KR101208006B1 - 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치는 공정이 수행되는 반응실과 상기 반응실로부터 외부로 가스를 배기하기 위한 가스 배출구를 구비하는 챔버; 상기 기판으로 공정가스를 공급하는 공정 가스 공급부; 상기 반응실 내부에 구비되어 기판이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부를 구비하는 서셉터를 포함하는바 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다양크기의 기판을 처리할 수 있어 생산효율이 증가되는 효과가 있다.

Description

서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치{SUSCEPTOR AND CHEMICAL VAPOR DEPOSITION DEVICE HAVING A THEREOF}
본 발명은 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 크기의 기판을 로딩하여 공정을 진행하여 생산효율이 증가되는 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치에 관한 것이다.
유기금속화학기상증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor deposition)은 예컨대 III족 유기 금속을 기화시켜, 그것을 기판 표면에서 열분해시키고 V족 가스와 반응시켜 박막을 형성하는 방법이다. 이 방법은 막 두께나 조성의 제어가 가능하고, 또한 생산성이 우수하기 때문에 반도체 등을 제조할 때 이용되고 있다.
이러한 유기금속화학기상증착장치에는 기판이 로딩되어 공정을 진행하기 위한 서셉터가 구비된다. 서셉터에는 다수개의 기판을 로딩시킨 후 동시에 증착공정을 실시하여 생산성을 높이고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 유기금속화학기상증착장치는 예를 들어, 2인치 기판이 로딩되는 서셉터를 구비한 형태로 제작된 장치일 경우 다른 크기의 기판을 로딩하여 증착공정을 실시하지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 기판을 로딩하여 공정을 진행할 수 있는 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 화학기상증착장치는, 공정이 수행되는 반응실과 상기 반응실로부터 외부로 가스를 배기하기 위한 가스 배출구를 구비하는 챔버; 상기 기판으로 공정가스를 공급하는 공정 가스 공급부; 상기 반응실 내부에 구비되어 기판이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부를 구비하는 서셉터를 포함한다.
상기 로딩부에 형성된 상기 복수개의 단차에는 상이한 크기의 기판이 로딩된다.
상기 로딩부의 상기 단차들 중 높은 위치의 단차에 상기 기판이 로딩되면 낮은 위치의 단차를 채우기 위한 캡이 구비된다.
한편 본 발명에 따른 서셉터는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 구비되어 기판이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부를 포함한다.
상기 로딩부에 형성된 상기 복수개의 단차에는 상이한 크기의 기판이 로딩되고, 상기 로딩부의 상기 단차들 중 높은 위치의 단차에 상기 기판이 로딩되면 낮은 위치의 단차를 채우기 위한 캡이 구비된다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다양크기의 기판을 처리할 수 있어 생산효율이 증가되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치의 개략적인 단면도로서, 가스의 흐름을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치에 구비된 서셉터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 화학기상증착장치에 구비된 서셉터의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치에 구비된 서셉터에 기판이 로딩된 상태의 단면도이다.
도 5는 본발명의 실시예에 따른 화학기상증착장치에 구비된 섭셉터의 사용상태도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
본 실시예는 일반적인 유기금속화학기상증착(MOCVD)장치 등을 비롯하여 기타 다양한 화학기상증착장치에 적용가능하다.
그리고 본 발명에 따른 서셉터는 화학기상증착장치에 포함되는 구성이므로 별도의 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치의 챔버는 상부에 위치하는 제 1 챔버(100) 및 하부에 위치하여 제 1 챔버(100)와 결합되는 제 2 챔버(200)를 구비한다. 제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)의 결합에 의해 내부에는 공정이 수행되는 반응실(800)이 형성된다.
제 1 챔버(100)에는 공정가스(G1)와 비활성가스(G2)를 공급하기 위한 공정가스 공급부(300)가 구비되어, 중앙 부분에서는 기판(S)에 박막 형성을 위한 공정가스(G1)가 공급되고, 외곽부분인 비활성가스커튼부(400)에서는 배기를 활성화하기 위한 비활성가스가 공급된다. 공정가스 공급부(300)는 중앙부분으로 공정가스(G1)가 공급되도록 공정가스 유입구(101)를 구비하고, 외곽부분에는 비활성가스(G2)를 공급하는 비활성가스유입구(102)가 각각 구획된 상태로 구비된다.
공정가스 공급부(300)는 본 실시예에서 설명하는 바와 같이 샤워헤드(SHOWERHEAD)와 같은 형태일 수 있으며, 도시 되지는 않은 형태로 노즐(NOZZLE)형태일 수도 있다.
제 2 챔버(200)에는 공정가스 공급부(300)에서 공급되는 공정가스(G1)에 의해 기판(S) 상에 박막형성이 진행되도록 기판(S)이 로딩되는 서셉터(500)가 구비된다.
서셉터(500)에는 다양한 크기의 기판(S1~S4))이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부(502)가 구비된다. 로딩부(502)는 서셉터 또는 베이스 플레이트(500)에 형성되는 로딩홈(504)과 로딩홈(504)을 기준으로 로딩홈(504)의 주위에 복수개의 단차(506)(508)(510)가 형성된다.
예를 들어, 로딩홈(504)에는 2인치의 웨이퍼(S1)가 로딩되고, 로딩홈(504)에 가장 근접하게 형성된 단차(506)에는 4인치 웨이퍼(S2), 그 다음 단차(508)에는 6인치 웨이퍼(S3) 그리고 마지막 단차(510)에는 8인치 웨이퍼(S4)가 로딩된다.
이러한 로딩홈(540)과 단차(506)(508)(510)에 다양한 크기의 기판(S1)(S2)(S3)(S4)이 로딩되어 증착공정을 실시할 수 있어 생산효율이 향상되는 것이다. 상술한 형태의 단차(506)(508)(510) 이외에 추가적인 단차를 더 형성할 경우 더 큰 크기 또는 작은 크기의 기판을 선택적으로 처리할 수 있게 된다.
만약 큰 크기의 웨이퍼(S4)를 로딩시켜 증착할 경우 제일 위쪽의 단차(510) 이외의 아래부분(504)(506)(508)에는 그라파이트(GRAPHITE) 재질의 서셉터(500)와 동일한 재질로 형성된 캡(514)을 위치시킨다. 나머지 부분(504)(506)(508)을 캡(514)으로 채우는 것은 히터(미도시) 등에 의해 가열할 경우 해당 웨이퍼(S4)에 열 전달이 전체적으로 균일하게 되도록 하기 위한 것이다. 또한, 서셉터(500)가 회전할 경우 웨이퍼(S4)의 중심부분이 쳐지는 것을 방지하기 위한 것이다.
그리고 제 2 챔버(200)에는 공정가스(G1) 및 비활성가스(G2)가 배출되는 가스 배출구(201)가 형성된다.
또한 제 2 챔버(200)에는 제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)의 결합에 의해 형성되는 반응실(800)의 내벽과 기판(S)이 로딩되는 서섭터(500) 사이에 설치되는 가이드 부재(610)가 구비된다.
가이드부재(610)는 외주벽(611), 곡면부(612), 내주벽(613) 및 배출구(615)를 포함한다.
가이드부재(610)는 석영으로 제작될 수 있다.
곡면부(612)는 서셉터(500)측으로 소정의 곡률을 가지도록 굴곡된 부분이다.
가이드 부재(610)에는 가스 배출구(201)와 연통되는 배출구(615)가 형성되어 가스(G1)(G2)가 배출된다. 가이드 부재(610)는 박막형성 과정에서 발생하는 파티클이 챔버(100)(200)에 부착되는 것을 방지하고, 공정가스(G1) 및 비활성가스(G2)의 흐름을 안내한다. 이러한 가이드 부재(610)는 일정 회수의 박막형성 공정 후에 교체된다.
제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)는 도시된 바와 같이 제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)를 상하로 분리되는 형태로 구성하거나 제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)를 힌지(미도시) 결합 형태가 되도록 할 수 있다. 이러한 제 1 챔버(100)와 제 2 챔버(200)의 분리는 유지 보수를 위한 것이다.
서셉터(500) 상부에는 기판(S)이 로딩되어 그 상부에 박막이 형성된다. 서셉터(500) 내측에는 히터(미도시)가 마련될 수 있다.
균일한 박막형성을 위하여 서셉터(500)의 하부에는 기판(S)을 회전시킬 수 있는 회전부재(501)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서는 기판(S)과 서셉터(500)가 일체로 회전하는 구성을 예시하였다.
100 : 제 1 챔버 200 : 제 2 챔버
300 : 공정가스 공급부 500 : 서셉터
514 : 캡 506, 508, 510 : 단차
610 : 가이드 부재

Claims (6)

  1. 공정이 수행되는 반응실과 상기 반응실로부터 외부로 가스를 배기하기 위한 가스 배출구를 구비하는 챔버;
    상기 반응실로 공정가스를 공급하는 공정 가스 공급부;
    상기 반응실 내부에 구비되어 기판이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부를 구비하는 서셉터; 및
    상기 복수개의 단차 중의 어느 하나에 상기 기판이 로딩될 경우 상기 기판이 로딩된 단차에 비해 아래에 위치하는 단차를 채워서 상기 공정이 균일하게 되도록 하는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 로딩부에 형성된 상기 복수개의 단차에는 상이한 크기의 기판이 로딩되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  3. 삭제
  4. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트에 구비되어 기판이 로딩되도록 복수개의 단차가 형성된 로딩부; 및
    상기 복수개의 단차 중의 어느 하나에 상기 기판이 로딩될 경우 상기 기판이 로딩된 단차에 비해 아래에 위치하는 단차를 채워서 공정이 균일하게 되도록 하는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 서셉터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 로딩부에 형성된 상기 복수개의 단차에는 상이한 크기의 기판이 로딩되는 것을 특징으로 하는 서셉터.
  6. 삭제
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