KR101232899B1 - Susceptor, apparatus and method for chemical vapor deposition thereof - 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.Chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a chamber having a reaction chamber in which a process is performed and a gas outlet for exhausting gas from the reaction chamber to the outside; A process gas supply unit supplying a process gas to the substrate; Including the susceptor provided in the reaction chamber having a loading portion formed with a plurality of steps so that the substrate is loaded bar according to the present invention of the configuration as described above can process various sizes of substrate to increase the production efficiency There is.
Description
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.
The present invention relates to a susceptor and a chemical vapor deposition apparatus having the same, and more particularly, to a susceptor and a chemical vapor deposition apparatus having the same by increasing the production efficiency by loading a substrate of various sizes.
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.Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) is a method of vaporizing Group III organic metals, for example, by pyrolyzing them at the substrate surface and reacting with Group V gases to form thin films. This method is used when manufacturing a semiconductor or the like because the film thickness and composition can be controlled and the productivity is excellent.
이러한 유기금속화학기상증착장치에는 기판이 로딩되어 공정을 진행하기 위한 서셉터가 구비된다. 서셉터에는 다수개의 기판을 로딩시킨 후 동시에 증착공정을 실시하여 생산성을 높이고 있다.The organometallic chemical vapor deposition apparatus is equipped with a susceptor for loading a substrate to proceed with the process. The susceptor is loaded with a plurality of substrates and then subjected to a deposition process to increase productivity.
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.
However, in the conventional organometallic chemical vapor deposition apparatus as described above, for example, a device manufactured in the form of a susceptor loaded with a 2-inch substrate, there is a problem that a deposition process cannot be performed by loading a substrate having a different size. have.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 기판을 로딩하여 공정을 진행할 수 있는 서셉터 및 이를 가지는 화학기상증착장치를 제공하는데 있다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a susceptor and a chemical vapor deposition apparatus having the same that can proceed with the process by loading a variety of substrates.
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 상기 기판이 로딩되는 로딩홀이 형성된 로딩디스크가 적층 형성되는 서셉터를 포함한다.Chemical vapor deposition apparatus according to the present invention for solving the above problems, the chamber having a reaction chamber in which a process is performed and a gas outlet for exhausting gas from the reaction chamber to the outside; A process gas supply unit supplying a process gas to the substrate; And a susceptor provided in the reaction chamber to stack a loading disc having a loading hole in which the substrate is loaded.
상기 로딩디스크는 상이한 직경의 로딩홀이 형성된 복수개의 로딩디스크 중 작은 직경이 형성된 상기 로딩디스크부터 순차적으로 적층되고, 작은 직경이 형성된 상기 로딩디스크의 상기 로딩홀을 채우기 위한 캡이 구비되며, 각각의 상기 로딩디스크의 상부에는 정렬을 위해 돌출 형성된 정렬돌기가 형성되고, 각각의 상기 로딩디스크의 하부에는 상기 정렬돌기가 삽입되는 정렬홈이 형성된다.The loading disc is sequentially stacked from the loading disc having a smaller diameter among the plurality of loading discs having different diameter loading holes, and provided with a cap for filling the loading hole of the loading disc having a small diameter. The upper part of the loading disk is formed with an alignment protrusion protruding for alignment, the lower portion of each of the loading disk is formed with an alignment groove into which the alignment protrusion is inserted.
한편 본 발명에 따른 서셉터는 기판이 안착되는 베이스 플레이트; 상기 기판이 내측에 위치하도록 로딩홀이 형성된 로딩디스크가 적층된다.Meanwhile, the susceptor according to the present invention includes a base plate on which the substrate is seated; Loading discs having a loading hole are stacked such that the substrate is located inside.
상기 로딩디스크는 상이한 직경의 로딩홀이 형성된 복수개의 로딩디스크 중 작은 직경이 형성된 상기 로딩디스크부터 순차적으로 적층되고, 작은 직경이 형성된 상기 로딩디스크의 상기 로딩홀을 채우기 위한 캡이 구비되며, 각각의 상기 로딩디스크의 상부에는 정렬을 위해 돌출 형성된 정렬돌기가 형성되고, 각각의 상기 로딩디스크의 하부에는 상기 정렬돌기가 삽입되는 정렬홈이 형성된다.
The loading disc is sequentially stacked from the loading disc having a smaller diameter among the plurality of loading discs having different diameter loading holes, and provided with a cap for filling the loading hole of the loading disc having a small diameter. The upper part of the loading disk is formed with an alignment protrusion protruding for alignment, the lower portion of each of the loading disk is formed with an alignment groove into which the alignment protrusion is inserted.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다양크기의 기판을 처리할 수 있어 생산효율이 증가되는 효과가 있다.
According to the present invention of the configuration as described above can process the substrate of various sizes has the effect of increasing the production efficiency.
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 서셉터의 사용상태도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, showing the flow of gas.
2 is a perspective view of a susceptor provided in a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the susceptor provided in the chemical vapor deposition apparatus according to the embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a substrate loaded on the susceptor provided in the chemical vapor deposition apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a state diagram used in the susceptor provided in the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which elements denoted by the same reference numerals mean the same elements.
본 실시예는 일반적인 유기금속화학기상증착(MOCVD)장치 등을 비롯하여 기타 다양한 화학기상증착장치에 적용가능하다. This embodiment is applicable to a variety of other chemical vapor deposition apparatus, including a general organic metal chemical vapor deposition (MOCVD) apparatus.
그리고 본 발명에 따른 서셉터는 화학기상증착장치에 포함되는 구성이므로 별도의 설명은 생략한다.And since the susceptor according to the present invention is a configuration included in the chemical vapor deposition apparatus, a separate description is omitted.
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.As shown in Figure 1 to 5, the susceptor and the chamber of the chemical vapor deposition apparatus having the same according to an embodiment of the present invention is the
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.The
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.
The process
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.The
서셉터(500)는 베이스 플레이트(502)와 베이스 플레이트(502)에 적층되는 복수개의 로딩디스크(504)(506)가 구비된다. 로딩디스크(504)(506)를 본 실시예에서는 2개를 적층하는 형태로 설명하고 있으나, 필요에 따라서 더 큰 크기의 로딩홀이 형성된 로딩디스크를 적층하여 사용할 수 도 있다.The
각각의 로딩디스크(504)(506)에는 다른 크기의 기판(S1)(S2)이 위치하기 위한 상이한 직경의 로딩홀(504a)(506a)이 형성된다. 이러한 상이한 크기의 로딩홀(504a)(506a)이 형성된 로딩디스크(504)(506)는 직경이 작은 로딩디스크(504)부터 순차적으로 적층된다.Each of the
예를 들어, 2인치 웨이퍼(S1)에 증착공정을 실시하고자 할 경우 베이스(502)의 제일 상부에는 2인치 웨이퍼(S1)가 위치할 수 있는 로딩홀(504a)이 형성된 로딩디스크(504)를 적층한다.For example, when the deposition process is to be performed on the 2-inch wafer S1, a
그리고 4인치 웨이퍼(S2)에 증착공정을 실시하고자 할 경우에는 2인치 웨이퍼(S1)를 위한 로딩디스크(504)의 상부에 4인치 웨이퍼(S2)가 위치하도록 좀 더 큰 크기의 로딩홀(506a)이 형성된 다른 로딩디스크(506)를 적층한다.When the deposition process is to be performed on the 4 inch wafer S2, a
이에 따라 4인치 웨이퍼(S2)에 대한 증착공정이 가능하게 된다. 이와 같이, 작은 직경의 로딩홀(504a)이 형성된 로딩디스크(504)가 아랫부분에 위치할 경우 작은 직경의 로딩홀(504a)에는 그라파이트(GRAPHITE) 재질의 서셉터(500)와 동일한 재질로 형성된 캡(514)을 위치시킨다.Accordingly, the deposition process for the 4 inch wafer S2 is possible. As such, when the
각각의 로딩디스크(504)(506)의 상부에는 상부에 적층되는 로딩디스크(506)를 정렬하기 위한 정렬돌기(502a)가 형성된다. 그리고 각각의 로딩디스크(504)(506)의 하부에는 하부에 적층된 로딩디스크(504)의 정렬돌기(502a)가 삽입되는 정렬홈(502b)이 형성된다.On top of each of the
작은 직경의 로딩홀(504a)을 캡(514)으로 채우는 것은 히터(미도시) 등에 의해 가열할 경우 해당 웨이퍼(S2)에 열전달이 전체적으로 균일하게 되도록 하기 위한 것이다. 또한, 서셉터(500)가 회전할 경우 웨이퍼(S2)의 중심부분이 쳐지는 것을 방지하기 위한 것이다.The filling of the small
이러한 로딩홀(504a)(506a)이 형성된 로딩디스크(504)(506)를 적층시켜 다양한 크기의 기판(S1)(S2)에 증착공정을 실시할 수 있어 생산효율이 향상되는 것이다.
By stacking the
그리고 제 2 챔버(200)에는 공정가스(G1) 및 비활성가스(G2)가 배출되는 가스 배출구(201)가 형성된다.In addition, a
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.In addition, the
가이드부재(610)는 외주벽(611), 곡면부(612), 내주벽(613) 및 배출구(615)를 포함한다. The
가이드부재(610)는 석영으로 제작될 수 있다.The
곡면부(612)는 서셉터(500)측으로 소정의 곡률을 가지도록 굴곡된 부분이다.The
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.The
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.As illustrated, the
서셉터(500) 상부에는 기판(S)이 로딩되어 그 상부에 박막이 형성된다. 서셉터(500) 내측에는 히터(미도시)가 마련될 수 있다.The substrate S is loaded on the
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.
In order to form a uniform thin film, a lower portion of the
100 : 제 1 챔버 200 : 제 2 챔버
300 : 공정가스 공급부 500 : 서셉터
514 : 캡 504, 506 : 로딩디스크
610 : 가이드 부재100: first chamber 200: second chamber
300: process gas supply unit 500: susceptor
514:
610: guide member
Claims (10)
상기 반응실로 공정가스를 공급하는 공정 가스 공급부;
상기 반응실 내부에 구비되어 기판이 로딩되는 로딩홀이 형성된 로딩디스크가 복수개로 적층 형성되는 서셉터; 및
적층 형성된 상기 로딩디스크 중 어느 하나의 로딩홀에 상기 기판이 로딩되는 경우에 상기 기판의 하부에 위치하는 로딩홀을 채우도록 마련되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
A chamber including a reaction chamber in which a process is performed and a gas outlet for exhausting gas from the reaction chamber to the outside;
A process gas supply unit supplying a process gas to the reaction chamber;
A susceptor provided in the reaction chamber in which a plurality of loading disks having a loading hole for loading a substrate are formed in a stack; And
And a cap provided to fill a loading hole positioned below the substrate when the substrate is loaded into any one of the stacked loading disks.
The chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the loading discs are sequentially stacked from the loading discs having a smaller diameter among a plurality of loading discs having different diameter loading holes.
The chemical vapor phase of claim 1, wherein an alignment protrusion protruding for alignment is formed at an upper portion of each of the loading discs, and an alignment groove in which the alignment protrusion is inserted is formed at a lower portion of each loading disc. Vapor deposition apparatus.
상기 베이스 플레이트의 상부에 복수개로 적층되어 기판이 내측에 위치하도록 로딩홀이 형성된 로딩디스크; 및
적층된 상기 로딩디스크 중 어느 하나의 로딩홀에 상기 기판이 로딩되는 경우에 상기 기판의 하부에 위치하는 로딩홀을 채우도록 마련되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 서셉터.
Base plate;
A loading disk in which a plurality of loading disks are stacked on the base plate and formed with a loading hole so that the substrate is located inside; And
And a cap provided to fill a loading hole positioned below the substrate when the substrate is loaded in any one of the stacked loading disks.
The susceptor according to claim 4, wherein the loading discs are sequentially stacked from the loading discs having a smaller diameter among a plurality of loading discs having different diameter loading holes.
The susceptor according to claim 4, wherein an alignment protrusion protruding for alignment is formed at an upper portion of each of the loading discs, and an alignment groove in which the alignment protrusion is inserted is formed at a lower portion of each loading disc. .
상기 서셉터의 상부면에 로딩홀이 형성된 로딩디스크를 적층하는 단계;
상기 로딩디스크의 상부면에 상기 로딩홀의 직경에 비해 넓은 직경의 로딩홀이 형성된 다른 로딩디스크를 적층하는 단계;
상기 다른 로딩디스크의 로딩홀에 상기 기판이 로딩되는 경우에 상기 로딩디스크의 로딩홀의 내부에 캡을 위치시키는 단계; 및
상기 챔버의 내부로 상기 공정가스를 공급하여 상기 기판의 상면에 박막을 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착방법.
Preparing a chemical vapor deposition apparatus including a chamber to which a process gas is supplied and a susceptor positioned inside the chamber to seat a substrate;
Stacking a loading disk having a loading hole formed on an upper surface of the susceptor;
Stacking another loading disc having a wider diameter loading hole than that of the loading hole on an upper surface of the loading disc;
Placing a cap in the loading hole of the loading disc when the substrate is loaded in the loading hole of the other loading disc; And
And depositing a thin film on the upper surface of the substrate by supplying the process gas into the chamber.
상기 로딩홀의 직경은 2인치로 형성되고, 상기 넓은 직경의 로딩홀의 직경은 4인치로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착방법.
The method of claim 7, wherein
The diameter of the loading hole is formed in 2 inches, the diameter of the wide diameter loading hole is a chemical vapor deposition method, characterized in that formed in 4 inches.
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KR1020100127086A KR101232899B1 (en) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Susceptor, apparatus and method for chemical vapor deposition thereof |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010042417A (en) * | 1998-04-01 | 2001-05-25 | 조셉 제이. 스위니 | Multi-ledge substrate support for a thermal processing chamber |
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2010
- 2010-12-13 KR KR1020100127086A patent/KR101232899B1/en not_active IP Right Cessation
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KR20010042417A (en) * | 1998-04-01 | 2001-05-25 | 조셉 제이. 스위니 | Multi-ledge substrate support for a thermal processing chamber |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |