KR101018180B1 - Apparatus for Chemical Vapor Deposition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반응챔버로 분사되는 반응가스의 분사각도를 가변적으로 조절할 수 있도록 하여 나선형의 와류를 이루는 유동장을 형성함으로써 혼합길이를 최소화하고, 이를 통해 유효증착반경을 증가시켜 혼합된 반응가스가 기판 표면의 전체 영역에 걸쳐 균일한 밀도를 가지며 증착을 이루도록 하는 화학 기상 증착 장치를 제공한다.The present invention minimizes the mixing length by forming a spiral vortex flow field by varying the injection angle of the reaction gas injected into the reaction chamber, thereby increasing the effective deposition radius through the mixed reaction gas surface of the substrate It provides a chemical vapor deposition apparatus having a uniform density over the entire area of the to achieve deposition.

Description

화학 기상 증착 장치{Apparatus for Chemical Vapor Deposition}Chemical vapor deposition apparatus {Apparatus for Chemical Vapor Deposition}

본 발명은 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 반응챔버로 분사되는 반응가스의 분사구조를 개선한 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, and more particularly, to a chemical vapor deposition apparatus that improves the injection structure of the reaction gas injected into the reaction chamber.

최근 다양한 산업분야에서 반도체 소자의 미세화와 고효율, 고출력 LED 개발등의 요구가 점차 많아짐에 따라서 품질이나 성능의 저하 없이 대량으로 생산할 수 있는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 장비가 요구되고 있는 실정이다.In recent years, as the demand for miniaturization of semiconductor devices, development of high efficiency, and high-power LEDs is increasing in various industrial fields, there is a demand for chemical vapor deposition (CVD) equipment capable of mass production without deterioration of quality or performance. to be.

일반적으로 화학 기상 증착은 반응 챔버 내로 공급된 반응가스가 가열된 웨이퍼의 상부표면에서 화학반응을 일으켜 박막을 성장시키는 것이다. In general, chemical vapor deposition is a process in which a reaction gas supplied into a reaction chamber causes a chemical reaction on an upper surface of a heated wafer to grow a thin film.

이러한 박막 성장법은 액상 성장법에 비해서 성장시킨 결정의 품질이 뛰어나지만, 결정의 성장 속도가 상대적으로 느린 단점이 있다. 이것을 극복하기 위해 한 번의 성장 싸이클에서 여러 장의 기판상에 동시에 성장을 실행하는 방법이 널리 채택되고 있다.Although the thin film growth method is superior in quality of the crystals grown compared to the liquid phase growth method, there is a disadvantage that the growth rate of the crystals is relatively slow. To overcome this, the method of simultaneously growing on several substrates in one growth cycle is widely adopted.

화학 기상 증착 공법을 통해 균일한 두께의 박막을 얻기 위해서는 챔버 내에 유입되는 반응가스를 기판상의 각 부분으로 두루 균일하게 분사시켜 주어야 한다.In order to obtain a uniform thin film through the chemical vapor deposition method, the reaction gas flowing into the chamber must be uniformly sprayed to each part on the substrate.

이때, 기판 표면의 전체 영역으로 반응가스가 연속적으로 균일하게 분사되도록 하는 것이 필요한데, 복수개의 기판을 동시에 성막(成膜)할 수 있는 유성형(planetary) 타입의 CVD 장치에서는 반응가스가 서로 혼합되는 길이(mixing length)의 증가로 인해 균일한 유동분포를 이루는 유효증착반경이 감소하게 되는 문제가 발생한다.In this case, it is necessary to continuously and uniformly spray the reaction gas to the entire area of the substrate surface. In a planetary type CVD apparatus capable of simultaneously forming a plurality of substrates, the reaction gas is mixed with each other. Increasing the mixing length causes a problem that the effective deposition radius of the uniform flow distribution decreases.

이는 혼합된 반응가스가 기판 표면의 전체 영역에 걸쳐 균일한 밀도를 가지며 증착을 이루는 것을 방해하는 문제를 유발시킨다.This causes a problem that the mixed reaction gas has a uniform density over the entire area of the substrate surface and prevents deposition.

따라서, 기판상에 균일하지 못한 두께의 박막을 형성하여 제품불량이 발생하는 문제가 있게 된다.Therefore, there is a problem that a product defect occurs by forming a thin film of non-uniform thickness on the substrate.

본 발명은 반응챔버로 분사되는 반응가스의 분사각도를 가변적으로 조절할 수 있도록 하여 나선형의 와류를 이루는 유동장을 형성함으로써 혼합길이를 최소화하고, 이를 통해 유효증착반경을 증가시켜 혼합된 반응가스가 기판 표면의 전체 영역에 걸쳐 균일한 밀도를 가지며 증착을 이루도록 하는 화학 기상 증착 장치를 제공한다.The present invention minimizes the mixing length by forming a spiral vortex flow field by varying the injection angle of the reaction gas injected into the reaction chamber, thereby increasing the effective deposition radius through the mixed reaction gas surface of the substrate It provides a chemical vapor deposition apparatus having a uniform density over the entire area of the to achieve deposition.

본 발명의 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는, 서셉터가 구비되는 반응챔버; 상기 반응챔버의 측단부 둘레에 구비되며, 외부의 반응가스가 유입되는 적어도 하나의 주입구를 구비하여 상기 주입구를 통해 유입된 반응가스를 저장하는 적어도 하나의 리저버; 및 상기 리저버로부터 상기 반응챔버로 분사되는 상기 반응가스의 분사각도를 조절하여 상기 반응챔버 내에서의 반응가스의 유동흐름 방향을 제어하는 가스 분사부;를 포함한다.Chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the reaction chamber is provided with a susceptor; At least one reservoir provided around the side end of the reaction chamber and having at least one injection hole into which an external reaction gas is introduced to store the reaction gas introduced through the injection hole; And a gas injector configured to control a flow angle of the reaction gas in the reaction chamber by adjusting an injection angle of the reaction gas injected from the reservoir to the reaction chamber.

또한, 상기 가스 분사부는, 상기 반응챔버로 반응가스가 분사되는 분사유로를 형성하며, 상기 분사유로가 가지는 소정 각도의 받음각을 조절하는 복수개의 가변 베인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The gas injector may include a plurality of variable vanes configured to form an injection passage through which the reaction gas is injected into the reaction chamber, and to adjust a reception angle of a predetermined angle of the injection passage.

또한, 상기 가변 베인을 회전구동시켜 받음각의 각도를 조절하도록 하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a driving unit configured to rotate the variable vane to adjust an angle of the receiving angle.

또한, 상기 분사노즐은 분사되는 반응가스의 유동흐름 방향과 상기 서셉터의 회전방향이 서로 반대가 되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle is characterized in that the flow direction of the reaction gas is injected and the rotation direction of the susceptor is provided so as to be opposite to each other.

또한, 상기 주입구는 유입된 반응가스가 상기 가스 분사부를 통해 비스듬히 분사되는 방향으로 상기 리저버 내의 유로를 따라 확산되도록 상기 소정의 각도만큼 비스듬히 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inlet is characterized in that the inlet is provided obliquely by the predetermined angle so as to diffuse along the flow path in the reservoir in the direction in which the introduced reaction gas is injected obliquely through the gas injection unit.

또한, 상기 리저버는 제1가스를 저장하는 제1리저버와, 제2가스를 저장하는 제2리저버의 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The reservoir may include a plurality of first reservoirs for storing the first gas and second reservoirs for storing the second gas.

또한, 상기 리저버는 복수개로 구비되는 각 주입구 사이에 위치하여 상기 각 주입구를 통해 유입되어 상기 리저버 내의 유로를 따라 확산되는 반응가스의 유속이 감소하지 않고 분사되도록 안내하는 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The reservoir may further include a guide unit positioned between each injection hole provided in plurality, and configured to guide the injection of the reaction gas without being reduced while flowing through each injection hole and diffusing along the flow path in the reservoir. do.

또한, 상기 안내부는 상기 주입구로부터 멀어질수록 상기 리저버 내의 유로의 폭이 점차 좁아지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the guide portion is characterized in that it is provided so that the width of the flow path in the reservoir gradually narrower away from the injection port.

또한, 상기 안내부는 상기 리저버가 복수개의 서브 리저버로 각각 구분하여 분리된 구조를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the guide unit is characterized in that the reservoir is divided into a plurality of sub-reservoir to have a separate structure.

본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치는 가스 분사부에 구비되는 가변 베인을 통해 반응챔버로 분사되는 반응가스가 와류를 형성함으로써 기판의 전영역에 걸쳐 균일한 유동흐름을 확보하여 균일한 품질의 성장층을 얻을 수 있다.In the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, by forming a vortex of the reaction gas injected into the reaction chamber through the variable vane provided in the gas injection unit, a uniform flow flow is secured over the entire area of the substrate, thereby ensuring a uniform growth layer. Can be obtained.

그리고, 가변 베인이 회전구동하는 구조를 가지도록 함으로써 받음각을 조절 하여 반응가스의 종류, 반응챔버의 크기변화에 따라서 분사되는 반응가스의 유동특성을 제어하는 것이 가능하다.And, by having a structure that the variable vane rotates, it is possible to control the angle of attack to control the flow characteristics of the reaction gas injected in accordance with the type of reaction gas, the size of the reaction chamber.

또한, 와류를 이루는 유동장의 흐름이 서셉터의 회전방향과 반대가 되도록 함으로써 반응가스의 소모량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the consumption of the reaction gas by making the flow of the vortex flow field opposite to the rotation direction of the susceptor.

본 발명의 일실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 구체적인 사항을 도면을 참조하여 설명한다.Specific details of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치에서 리저버가 복수개로 구비된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 화학 기상 증착 장치를 나타내는 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of reservoirs provided in the chemical vapor deposition apparatus shown in Figure 1, Figure 3 And a plan view of the chemical vapor deposition apparatus shown in FIG. 2.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 화학 기상 증착 장치(100)는 반응챔버(110), 리저버(120), 가스 분사부(130)를 포함하여 이루어지며, 하나 또는 다수의 기판(W)상에 화학 기상 증착을 이루되 상기 반응챔버(110)의 주변부로부터 중심부로 가스가 흐르면서 증착이 이루어지는 것이다.1 to 3, the chemical vapor deposition apparatus 100 according to an embodiment of the present invention comprises a reaction chamber 110, a reservoir 120, a gas injection unit 130, one Alternatively, the chemical vapor deposition is performed on the plurality of substrates W, but the deposition is performed while the gas flows from the peripheral portion of the reaction chamber 110 to the center portion.

상기 반응챔버(110)는 중공형의 공간을 가지는 수직 원통형의 구조로 내마모성 및 내부식성이 우수한 메탈재질로 이루어지며, 적어도 하나의 기판이 장착되는 서셉터(50) 및 가열수단(60)을 내부에 구비한다.The reaction chamber 110 is a vertical cylindrical structure having a hollow space and is made of a metal material having excellent abrasion resistance and corrosion resistance, and includes a susceptor 50 and a heating means 60 on which at least one substrate is mounted. To be provided.

그리고, 상기 서셉터(50)의 중심부에는 배기부(140)을 구비하여 증착공정 후 폐가스를 배기시키도록 하고, 상부덮개의 내부에는 냉각수관(C)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the exhaust part 140 may be provided at the center of the susceptor 50 to exhaust the waste gas after the deposition process, and a cooling water pipe C may be provided inside the upper cover.

한편, 상기 리저버(120)는 상기 반응 챔버(110)의 측단부 둘레를 따라 구비되는 유성형(planetary)의 구조를 이룬다.On the other hand, the reservoir 120 forms a planetary structure provided along the circumference of the side end of the reaction chamber (110).

상기 리저버(120)는 적어도 하나의 주입구(122)를 구비하여 외부의 반응가스(G)가 상기 리저버(120) 내의 유로(121)로 유입되도록 하며, 상기 주입구(122)를 통해 유입되는 반응가스를 저장한다.The reservoir 120 includes at least one injection hole 122 to allow the external reaction gas G to flow into the flow passage 121 in the reservoir 120, and the reaction gas introduced through the injection hole 122. Save it.

도 3에서와 같이, 상기 주입구(122)는 유입된 반응가스(G)가 상기 가스 분사부를 통해 비스듬히 분사되는 방향으로 상기 리저버 내의 유로를 따라 확산되도록 소정의 각도만큼 비스듬히 구비되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the injection hole 122 is preferably provided at an angle so as to be diffused along a flow path in the reservoir in a direction in which the introduced reaction gas G is injected at an angle through the gas injection unit.

상기 반응가스는 AlGaInN, 원료가스(source gas)로 NH3, MO 등을 포함하고, 캐리어가스(carrier gas)로 N2, H2 등을 포함하며, 상기 MO는 NH3, TMGa, TMAI, Cp2Mg, SiH4, TMIn 등을 포함한다.The reaction gas includes AlGaInN, NH 3 , MO, etc. as a source gas, and N 2 , H 2, etc. as a carrier gas, and the MO is NH 3 , TMGa, TMAI, Cp. 2 Mg, SiH 4 , TMIn and the like.

도 1에서와 같이 상기 리저버(120)가 하나인 단일의 리저버(120)로 구비되는 경우에는 상기 리저버(120)를 따라 원료가스 및 캐리어가스가 혼합된 상태로 저장되어 분사되거나 원료가스만을 분사하게 된다. When the reservoir 120 is provided with a single reservoir 120 as shown in FIG. 1, the source gas and the carrier gas are stored and mixed or injected only along the reservoir 120. do.

또한, 도 2에서와 같이 상기 리저버(120)는 제1리저버(120a) 및 제2리저버(120b)의 이중구조로 이루어지는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 2, the reservoir 120 may have a dual structure of the first reservoir 120a and the second reservoir 120b.

이 경우 상기 제1리저버(120a)는 외부로부터 도입되는 제1가스를 저장하고, 상기 제2리저버(120b)는 상기 제1리저버(120a)의 아래에 배치되어 외부로부터 도입되는 제2가스를 저장한다. In this case, the first reservoir 120a stores the first gas introduced from the outside, and the second reservoir 120b stores the second gas introduced from the outside under the first reservoir 120a. do.

상기와 같이 리저버(120)가 상하 이중으로 나누어져 구비되는 경우에는 원료가스와 캐리어가스를 구분하여 각각의 리저버(120a,120b)로 공급하고, 가스가 혼합되지 않은 상태로 상기 반응챔버(110) 내부로 분사되도록 한다.When the reservoir 120 is divided into upper and lower double as described above, the raw material gas and the carrier gas are divided and supplied to the respective reservoirs 120a and 120b, and the reaction chamber 110 is not mixed with the gas. Let it spray inside.

즉, 서셉터(50)에 가까운 제2리저버(120b)에는 원료가스를 공급하여 저장하고, 서셉터(50)에서 먼 제1리저버(120a)에는 캐리어가스를 저장하여 각 가스가 분리된 상태로 분사되도록 하며, 이 경우 원료가스가 낭비되지 않아 보다 효율적으로 증착공정을 수행하는 것이 가능하며, 아울러 원료가스의 사용량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.That is, the source gas is supplied to and stored in the second reservoir 120b close to the susceptor 50, and the carrier gas is stored in the first reservoir 120a far from the susceptor 50, so that each gas is separated. In this case, it is possible to perform the deposition process more efficiently because the source gas is not wasted in this case, and there is an advantage that the amount of the source gas can be reduced.

한편, 상기 가스 분사부(130)는 상기 리저버(120)로부터 상기 반응챔버(110)로 분사되는 반응가스(G)의 분사각도를 조절하여 상기 반응챔버(110) 내에서의 반응가스의 유동흐름 방향을 제어하도록 상기 리저버(120)의 내주면측을 따라 구비된다.On the other hand, the gas injection unit 130 adjusts the injection angle of the reaction gas (G) injected from the reservoir 120 to the reaction chamber 110 by flowing the flow of the reaction gas in the reaction chamber 110 It is provided along the inner circumferential surface side of the reservoir 120 to control the direction.

도 3에서와 같이, 상기 가스 분사부(130)는 상기 반응챔버(110)로 반응가스가(G) 분사되는 분사유로(137)를 형성하며, 상기 분사유로(137)가 가지는 소정 각도의 받음각(angle of attack)(θ)을 조절하는 복수개의 가변 베인(131)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the gas injection unit 130 forms an injection passage 137 through which the reaction gas (G) is injected into the reaction chamber 110, and the angle of attack of the injection passage 137 has a predetermined angle. and a plurality of variable vanes 131 for adjusting the angle of attack (θ).

상기 분사유로(137)는 종래와 같이 중심부를 향하는 구조가 아니라 상기 반 응챔버(110)의 중심부로부터 소정 각도만큼의 받음각을 가지며 비스듬히 구비되는 구조를 가진다. The injection passage 137 has a structure in which it has an angle of attack of a predetermined angle from the center of the reaction chamber 110 and is obliquely provided, rather than a structure that faces the center as in the prior art.

그리고, 상기 복수개의 가변 베인(131)은 상기 복수개의 분사유로(137)를 형성하며, 상기 분사유로(137)의 받음각(θ)을 조절한다.The plurality of variable vanes 131 form the plurality of injection passages 137 and adjust the angle of attack θ of the injection passage 137.

상기 가변 베인(131)은 사각형의 플레이트 부재로 회전축(132)을 통해 회전하는 구조이며, 상기 가변 베인(131)의 상하부측에 구비되는 지지대(136)에 상기 회전축(132)이 상하로 끼움결합하여 회전하게 된다.The variable vane 131 is a structure that rotates through the rotating shaft 132 as a rectangular plate member, the rotating shaft 132 is fitted up and down to the support 136 is provided on the upper and lower sides of the variable vane 131. To rotate.

따라서, 각 가변 베인(131) 사이에 형성되는 공간(틈)이 상기 분사유로(137)를 형성하게 되며, 상기 가변 베인(131)을 소정 각도만큼 회전시켜 상기 반응챔버(110)의 중심부에 대한 기울기를 조절함으로써 상기 분사유로(137)가 가지는 받음각(θ)을 조절하게 되는 것이다. Accordingly, a space (gap) formed between each of the variable vanes 131 forms the injection passage 137, and the variable vanes 131 are rotated by a predetermined angle to the center of the reaction chamber 110. By adjusting the inclination, the angle of attack θ of the injection passage 137 is adjusted.

이러한 받음각(θ)의 조절은 상기 가변 베인(131)을 소정의 각도만큼 회전구동시키는 구동부를 통해 이루어진다.The adjustment of the angle of attack θ is performed by a driving unit which rotates the variable vane 131 by a predetermined angle.

도 4를 참조하여 상기 구동부의 구조 및 구동방식을 설명한다.The structure and driving method of the driving unit will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 화학 기상 증착 장치의 구동부가 가변 베인을 회전구동시키는 방식을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically illustrating a method in which the driving unit of the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 rotates the variable vanes.

도 1 및 도 4에서와 같이, 상기 구동부는 모터(미도시) 등에 의해 발생한 구동력을 각 가변 베인(131)으로 전달하는 동력전달부(134)와, 상기 동력전달부(134)와 결합하여 전달되는 동력을 통해 상기 가변 베인(131)을 회전구동시키는 결합부(133)로 이루어진다. 1 and 4, the driving unit is coupled to the power transmission unit 134 and the power transmission unit 134 for transmitting a driving force generated by a motor (not shown), etc. to each of the variable vanes 131, and transmits. Combination portion 133 for rotating the variable vanes 131 through the power is made.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 동력전달부(134)는 한쌍의 와이어를 포함하며, 상기 결합부(133)는 상기 회전축(132)의 하단부에 구비되어 회전하는 회전부재를 포함한다.In addition, the power transmission unit 134 according to an embodiment of the present invention includes a pair of wires, the coupling portion 133 is provided on the lower end of the rotary shaft 132 includes a rotating member to rotate.

따라서, 상기 회전부재의 양끝단과 각각 결합하는 상기 와이어가 서로 반대방향으로 이동하는 경우, 즉 일끝단부에 결합하는 와이어가 좌측방향으로 이동하고 타단부에 결합하는 와이어가 우측방향으로 이동하게 되면 상기 회전부재가 회전하여 상기 가변 베인(131)을 회전시키게 되는 것이다. Accordingly, when the wires respectively coupled to both ends of the rotating member move in opposite directions, that is, when the wires coupled to one end move in the left direction and the wires coupled to the other end move in the right direction. The rotating member is rotated to rotate the variable vane 131.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 모터 등을 통해 구동력을 발생시키는 것으로 설명하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 작업자가 직접 수작업을 통해 상기 구동부를 구동시키는 것 또한 가능하다.In the preferred embodiment of the present invention is described as generating a driving force through a motor, etc., but is not limited to this, it is also possible for the operator to drive the drive unit by manual work.

이와 같이 상기 리저버(120)의 내주면을 따라서 구비되는 상기 가스 분사부(130)는 복수개의 분사유로(137) 및 가변 베인(131)으로 이루어지며, 상기 가변 베인(131)이 소정 각도만큼 회전구동되는 구조를 가짐으로써 상기 분사유로(137)의 받음각(θ)을 조절하여 분사되는 반응가스의 유동특성을 제어할 수 있도록 한다.As such, the gas injection unit 130 provided along the inner circumferential surface of the reservoir 120 includes a plurality of injection passages 137 and variable vanes 131, and the variable vanes 131 are rotated by a predetermined angle. By having a structure to control the flow angle of the reaction gas is injected by adjusting the angle of attack (θ) of the injection passage 137.

여기서, 상기 반응챔버(110)로 향하는 상기 각 분사유로(137)의 방향은 모두 일정한 방향을 가지도록 하며, 특히 분사되는 반응가스(G)의 유동흐름 방향과 상기 서셉터(50)의 회전방향이 서로 반대가 되도록 한다.Here, the direction of each injection passage 137 toward the reaction chamber 110 has a certain direction, in particular the flow direction of the reaction gas (G) is injected and the rotation direction of the susceptor 50 Let them be the opposite of each other.

따라서, 상기 분사유로(137)를 통해 상기 반응챔버(110)로 분사되는 반응가스(G)는 상기 분사유로(137)의 받음각(θ)만큼 비스듬히 분사되어 상기 반응챔 버(110)내에서 나선형의 와류(vortex)를 이루는 유동장을 형성한다.Therefore, the reaction gas G injected into the reaction chamber 110 through the injection passage 137 is injected obliquely by the angle of attack θ of the injection passage 137 to form a spiral in the reaction chamber 110. To form a vortex of the flow field.

그리고, 이러한 유동장은 상기 서셉터(50)의 회전방향과 반대방향의 유동흐름을 가져 분사되는 반응가스(G)의 유속을 증가시킴으로써 반응가스의 혼합시간을 단축함은 물론 반응가스의 소모량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.In addition, such a flow field has a flow flow in a direction opposite to the rotation direction of the susceptor 50, thereby shortening the mixing time of the reaction gas and reducing the consumption of the reaction gas by increasing the flow rate of the reaction gas G injected. The effect can be obtained.

아울러, 상기 구동부를 통해 상기 가변 베인(131)을 회전구동시켜 상기 분사유로(137)의 받음각을 조절할 수 있어 유입되는 반응가스의 종류 또는 상기 반응챔버(110)의 크기변화 등에 따라서 분사되는 반응가스의 유동특성을 제어하는 것이 가능하다.In addition, the angle of reception of the injection passage 137 may be adjusted by rotating the variable vane 131 through the driving unit so that the reaction gas is injected depending on the type of reaction gas introduced or the size change of the reaction chamber 110. It is possible to control the flow characteristic of.

한편, 상기 반응챔버(110)의 외부에는 상기 가변 베인(131)에 의해 분사유(137)로가 이루는 받음각(θ)이 얼마인지를 표시하는 각도표시부(미도시)를 구비하여 상기 가변 베인(131)을 통한 각도 조절이 보다 용이하도록 하는 것이 바람직하다.The variable vane (not shown) is provided on the outside of the reaction chamber 110 to indicate how much the angle of attack θ formed by the injection oil 137 is formed by the variable vane 131. It is desirable to make the angle adjustment through 131 easier.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치에 관하여 설명한다.A chemical vapor deposition apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 화학 기상 증착 장치의 구동부가 가변 베인을 회전구동시키는 방식을 개략적으로 나타내는 사시도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a chemical vapor deposition apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a method in which the driving unit of the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIG. 5 rotates the variable vanes.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 있어서도 화학 기상 증착 장치를 구성하는 구성은 상기 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예의 경우와 실질적으로 동일하다.Also in the embodiment shown in Figs. 5 and 6, the configuration of the chemical vapor deposition apparatus is substantially the same as that of the embodiment shown in Figs.

다만, 구동부의 구체적인 구성에 있어서는 도 5 및 도 6에 도시된 실시예가 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예의 경우와 다르기 때문에 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 중복되는 부분에 관한 설명은 생략하고 구동부에 관한 구성과 동작을 위주로 설명한다.However, since the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in a specific configuration of the driving unit, a description of a portion overlapping with the above-described embodiment will be omitted below. The configuration and operation are described mainly.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치(100')의 구동부는 모터(135) 등에 의해 발생한 구동력을 각 가변 베인(131)으로 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부와 결합하여 전달되는 동력을 통해 상기 가변 베인을 회전구동시키는 결합부로 이루어진다. 5 and 6, the driving unit of the chemical vapor deposition apparatus 100 ′ according to another embodiment of the present invention transmits power to the variable vanes 131 for driving force generated by the motor 135 or the like. And a coupling unit for rotating the variable vane through power transmitted by coupling with the power transmission unit.

그리고, 상기 동력전달부는 모터(135)에 의해 회전하는 구동기어(134')와 치합하는 제1나사산(133'b)을 외주면에 구비하고, 내주면에는 제2나사산(133'a)을 구비하는 궤도기어(133')를 포함하며, 상기 결합부는 상기 회전축(132)의 하단부에 구비되어 상기 제2나사산(133'a)과 치합하는 회전기어(132a)를 포함한다.The power transmission unit includes a first screw thread 133'b engaged with the driving gear 134 'rotated by the motor 135 on the outer circumferential surface, and a second thread 133'a on the inner circumferential surface. And a track gear 133 ', and the coupling part includes a rotary gear 132a which is provided at a lower end of the rotation shaft 132 and meshes with the second screw thread 133'a.

따라서, 상기 구동기어(134')와 치합하는 상기 제1나사산(133'b)에 의해 상기 궤도기어(133')가 회전을 하면 상기 제2나사산(133'a)과 치합하는 상기 회전기어(132a)가 회전을 하여 상기 가변 베인(131)을 회전시키게 되는 것이다. Therefore, when the orbital gear 133 'is rotated by the first screw thread 133'b meshing with the drive gear 134', the rotary gears meshing with the second screw thread 133'a ( 132a rotates to rotate the variable vane 131.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 구동부가 상기 가스 분사부(130)의 좌우 양측에 구비되는 것으로 도시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 가스 분사부(130)의 어느 일측에 구비되는 것 또한 가능하다.In the preferred embodiment of the present invention, the driving unit is shown as being provided on both sides of the gas injection unit 130, but is not limited thereto, and may be provided on any one side of the gas injection unit 130. .

한편, 도 7에서와 같이 상기 리저버(120)는 복수개로 구비되는 각 주입 구(122) 사이에 위치하도록 유로(121) 경로상을 따라 적어도 하나의 안내부(150)를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 7, the reservoir 120 is preferably provided with at least one guide portion 150 along the path of the flow path 121 to be located between each injection hole 122 provided in plurality.

상기 안내부(150)는 상기 주입구(122)로부터 거리가 멀어질수록 상기 리저버(120) 내의 유로(121)의 폭이 점차 좁아지는 구조를 가지도록 구비된다.The guide part 150 is provided to have a structure in which the width of the flow passage 121 in the reservoir 120 gradually decreases as the distance from the injection hole 122 increases.

따라서, 상기 각 주입구(122)를 통해 유입되어 상기 리저버(120) 내의 유로(121)를 따라 확산되는 반응가스(G)를 안내하여 상기 주입구(122)로부터 멀어지더라도 상기 반응가스의 유속이 감소하지 않고 상기 반응챔버로 분사되도록 한다.Therefore, the flow rate of the reaction gas is reduced even if the reaction gas (G) introduced through each injection hole 122 and diffused along the flow path 121 in the reservoir 120 is moved away from the injection hole 122. To be injected into the reaction chamber.

또한, 상기 안내부(150)는 상기 리저버(120)를 복수개의 서브 리저버(120a,120b,120c)로 각각 구분하여 분리된 구조를 가지도록 한다.In addition, the guide unit 150 has a separate structure by dividing the reservoir 120 into a plurality of sub reservoirs 120a, 120b, and 120c, respectively.

따라서, 각 서브 리저버(120a,120b,120c)로 원료가스와 캐리어가스를 구분하여 유입시킴으로써 원료가스의 소모량을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, by dividing the source gas and the carrier gas into each of the sub reservoirs 120a, 120b, and 120c, it is possible to obtain an effect of reducing the consumption of the raw material gas.

상기 안내부(150)는 도면에서와 같이 직선을 이루며 상기 주입구가 향하는 방향을 따라 구비되는 것에 한정하지 않고, 완만한 곡면을 이루며 구비되는 것 또한 가능하다.The guide portion 150 is not limited to being provided along a direction in which the injection hole is formed in a straight line as shown in the figure, it is also possible to be provided with a gentle curved surface.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치에서 리저버가 복수개로 구비된 상태를 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state where a plurality of reservoirs are provided in the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 화학 기상 증착 장치를 나타내는 평면도이다.3 is a plan view illustrating the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 화학 기상 증착 장치의 구동부가 가변 베인을 회전구동시키는 방식을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically illustrating a method in which the driving unit of the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 rotates the variable vanes.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 화학 기상 증착 장치의 구동부가 가변 베인을 회전구동시키는 방식을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a method in which the driving unit of the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIG. 5 rotates the variable vanes.

도 7은 도 1 및 도 5에 도시된 화학 기상 증착 장치에서 리저버 내에 안내부를 더 구비한 상태를 나타내는 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating a state in which a guide part is further provided in a reservoir in the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIGS. 1 and 5.

Claims (9)

서셉터가 구비되는 반응챔버;A reaction chamber having a susceptor; 상기 반응챔버의 측단부 둘레에 구비되며, 외부의 반응가스가 유입되는 적어도 하나의 주입구를 구비하여 상기 주입구를 통해 유입된 반응가스를 저장하는 적어도 하나의 리저버; 및At least one reservoir provided around the side end of the reaction chamber and having at least one injection hole into which an external reaction gas is introduced to store the reaction gas introduced through the injection hole; And 상기 리저버로부터 상기 반응챔버로 분사되는 상기 반응가스의 분사각도를 조절하여 상기 반응챔버 내에서의 반응가스의 유동흐름 방향을 제어하는 가스 분사부;A gas injector configured to control a flow angle of the reaction gas in the reaction chamber by adjusting an injection angle of the reaction gas injected from the reservoir to the reaction chamber; 를 포함하고, 상기 가스 분사부는,To include, the gas injection unit, 상기 반응챔버로 반응가스가 분사되는 분사유로를 형성하며, 상기 분사유로가 가지는 받음각을 조절하는 복수개의 가변 베인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.And a plurality of variable vanes configured to form an injection passage through which the reaction gas is injected into the reaction chamber, and to adjust an angle of attack of the injection passage. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변 베인을 회전구동시켜 받음각의 각도를 조절하도록 하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.And a drive unit configured to rotate the variable vane to adjust an angle of the receiving angle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사유로는 분사되는 반응가스의 유동흐름 방향과 상기 서셉터의 회전방향이 서로 반대가 되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치. The injection path is a chemical vapor deposition apparatus characterized in that the flow direction of the reaction gas is injected and the rotation direction of the susceptor is provided to be opposite to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주입구는 유입된 반응가스가 상기 가스 분사부를 통해 비스듬히 분사되는 방향으로 상기 리저버 내의 유로를 따라 확산되도록 비스듬히 구비되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.The injection hole is a chemical vapor deposition apparatus characterized in that the inclined so as to diffuse along the flow path in the reservoir in the direction in which the introduced reaction gas is injected obliquely through the gas injection unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 리저버는 제1가스를 저장하는 제1리저버와, 제2가스를 저장하는 제2리저버의 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.The reservoir includes a plurality of first reservoirs storing a first gas and a plurality of second reservoirs storing a second gas. 서셉터가 구비되는 반응챔버;A reaction chamber having a susceptor; 상기 반응챔버의 측단부 둘레에 구비되며, 외부의 반응가스가 유입되는 적어도 하나의 주입구를 구비하여 상기 주입구를 통해 유입된 반응가스를 저장하는 적어도 하나의 리저버; 및At least one reservoir provided around the side end of the reaction chamber and having at least one injection hole into which an external reaction gas is introduced to store the reaction gas introduced through the injection hole; And 상기 리저버로부터 상기 반응챔버로 분사되는 상기 반응가스의 분사각도를 조절하여 상기 반응챔버 내에서의 반응가스의 유동흐름 방향을 제어하는 가스 분사부;A gas injector configured to control a flow angle of the reaction gas in the reaction chamber by adjusting an injection angle of the reaction gas injected from the reservoir to the reaction chamber; 를 포함하고,Including, 상기 리저버는 복수개로 구비되는 각 주입구 사이에 위치하여 상기 각 주입구를 통해 유입되어 상기 리저버 내의 유로를 따라 확산되는 반응가스의 유속이 감소하지 않고 분사되도록 안내하는 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.The reservoir further comprises a guide unit positioned between each injection hole provided with a plurality of guides for guiding the injection gas to be injected without decreasing the flow rate of the reaction gas flowing through each injection hole and diffused along the flow path in the reservoir. Vapor deposition apparatus. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 안내부는 상기 주입구로부터 멀어질수록 상기 리저버 내의 유로의 폭이 점차 좁아지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.The guide portion is provided with a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the width of the flow path in the reservoir is gradually narrowed away from the injection hole. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 안내부는 상기 리저버가 복수개의 서브 리저버로 각각 구분하여 분리된 구조를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.The guide unit is a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the reservoir is divided into a plurality of sub-reservoir each having a separate structure.
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