KR101682776B1 - Susceptor with replaceable pocket - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포켓 분리형 서셉터에 관한 것으로, 상하로 관통된 통공인 삽입홀(11)이 적어도 하나 이상 설치된 원판형의 서셉터 본체(10)와, 상기 삽입홀(11)에 각각 삽입되며, 각각의 상면에 포켓(21)이 마련되어 기판을 실장할 수 있는 포켓부(20)로 구성하여 된 것을 특징으로 한다. 본 발명은 기판 또는 위성체가 삽입되는 포켓을 구비하는 포켓부를 서셉터 본체부와 분리 가능하게 구성함으로써, 기판 또는 위성체의 삽입, 탈착 또는 공정 중에 포켓의 주변 코팅층이 손상되는 경우, 해당 포켓부만 교체할 수 있어, 서셉터의 사용 수명 단축을 방지함과 아울러 유지, 보수 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a pocket detachable susceptor, comprising: a disk-shaped susceptor body (10) having at least one insertion hole (11) which is a through hole vertically penetrating therethrough; And a pocket portion 20 provided with a pocket 21 on an upper surface thereof and capable of mounting a substrate thereon. The present invention is configured such that the pocket portion having the pocket into which the substrate or the satellites are inserted is detachable from the susceptor body portion so that when the surrounding coating layer of the pocket is damaged during insertion, Therefore, it is possible to prevent the service life of the susceptor from shortening, and to reduce maintenance and repair costs.
Description
본 발명은 포켓 교체형 서셉터에 관한 것으로, 더 상세하게는 손상된 포켓부분만 교체할 수 있는 포켓 교체형 서셉터에 관한 것이다.
The present invention relates to a pocket interchangeable susceptor, and more particularly to a pocket interchangeable susceptor capable of replacing only a damaged pocket portion.
일반적으로, 엘이디 제조를 위해 사용되는 사파이어 기판은 그 직경이 2inch, 4inch, 6inch로 반도체 제조용 기판에 비해 그 크기가 소형이다. 이러한 소형의 사파이어 기판에 엘이디를 제조하기 위한 공정을 진행할 때, 생산성의 향상을 위해 다수의 사파이어 기판을 실장하는 포켓을 구비하여, 다수의 기판을 동시에 공정 처리할 수 있는 서셉터를 사용한다.
In general, sapphire substrates used for manufacturing LEDs have diameters of 2 inches, 4 inches, and 6 inches, which are smaller than those of semiconductor substrates. When a process for manufacturing an LED is performed on such a small sapphire substrate, a susceptor capable of simultaneously processing a plurality of substrates is provided with pockets for mounting a plurality of sapphire substrates to improve productivity.
상기의 서셉터는 그라파이트를 모재로 SiC 등이 코팅된 것으로 청색 또는 백색의 엘이디 제조시 사용되는 질화갈륨계는 원료인 삼중메틸갈륨 또는 삼중에틸갈륨과 암모니아 가스를 고온에서 휘발시켜 사파이어 웨이퍼위에 에피텍셜 증착하여 제조시 암모니아에 의한 그라파이트 부식을 막기 위함이다.The susceptor is formed by coating graphite with SiC or the like and using gallium nitride as a blue or white LED to volatilize raw material triethylgallium or triethylgallium and ammonia gas at a high temperature to form epitaxial So as to prevent graphite corrosion by ammonia during the production.
상기 서셉터는 통상 그라파이트(graphite)로 제조되며, 상기 그라파이트는 엘이디 제조공정에서 이물이 발생될 염려가 있어 최근 SiC 등의 세라믹으로 외면을 코팅하여 사용하고 있다.
The susceptor is usually made of graphite, and the graphite has recently been coated with an outer surface of a ceramic such as SiC because foreign matter may be generated in an LED manufacturing process.
이처럼 SiC 또는 TaC로 코팅된 서셉터에 대하여 등록특허 10-1100041호(2011년 12월 22일 등록, 엘이디 제조 장비용 서셉터의 제조방법)에 기재되어 있다.
Such a susceptor coated with SiC or TaC is described in Patent No. 10-1100041 (registered on Dec. 22, 2011, a method of producing a susceptor for an LED manufacturing equipment).
상기 등록특허에 기재된 바와 같이 상기 SiC로 코팅된 그라파이트 소재의 서셉터는 내열성, 내화학성이 우수하여 서셉터의 사용수명을 연장시킬 수 있다.As described in the above patent, the susceptor of the graphite material coated with SiC is excellent in heat resistance and chemical resistance, so that service life of the susceptor can be extended.
이처럼 종래의 서셉터는 전면을 SiC로 코팅하여 사용하고 있으나, 국부적인 SiC 코팅층의 손상에 의해서도 그 내측의 그라파이트가 노출되기 때문에 사용할 수 없어 취급에 주의가 요구된다.
In the conventional susceptor, the front surface is coated with SiC. However, since the graphite inside the SiC coating layer is damaged due to the damage of the local SiC coating layer, the susceptor can not be used.
아래에서는 상기 등록특허와 같이 그라파이트에 SiC를 코팅한 서셉터에서 발생할 수 있는 문제점을 설명한다.
Hereinbelow, a problem that may occur in a susceptor in which graphite is coated with SiC is disclosed.
도 1은 SiC로 전면이 코팅된 서셉터의 포켓과 그 포켓에 기판이 수용된 상태의 단면 구성도이다.1 is a cross-sectional view of a susceptor having a front surface coated with SiC and a substrate accommodated in the pocket.
도 1을 참조하면 종래 서셉터의 포켓(P)은, 그라파이트 소재의 바디부(1)에 마련되어 기판(S)을 수용하는 홈이며, 그 측면은 바닥의 지름(R2)이 입구의 지름(R1)보다 더 크도록 경사져 있다. Referring to FIG. 1, the pocket P of the conventional susceptor is a groove provided in the
상기 포켓(P)이 마련된 바디부(1)의 전면은 SiC 소재의 코팅층(2)으로 코팅되어, 내구성을 보다 향상시키며, LED 제조공정 등이 진행될 때 이물의 발생을 방지하는 역할을 한다.
The front surface of the
상기 포켓(P)의 깊이는 기판(S)의 깊이에 비하여 더 깊어, 그 기판(S)이 완전히 수용될 수 있게 된다. 상기 포켓(P)의 입구 부분의 지름(R1)은 기판(S)의 지름에 비하여 약간 더 큰 정도이며, 상기 포켓(P)의 측면부가 경사져 있기 때문에 수용된 기판(S)의 측면으로는 빈공간이 위치하게 된다.The depth of the pocket P is deeper than the depth of the substrate S so that the substrate S can be completely accommodated. Since the diameter R1 of the entrance portion of the pocket P is slightly larger than the diameter of the substrate S and the side portion of the pocket P is inclined, .
이러한 빈공간인 캐비티(3)는 공정중 가열되는 공기가 있어, 그 기판(S)의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 하게 된다.
The
상기와 같이 포켓(P)에 기판(S)이 수용된 상태로 공정이 진행되는 동안 상기 바디부(1)와 코팅층(2)으로 이루어지는 서셉터는 회전하게 된다. 이 예에서는 기판(S)이 서셉터의 포켓에 직접 수용되는 것으로 설명하였으나, 서셉터의 구조에 따라 서셉터 본체에는 다수의 위성체(Satellite)가 회전가능하게 삽입되는 대형의 포켓이 마련되며, 기판은 그 위성체에 마련된 포켓에 수용될 수 있다.The susceptor including the
그러나 포켓이 서셉터에 직접 마련되거나, 위성체에 마련되는 경우에 무관하게 기판이 수용되는 포켓의 구조는 동일하다.
However, the structure of the pocket in which the substrate is received is the same regardless of whether the pocket is provided directly on the susceptor or on a satellite.
이와 같이 기판(S)이 포켓(P)에 수용된 상태로 서셉터가 회전하는 동안, 그 기판(S)의 상부모서리가 포켓(P)의 상단돌출부(4)의 하부에 충돌하게 된다.The upper edge of the substrate S collides with the lower portion of the
이는 포켓(P)의 크기가 기판(S)의 크기보다 더 크며, 회전시 기판(S)을 고정하는 수단이 없기 때문이다.
This is because the size of the pocket P is larger than the size of the substrate S and there is no means for fixing the substrate S in rotation.
서셉터 포켓 가장자리의 충돌이 발생하는 또 한가지 이유는 엘이디 에피텍셜 공정이 끝난 후 작업자는 핀셋등으로 사파이어 웨이퍼를 서셉터 또는 위성체에서 옮길 때 충돌이 발생된다.
Another reason why the susceptor pocket edge collision occurs is that after the LED epitaxial process, the operator collides with the susceptor or satellites when the sapphire wafer is moved by tweezers or the like.
이러한 기판(S)과 포켓(P)의 상단돌출부(4) 사이에 충돌로 인한 물리적인 충격에 의하여 상기 상단돌출부(4)를 이루는 코팅층(2)이 손상될 수 있으며, 이에 의해 그 내부의 바디부(1)가 노출되어 공정의 진행과정에서 고온의 암모니아가스에 의한 그라파이트 부식현상으로 말미암아 파티클 등의 이물이 발생할 수 있다.The
또한 상기 상단돌출부(4)에서 치핑(chipping)되는 코팅층(2) 자체가 공정의 오염원으로 작용하여, 엘이디 에피텍셜 공정의 수율을 저하시키는 원인이 된다.
In addition, the
상기 상단돌출부(4)를 이루는 바디부(1)는 예각이며, 그 예각인 바디부(1)에 코팅되는 코팅층(2)은 그 코팅의 결합력이 평면부분에 비하여 더 약하기 때문에 쉽게 박리되는 현상이 발생될 수 있다.
The
또한 상기와 같은 기판(S)과의 충돌 외에도, 공정의 진행 후 상기 포켓(P)으로부터 기판(S)을 인출하는 과정에서 상기 상단돌출부(4)의 코팅층(2)이 치핑 또는 박리되는 경우가 발생할 수 있다.In addition to the above-described collision with the substrate S, the case where the
상기 포켓(P)의 내에 완전 수용된 기판(S)의 상면은 서셉터의 상면인 포켓(P) 밖의 코팅층(2)의 상면에 비하여 더 낮은 위치에 있기 때문에 인출기구를 상기 포켓(P)과 기판(S)의 사이에 넣고, 그 상단돌출부(4)에 인출기구가 지지되도록 한 상태에서 기판(S)을 들어올려 인출하게 된다.
Since the upper surface of the substrate S completely housed in the pocket P is located at a lower position than the upper surface of the
이 과정에서 인출기구에 눌려진 상단돌출부(4)는 지속적으로 반복되는 압력에 의하여 치핑되어, 그 내측의 그라파이트 재질의 바디부(1)를 노출시키는 문제점이 있었다.
In this process, the upper projecting
이와 같은 상단돌출부(4)의 치핑에 의해, 그라파이트 바디부(1)가 노출된 서셉터는, 제조공정에서 이물을 발생시키기 때문에 사용할 수 없으며, 그 수명이 다 한 것으로 폐기하기 때문에 서셉터의 수명이 짧아 제조비용을 증가시키는 원인이 된다.Since the susceptor in which the
특히, 상단돌출부(4)는 기판(S)이 접촉되는 접촉면이며 또한 인출기구를 사용할 때 인출기구의 지지면으로 작용하기 때문에 지속적이고 반복적인 물리적인 압력이 가해지기 때문에 코팅층(2)의 치핑이 더 잘 일어나게 된다.
Particularly, since the
이처럼 종래에는 전면을 SiC로 코팅한 서셉터를 사용하는 경우 서셉터 포켓부분에서 코팅층의 치핑 등이 발생하는 경우 전체 서셉터를 교체해야하는 문제점이 있었다.In the case of using a susceptor coated with SiC on the entire surface of the susceptor pocket, there has been a problem in that the entire susceptor must be replaced when chipping or the like of the coating layer occurs in the susceptor pocket portion.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판 또는 위성체가 삽입되는 포켓을 용이하게 교체할 수 있는 포켓 교체형 서셉터를 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a pocket replaceable susceptor which can easily replace a pocket into which a substrate or a satellite is inserted.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 포켓 교체형 서셉터는, 상하로 관통된 통공인 삽입홀(11)이 적어도 하나 이상 설치된 원판형의 서셉터 본체(10)와, 상기 삽입홀(11)에 각각 삽입되며, 각각의 상면에 포켓(21)이 마련되어 기판을 실장할 수 있는 포켓부(20)로 구성할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pocket replaceable susceptor including a disk-
상기 삽입홀(11) 주변의 상기 서셉터 본체(10)에는 다수의 삽입홈(12)이 마련되어 있으며, 상기 포켓부(20)의 외면에는 상기 삽입홀(11)에 삽입되는 결합돌출부(22)를 더 포함할 수 있다.A plurality of
상기 결합돌출부(22)에는 상하로 체결공이 마련되며, 상기 삽입홈(12)에도 체결공이 마련되어 체결수단에 의해 상호 체결될 수 있다.The
상기 서셉터 본체(10)와 상기 포켓부(20) 각각은 그라파이트 기재의 표면에 코팅층이 형성된 것으로 할 수 있다.
Each of the
본 발명 포켓 교체형 서셉터는, 기판 또는 위성체가 삽입되는 포켓을 구비하는 포켓부를 서셉터 본체부와 분리 가능하게 구성함으로써, 기판 또는 위성체의 삽입, 탈착 또는 공정 중에 포켓의 주변 코팅층이 손상되는 경우, 해당 포켓부만 교체할 수 있어, 서셉터의 사용 수명 단축을 방지함과 아울러 유지, 보수 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
The pocket interchangeable susceptor of the present invention is configured such that the pocket portion having the pocket into which the substrate or the satellite body is inserted is detachable from the susceptor body portion so that the peripheral coating layer of the pocket is damaged during the insertion or detachment of the substrate or the satellites, , It is possible to replace only the pocket portion, thereby preventing the service life of the susceptor from being shortened and reducing maintenance and repair costs.
도 1은 종래 서셉터의 포켓과 그 포켓에 기판이 수용된 상태의 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포켓 분리형 서셉터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 결합상태 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A 단면 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional susceptor having a pocket and a pocket therein.
2 is an exploded perspective view of a pocket detachable susceptor according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of the coupled state of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig.
이하, 본 발명 포켓 분리형 서셉터에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, the pocket detachable susceptor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포켓 분리형 서셉터의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합상태 사시도이며, 도 4는 도 3에서 A-A 단면 구성도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of a pocket detachable susceptor according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the coupled state of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도 2 내지 도 4를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포켓 분리형 서셉터는, 상하로 관통된 통공인 삽입홀(11)이 적어도 하나 이상 설치된 원판형의 서셉터 본체(10)와, 상기 삽입홀(11)에 삽입되며, 각각에 포켓(21)이 마련되어 기판을 실장할 수 있는 포켓부(20)를 포함하여 구성된다.
2 to 4, the pocket detachable susceptor according to the preferred embodiment of the present invention includes a disk-
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포켓 분리형 서셉터의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the structure and operation of the pocket detachable susceptor according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
서셉터 본체(10)는 그라파이트를 기본 구조로 하며, 그라파이트의 표면에 SiC가 증착된 것일 수 있다. 상기 서셉터 본체(10)는 원판형의 구조이며, 상하로 다수의 삽입홀(11)이 형성되어 있다. The
상기 삽입홀(11)을 서셉터 본체(10)의 상하면을 관통하여 형성하는 것이 바람직하다. 상기 삽입홀(11)을 서셉터 본체(10)에 소정 깊이로 마련된 홈 구조로 변경할 수 있으나, 이는 가공이 어렵고 이후에 포켓부(20)를 탈착하기가 쉽지 않은 구조가 될 수 있다.It is preferable to form the
물론 포켓부(20)가 삽입되는 삽입홀(11)을 홈 구조로 형성할 수도 있다. 상기 삽입홀(11)을 평면상 원형으로 하는 것이 바람직하지만 다각형 구조로 형성하는 것도 무방하다.Of course, the
단 다각형 구조의 삽입홀(11)을 형성한 경우에는 포켓부(20) 역시 다각형의 구조로 변경하여 그 포켓부(20)가 삽입홀(11)에 안정적으로 삽입될 수 있도록 한다.
In the case of forming the
상기 삽입홀(11)의 가장자리측 상기 서셉터 본체(10)에는 다수의 결합홈(12)이 소정 깊이로 마련되어 있다. 상기 결합홈(12)은 포켓부(20)가 이탈되는 것을 방지하며, 보다 견고하여 포켓부(20)를 고정할 수 있게 한다.A plurality of
상기 결합홈(12)은 상기 삽입홀(11)의 중앙을 기준으로 상호 소정각도 이격되어 다수로 형성되는 것이며, 도면에서는 하나의 삽입홀(11)의 주변에 세 개의 결합홈(12)이 형성된 것으로 도시하였으나 필요에 따라 2개, 4개 등 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The
상기 삽입홀(11)에 삽입되는 포켓부(20)는 상부에 포켓(21)이 형성되어, 그 포켓(21)에 기판이 장착될 수 있도록 한다. 상기 포켓(21)은 기판의 모양과 같이 평면상의 원판형의 홈이다.The
상기 삽입홀(11)이 형성된 포켓부(20)는 전체적으로 기재부(23)의 표면에 코팅층(24)이 형성된 것으로 하며, 이때 기재부(23)는 앞서 언급한 바와 같이 그라파이트, 코팅층(24)은 SiC층으로 하는 것이 바람직하다.
The
상기 포켓부(20)의 둘레인 측면의 상부측에는 상기 서셉터 본체(10)의 결합홈(12)에 삽입되는 결합돌출부(22)가 형성된다. 상기 결합돌출부(22)는 상기 결합홈(12)의 내에 완전히 삽입되어 포켓부(20)의 상면이 상기 서셉터 본체(10)의 상면과 평행한 상태가 되도록 한다.
An engaging
이와 같이 본 발명은 포켓(21)을 가지는 포켓부(20)를 서셉터 본체(10)로부터 분리할 수 있도록 구성함으로써, 사용중 상기 포켓(21)의 측면을 이루는 코팅층(24)이 손상된 경우, 종래와 같이 서셉터 전체를 교체하지 않고 손상된 코팅층(24)을 포함하는 포켓부(20)만 교체할 수 있다.As described above, according to the present invention, the
따라서 유지 및 보수에 필요한 비용을 줄일 수 있게 된다.
Therefore, the cost required for maintenance and repair can be reduced.
상기 결합돌출부(22)에는 상하로 관통된 체결홀이 마련되어 있으며, 상기 결합홈(12)에도 체결홀이 마련되어 볼트 등의 체결 수단에 의해 상기 포켓부(20)가 서셉터 본체(10)에 견고하게 결합된 상태가 되도록 할 수 있다.
A coupling hole is formed in the
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.
10:서셉터 본체 11:삽입홀
12:결합홈 20:포켓부
21:포켓 22:결합돌출부
23:기재부 24:코팅층10: susceptor body 11: insertion hole
12: coupling groove 20: pocket portion
21: pocket 22: engaging projection
23: substrate part 24: coating layer
Claims (4)
상기 삽입홀(11)에 각각 삽입되며, 각각의 상면에 포켓(21)이 마련되어 기판을 실장할 수 있는 포켓부(20)로 구성되고,
상기 삽입홀(11) 주변의 상기 서셉터 본체(10)에는 다수의 결합홈(12)이 마련되어 있으며,
상기 포켓부(20)의 외면에는 상기 다수의 결합홈(12)에 삽입되는 다수의 결합돌출부(22)를 더 포함하고,
상기 결합돌출부(22)에는 상하로 체결공이 마련되며, 상기 결합홈(12)에도 체결공이 마련되어 체결수단에 의해 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 포켓 분리형 서셉터.
A disc-shaped susceptor main body 10 provided with at least one insertion hole 11 which is a through hole penetrating vertically,
And a pocket portion 20 which is inserted into the insertion hole 11 and is provided with a pocket 21 on each of the upper surfaces thereof and on which a substrate can be mounted,
A plurality of coupling grooves 12 are formed in the susceptor body 10 around the insertion hole 11,
The pocket portion 20 further includes a plurality of engaging protrusions 22 inserted into the plurality of engaging grooves 12,
Wherein the coupling protrusions (22) are provided with coupling holes in the up and down direction, and the coupling grooves (12) are provided with coupling holes and are fastened to each other by fastening means.
상기 서셉터 본체(10)와 상기 포켓부(20) 각각은 그라파이트 기재의 표면에 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 포켓 분리형 서셉터.
The method according to claim 1,
Wherein the susceptor body (10) and the pocket portion (20) each have a coating layer formed on the surface of the graphite substrate.
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