KR101350779B1 - Gas Supplying Unit and Batch Type Apparatus for Forming Epitaxial Layer Having the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스공급장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하는 가스공급장치로서, 상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 외부에 위치하고, 상기 일단으로부터 공급되는 상기 할로겐 함유 가스의 흐름을 상기 금속 소스가 위치하는 방향으로 변경하기 위한 플로우 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치를 제공한다.The present invention relates to a gas supply device. According to one embodiment of the invention, there is provided a space for the reaction between the metal source and the halogen-containing gas, the reactor for producing a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor, wherein one end of the halogen-containing gas supply pipe is located outside of a metal source existing in the reactor and is supplied from the one end. It further comprises a flow change unit for changing the flow of the halogen-containing gas in the direction in which the metal source is located.

Description

가스공급장치와 이를 포함한 배치식 에피택셜층 형성장치{Gas Supplying Unit and Batch Type Apparatus for Forming Epitaxial Layer Having the Same}Gas Supplying Unit and Batch Type Apparatus for Forming Epitaxial Layer Having the Same}

본 발명은 가스공급장치와 이를 포함한 에피택셜층 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus and an epitaxial layer forming apparatus including the same.

발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자로서, 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 널리 이용되어 왔다. 특히, 백열등, 형광등 등의 재래식 조명과 달리 전기 에너지를 빛 에너지로 전환하는 효율이 높아 최고 90%까지 에너지를 절감할 수 있다는 사실이 알려지면서, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 소자로서 널리 각광받고 있다.Description of the Related Art [0002] Light emitting diodes (LEDs) are semiconductor light emitting devices that convert current into light and have been widely used as light sources for display images of electronic devices including information communication equipment. In particular, unlike conventional lighting such as incandescent lamps and fluorescent lamps, it has been known that energy efficiency can be reduced up to 90% by converting electric energy into light energy. Thus, it is widely known that the device can replace fluorescent lamps or incandescent lamps .

이러한 LED 소자의 제조공정은 크게 에피 공정, 칩 공정, 패키지 공정으로 분류될 수 있다. 에피 공정은 기판 상에 화합물 반도체를 에피택셜 성장(epitaxial growth)시키는 공정을 말하고, 칩 공정은 에피택셜 성장된 기판의 각 부분에 전극을 형성하여 에피 칩을 제조하는 공정을 말하며, 패키지 공정은 이렇게 제조된 에피 칩에 리드(Lead)를 연결하고 빛이 최대한 외부로 방출되도록 패키징하는 공정을 말한다.The manufacturing process of such an LED element can roughly be divided into an epi process, a chip process, and a package process. The epitaxial process refers to a process for epitaxially growing a compound semiconductor on a substrate, and the chip process refers to a process for producing an epitaxial chip by forming an electrode on each portion of a substrate on which epitaxial growth is performed. Refers to a process of connecting a lead to a manufactured epi chip and packaging the LED so that light is emitted to the outside as much as possible.

이러한 공정 중에서도 에피 공정은 LED 소자의 발광 효율을 결정하는 가장 핵심적인 공정이라 할 수 있다. 이는 기판 상에 화합물 반도체가 에피택셜 성장되지 않는 경우, 결정 내부에 결함이 발생하고 이러한 결함은 비발광 센터(nonradiative center)로 작용하여, LED 소자의 발광 효율을 저하시키기 때문이다.Among these processes, the epi process is the most critical process for determining the luminous efficiency of an LED device. This is because, when the compound semiconductor is not epitaxially grown on the substrate, defects are generated in the crystal and such defects act as a nonradiative center to lower the luminous efficiency of the LED device.

이러한 에피 공정, 즉 기판 상에 에피택셜층을 형성시키는 공정에는 LPE(Liquid Phase Epitaxy), VPE(Vapor Phase Epitaxy), MBE(Molecular Beam Epitaxy), CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법 등이 사용되고 있는데, 이 중에서도 특히 유기금속 화학기상 증착법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD) 또는 하이드라이드 기상 에피택시법(Hydride Vapor Phase Epitaxy; HVPE)이 주로 사용되고 있다.Liquid phase epitaxy (LPE), vapor phase epitaxy (VPE), molecular beam epitaxy (MBE), chemical vapor deposition (CVD), or the like are used for the epitaxial process, that is, a process for forming an epitaxial layer on a substrate. Among them, Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) or Hydride Vapor Phase Epitaxy (HVPE) is mainly used.

이러한 공정을 위해서는 기판 상에서 에피택셜층을 형성하는 반응을 위해서 기판 상에 반응 가스를 공급하기 위한 가스공급장치가 사용되는데, 반응 가스 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 필수적이다. 이를 위해서는, 반응 가스를 생성하기 위한 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응이 안정적으로 이루어져야 하는데, 한국공개특허공보 제2011-98443호의 종래 기술 등에서 볼 수 있듯이, 종래의 가스공급장치 내에서는 안정적인 반응을 유지하는데 어려움이 있었다.For this process, a gas supply device for supplying a reaction gas on the substrate is used for the reaction of forming an epitaxial layer on the substrate, and it is essential to smoothly supply the reaction gas. To this end, the reaction between the metal source and the halogen-containing gas to generate the reaction gas should be made stable, as shown in the prior art of the 2011-98443, etc., maintaining a stable reaction in the conventional gas supply device There was a difficulty.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반응 가스 공급이 원활한 가스공급장치 및 이를 포함한 배치식 에피택셜층 형성장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas supply device with a smooth supply of reaction gas and a batch epitaxial layer forming apparatus including the same.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하는 가스공급장치로서, 상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 외부에 위치하고, 상기 일단으로부터 공급되는 상기 할로겐 함유 가스의 흐름을 상기 금속 소스가 위치하는 방향으로 변경하기 위한 플로우 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치를 제공한다.According to one embodiment of the invention, there is provided a space for the reaction between the metal source and the halogen-containing gas, the reactor for producing a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor, wherein one end of the halogen-containing gas supply pipe is located outside of a metal source existing in the reactor and is supplied from the one end. It further comprises a flow change unit for changing the flow of the halogen-containing gas in the direction in which the metal source is located.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하는 가스공급장치로서, 상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 내부에 위치하여, 상기 할로겐 함유 가스가 상기 금속 소스 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치를 제공한다.Further, according to another embodiment of the present invention, there is provided a space for the reaction between the metal source and the halogen-containing gas, the reactor for producing a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor, wherein one end of the halogen-containing gas supply pipe is located inside a metal source existing in the reactor. Provided is a gas supply device which is supplied into the metal source.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배치식 애피택셜층 형성장치로서, 상기 애피텔셜층이 형성되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내측에 배치되고 복수개의 기판이 안착되는 기판 지지부; 상기 챔버 내부에 금속 할로겐 가스와 질화 가스를 분사하기 위한 가스 분사부; 및 상기 가스 분사부에 금속 할로겐 가스를 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하고, 상기 가스 공급부는 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하며, 상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 외부에 위치하고, 상기 일단으로부터 공급되는 상기 할로겐 함유 가스의 흐름을 상기 금속 소스가 위치하는 방향으로 변경하기 위한 플로우 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치를 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a batch epitaxial layer forming apparatus, comprising: a chamber providing a space in which the epitaxial layer is formed; A substrate support part disposed inside the chamber and on which a plurality of substrates are seated; A gas injector for injecting metal halide gas and nitride gas into the chamber; And a gas supply unit for supplying a metal halogen gas to the gas ejection unit, the gas supply unit providing a space for the reaction between the metal source and the halogen-containing gas and generating a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor, wherein one end of the halogen-containing gas supply pipe is located outside of a metal source existing in the reactor, and the halogen-containing gas supply pipe is supplied from the one end. It provides a batch epitaxial layer forming apparatus further comprises a flow change for changing the flow in the direction in which the metal source is located.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배치식 애피택셜층 형성장치로서, 상기 애피텔셜층이 형성되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내측에 배치되고 복수개의 기판이 안착되는 기판 지지부; 상기 챔버 내부에 금속 할로겐 가스와 질화 가스를 분사하기 위한 가스 분사부; 및 상기 가스 분사부에 금속 할로겐 가스를 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하고, 상기 가스 공급부는 금속 소스와 할로겐 함유 가스가 반응하여 금속 할로겐 가스가 생성되도록 하는 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하며, 상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 내부에 위치하여 상기 할로겐 함유 가스가 상기 금속 소스 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치를 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a batch epitaxial layer forming apparatus, comprising: a chamber providing a space in which the epitaxial layer is formed; A substrate support part disposed inside the chamber and on which a plurality of substrates are seated; A gas injector for injecting metal halide gas and nitride gas into the chamber; And a gas supply unit for supplying a metal halogen gas to the gas ejection unit, wherein the gas supply unit reacts with the metal source and the halogen-containing gas to generate metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor, wherein one end of the halogen-containing gas supply pipe is located inside a metal source existing in the reactor so that the halogen-containing gas is introduced into the metal source. Provided is a batch epitaxial layer forming apparatus characterized by being supplied.

본 발명에 따르면, 반응 가스 공급이 원활한 가스공급장치 및 이를 포함한 배치식 에피택셜층 형성장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a gas supply device with a smooth supply of reaction gas and a batch epitaxial layer forming device including the same.

또한, 본 발명에 따르면, 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응이 효율적으로 이루어질 수 있는 가스공급장치 및 이를 포함한 배치식 에피택셜층 형성장치가 제공된다.In addition, according to the present invention, there is provided a gas supply device capable of efficiently reacting between a metal source and a halogen-containing gas, and a batch epitaxial layer forming apparatus including the same.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급부의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a batch type epitaxial layer forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a gas supply unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the configuration of a gas supply unit according to another embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현 될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일 또는 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a batch type epitaxial layer forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 배치식 에피택셜층 형성장치(100)에 로딩되는 기판(10)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼, 스테인레스 스틸, 사파이어 등 다양한 재질의 기판(10)이 로딩될 수 있다. 이하에서는 발광 다이오드 분야에서 사용되는 원형의 사파이어 기판을 상정하여 설명한다.First, the material of the substrate 10 to be loaded into the batch type epitaxial layer forming apparatus 100 is not particularly limited, and a substrate 10 of various materials such as glass, plastic, polymer, silicon wafer, stainless steel, sapphire, . Hereinafter, a circular sapphire substrate used in the light emitting diode field will be described on the assumption.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 챔버(110)를 포함하여 구성될 수 있다. 챔버(110)는 공정이 수행되는 동안 실질적으로 내부 공간이 밀폐되도록 구성되어 복수개의 기판(10) 상에 에피택셜층이 형성되기 위한 공간을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 챔버(110)는 최적의 공정 조건을 유지하도록 구성되며, 형태는 사각형 또는 원형의 형태로 제조될 수 있다. 챔버(110)의 재질은 석영(quartz) 유리로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to include a chamber 110. The chamber 110 may function to provide a space for forming an epitaxial layer on the plurality of substrates 10 so that the inner space is substantially enclosed while the process is performed. The chamber 110 is configured to maintain optimal process conditions, and the shape may be manufactured in a square or circular shape. The material of the chamber 110 is preferably made of quartz glass, but is not necessarily limited thereto.

일반적으로 기판(10) 상에 에피택셜층을 형성하기 위한 공정은 증착 물질을 챔버(110) 내부로 공급하고 챔버(110) 내부를 약 800℃에서 1,200℃의 온도까지 가열함으로써 이루어진다. 이렇게 공급된 증착 물질은 기판(10)으로 공급되어 에피택셜층의 형성에 관여하게 된다.In general, a process for forming an epitaxial layer on the substrate 10 is performed by supplying a deposition material into the chamber 110 and heating the interior of the chamber 110 to a temperature of about 800 ° C to 1,200 ° C. The deposition material thus supplied is supplied to the substrate 10 to participate in the formation of the epitaxial layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 히터(미도시함)를 포함하여 구성될 수 있다. 히터는 챔버(110)의 외부에 설치되어 복수개의 기판(10)에 에피택셜 공정에서 필요한 열을 인가하는 기능을 수행할 수 있다. 기판(10) 상에서 원활한 에피택셜 성장이 이루어지기 위하여 히터는 기판(10)을 약 1,200℃ 이상의 온도까지 가열할 수 있다. 기판(10)을 가열하기 위하여 할로겐 램프를 이용한 가열 방식 또는 유도 가열 방식을 이용할 수도 있으나 바람직하게는 저항 가열 방식을 이용할 수 있다. 저항 가열(resistance heating) 방식이란 전기저항을 이용하여 가열하는 방식으로서, 금속저항 또는 탄화규소와 같은 비금속저항에 전류를 흘려서 열을 발생시키는 방식을 일컫는다.The batch type epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to include a heater (not shown). The heater may be installed outside the chamber 110 to apply heat to the plurality of substrates 10 in an epitaxial process. In order to achieve smooth epitaxial growth on the substrate 10, the heater may heat the substrate 10 to a temperature of about 1,200 ° C. or more. In order to heat the substrate 10, a heating method using a halogen lamp or an induction heating method may be used, but a resistance heating method can be used. The resistance heating method is a method of heating using electric resistance, and refers to a method of generating heat by flowing current to a metal resistance or a non-metal resistance such as silicon carbide.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 기판 지지부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판 지지부(130)는 복수개의 기판 지지판(131)으로 구성되고, 기판 지지판(131)은 층으로 배열 설치되는 것이 바람직하다. 이처럼 기판 지지부(130)가 복수개의 기판 지지판(131)으로 구성되는 경우 복수개의 기판 지지판(131)은 간격 유지 부재(135)에 의하여 서로 일정한 간격을 갖도록 배열되어 고정될 수 있다. 기판 지지판(131)의 개수는 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 기판 지지판(131) 및 간격 유지 부재(135)는 석영 유리로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a substrate support 130. The substrate support 130 is composed of a plurality of substrate support plates 131, and the substrate support plates 131 are preferably arranged in layers. When the substrate supporting unit 130 includes a plurality of substrate supporting plates 131, the plurality of substrate supporting plates 131 may be arranged to be spaced apart from each other by the gap maintaining members 135. The number of the substrate support plates 131 may be variously changed according to the purpose in which the present invention is used. The substrate support plate 131 and the gap maintaining member 135 are preferably made of quartz glass, but are not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 가스 분사부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 가스 분사부(140)는 챔버(110) 내부로 에피택셜층 형성을 위해 필요한 공정 가스를 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 가스 분사부(140)는 석영(quartz)으로 형성될 수 있다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a gas injector 140. The gas injector 140 may perform a function of supplying a process gas necessary for forming an epitaxial layer into the chamber 110. The gas injection unit 140 may be formed of quartz.

종래의 배치식 에피택셜층 형성장치에서 가스 분사부는 챔버(110)의 하부 또는 일측면에서 공정 가스를 분사하기 때문에, 가스 분사부와 가까이 위치된 기판(10)과 멀리 위치된 기판(10) 사이에는 공급되는 공정 가스의 양의 차이가 발생할 수 밖에 없었다. 이러한 차이는 결과적으로 에피택셜층 두께 등의 차이를 야기하게 되므로 복수개의 기판(10) 상에 동일한 품질 및 규격을 가지는 에피택셜층을 형성하지 못하게 되는 원인이 되었다.In the conventional batch epitaxial layer forming apparatus, since the gas injector injects the process gas from the bottom or one side of the chamber 110, the gas injector may be disposed between the substrate 10 positioned near the gas injector and the substrate 10 positioned far away. Inevitably, there was a difference in the amount of process gas supplied. This difference results in a difference in the thickness of the epitaxial layer or the like, which is why the epitaxial layer having the same quality and size can not be formed on the plurality of substrates 10.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 가스 분사부(140)가 기판 지지판(131)의 중앙을 관통하도록 배치되는 것을 구성상의 특징으로 한다. 다시 말하면, 가스 분사부(140)가 기판 지지판(131)의 중앙에 형성된 중앙 관통홀을 관통하여 기판 지지판(131)의 중심부에서 기판 지지판(131)에 의하여 지지되고 있는 복수개의 기판(10)을 향하여 공정 가스를 공급하는 것을 구성상의 특징으로 한다. 이러한 구성을 채용함으로써 본 발명에서는 복수개의 기판(10) 상에 균일하게 공정 가스를 공급할 수 있게 되기 때문에 복수개의 기판(10) 상에 동일한 품질 및 규격을 가지는 에피택셜층을 형성할 수 있게 된다.In order to solve this problem, the present invention is characterized in that the gas injection unit 140 is disposed so as to pass through the center of the substrate support plate 131. In other words, the plurality of substrates 10 supported by the substrate support plate 131 at the center of the substrate support plate 131 pass through the central through hole formed in the center of the substrate support plate 131. The supply of the process gas is characterized by the configuration. By adopting such a configuration, in the present invention, since the process gas can be uniformly supplied onto the plurality of substrates 10, an epitaxial layer having the same quality and standard can be formed on the plurality of substrates 10. [

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 배플부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 배플부(150)는 기판 지지부(130)의 하부에 위치하여, 챔버(110) 내에서 발생한 열이 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있으며, 특히 하부 지지대(160)를 통해 열이 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.The batch type epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to include the baffle portion 150. [ The baffle portion 150 may be positioned below the substrate support 130 to block the heat generated in the chamber 110 from leaking to the outside, and in particular, the baffle portion 150 may flow out to the outside through the lower support 160. You can block.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 하부 지지대(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 하부 지지대(160)는 챔버(110) 하부에 설치되어 에피택셜 공정이 이루어지는 동안 기판 지지부(130)와 배플부(150)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 하부 지지대(160)의 중앙에는 가스 분사부(140)가 관통하도록 하기 위한 중앙 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 하부 지지대(160) 상의 서로 마주보는 양측에는 공정 가스를 외부로 배기하기 위한 배기구(미도시)가 형성될 수 있다. 하부지지대(160)의 한쪽에는 써모커플(180)이 삽입될 수 있다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be configured to include a lower support member 160. The lower support 160 may be installed under the chamber 110 to support the substrate support 130 and the baffle 150 during the epitaxial process. A central through hole (not shown) may be formed at the center of the lower support 160 to allow the gas injection unit 140 to pass therethrough. On both sides of the lower support 160 facing each other, an exhaust port (not shown) for exhausting the process gas to the outside may be formed. A thermocouple 180 may be inserted into one of the lower supports 160.

하부 지지대(160)의 아래에는 회전부(120)가 위치하도록 구성될 수 있다. 회전부(120)는 기판 지지부(130) 및/또는 가스 분사부(140)의 회전이 가능하도록 할 수 있다. 회전부(120)가 기판 지지부(130) 및/또는 가스 분사부(140)를 회전시키는 것에 의해, 공정 가스가 기판 지지판(131) 상에 위치하는 기판(10)에 균일하게 공급되도록 할 수 있다.The rotating part 120 may be positioned below the lower support 160. The rotating unit 120 may enable the substrate support 130 and / or the gas injector 140 to rotate. By rotating the substrate supporter 130 and / or the gas injector 140, the rotary part 120 may uniformly supply the process gas to the substrate 10 positioned on the substrate support plate 131.

하부 지지대(160)의 아래의 일측에는 회전 동력 공급 수단(170)이 위치하도록 구성될 수 있다. 회전 동력 공급 수단(170)은 모터일 수 있으며, 회전 동력 공급 수단(170)은 벨트와 같은 동력 전달 수단을 통하여 회전부(120)와 연결되어 회전부(120)를 회전시킬 수 있다.One side of the lower support 160 below the rotational power supply means 170 may be configured to be located. The rotary power supply means 170 may be a motor and the rotary power supply means 170 may be connected to the rotary portion 120 through a power transmission means such as a belt to rotate the rotary portion 120.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 써모커플(180)을 포함하여 구성될 수 있다. 써모커플(180)은 온도 제어부(미도시)에 연결되고 챔버(110) 내부의 온도를 측정하여 기판(10)의 온도를 제어할 수 있다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a thermocouple 180. The thermocouple 180 may be connected to a temperature controller (not shown) and measure the temperature inside the chamber 110 to control the temperature of the substrate 10.

본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 에피택셜층 형성장치(100)는 가스 공급부(190)를 포함하여 구성될 수 있다. 가스 공급부(190)는 챔버(110) 내에서 기판(10) 상에서 에피택셜 공정을 위한 반응이 일어나도록 하는 반응 가스를 생성하고, 생성된 반응 가스가 가스 분사부(140)로 공급되도록 할 수 있다. 가스 공급부(190)의 구체적인 구성에 관하여는 후술한다.The batch epitaxial layer forming apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a gas supply unit 190. The gas supply unit 190 may generate a reaction gas that causes a reaction for an epitaxial process to occur on the substrate 10 in the chamber 110, and allow the generated reaction gas to be supplied to the gas injection unit 140. . The specific structure of the gas supply part 190 is mentioned later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급부(190)의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the gas supply unit 190 according to an embodiment of the present invention.

가스 공급부(190)는 금속 소스(196)와 할로겐 함유 가스 간을 반응시켜서 금속 할로겐 가스를 생성하는 반응기(191), 금속 소스(196)를 반응기(191)에 주입하는 금속 소스 주입구(192), 금속 소스(196)와 반응할 할로겐 함유 가스를 반응기(191)에 주입하는 할로겐 함유 가스 공급관(193), 반응기(191) 내로 유입된 할로겐 함유 가스의 플로우(flow)를 변경하여 반응기(191) 내에서의 금속 소스(196)와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 보조하는 플로우 변경부(194), 금속 소스(196)와 할로겐 함유 가스 간의 반응 온도를 유지하기 위한 히터(195)를 포함할 수 있다.The gas supply unit 190 may include a reactor 191 for reacting between the metal source 196 and a halogen-containing gas to generate a metal halogen gas, a metal source inlet 192 for injecting the metal source 196 into the reactor 191, Halogen-containing gas supply pipe 193 for injecting a halogen-containing gas to be reacted with the metal source 196 into the reactor 191, the flow of the halogen-containing gas introduced into the reactor 191 in the reactor 191 And a flow changer 194 that assists the reaction between the metal source 196 and the halogen containing gas in FIG. 2, and a heater 195 for maintaining the reaction temperature between the metal source 196 and the halogen containing gas.

반응기(191)는 용기 형상일 수 있다. 반응기(191)는 그 내부에 금속 소스(196)와 할로겐 함유 가스를 받아들여서 이들 간의 반응을 통해 금속 할로겐 가스를 생성할 수 있다. 반응기(191) 내부에 금속 소스(196)를 계속 공급하기 위하여 금속 소스 주입구(192)가 반응기(191)의 일측에 형성될 수 있다. 따라서, 반응기(191) 내부에서 할로겐 함유 가스와의 반응에 의하여 금속 소스(196)가 금속 할로겐 가스로 변경되어 금속 소스(196)의 양이 줄어들더라도 금속 소스 주입구(192)를 통해 금속 소스(196)를 보충할 수 있다. 그리고, 금속 소스 주입구(192)를 통해 주입되는 금속 소스(196)는 갈륨(Ga) 소스일 수 있으며, 금속 소스(196)는 고체 상태 또는 분말 상태로 반응기(191) 내부에 주입될 수 있다. 주입된 금속 소스는 히터(195)의 가열에 의하여 용융되어, 할로겐 함유 가스와 반응할 수 있다.The reactor 191 may be vessel shaped. The reactor 191 may receive the metal source 196 and the halogen-containing gas therein to generate metal halogen gas through a reaction therebetween. In order to continuously supply the metal source 196 into the reactor 191, a metal source inlet 192 may be formed at one side of the reactor 191. Therefore, even though the metal source 196 is changed to the metal halogen gas by the reaction with the halogen-containing gas in the reactor 191 to reduce the amount of the metal source 196, the metal source 196 through the metal source inlet 192 ) Can be supplemented. The metal source 196 injected through the metal source injection hole 192 may be a gallium (Ga) source, and the metal source 196 may be injected into the reactor 191 in a solid state or a powder state. The injected metal source may be melted by heating of the heater 195 to react with the halogen containing gas.

반응기(191)의 하부로부터 반응기(191) 내부에 할로겐 함유 가스를 공급할 수 있도록 할로겐 함유 가스 공급관(193)이 반응기(191)의 하부면 및 금속 소스(196)의 내부를 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 할로겐 함유 가스 공급관(193)의 구성은 도 2에 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적에 따라 다양한 형상으로 변경이 가능할 것이다. 본 실시예와 같이, 할로겐 함유 가스 공급관(193)이 금속 소스(196)의 내부를 관통하여 금속 소스(196)의 외부에서 할로겐 함유 가스를 공급하는 방식은, 금속 소스(196)의 표면이 안정적인 상태를 유지하고 있으면서, 금속 소스(196)의 표면에 존재하는 금속과 할로겐 함유 가스 사이에서 반응이 일어날 수 있다. 따라서, 금속 소스(196)의 금속이 불규칙하게 용기 내부에서 튀거나 하지 않으면서 금속과 할로겐 함유 가스 사이의 반응이 안정적으로 이루어질 수 있다. 할로겐 함유 가스는 HCl 가스일 수 있으며, 이와 더불어 N2 가스 및 H2 가스가 함께 주입될 수 있다. 할로겐 함유 가스 공급관(193)의 일단은 반응기(191) 내부에 담긴 금속 소스의 외부에 위치하여 할로겐 함유 가스 공급관(193)의 일단에서 반응기(191) 내부로 공급되는 할로겐 함유 가스가 금속 소스(196)의 외부로 배출되도록 할 수 있다. 다만, 이 경우에는 할로겐 함유 가스가 금속 소스(196)와 충분히 접촉되지 않아서 반응이 잘 일어나지 않을 우려가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 할로겐 함유 가스 공급관(193)으로부터 배출되는 할로겐 함유 가스의 플로우를 변경하기 위한 플로우 변경부(194)가 할로겐 함유 가스 공급관(193)의 일단의 근방에 형성된다. The halogen-containing gas supply pipe 193 may be formed to penetrate the lower surface of the reactor 191 and the inside of the metal source 196 to supply a halogen-containing gas into the reactor 191 from the bottom of the reactor 191. Can be. However, the configuration of the halogen-containing gas supply pipe 193 is not limited to that shown in FIG. 2, and may be changed in various shapes according to the purpose of the present invention. As in the present embodiment, the halogen-containing gas supply pipe 193 penetrates the inside of the metal source 196 to supply the halogen-containing gas from the outside of the metal source 196, so that the surface of the metal source 196 is stable. While maintaining the state, a reaction may occur between the metal present on the surface of the metal source 196 and the halogen containing gas. Thus, the reaction between the metal and the halogen-containing gas can be made stable without the metal of the metal source 196 splashing irregularly inside the vessel. The halogen containing gas may be an HCl gas, together with an N 2 gas and an H 2 gas may be injected together. One end of the halogen-containing gas supply pipe 193 is located outside the metal source contained in the reactor 191 so that the halogen-containing gas supplied from the one end of the halogen-containing gas supply pipe 193 into the reactor 191 is supplied with the metal source 196. Can be discharged to outside. In this case, however, the halogen-containing gas may not be in sufficient contact with the metal source 196, so that the reaction may not occur well. Therefore, in order to solve this problem, the flow change part 194 for changing the flow of the halogen containing gas discharged | emitted from the halogen containing gas supply pipe 193 is formed in the vicinity of the end of the halogen containing gas supply pipe 193. As shown in FIG.

도 2에서 도시하는 바와 같이, 플로우 변경부(194)는 반응기(191) 내의 금속 소스(196)로부터 멀어지는 방향으로 할로겐 함유 가스 공급관(193)에서 나오는 할로겐 함유 가스의 플로우를 금속 소스(196) 쪽으로 변경시켜서 할로겐 함유 가스가 금속 소스(196)에 접촉하는 것이 용이하도록 할 수 있다. 플로우 변경부(194)의 형상은 할로겐 가스 공급관(193)의 일단과의 사이에 소정의 공간을 갖는 덮개 형상일 수 있다. 플로우 변경부(194)의 위치가 할로겐 함유 가스 공급관(193)의 일단의 근방인 것을 유지할 수 있도록 플로우 변경부(194)는 지지대(194’)에 의해 고정될 수 있다. 도 2에서는 지지대(194’)가 플로우 변경부(194)를 할로겐 함유 가스 공급관(193)에 고정하도록 하는 것으로 도시되어 있으나, 지지대(194’)의 형상은 이에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 2, the flow changer 194 directs the flow of the halogen-containing gas from the halogen-containing gas supply pipe 193 toward the metal source 196 in a direction away from the metal source 196 in the reactor 191. It can be altered to facilitate the halogen-containing gas in contact with the metal source 196. The shape of the flow changing unit 194 may be a cover shape having a predetermined space between one end of the halogen gas supply pipe 193. The flow change unit 194 may be fixed by the support 194 ′ so that the position of the flow change unit 194 is maintained near one end of the halogen-containing gas supply pipe 193. In FIG. 2, the support 194 ′ is shown to fix the flow change unit 194 to the halogen-containing gas supply pipe 193, but the shape of the support 194 ′ is not limited thereto.

그리고, 금속 소스(196)와 할로겐 함유 가스 간의 반응이 가장 효율적으로 발생하도록 하기 위한 반응 온도를 유지하기 위하여 반응기(191) 주위에는 히터(195)가 위치할 수 있다. 히터(195)의 가열 방식은 어떠한 방식이더라도 상관없다. 바람직하게는, 히터(195)가 반응기(191)의 옆면 전체를 둘러싸도록 위치하여 반응기(191)의 전체가 고르게 가열되도록 한다. 본 실시예에서는, 히터(195)를 이용하여, 반응기(291)의 온도를 800℃ 이상, 바람직하게는 약 850℃로 하여 금속 소스(196)과 할로겐 함유 가스 간의 반응이 효율적으로 일어나도록 할 수 있다.In addition, a heater 195 may be positioned around the reactor 191 to maintain a reaction temperature for the reaction between the metal source 196 and the halogen-containing gas to occur most efficiently. The heating method of the heater 195 may be any method. Preferably, the heater 195 is positioned to surround the entire side of the reactor 191 such that the entirety of the reactor 191 is evenly heated. In this embodiment, the heater 195 can be used to make the temperature of the reactor 291 800 ° C or higher, preferably about 850 ° C, so that the reaction between the metal source 196 and the halogen-containing gas can occur efficiently. have.

가스 공급부(190)에서 발생하는 금속 할로겐 가스는 가스 분사부(140)의 내관(142)을 통해 챔버(110) 내부에 분사될 수 있다. 그리고, 가스 분사부(140)의 외관(141)에는 질화 가스 공급관(50)을 통해 공급되는 질화 가스가 흘러 올라가서 챔버(110) 내부에 분사될 수 있다. 질화 가스는 NH3 가스일 수 있다.The metal halogen gas generated in the gas supply unit 190 may be injected into the chamber 110 through the inner tube 142 of the gas injector 140. The nitriding gas supplied through the nitriding gas supply pipe 50 flows up to the exterior 141 of the gas injection unit 140 to be injected into the chamber 110. The nitriding gas may be an NH 3 gas.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급부(290)의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of a gas supply unit 290 according to another embodiment of the present invention.

가스 공급부(290)는 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간을 반응시켜서 금속 할로겐 가스를 생성하는 반응기(291), 금속 소스(295)를 반응기(291)에 주입하는 금속 소스 주입구(292), 금속 소스(295)와 반응할 할로겐 함유 가스를 반응기(291)에 주입하는 할로겐 함유 가스 공급관(293), 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간의 반응 온도를 유지하기 위한 히터(194)를 포함할 수 있다.The gas supply unit 290 may include a reactor 291 for reacting between the metal source 295 and a halogen-containing gas to generate a metal halogen gas, a metal source inlet 292 for injecting the metal source 295 into the reactor 291, A halogen-containing gas supply pipe 293 for injecting a halogen-containing gas into the reactor 291 to react with the metal source 295, and a heater 194 for maintaining a reaction temperature between the metal source 295 and the halogen-containing gas. Can be.

이전 실시예의 경우와 마찬가지로, 반응기(291)는 용기 형상일 수 있으며, 반응기(291)는 그 내부에 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스를 받아들여서 이들 간의 반응을 통해 금속 할로겐 가스를 생성할 수 있다. 반응기(291) 내부에 금속 소스(295)를 계속 공급하기 위하여 금속 소스 주입구(292)가 반응기(291)의 일측에 형성될 수 있다.As with the previous embodiment, the reactor 291 may be vessel shaped, and the reactor 291 may receive a metal source 295 and a halogen containing gas therein to generate metal halogen gas through a reaction therebetween. have. In order to continuously supply the metal source 295 into the reactor 291, a metal source inlet 292 may be formed at one side of the reactor 291.

반응기(291)의 하부로부터 반응기(291) 내부에 할로겐 함유 가스를 공급할 수 있도록 할로겐 함유 가스 공급관(293)이 반응기(291)의 하부를 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는, 이전 실시예와는 달리, 할로겐 함유 가스 공급관(293)의 일단이 반응기(291) 내 금속 소스(295)의 내부에 위치하여 할로겐 함유 가스가 금속 소스(295) 내로 공급되는 것이 이전 실시예와의 차이점일 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 이전 실시예에서와 같이, 플로우 변경부를 필요로 하지 않고서도, 할로겐 함유 가스가 금속 소스(295)와 직접 접촉할 수 있다. 또한, 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간의 반응이 계속되어 금속 소스(295)가 소모됨에 따라, 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간의 비율이 점점 변화할 수 있다. 본 실시예에서는 금속 소스(295) 내에 할로겐 함유 가스가 직접 투입되어 반응이 일어나므로, 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간의 비율 변화에 따라 반응 결과물(금속 할로겐 가스)의 조성, 반응 속도 등이 변화하는 것을 방지할 수 있다.The halogen-containing gas supply pipe 293 may be formed to penetrate the lower portion of the reactor 291 so that the halogen-containing gas may be supplied into the reactor 291 from the lower portion of the reactor 291. However, in this embodiment, unlike the previous embodiment, one end of the halogen-containing gas supply pipe 293 is located inside the metal source 295 in the reactor 291 so that the halogen-containing gas is supplied into the metal source 295. May be a difference from the previous embodiment. Therefore, in this embodiment, as in the previous embodiment, the halogen-containing gas can be in direct contact with the metal source 295 without requiring a flow changer. In addition, as the reaction between the metal source 295 and the halogen containing gas continues and the metal source 295 is consumed, the ratio between the metal source 295 and the halogen containing gas may change gradually. In this embodiment, since the halogen-containing gas is directly introduced into the metal source 295 to cause the reaction, the composition of the reaction product (metal halide gas), the reaction rate, and the like are changed according to the ratio change between the metal source 295 and the halogen-containing gas. Changes can be prevented.

그리고, 본 실시예에서도, 금속 소스(295)와 할로겐 함유 가스 간의 반응이 가장 효율적으로 발생하도록 하기 위한 반응 온도를 유지하기 위하여 반응기(291) 주위에는 히터(294)가 위치할 수 있다. 바람직하게는, 히터(294)가 반응기(291)의 옆면 전체를 둘러싸도록 위치하여 반응기(291)의 전체가 고르게 가열되도록 한다. 본 실시예에서는, 히터(294)를 이용하여, 반응기(291)의 온도를 800℃ 이상, 바람직하게는 약 850℃로 하여 반응기(291) 내에서 버블링(bubbling) 현상이 발생하도록 한다. 버블링 현상에 의하여 금속 소스(295) 내에 기포(296)이 발생하면, 할로겐 함유 가스와 금속 소스(295) 간의 반응 면적이 넓어져서 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응이 보다 효율적으로 일어나도록 할 수 있다.Also in this embodiment, a heater 294 may be positioned around the reactor 291 to maintain a reaction temperature for the reaction between the metal source 295 and the halogen containing gas to occur most efficiently. Preferably, the heater 294 is positioned to surround the entire side of the reactor 291 so that the entirety of the reactor 291 is evenly heated. In this embodiment, by using the heater 294, the temperature of the reactor 291 is 800 ° C. or higher, preferably about 850 ° C., so that a bubbling phenomenon occurs in the reactor 291. When bubbles 296 are generated in the metal source 295 due to the bubbling phenomenon, the reaction area between the halogen-containing gas and the metal source 295 can be widened so that the reaction for generating the metal halogen gas can be more efficiently performed. have.

가스 공급부(290)에서 발생하는 금속 할로겐 가스는 가스 분사부(140)의 내관(142)을 통해 챔버(110) 내부에 분사될 수 있다. 그리고, 가스 분사부(140)의 외관(141)에는 질화 가스 공급관(50)을 통해 공급되는 질화 가스가 흘러 올라가서 챔버(110) 내부에 분사될 수 있다. 질화 가스는 NH3 가스일 수 있다.The metal halogen gas generated from the gas supply part 290 may be injected into the chamber 110 through the inner tube 142 of the gas injector 140. The nitriding gas supplied through the nitriding gas supply pipe 50 flows up to the exterior 141 of the gas injection unit 140 to be injected into the chamber 110. The nitriding gas may be an NH 3 gas.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
Although the present invention has been illustrated and described with reference to the preferred embodiments as described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Modifications and variations are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

Claims (17)

금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하는 가스공급장치로서,
상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 외부에 위치하고,
상기 일단으로부터 공급되는 상기 할로겐 함유 가스의 흐름을 상기 금속 소스가 위치하는 방향으로 변경하기 위한 플로우 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.A reactor for providing a reaction between the metal source and the halogen containing gas and for producing a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor,
One end of the halogen-containing gas supply pipe is located outside the metal source present in the reactor,
And a flow changer for changing a flow of the halogen-containing gas supplied from the one end in a direction in which the metal source is located. 용융 상태의 금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및 상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관을 포함하는 가스공급장치로서,
상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 용융 상태의 금속 소스의 내부에 위치하여 상기 할로겐 함유 가스가 상기 용융 상태의 금속 소스 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.A reactor for providing a reaction between the metal source in the molten state and the halogen-containing gas and for producing a metal halogen gas; And a halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor,
And one end of the halogen-containing gas supply pipe is located inside a molten metal source present in the reactor so that the halogen-containing gas is supplied into the molten metal source. 제1항에 있어서,
상기 할로겐 함유 가스 공급관은 상기 반응기의 하부면과 상기 금속 소스의 내부를 관통하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치. The method of claim 1,
And the halogen-containing gas supply pipe penetrates the bottom surface of the reactor and the inside of the metal source. 제1항에 있어서,
상기 플로우 변경부는 상기 일단과의 사이에 소정의 공간을 갖는 덮개 형상인 것을 특징으로 하는 가스공급장치.The method of claim 1,
And the flow change unit has a cover shape having a predetermined space between the one end and the gas supply unit. 제4항에 있어서,
상기 플로우 변경부의 위치를 고정하기 위하여 상기 플로우 변경부와 상기 할로겐 함유 가스 공급관 사이를 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.5. The method of claim 4,
And a support for supporting the position between the flow change unit and the halogen-containing gas supply pipe to fix the position of the flow change unit. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반응기의 일측에는 상기 금속 소스를 주입하기 위한 금속 소스 주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Gas supply device, characterized in that the metal source inlet for injecting the metal source is formed on one side of the reactor. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반응기의 외부에는 상기 반응기 내부의 반응 온도를 유지하기 위한 히터가 위치하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Gas supply apparatus, characterized in that the heater for maintaining the reaction temperature inside the reactor is located outside the reactor. 제7항에 있어서,
상기 히터에 의해 상기 반응기 내부의 온도가 800℃ 이상으로 유지되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치.The method of claim 7, wherein
The gas supply device, characterized in that the temperature of the inside of the reactor is maintained at 800 ℃ or more by the heater. 배치식 애피택셜층 형성장치로서,
상기 애피텔셜층이 형성되는 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버 내측에 배치되고 복수개의 기판이 안착되는 기판 지지부;
상기 챔버 내부에 금속 할로겐 가스와 질화 가스를 분사하기 위한 가스 분사부; 및
상기 가스 분사부에 금속 할로겐 가스를 공급하기 위한 가스 공급부
를 포함하고,
상기 가스 공급부는
금속 소스와 할로겐 함유 가스 간의 반응을 위한 공간을 제공하고, 금속 할로겐 가스를 생성하기 위한 반응기; 및
상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관
을 포함하며,
상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 금속 소스의 외부에 위치하고,
상기 일단으로부터 공급되는 상기 할로겐 함유 가스의 흐름을 상기 금속 소스가 위치하는 방향으로 변경하기 위한 플로우 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.A batch epitaxial layer forming apparatus,
A chamber providing a space in which the epitaxial layer is formed;
A substrate support part disposed inside the chamber and in which a plurality of substrates are mounted;
A gas injector for injecting metal halide gas and nitride gas into the chamber; And
Gas supply unit for supplying a metal halide gas to the gas injection unit
Lt; / RTI >
The gas supply part
A reactor for providing a reaction between the metal source and the halogen containing gas and for producing a metal halogen gas; And
A halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor
/ RTI >
One end of the halogen-containing gas supply pipe is located outside the metal source present in the reactor,
And a flow changer for changing a flow of the halogen-containing gas supplied from the one end in a direction in which the metal source is located. 배치식 애피택셜층 형성장치로서,
상기 애피텔셜층이 형성되는 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버 내측에 배치되고 복수개의 기판이 안착되는 기판 지지부; 상기 챔버 내부에 금속 할로겐 가스와 질화 가스를 분사하기 위한 가스 분사부; 및
상기 가스 분사부에 금속 할로겐 가스를 공급하기 위한 가스 공급부
를 포함하고,
상기 가스 공급부는
용융 상태의 금속 소스와 할로겐 함유 가스가 반응하여 금속 할로겐 가스가 생성되도록 하는 반응기; 및
상기 할로겐 함유 가스를 상기 반응기에 공급하기 위한 할로겐 함유 가스 공급관
을 포함하며,
상기 할로겐 함유 가스 공급관의 일단은 상기 반응기 내에 존재하는 용융 상태의 금속 소스의 내부에 위치하여 상기 할로겐 함유 가스가 상기 용융 상태의 금속 소스 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.A batch epitaxial layer forming apparatus,
A chamber providing a space in which the epitaxial layer is formed;
A substrate support part disposed inside the chamber and in which a plurality of substrates are mounted; A gas injector for injecting metal halide gas and nitride gas into the chamber; And
Gas supply unit for supplying a metal halide gas to the gas injection unit
Lt; / RTI >
The gas supply part
A reactor for reacting a metal source in a molten state with a halogen-containing gas to generate a metal halogen gas; And
A halogen-containing gas supply pipe for supplying the halogen-containing gas to the reactor
/ RTI >
And one end of the halogen-containing gas supply pipe is located inside a molten metal source present in the reactor so that the halogen-containing gas is supplied into the molten metal source. 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 가스 분사부는 내관과 외관을 포함하고,
상기 내관에는 상기 가스 공급부에서 생성되는 금속 할로겐 가스가 흐르고,
질화 가스 공급관이 상기 외관에 연결되어, 상기 외관에는 상기 질화 가스 공급관에서 공급되는 질화 가스가 흐르는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.11. The method according to claim 9 or 10,
The gas injector comprises an inner tube and an exterior,
The metal halogen gas generated in the gas supply portion flows through the inner tube,
And a nitriding gas supply pipe is connected to the external appearance, and a nitriding gas supplied from the nitriding gas supply pipe flows through the external appearance. 제11항에 있어서,
상기 내관과 상기 외관에 의하여, 상기 가스 분사부 내에서 상기 금속 할로겐 가스와 상기 질화 가스는 서로 분리되어 흐르는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.12. The method of claim 11,
And the metal halide gas and the nitriding gas are separated from each other in the gas injection unit by the inner tube and the outer tube. 제9항에 있어서,
상기 할로겐 함유 가스 공급관은 상기 반응기의 하부면과 상기 금속 소스의 내부를 관통하는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치. 10. The method of claim 9,
Wherein said halogen-containing gas supply tube penetrates the bottom surface of said reactor and the interior of said metal source. 제9항에 있어서,
상기 플로우 변경부는 상기 일단과의 사이에 소정의 공간을 갖는 덮개 형상인 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.10. The method of claim 9,
And said flow change portion is in the shape of a lid having a predetermined space between said one end. 제14항에 있어서,
상기 플로우 변경부의 위치를 고정하기 위하여 상기 플로우 변경부와 상기 할로겐 함유 가스 공급관 사이를 지지하는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.15. The method of claim 14,
And a support for supporting the position between the flow change unit and the halogen-containing gas supply pipe to fix the position of the flow change unit. 제9항 및 제10항에 있어서,
상기 가스 분사부는 상기 기판 지지부의 중앙을 관통하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.The method according to claim 9 and 10,
And the gas injector is disposed to penetrate the center of the substrate support. 제9항 및 제10항에 있어서,
상기 기판 지지부는 복수개의 기판 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 에피택셜층 형성장치.The method according to claim 9 and 10,
And the substrate support portion includes a plurality of substrate support plates.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4928626A (en) 1989-05-19 1990-05-29 Applied Materials, Inc. Reactant gas injection for IC processing
KR20110098443A (en) * 2010-02-26 2011-09-01 주식회사 티지솔라 An apparatus of forming metal nitride layer for light emitting diode
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4928626A (en) 1989-05-19 1990-05-29 Applied Materials, Inc. Reactant gas injection for IC processing
KR20110098443A (en) * 2010-02-26 2011-09-01 주식회사 티지솔라 An apparatus of forming metal nitride layer for light emitting diode
KR20110103630A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 주식회사 티지솔라 Batch type apparatus for forming epitaxial layer and method for the same
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