장치는 반도체 소자(a)의 상면으로 분사된 금속 전구체가 반도체 상면에서 반응하여 금속 입자 또는 금속 박막으로 도포되고 금속 전구체에 포함되어 있던 반응 후 물질은 가스 상태로 외부로 배출된다.

상기 반도체 소자(a)는 액정 디스플레이 장치에 사용되는 유리 기판, 유기전계 발광소자에 사용되는 유리기판, 태양전지에 사용되는 반도체 기판 및 반도체용 웨이퍼 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자(a)는 비정질 실리콘 박막을 포함하는 반도체 박막이 상면에 형성된 상기의 유리기판으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자(a)는 판상으로 형성되는 금속판, 유기물 박막 등의 다양한 기판에 반도체 박막이 형성되어 이루어질 수 있다. 상기 반도체 소자(a)는 상면에 상압 금속도핑장치에 의하여 금속 전구체가 도포되며, 금속 입자가 전체적으로 균 일하게 도핑된다.

상기 금속 전구체는 비정질 실리콘 박막의 결정화를 위한 시드로 작용하게 되어 유리기판의 상면에 형성된 비정질 실리콘 박막이 열처리 공정을 통하여 결정질 실리콘 박막으로 결정화되는 과정에서 보다 균일하게 결정화될 수 있도록 한다.

상기 금속 전구체는 비정질 실리콘 박막에 도포되어 니켈로 형성되는 물질로서 니켈 전구체를 포함하는 다양한 화합물이 사용될 수 있다. 특히, 상기 니켈 전구체는 하기 화학식 1의 니켈 아미노알콕사이드 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 여기서 니켈 전구체의 종류를 한정하는 것은 아니며 니켈을 포함하는 다양한 금속 전구체가 상압 금속도핑장치에 사용될 수 있음은 물론이다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, m은 1 내지 3 범위의 정수고, R 및 R'은 C1-C4 선형 또는 분지형 알킬기며, 바람직하게는 m이 1 또는 2다.

또한, 상기 금속 전구체는 다른 니켈 아미노알콕사이드 화합물인 비스(디메틸아미노-2-메틸-프로폭시)니켈(Ⅱ)[Ni(dmamp)₂] 또는 니켈 알콕사이드를 사용할 수 있다. 또한, 상기 니켈 공급원은 염화니켈 (NiCl₂), Ni(acac)₂ (acac = 아세틸아세 토네이토), Ni(tmhd)₂ (tmhd = 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토), Ni(dmg)₂ (dmg = 디메틸글리옥시메이토), Ni(apo)₂ (apo = 2-아미노-펜트-2-엔-4-오네이토)중에서 어느 하나의 화합물을 사용할 수 도 있다.

상기 니켈 전구체는 액상 상태에서 일정 온도로 가열되어 기화되어 질소, 아르곤과 같은 불활성 가스에 의하여 이송되어 반도체 소자(a)의 상면으로 분사되어 도포된다. 또한, 상기 니켈 전구체는 고체 상태에서 일정 온도로 가열되어 승화되어 사용되거나, 디에틸에테르, 테트로하드드로퓨란, 톨루엔 또는 핵산과 같은 유기용매에 용해되어 용매와 함께 기화되어 사용될 수 있다.

상기 금속 전구체는 니켈 전구체 외에도 구리 전구체, 알루미늄 전구체, 티타늄 전구체와 같은 다양한 금속을 포함하는 전구체 물질로 이루어질 수 있으며, 다양한 금속을 포함하는 유기금속화합물이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 베이스 플레이트(10)는 판상으로 형성되며 상부에 서스셉터(100)와 분사부 수직이송유닛(500) 및 분사부 수평이송유닛(600)이 배치되도록 형성된다. 상기 베이스 플레이트(10)는 상면에 배치되는 서스셉터(100)를 포함하는 구성요소들이 배치되기에 충분한 면적을 갖도록 형성된다. 상기 베이스 플레이트(10)는 하면을 지지하는 별도의 프레임(20)이 형성될 수 있다.

상기 서스셉터(100)는 판상으로 형성되어 상면에 반도체 소자(a)가 안착되며, 바람직하게는 상면에 안착되는 반도체 소자(a)의 면적보다 큰 면적을 갖도록 형성된다. 상기 서스셉터(100)는 안착부(100a)와 핀홀(104)과 쉴드 핀홀(106)과 트 렌치(107) 및 진공홀(108)을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터(100)는 하부에 베이스 플레이트(10)의 상면에 설치되는 지지 베이스(120)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터(100)는 내부 또는 하면에 설치되는 가열수단(도면에 표시하지 않음)과 단열 플레이트(130)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 서스셉터(100)는 열전도성이 있는 금속으로 형성되며 바람직하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다.

상기 서스셉터(100)는 지지 베이스(120)에 지지되어 베이스 플레이트(10)에 지지되도록 형성된다. 이때, 상기 서스셉터(100)는 하부에 형성되는 단열 플레이트(130)와 지지봉(140)에 의하여 베이스 플레이트(10)에 지지되도록 형성될 수 있다. 다만, 상기 서스셉터(100)는 단열 플레이트(130)가 형성되지 않는 경우에 지지봉(135)에 의하여 직접 지지 베이스(120)에 지지되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터(100)는 지지 베이스(120)가 형성되지 않는 경우에 직접 베이스 플레이트(10)에 지지되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 서스셉터(100)는 반도체 소자(a)가 안착되는 영역인 안착부(100a)가 상면으로부터 단차(102)를 형성하면서 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 안착부(100a)는 상면에 안착되는 반도체 소자(a)의 면적보다 큰 면적을 갖도록 형성된다. 상기 안착부(110a)는 별도의 판상 플레이트가 결합되어 형성될 수 있다.

상기 핀홀(104)은 다수 개가 서스셉터(100)에서 반도체 소자(a)가 안착되는 영역에 전체적으로 분포되며 서스셉터(100)의 상면과 하면을 관통하여 형성된다. 상기 핀홀(104)은 이하에서 상술하는 소자 수직이송유닛(200)을 구성하는 소자 핀 이 수직 방향(도 2에서 Z 방향)으로 이동하는 통로로 형성된다. 상기 핀홀(104)은 소자 수직이송유닛(200)이 반도체 소자(a)를 전체적으로 지지할 수 있도록 다수 개가 안착부(100a)에 전체적으로 분포되어 형성된다. 상기 핀홀(104)은, 도 3을 참조하면, 안착부(100a)의 각 변 영역에 2개씩 형성되며, 내부 영역에 2개가 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자(a)는 일반적으로 박판의 유리이므로 전체적으로 지지하여 상승시키지 않으면 파손되는 문제가 있다.

상기 쉴드 핀홀(106)은 서스셉터(100)의 반도체 소자(a)가 안착되는 영역인 안착부(100a)의 외부 영역에서 상면과 하면을 관통하여 형성된다. 또한, 상기 쉴드 핀홀(106)은 안착부(100a)의 좌우측 영역(도 1에서 Y 방향)에서 반도체 소자(a)가 외부로부터 이송되는 방향(도 1에서 X 방향)으로 배열되도록 형성된다. 상기 쉴드 핀홀(106)은 이하에서 상술하는 소자 고정유닛(300)을 구성하는 쉴드 핀이 수직 방향(도 2에서 Z 방향)으로 이동하는 통로로 형성된다. 따라서, 상기 쉴드 핀홀(106)은 소자 고정유닛(300)에서 필요로 하는 쉴드 핀의 수에 대응되는 수로 형성된다.

상기 트렌치(107)는 서스셉터(100)의 안착부(100a) 상면에 홈 형상으로 형성되며, 홈의 수직단면의 형상이 사각형, 삼각형 및 원형과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 트렌치(107)는 평면 형상이 십자형, 사각형, 삼각형 및 원형 중에서 선택되는 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 여기서 상기 트렌치(107)의 홈 형성과 평면 형상을 한정하는 것은 아니며 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 진공홀(108)은 트렌치(107)의 내부 영역에서 서스셉터(100)의 상면에서 하면으로 관통되어 형성된다. 상기 진공홀(108)은 바람직하게는 반도체 소자(a)가 안착되는 영역의 외곽 부분에서 트렌치(107)의 내부 영역에 형성되도록 한다. 상기 진공홀(108)은 별도의 진공펌프와 같은 진공수단(도면에 도시되지 않음)에 연결된다. 따라서, 상기 서스셉터(100)는 상면에 안착되는 반도체 소자(a)를 트렌치(107)와 진공홀(108)에 의하여 안정적으로 고정할 수 있게 된다. 즉, 상기 서스셉터(100)는 상면에 안착되는 반도체 소자(a)에 의하여 트렌치(107)가 밀폐된 공간으로 형성되고 진공홀(108)을 통하여 내부의 공기가 배기되어 트렌치(107)에 음압이 형성되면서 반도체 소자(a)를 고정하게 된다. 상기 반도체 소자(a)가 박판의 유리기판인 경우에 진공홀(108)이 안착부(100a)의 중앙 영역에 형성되면 반도체 소자(a)의 중앙 부분에 힘이 집중되어 반도체 소자(a)가 변형되거나 파손될 수 있다.

상기 서스셉터(100)는 내부 또는 하면에 가열수단(도면에 표시하지 않음)이 설치되며, 서스셉터(100)를 소정 온도로 가열하여 상면에 안착되는 반도체 소자(a)를 가열하게 된다. 상기 가열수단은 열선 히터 또는 원적외선 램프와 같은 가열수단으로 이루어질 수 있다. 상기 가열수단은 서스셉터(100)의 상면에 증착된 금속 전구체에 포함되어 있는 용매를 증발시키거나 또는 증착된 금속 전구체를 열 분해시키기 위하여 서스셉터(100)를 적정한 온도로 가열된다. 따라서, 상기 서스셉터(100)는 상온에서부터 400℃의 온도로 유지하는 것이 가능하게된다. 상기 서스셉터(100)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)는 전도되는 열에 의하여 가열된다. 상기 서스셉터(100)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)는 가열되는 온도에 따라 상면에 증착되는 금속 전구체의 밀도가 조절될 수 있다.

상기 단열 플레이트(130)는 서스셉터(100)의 평면 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 브라켓 또는 블록과 같은 별도의 지지수단(135)에 의하여 서스셉터(100)의 하부에 하면으로부터 이격되어 지지되도록 형성된다. 상기 단열 플레이트(130)는 내부 또는 외면에 냉각수가 순환되는 냉각수 라인(도면에 표시하지 않음)이 형성되며 별도의 냉각수 공급펌프(도면에 도시되지 않음)에 의하여 공급되는 냉각수에 의하여 냉각된다. 따라서, 상기 단열 플레이트(130)는 서스셉터(100)가 금속 전구체의 증착과정에서 가열되면서 발생되는 열이 하부로 전도되는 것을 방지하게 된다. 상기 서스셉터(100)의 하부에 배치되는 소자 수직이송유닛(200) 등의 구성요소는 서스셉터(100)에서 발생되는 열에 의하여 손상될 수 있으므로 서스셉터(100)의 열이 하부로 전도되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 상기 단열 플레이트(130)는 별도의 지지봉(140)에 의하여 지지 베이스(120)에 지지되어 고정된다. 한편, 상기 단열 플레이트(130)는 서스셉터(100)에 형성되는 핀홀(104)과 쉴드 핀홀(106)에 대응되는 위치에 홀이 형성될 수 있다.

상기 지지 베이스(120)는 판상으로 형성되어 베이스 플레이트(10)의 상면에 지지되며, 반도체 소자(a)의 금속 전구체 증착에 요구되는 평면도를 갖도록 형성된다. 따라서, 상기 지지 베이스(120)는 직접 베이스 플레이트(10)에 지지되기보다는 베이스 플레이트(10)에 용접되어 평면도가 확보된 블록(도면에 도시하지 않음)에 지지되도록 설치된다. 즉, 상기 베이스 플레이트(10)는 상면에 지지 베이스(120)가 지지되는 영역에 다수의 블록이 용접되며, 블록들은 기계가공을 통하여 평면도를 갖도록 형성된다. 그리고, 상기 지지 베이스(120)는 블록에 지지되어 설치된다. 따 라서, 상기 지지 베이스(120)는 베이스 플레이트(10)에 직접 용접되어 지지되는 경우보다 양호한 평면도를 갖게 된다.

상기 지지 베이스(120)는 단열 플레이트(130)와 지지봉(140)을 통하여 상부에 서스셉터(100)를 지지하게 된다. 또한, 상기 지지 베이스(120)는 상면에 소자 수직이송유닛(200)과 소자 고정유닛(300)이 지지되어 형성된다. 따라서, 상기 지지 베이스(120)는 서스셉터(100)와 소자 수직이송유닛(200) 및 소자 고정유닛(300)이 서로 평면도를 이루는 기준 역할을 하게 되며, 반도체 소자(a)의 이송과정과 금속 전구체를 증착하는 과정에서 반도체 소자(a)가 손상되는 것을 방지하게 된다.

상기 소자 수직이송유닛(200)은 서스셉터(100)의 상면에서 반도체 소자(a)를 수직방향(도 2의 Z방향)으로 이송하도록 형성된다. 상기 소자 수직이송유닛(200)은 소자 이송핀(210)과 소지 이송핀 지지판(220) 및 소자 수직이송수단(230)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 소자 수직이송유닛(200)은 파워 베이스(240)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 소자 수직이송유닛(200)은 서스셉터(100)의 하부에 설치되며, 소자 이송핀(210)이 서스셉터(100)의 핀홀(104)을 통하여 이송되면서 서스셉터(100)의 상부로 이송되는 반도체 소자(a)의 하면을 지지하여 소자 수직이송수단(230)의 구동에 의하여 반도체 소자(a)를 수직으로 이송하게 된다.

상기 소자 이송핀(210)은, 도 4를 참조하면, 핀 형상으로 형성되며, 상부가 서스셉터(100)의 핀홀(104)을 관통하여 이송될 수 있는 직경을 갖도록 형성된다. 상기 소자 이송핀(210)은 상면이 반도체 소자(a)의 접촉되며, 하부가 소자 이송핀 지지판(220)에 지지되도록 설치된다. 또한, 상기 소자 이송핀(210)은 상면에서 하면으로 내부를 관통하는 관통홀(212)이 형성될 수 있다. 상기 소자 이송핀(210)은 관통홀(212)의 하부가 별도의 진공펌프(도면에 표시하지 않음)에 연결되며, 상면이 반도체 소자(a)에 접촉될 때 관통홀(212)에 형성되는 음압에 의하여 반도체 소자(a)를 고정하게 된다. 따라서, 상기 소자 이송핀(210)은 반도체 소자(a)가 상하로 이송되는 과정 특히, 소자 이송핀(210)의 상면에 안착되는 과정과, 서스셉터(100)의 상면에 안착되는 과정에서 플로팅되는 것을 방지하게 된다.

상기 소자 이송핀 지지판(220)은 판상으로 형성되며, 상면에 소자 이송핀(210)이 지지된다. 또한, 상기 소자 이송핀 지지판(220)은 소자 이송핀(210)이 상면에서 하면으로 관통되도록 지지하여, 하부에서 소자 이송핀(210)의 관통홀(212)에 진공펌프가 연결되도록 형성될 수 있다.

상기 소자 수직이송수단(230)은 본체(232)와 실린더(234)를 포함하는 공압실린더로 형성되며, 본체(232)는 지지 베이스(120)에 지지되어 결합되며, 실린더(234)는 소자 이송핀 지지판(220)의 하면에 결합되어 형성된다. 따라서, 상기 소자 수직이송수단(230)은 소자 이송핀 지지판(220)과 소자 이송핀(210)을 수직 방향(도 2의 Z방향)으로 이송하게 된다. 한편, 상기 소자 수직이송수단(230)은 공압실린더 외에도 워엄과 워엄기어 또는 랙과 피니언과 같은 기어 및 모터를 사용한 이송수단, 체인과 스프라킷과 같은 이송수단으로 형성될 수 있다.

상기 파워 베이스(Power Base)(240)는 하부가 지지 베이스(120)에 지지되고 상부가 소자 이송핀 지지판(220)에 결합되며, 소자 수직이송수단(230)의 구동에 연 동되어 작동된다. 상기 파워 베이스(240)는 소자 이송핀 지지판(220)이 소자 수직이송수단(230)의 구동에 따라 수직으로 이동될 때 함께 작동되어 소자 이송핀 지지판(220)이 상하로 수직 이송되는 과정에서 상하로 불균일하게 이송되는 것을 방지하여 소자 이송핀 지지판(220)이 평면도를 유지할 수 있도록 한다. 상기 파워 베이스(240)는 랙 기어와 피니언 기어가 조합된 기어박스를 포함하는 기계요소로서 물건을 수직으로 이송하는 장치에서 물건이 수직으로 이송되는 도중에 좌우 전후로 흔들리지 않도록 가이드하게 된다. 따라서, 여기서는 상기 파워 베이스(340)에 대한 상세한 설명은 생략하지만, 파워 베이스(340)는 규격화되어 많이 사용되는 요소이므로 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 파워 베이스(340)를 적용할 수 있을 것이다.

상기 소자 고정유닛(300)은 서스셉터(100) 상면의 안착 영역에 안착된 반도체 소자(a)를 고정하도록 형성된다. 상기 소자 고정유닛(300)은 쉴드 플레이트(310)와 쉴드 핀(320)과 쉴드 핀 지지판(330) 및 쉴드 핀 수직이송수단(340)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 소자 고정유닛(300)은 지지 부쉬(350)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 소자 고정유닛(300)은 서스셉터(100)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)를 고정하여, 금속 전구체의 증착 과정에서 반도체 소자(a)가 이동되는 것을 방지하게 된다.

상기 쉴드 플레이트(310)는 중앙 영역에 중앙 홀(312)이 구비되는 사각링 형상으로 형성되며, 반도체 소자(a)가 안착되는 안착부(100a)에 대응되는 영역의 내 부에 하부 단차(314)가 형성된다. 상기 쉴드 플레이트(310)는 반도체 소자(a)의 금속 전구체가 증착되지 않는 모서리 부분을 지지하여 반도체 소자(a)를 고정하게 된다. 또한, 상기 쉴드 플레이트(310)는 서스셉터(100)에서 반도체 소자(a)가 안착되는 영역의 외부 영역으로 금속 전구체가 비산되어 서스셉터(100)가 오염되는 것을 방지하게 된다. 상기 쉴드 플레이트(310)는 쉴드 핀(320)의 상부에 결합되어 쉴드 핀(320)과 함께 상하로 이송된다.

상기 중앙 홀(312)은 반도체 소자(a)의 상면에서 금속 전구체가 증착되는 영역이 노출되도록 반도체 소자(a)의 면적을 고려하여 적정한 크기로 형성되며, 바람직하게는 모서리로부터 5mm 이내의 영역을 지지할 수 있는 크기로 형성된다. 상기 중앙 홀(312)의 크기가 작게 되면 반도체 소자(a)의 소자 형성 영역을 가리게 되어 문제가 된다.

상기 쉴드 핀(320)은 핀 형상으로 형성되며, 상부가 쉴드 플레이트(310)에 결합되고 하부가 쉴드 핀 지지판(330)에 결합된다. 상기 쉴드 핀(320)은 서스셉터(100)의 쉴드 핀홀(106)을 통하여 수직 방향으로 이송되면서 쉴드 플레이트(310)를 수직 방향으로 이송하게 된다. 상기 쉴드 핀(320)은 반도체 소자(a)가 안착되는 영역의 외부 영역의 양측에서 쉴드 플레이트(310)를 지지할 수 있도록 적정한 수로 형성된다.

상기 쉴드 핀 지지판(330)은 판상으로 형성되며 서스셉터(100)의 하부에 설치되고 상부에 다수의 쉴드 핀(320)이 결합되도록 형성되다. 상기 쉴드 지지판(330)은 다수의 쉴드 핀(320)을 지지하여 동시에 수직 방향으로 이송하게 된다. 상기 쉴드 핀 지지판(320)은 무게를 줄이고 내부에 설치되는 전선 등과의 간섭을 피하기 위하여 내부 영역에 홀을 형성할 수 있다.

상기 쉴드 핀 수직이송수단(340)은 본체(342)와 실린더(344)를 포함하는 공압실린더로 형성되며, 본체(342)가 지지 베이스(120)에 결합되고 실린더(344)가 쉴드 핀 지지판(330)의 하면에 지지되도록 형성된다. 따라서, 상기 쉴드 핀 수직이송수단(340)은 쉴드 핀 지지판(330)과 쉴드 핀(320)을 수직방향으로 이송하여 쉴드 플레이트(310)가 반도체 소자(a)를 안착부 영역(110a)에 고정하도록 한다. 한편, 상기 쉴드 핀 수직이송수단(340)은 공압실린더 외에도 워엄과 워엄기어 또는 랙과 피니언과 같은 기어 및 모터를 사용한 이송수단, 체인과 스프라킷과 같은 이송수단으로 형성될 수 있다.

상기 지지 부쉬(350)는 핀 형상으로 형성되며, 상부가 쉴드 핀 지지판(330)의 하면에 결합되고, 전체적으로 지지 베이스(120)에 형성되는 부쉬홀(124)을 통하여 삽입되어 지지 베이스(120)에 지지된다. 상기 지지 부쉬(350)는 쉴드 핀 지지판(330)의 각 구석영역에 형성되어 쉴드 핀 지지판(300)이 쉴드 핀 수직이송수단(340)에 의하여 수직으로 이송될 때 상하로 불균일하게 이송되는 것을 방지하여 쉴드 핀 지지판(340)이 평면도를 유지할 수 있도록 한다. 즉, 상기 지지 부쉬(350)는 소자 수직이송유닛(200)에 사용되는 파워 베이스(240)와 같은 역할을 하게 된다. 다만, 상기 쉴드 핀 지지판(330)은 수직 이송과정에서 소자 핀 지지판(220)보다 낮은 평면도가 요구되므로 지지 부쉬(350)를 사용하여 쉴드 핀 지지판(330)의 평면도를 유지하게 된다. 한편, 상기 소자 고정유닛(300)은 쉴드 핀 지지판(330)의 평면도가 더 높아야 되는 경우에 소자 수직이송유닛(200)에서와 마찬가지로 지지 부쉬 대신에 파워 베이스가 사용될 수 있다.

상기 금속 전구체 분사부(400)는, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 분사관(410)과 분사관 가열 수단(420)과 하우징(430) 및 금속 전구체 공급조(440)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속 전구체 분사부(400)는 오염 방지막(450)과 하우징 덕트(460)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 금속 전구체 분사부(400)는 금속 전구체를 분사관(410)을 통하여 반도체 박막의 상면으로 분사하며, 분사된 금속 전구체가 반도체 소자의 상면에서 금속입자 혹은 금속박막으로 도포되면서 생성되는 반응 후의 물질을 가스 상태로 하우징(430)을 통하여 외부로 분출하게 된다. 이때, 상기 하우징(430)은 반도체 소자(a)와 함께 분사관(410)을 감싸도록 형성되어 분사되는 금속 전구체와 반응 후 발생되는 반응 후의 물질이 금속 전구체 분사부(400)의 외부로 누출되지 않고 하우징(430)의 내부를 통하여 외부로 배출되도록 형성된다. 따라서, 상기 금속 전구체 분사부(400)는 반도체 소자(a)의 상면에서 분사관(410)이 이동하면서 순차적으로 금속 전구체를 분사하며, 분사관(410)이 금속 전구체를 분사하고자 하는 반도체 소자의 영역 즉, 분사관(410)의 하부 영역에 대응되는 반도체 소자 상면 영역의 전후 영역을 포함하는 주변 영역에 금속 전구체가 증착 되는 것을 최대한 방지하게 된다.

상기 금속 전구체 분사부(400)는 서스셉터(100)의 상부에서 전후측 방향(도 1에서 X방향)으로 이동하며 서스셉터(100)의 상면에 안착된 반도체 소자(a)의 상면에 금속 전구체를 분사하게 된다. 상기 금속 전구체 분사부(400)는 하우징(430)이 분사부 지지판(510)에 의하여 분사부 수직이송유닛(500)에 결합되어 수직방향(도 2에서 Z축 방향)으로 이송된다. 또한, 금속 전구체 분사부(400)는 분사부 수직이송유닛(500)이 결합되는 분사부 수평이송유닛(600)에 의하여 수평방향( 도 1에서 X축 방향)으로 이송된다.

상기 분사관(410)은 내부가 중공이며 양측이 개방된 관 형상으로 형성되며, 상부에 형성되는 주입구(412)와 하부에 형성되는 분사구(414)를 포함하여 형성된다. 상기 분사관(410)은 내부식성과 내열성이 있는 재질로 형성되며 바람직하게는 석영(quartz)으로 형성된다. 상기 분사관(410)은 주입구(412)로 공급되는 금속 전구체를 분사구(414)를 통하여 반도체 소자(a)의 상면으로 분사하게 된다. 상기 분사관(410)은 금속 전구체를 분사할 때 쉴드 플레이트(310)의 상면과 최소한의 간격을 유지하면서 이동하여, 분사되는 금속 전구체가 반도체 소자(a)의 상면으로부터 외측으로 비산되는 것이 쉴드 플레이트(310)에 의하여 방지되도록 한다.

상기 주입구(412)는 분사관(410)의 외측에서 내측으로 관통되는 홀 형상으로 형성되며, 분사관(410)의 길이에 따라 적어도 하나로 형성된다. 상기 주입구(412)는 분사관(410)의 길이에 따라 적정한 수로 형성될 수 있다. 상기 주입구(412)는 금속 전구체 공급조(440)로부터 연장되는 공급관(446)과 연결되어 금속 전구체가 분사관(410)의 내부로 공급되도록 한다.

상기 분사구(414)는 분사관(410)의 외측에서 내측으로 관통되는 홀 형상으로 형성되며, 금속 전구체가 증착 되는 반도체 소자(a)의 폭과 같거나 폭 보다 큰 길이의 영역에 다수 개로 형성된다. 상기 분사구(414)는 액체를 분사하는데 사용되는 다양한 노즐과 같이 단면이 사다리꼴 형상, 중간에 단차가 형성된 사다리꼴 형상과 같은 형상이 되도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 분사관 가열수단(420)은 열선이 내장된 히터 또는 원적외선 램프와 같은 가열수단으로 형성되며, 분사관(410)의 양측 방향으로 내부를 관통하도록 형성된다. 상기 분사관 가열수단(420)은 분사관 (410)의 내부로 주입되는 금속 전구체의 온도가 저하되는 것을 방지하여 금속 전구체가 분사구(414)를 통하여 원활하게 분사될 수 있도록 한다. 한편, 상기 분사관 가열수단(420)은 원적외선 램프 또는 열선이 내장된 히터 외에도 세라믹 히터 등과 같은 가열 수단이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 분사관 가열수단(420)의 가열온도는 분사관(410)을 통하여 분사되는 금속 전구체의 양 즉, 단위 부피당 밀도에 영향을 주게 된다. 따라서, 상기 분사관 가열수단(420)의 가열온도는 반도체 소자(a)의 상면에 도포되는 금속 입자의 밀도에 따라 적정하게 설정될 수 있다. 상기 분사관 가열수단(420)의 가열온도는 사용되는 금속 전구체의 점도와 같은 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다.

상기 하우징(430)은 내면이 하부가 개방되는 반원 형상으로 형성되며, 내측에 분사관(410)과 분사관 가열수단(420)이 지지되어 고정된다. 또한, 상기 하우징(430)은 내면이 분사관(410)의 상부 외면과 이격되어 분사관(410)의 상부 외측을 전체적으로 감싸도록 형성되며, 하우징(430)의 내면과 분사관(430)의 외면 사이에 금속 전구체가 흐르는 공간이 형성된다. 따라서, 상기 하우징(430)은 분사관(410) 과 분사관 가열수단(420)을 지지하면서 분사관(410)으로부터 분사되는 금속 전구체가 하우징(430)의 외부 영역으로 비산되는 것을 방지하게 된다. 상기 하우징(430)은 바람직하게는 하나의 블록으로 형성되며, 알루미늄과 같은 가벼운 재질로 형성된다. 상기 하우징(430)은 외면으로부터 내면으로 관통되어 공급관(446)이 삽입되는 공급관홀(432)과 외면에서 내면으로 관통되는 다수의 배기홀(434)을 포함하여 형성된다. 다만, 상기 공급관홀(432)과 배기홀(434)은 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 경우에 배기홀(434)이 공급관홀(432)로 사용될 수 있음은 물론이다.

미설명 부호인 435와 436 및 437은 분사관(410)과 분사관 가열수단(420)을 하우징(430)에 고정하기 위한 플랜지들이다. 또한, 미설명 부호인 438는 분사관(410) 및 분사관 가열수단(420)과 플랜지들 사이에 설치되는 실링 요소이며, 하우징(430)의 외측과 내측을 밀폐하여 분사되는 금속 전구체가 하우징(430)의 외측으로 흘러가는 것을 방지하며, 외측으로부터 오염물이 하우징(430)의 내측으로 유입되는 것을 방지하게 된다. 상기 실링 요소는 오-링(o-ring)과 같은 요소가 사용될 수 있다.

상기 금속 전구체 공급조(440)는, 도 8을 참조하면, 수용 용기(442)와 가스공급관(444) 및 공급관(446)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 금속 전구체 공급조(440)는 용기 가열수단(448)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 금속 전구체 공급조(440)는 수용 용기(442)의 내부에 저장되어 있는 금속 전구체(b)를 가스를 이용하여 분사관(420)으로 공급하게 된다. 상기 금속 전구체 분사부(400)는 액체 상태의 금속 전구체를 가열하여 증기 상태로 기화시켜 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스를 이송 가스로 금속 전구체를 이송하여 공급하게 된다. 또한, 상기 금속 전구체 공급조(440)는 고체 상태의 금속 전구체를 이송 기체에 의하여 자체로 승화시켜 공급하거나, 디에틸에테르, 테트로하드드로퓨란, 톨루엔 또는 핵산과 같은 유기용매에 용해된 상태에서 용매와 함께 기화시켜 공급할 수 있다.

상기 금속 전구체 공급조(440)는 이송 가스의 공급 압력 또는 공급 량에 따라 금속 전구체의 공급량이 영향을 받게 된다. 따라서, 상기 금속 전구체 공급조(440)는 반도체 소자(a)의 상면에 도포되어야 하는 금속입자의 밀도에 따라 이송 가스의 공급 압력 또는 공급량이 적정하게 조절되도록 한다.

상기 수용 용기(442)는 내부가 중공인 통 형상으로 형성되어 금속 전구체(b)가 내부에 저장된다. 상기 수용 용기(442)는 분사관(420)과 함께 수평 이동이 가능하도록 설치되며, 바람직하게는 분사부 수직이송유닛(500)에 설치된다. 상기 수용 용기(442)는 액체 상의 금속 전구체가 수용된다. 한편, 상기 수용 용기(442)는 고체 상태의 금속 전구체 또는 디에틸에테르, 테트로하드드로퓨란, 톨루엔 또는 핵산과 같은 유기용매에 용해된 상태의 금속 전구체가 수용될 수 있다.

상기 가스공급관(444)은 수용 용기(442)의 내부로 연장되어 형성되며 일정한 압력을 갖는 외부의 가스를 수용 용기(442)의 내부로 공급하게 된다. 상기 가스공급관(444)은 바람직하게는 수용 용기(442)의 상부에서 바닥면으로 연장되도록 형성되어 수용 용기(442)에 수용되어 있는 금속 전구체의 가스공급관(444)의 입구가 잠기도록 형성된다. 따라서, 상기 가스공급관(44)으로부터 분출되는 가스는 금속 전 구체에서 기포를 형성하게 되어 보다 원활하게 금속 전구체가 공급될 수 있도록 한다. 상기 가스공급관(444)으로부터 공급되는 가스는 질소와 같이 폭발성이 없는 불활성 가스가 사용된다.

상기 공급관(446)은 수용 용기(442)의 상부로부터 분사관(420)으로 연장되어 형성되며, 금속 전구체와 운반 가스를 함께 분사관(420)으로 공급하도록 형성된다. 상기 공급관(446)은 수용 용기(442)의 내부 상면으로부터 연장되어 금속 전구체(b)와 가스가 수용 용기(442)로부터 원활하게 외부로 공급될 수 있도록 형성된다.

상기 용기 가열수단(448)은 수용 용기(442)의 외부를 전체적으로 감싸도록 형성되며, 원적외선 히터, 열선 히터 같은 가열수단으로 형성될 수 있다. 상기 용기 가열수단(448)은 금속 전구체(b)의 종류에 따라 적정한 온도로 가열할 수 있도록 형성된다. 상기 용기 가열수단(448)은 수용 용기(442)의 내부에 수용되어 있는 금속 전구체(b)의 온도가 실온 이상에서 200℃의 온도범위, 바람직하게는 120℃의 온도범위로 유지되도록 수용 용기(442)를 가열하게 된다. 상기 용기 가열수단(448)은 수용 용기(442)와 내부에 수용되어 있는 금속 전구체(b)를 일정한 온도로 가열하여 금속 전구체(b)가 운반 가스와 함께 원활하게 이송되도록 한다. 상기 용기 가열수단(448)의 가열 온도는 수용 용기 내에 수용되어 있는 금속 전구체의 증기압 즉, 기화 정도에 영향을 주게 되며 반도체 소자(a)의 상면에 공급되는 금속 전구체의 양에 영향을 주게 된다. 따라서, 상기 용기 가열수단(448)의 가열 온도는 반도체 소자(a)의 상면에 도포되어야 하는 금속 입자의 밀도에 따라 적정하게 설정된다.

상기 오염 방지막(450)은 판상으로 형성되며 하우징(430)의 내면에 대응되는 형상으로 형성되어 하우징(430)의 내면에 고정된다. 상기 오염 방지막(450)은 바람직하게는 하우징(430)에 탈부착이 가능하게 볼트와 같은 수단에 의하여 고정된다. 상기 오염 방지막(450)은 하우징(430)보다 내부식성이 우수한 재질로 형성되어 하우징(430)이 분사되는 금속 전구체에 의하여 오염되거나 부식되는 것을 방지하게 된다. 상기 오염 방지막(450)은 내부식성이 우수한 스테인레스 스틸과 같은 재질로 형성된다.

상기 하우징 덕트(460)는 하부가 개방된 박스 형상으로 형성되며 하우징(430)의 상부에서 배기홀(434)을 전체적으로 감싸도록 설치된다. 상기 하우징 덕트(460)는 별도의 배기 수단(도면에 도시하지 않음)에 연결되어 분사관(410)으로부터 분사되는 금속 전구체 중에서 반도체 소자(a)에 증착되지 않고 비산되는 금속 전구체 입자가 하우징(430)의 배기홀(434)을 통하여 흡입되도록 한다.

상기 분사부 수직이송유닛(500)은 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터를 포함하여 형성되며, 서스셉터(100)의 양측에서 금속 전구체 분사부(400)의 하우징(430)을 지지하여 수직방향(도 2의 Z축 전구체)으로 이송하게 된다. 상기 분사부 수직이송유닛(500)을 구성하는 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터는 이송기구에서 일반적으로 사용되는 요소들이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 분사부 수직이송유닛(500)은 별도의 분사부 지지판(510)을 포함하며, 분사부 지지판(510)에 하우징(430)이 결합되도록 형성된다. 상기 분사부 수직이송유닛(500)은 분사부 지지판(510)이 지지되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 볼스크류를 회전시키는 서보 모터를 포함하여 형성된다. 상기 분사부 수직이송유닛(500)은 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터가 하나의 모듈로 구성되는 일축 로봇으로 형성될 수 있다. 상기 분사부 수직이송유닛(500)은 서보 모터의 구동에 의하여 분사부 지지판(510)을 수직으로 이송하게 된다. 따라서, 상기 분사부 지지판(510)에 결합되어 있는 하우징(430)과 하우징(430)에 결합되어 있는 분사관(410)과 분사관 가열수단(420)이 함께 수직방향으로 이송된다.

상기 분사부 수직이송유닛(500)은 금속 전구체 분사부(400)가 사용되지 않는 경우에 베이스 플레이트(10)의 전측 방향(-X축 전구체)에 배치되며 금속 전구체 분사부(400)가 사용되는 경우에 서스셉터(100)의 상부 영역으로 이송된다.

상기 분사부 수평이송유닛(600)은 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터를 포함하며, 베이스 플레이트(10)의 상면에서 서스셉터(100)의 양측에 설치된다. 상기 분사부 수평이송유닛(600)은 상면에 각각 분사부 수직이송유닛(500)이 설치되며 분사부 수직이송유닛(500)과 금속 전구체 분사부(400)를 전후 방향으로 이송하게 된다.

상기 분사부 수평이송유닛(600)을 보다 구체적으로는 분사부 수직이송유닛(500) 결합되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 볼스크류를 회전시키는 서보 모터를 포함하여 형성된다. 상기 분사부 수평이송유닛(600)을 구성하는 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터는 이송기구에서 일반적 으로 사용되는 요소들이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 분사부 수평이송유닛(600)은 리니어가이드와 볼스크류 및 서보 모터가 하나의 모듈로 구성되는 일축 로봇으로 형성될 수 있다. 상기 분사부 수평이송유닛(600)은 서보 모터의 구동에 의하여 볼스크류가 회전을 하며 리니어가이드의 블록을 이송하게 된다.

상기 분사부 수평이송유닛(600)의 이송 속도는 반도체 소자(a)의 상면으로 도포되는 금속 전구체의 밀도에 영향을 주게 된다. 따라서, 상기 분사부 수평이송유닛(600)의 이송 속도는 반도체 소자(a)의 상면에 도포되어야 하는 금속 입자의 밀도에 따라 적정하게 설정된다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치의 작용에 대하여 설명한다.

상기 상압 금속도핑장치는 먼저 소자 수직이송유닛(200)과 소자 고정유닛(300)이 상승되어 소자 이송핀(210)이 서스셉터(100)의 상면으로 노출되어 상승되며 쉴드 플레이트(310)가 서스셉터(100)의 상면 및 소자 이송핀(210)의 상면으로부터 이격된다. 상기 소자 고정유닛(300)의 쉴드 핀(320)은 소자 이송핀(210)보다 길이가 길어 상대적으로 수직 이동 거리가 크게 된다. 따라서, 상기 쉴드 플레이트(310)의 하면과 소자 이송핀(210)의 상면 사이에는 반도체 소자(a)가 이송될 수 있는 간격이 형성된다.

상기 금속 전구체가 증착되는 반도체 소자(a)가 별도의 이동 로봇에 의하여 상기 소자 이송핀(210)의 상면으로 이송되어 안착되면 소자 이송핀(210)에 연결되 어 있는 진공펌프가 가동되어 소자 이송핀(210)의 상면으로 관통되는 관통홀(212)에 음압이 형성되어 반도체 소자(a)가 플로팅 되지 않도록 지지하게 된다.

상기 소자 수직이송유닛(200)의 소자 이송핀(210)이 하강되면서 반도체 소자(a)가 서스셉터(100)의 상면에 안착되면 트렌치(107)의 진공홀(108)에 연결되어 있는 진공펌프가 가동되어 트렌치(107)에 음압이 형성되어 반도체 소자(a)가 플로팅되는 것을 방지하게 된다. 이때, 상기 트렌치(107)의 진공홀(108)에 음압이 형성된 상태에서 반도체 소자(a)가 서스셉터(100)의 상면에 안착되는 경우에 보다 효과적으로 반도체 소자(a)의 플로팅이 방지될 수 있다.

상기 반도체 소자(a)가 서스셉터(100)의 안착 영역에 안착되면, 소자 고정유닛(300)이 하강하며, 쉴드 플레이트(310)는 하면이 서스셉터(100)의 상면에 접촉되면서 단차부(314)가 반도체 소자(a)의 모서리 부분에 접촉되어 반도체 소자(a)를 고정하게 된다.

상기 분사부 수직이송유닛(500)은 금속 전구체 분사부(400)를 수직 방향으로 이송하며, 분사부 수평이송유닛(600)은 분사부 수직이송유닛(500)을 수평 방향으로 이송하여 금속 전구체 분사부(400)의 분사관(410)이 반도체 소자(a)의 전측 또는 후측에서 반도체 소자(a)의 상면과 이격되도록 위치하게 된다. 이때, 상기 금속 전구체 분사부(400)는 수평 방향으로 이송되는데 지장이 없는 정도에서 분사관(410)의 하부가 쉴드 플레이트(310)의 상면과의 간극이 최소화되도록 위치하게 된다. 따라서, 상기 쉴드 플레이트(310)는 분사관(410)에서 분사되는 금속 전구체가 서스셉터(100)의 외부 영역으로 비산되는 것을 방지하게 되며, 반도체 소자(a)의 상면에 최대한 도포되도록 한다. 이때, 상기 금속 전구체 분사부(400)는 상기에서 설명한 바와 같이 금속 전구체를 분사관(410)을 통하여 반도체 박막의 상면으로 분사하며, 분사된 금속 전구체가 반도체 소자의 상면에서 금속입자 혹은 금속박막으로 도포되면서 생성되는 반응 후의 물질을 가스 상태로 하우징(430)을 통하여 외부로 분출하게 된다. 이때, 상기 하우징(430)은 반도체 소자(a)와 함께 분사관(410)을 감싸도록 형성되어 분사되는 금속 전구체와 반응 후 발생되는 반응 후의 물질이 금속 전구체 분사부(400)의 외부로 누출되지 않고 하우징(430)의 내부를 통하여 외부로 배출되도록 형성된다. 따라서, 상기 금속 전구체 분사부(400)는 반도체 소자(a)의 상면에서 분사관(410)이 이동하면서 순차적으로 금속 전구체를 분사하며, 분사관(410)이 금속 전구체를 분사하고자 하는 반도체 소자의 영역 즉, 분사관(410)의 하부 영역에 대응되는 반도체 소자 상면 영역의 전후 영역을 포함하는 주변 영역에 금속 전구체가 증착 되는 것을 최대한 방지하게 된다.

한편, 상기 금속 전구체 공급조(440)는 용기 가열수단(448)이 가동되어 수용 용기(442)의 내부에 저장되어 있는 금속 전구체(b)를 일정 온도로 가열하게 된다. 상기 금속 전구체 공급조(440)는 수용 용기(442)의 내부로 일정 압력을 갖는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스가 이송 가스로 가스공급관(444)을 통하여 공급되며, 내부에 저장되어 있는 금속 전구체는 기화되어 이송 가스와 함께 공급관(446)을 통하여 분사관(410)으로 공급하게 된다.

상기 분사부 수평이송유닛(600)은 분사부 수직이송유닛(500)을 수평 방향으로 이송하며 금속 전구체 분사부(400)의 분사관(410)으로부터 분사되는 금속 전구 체가 반도체 소자(a)의 상면에 도포되도록 한다. 이때, 상기 분사부 수평이송유닛(600)은 반도체 소자(a)의 상면에 도포되어야 하는 금속 전구체의 양과 분사관(410)으로부터 공급되는 금속 전구체의 양에 따라 적정한 속도로 분사부 수직이송유닛(500)을 이송하게 된다. 또한, 상기 분사부 수평이송유닛(600)은 분사부 수직이송유닛(500)을 필요한 왕복 횟수에 따라 반복적으로 이송할 수 있다.

이때, 상기 서스셉터(100)는 미리 가동되는 가열수단에 의하여 가열되며, 반도체 소자(a)의 상면에 분사되는 금속 전구체가 균일하게 도포되어 증착되도록 한다. 상기 반도체 소자(a)에 증착된 금속 전구체는 용매가 증발된 후에 후 공정으로 이송되어 열 분해되거나, 서스셉터(100)의 상면에서 열 분해되어 니켈 금속입자로 되면서 반도체 소자(a)의 상면에 분포되도록 한다. 상기 니켈 입자는 증착되는 금속 전구체로부터 형성되므로 증착되는 금속 전구체의 양을 조절하여 입자 상태로 반도체 소자(a)에 균일하게 분포될 수 있다. 따라서, 상기 반도체 소자(a)는 비정질 실리콘 박막의 결정화과정에서 니켈 입자가 필요 이상으로 공급되어 발생될 수 있는 트랜지스터의 특성저하를 방지할 수 있게 된다.

상기 상압 금속도핑장치는 상기에서 설명한 바와 같이 서스셉터(100)와 반도체 소자(a)의 가열온도, 수용 용기(442)내에 수용되어 있는 금속 전구체의 가열 온도 즉, 금속 전구체의 증기압, 수용 용기(442)로 공급되는 이송 가스의 공급 압력 또는 공급량, 분사관(410) 내부의 가열 온도, 분사부 수평이송유닛(600)의 이송 속도에 따라 반도체 소자(a)의 상면에 도포되는 금속 입자의 밀도를 적절하게 조정할 수 있다. 상기 상압 금속도핑장치는 상기와 같은 구성요소들의 작동상태를 조정하 여 반도체 소자(a)의 상면에 금속 입자가 단위 제곱 센티미터 당 1x10¹⁰ 내지 1x10²⁰ 정도의 입자가 존재하도록 극미량으로 금속 입자를 도핑하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 상압 금속도핑장치는 비정질 실리콘 박막이 형성된 유리기판에 결정화의 핵이 되는 니켈과 같은 금속을 입자 상태로 도포하여 결정화된 실리콘 박막에서 니켈의 잔존량을 최소화하는 것이 가능하게 된다.

상기 반도체 소자(a)에 금속 전구체의 증착이 완료되면, 소자 고정유닛(300)의 쉴드 플레이트(310)가 먼저 상승하고 소자 수직이송유닛(200)의 소자 이송핀(210)이 상승하면서 반도체 소자(a)를 상승시키게 된다. 이때는 트렌치(107)에 형성된 음압을 해제하고, 소자 이송핀(210)의 관통홀(212)에 형성된 음압을 유지하여 소자 이송핀(212)의 상면에 지지되어 상승되는 반도체 소자(a)의 플로팅을 방지하게 된다. 상기 금속 전구체가 증착된 반도체 소자(a)는 별도의 이동 로봇에 의하여 외부로 이송된다.

상기 분사부 수평이송유닛(600)의 작동에 의하여 분사부 수직이송유닛(500)이 초기의 위치로 이동되며, 분사부 수직이송유닛(500)의 작동에 의하여 금속 전구체 분사부(400)가 초기의 위치로 이동된다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 상압 금속도핑장치에 의하여 반도체 소자의 상면에 니켈이 도핑되는 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예에서는 금속 전구체 중에서 니켈 전구체를 사용하며, 반도체 소자는 액정디스플레이 장치에 사용되며, 상면에 비정질 실리콘 박막이 형성된 유리기판이 사용되었다. 또한, 본 실시예에서는 반도체 소자(a)의 온도와 니켈 전구체의 증착 횟수에 따라 니켈 입자의 도핑 정도를 평가하였다.

도 9의 (a), (b), (c)는 유리기판의 온도가 상온이며, 니켈 전구체의 증착회수가 1회, 2회, 3회인 경우에 각각의 니켈 입자의 도핑 상태를 나타낸다. 또한, 도 9의 (d), (e). (f)는 유리기판의 온도가 140℃이며, 니켈 전구체의 증착회수가 1회, 2회, 3회인 경우에 각각의 니켈 입자의 도핑 상태를 나타낸다.

도 9의 사진에서 검은 입자는 비정질 실리콘 박막이 결정화 된 후에 결정질 실리콘 박막의 표면에 존재하는 NiSi₂ 입자의 분포를 나타낸다. 상기결정질 실리콘 박막에 존재하는 NiSi₂는 비정질 실리콘의 결정화 과정에서 실리콘의 결정화 영역이 만나는 부분에 형성된다. 따라서, 상기 실리콘의 결정화 영역의 크기 및 NiSi₂의 수는 비정질 실리콘 박막의 상면에 도핑된 니켈 입자의 수를 반영하게 된다.

도 9의 (a), (b), (c)에서 보면 증착의 회수가 증가됨에 따라 순서대로 실리콘의 결정화 영역의 크기가 감소되고 에서 NiSi₂의 입자수가 증가되는 되는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 반도체 소자(a)의 상면에 증착된 니켈 입자의 수가 니켈 전구체의 증착회수에 따라 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 도 9의 (d), (e), (f)에서도 동일한 결과를 볼 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명에 따른 상압 금속도핑장치에 따르면 금속 전구체를 반도체 소자의 표면에 분사하여 증착하여 니켈 입자가 반도체 소자의 표면에 균일하게 분포되도록 하며, 반도체 소자의 온도, 금속 전구체의 분사량 또는 분사구의 이동속도를 조절하여 반도체 소자(a)의 표면에 형성되는 니켈 입자의 양을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 박판인 액정모니터용 유리기판, 유기발광소자용 유리기판을 전체적으로 지지하면서 음압에 의하여 고정하여 이송시키게 되므로 유리기판이 파손되지 않고 이송될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 진공시스템의 사용 없이 상압에서 금속 입자를 균일하게 형성할 수 있어 장비의 구성을 간단하게 하고 장비의 유지비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 상압에서 분사 방식에 의하여 금속입자를 도포하므로 반도체 소자 외에도 다양한 판상의 기판 표면에 금속입자를 극미량으로 도포할 수 있는 효과가 있다.

Claims

상면에 판상의 지지 베이스가 형성되는 베이스 플레이트;

판상으로 형성되어 상면에 반도체 소자가 안착되며, 내부 또는 하면에 가열수단을 구비하여 상기 베이스 플레이트의 상부에 형성되는 서스셉터;

상기 반도체 소자를 수직으로 이송하는 소자 수직이송유닛;

상기 반도체 소자의 상부에서 전후측으로 이동하며 상기 반도체 소자의 상면에 금속 전구체를 분사하는 금속 전구체 분사부;

상기 금속 전구체 분사부를 상하로 이송하는 분사부 수직이송유닛 및

상기 베이스 플레이트의 상면에서 상기 서스셉터의 양측에 형성되어 상기 분사부 수직이송수단을 수평으로 이송하는 분사부 수평이송유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 서스셉터는

상면에서 돌출되어 형성되며 상기 반도체 소자가 안착되는 안착부와,

상기 안착부의 상면에 십자 형상으로 형성되는 트렌치 및

상기 트렌치에서 상기 서스셉터의 하면으로 관통되어 형성되는 진공홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 서스셉터는 하부에 상기 서스셉터의 하면으로부터 이격되어 별도의 지지봉에 의하여 상기 지지 베이스의 상면에 지지되며, 상기 서스셉터에서 발생되는 열이 하부로 전달되는 것을 차단하는 단열 플레이트가 형성되며,

상기 단열 플레이트는 내부 또는 외면에 냉각수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 2항에 있어서,

상기 서스셉터는 상기 반도체 소자가 안착되는 안착부에 형성되는 다수의 핀홀을 더 포함하며,

상기 소자 수직이송유닛은

상기 핀홀을 통하여 상기 반도체 소자의 하면에 접촉되는 다수의 소자 이송핀과,

상기 소자 이송핀이 지지되는 소자 이송핀 지지판 및

상기 소자 이송핀 지지판을 지지하여 수직으로 이송하며 상기 지지 베이스의 상면에 지지되는 소자 수직이송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 4항에 있어서,

상기 소자 수직이송수단은 본체와 실린더를 포함하는 공압실린더를 포함하 고, 상기 본체는 상기 지지 베이스에 결합되며,

상기 실린더는 상기 소자 이송핀 지지판의 하면을 지지하여 상하로 이송시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 5항에 있어서,

상기 소자 수직이송유닛은 상기 지지 베이스와 상기 소자 이송핀 지지판 사이에 배치되며, 상기 소자 수직이송수단의 구동에 따라 연동되어 상기 소자 이송핀 지지판의 수직 이송과정에서 상하 및 좌우 편차 발생을 방지하는 파워 베이스를 포함하는 것을 특징으로 상압 금속도핑장치.
제 4항에 있어서,

상기 소자 이송핀은 내부가 중공이며 상부가 개방되어 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 상압 금속도핑장치는 상기 서스셉터의 상면에 안착되는 상기 반도체 소자를 고정하는 소자 고정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 8항에 있어서,

상기 서스셉터는 상기 반도체 소자가 안착되는 영역의 외부 영역에 형성되는 다수의 쉴드 핀홀이 형성되며,

상기 소자 고정 유닛은

사각링 형상으로 형성되며, 상기 안착부에 대응되는 영역에 형성되는 단차부가 상기 반도체 소자의 모서리를 지지하는 쉴드 플레이트와,

상기 서스셉터의 쉴드 핀홀을 통하여 쉴드 플레이트에 결합되는 다수의 쉴드 핀과,

상기 서스셉터의 하부에서 상기 쉴드 핀을 지지하는 쉴드 핀 지지판 및

상기 쉴드 핀 지지판과 결합되어 수직 이송시키는 쉴드 핀 수직이송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 9항에 있어서,

상기 쉴드 핀 수직이송수단은 본체와 실린더를 포함하는 공압실린더를 포함하며, 상기 본체는 상기 지지 베이스에 결합되고 상기 실린더는 상기 쉴드 핀 지지판의 하면을 지지하여 상하로 이송시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 금속 전구체 분사부는

내부가 중공인 관 형상으로 상기 서스셉터의 양측방향으로 수평하게 배치되 며, 상측에 형성되는 주입구와 하측에 상기 반도체 소자의 폭에 상응하는 영역에 형성되는 다수의 분사구를 포함하는 분사관과,

바 형상으로 형성되어 상기 분사관의 내부에 위치되는 분사관 가열수단과,

상기 분사관과 이격되어 상기 분사관의 외측 상부를 감싸도록 형성되며 상부에서 하부로 관통되는 다수의 배기홀이 형성되는 하우징 및

내부에 금속 전구체가 저장되며, 외부에서 공급되는 가스에 의하여 상기 주입구로 금속 전구체를 공급하는 금속 전구체 공급조를 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 11항에 있어서,

상기 금속 전구체 분사부는 상기 하우징이 상기 반도체 소자의 상면과 함께 상기 분사관의 외측을 전체적으로 감싸도록 형성되어, 상기 분사관으로부터 분사되는 금속 전구체가 하우징의 외부로 분사되지 않으며, 상기 하우징의 상부에 형성되는 배기홀을 통하여 외부로 배출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 11항에 있어서,

상기 금속 전구체 분사부는 상기 하우징의 재질보다 내부식성이 좋은 재질로 형성되는 오염 방지막이 상기 분사관과 대향하는 상기 하우징의 내면에 설치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 11항에 있어서,

상기 하우징은 상기 배기홀이 형성된 영역을 전체적으로 덥도록 상기 하우징의 상부에 형성되는 하우징 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 11항에 있어서,

상기 하우징은 판상의 분사부 지지판에 의하여 상기 분사부 수직이송유닛에 결합되도록 형성되며,

상기 금속 전구체 공급조는 상기 분사부 수직이송유닛에 지지되어 함께 이동되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 11항에 있어서,

상기 금속 전구체 공급조는

내부가 중공이며 금속 전구체가 수용되는 수용 용기와,

상기 수용 용기에 저장되는 금속 전구체의 내부로 연장되는 가스공급관과,

상기 수용 용기의 상부에서 외부로 인출되어 상기 주입구로 연결되는 공급관 및

상기 수용 용기의 외부에 설치되어 상기 수용 용기를 가열하는 용기 가열수단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 분사부 수직이송유닛은 상기 금속 전구체 분사부가 결합되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 상기 볼스크류를 구동하는 서보 모터를 포함하는 이송기구로 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 분사부 수평이송유닛은 상기 분사부 수직이송유닛이 결합되는 리니어가이드와 상기 리니어가이드가 결합되는 볼스크류 및 상기 볼스크류를 구동하는 서버 모터를 포함하는 이송기구로 형성되는 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 지지 베이스와 상기 서스셉터의 영역을 외측에서 차폐하는 차폐 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 베이스 플레이트는 하부에 상기 베이스 플레이트를 지지하는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.
제 1항에 있어서,

상기 반도체 소자는 액정 디스플레이 장치용 유리 기판, 유기전계 발광소자용 유리기판, 태양전지에 사용되는 반도체 기판 및 반도체용 웨이퍼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상압 금속도핑장치.