KR101700273B1 - Chemical vapor deposition device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus.
본 발명은 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 표면에 증착시키고자 하는 물질을 보다 효과적으로 증착시킬 수 있는 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 capable of more effectively depositing a substance to be deposited on a wafer surface.
반도체 제조공정 중 박막 형성공정에서 박막을 형성하는 방법에는 크게 스퍼터링방법이나 CVD(Chemical Vapor Deposition)방법이 있다. 이 중 CVD방법에는 APCVD(Atmospheric Pressure CVD), LPCVD(Low Pressure CVD), PECVD(Plasma Enhanced CVD)방법이 있다.Methods for forming a thin film in a thin film forming process in a semiconductor manufacturing process include a sputtering method and a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Among these methods, there are APCVD (Atmospheric Pressure CVD), LPCVD (Low Pressure CVD) and PECVD (Plasma Enhanced CVD).
상기 화학 기상 증착 장치(Chemical Vapor Deposition: CVD)는 반도체 기판 상에서 기상의 화학 반응에 의해 절연막 등의 막을 형성하는 장치로서, 사용하는 반응가스, 압력, 온도에 따라 여러 가지 형태가 개발되어 왔다.The CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus is a device for forming a film such as an insulating film by a chemical reaction of vapor phase on a semiconductor substrate, and various forms have been developed depending on the reaction gas, pressure, and temperature to be used.
한편, 화학 기상 증착 장치는 불균일계의 화학반응을 취급하는 것이기 때문에 온도, 압력, 농도의 3요소를 제어할 필요가 있다. 특히, 온도는 기상 중의 온도와 기판의 표면온도를 각기 제어하기 위하여 가열방법을 선택할 필요가 있으며, 압력은 화학반응의 평형상태와 가스의 공급상태 및 분자의 평균자유행정 등에 관계되어 있다.On the other hand, since the chemical vapor deposition apparatus handles the chemical reaction of the heterogeneous system, it is necessary to control three factors of temperature, pressure and concentration. In particular, it is necessary to select a heating method to control the temperature in the gas phase and the surface temperature of the substrate, and the pressure is related to the equilibrium state of the chemical reaction, the gas supply state, and the mean free path of the molecules.
CVD 장치의 기본 구성은 화학반응을 일으키는 공정챔버와, 웨이퍼 로딩/언로딩유니트, 전체 프로세스를 제어하는 제어부로 이루어진다. 공정챔버의 내부에는 가열용 히터, 서셉터, 가스 디스트리뷰터 등을 포함하여 웨이퍼가 배치된다. 이외에도 가스 콘트롤시스템, 전원, 크리닝시스템, 진공배기시스템 등이 함께 설치되어 있다.The basic structure of the CVD apparatus is composed of a process chamber for causing a chemical reaction, a wafer loading / unloading unit, and a control unit for controlling the entire process. Inside the process chamber, a wafer is disposed including a heater for heating, a susceptor, a gas distributor, and the like. In addition, a gas control system, a power supply, a cleaning system, and a vacuum exhaust system are installed together.
한편, 이와 관련하여 대한민국공개특허 제 10-2007-0056220호(발명의 명칭: 화학기상증착장치)에서는, 공정이 진행되는 공정챔버; 공정챔버 내부에 설치되는 히터블럭; 공정챔버 내부의 압력을 조절하기 위한 진공시스템; 히터블럭에 안치되는 웨이퍼의 후면으로 주입되는 아르곤 가스가 유통하는 아르곤 가스라인; 상기 공정챔버에 공급되는 아르곤 가스의 압력을 조절하는 단위압력조절기; 및 진공라인과 아르곤 가스라인 사이에 설치되어 아르곤 가스가 바이패스되며, 바이패스밸브가 구비되어 있는 바이패스라인의 구성을 개시하고 있다.In this connection, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0056220 (entitled "Chemical Vapor Deposition Apparatus"), a process chamber in which a process is performed; A heater block installed inside the process chamber; A vacuum system for regulating the pressure inside the process chamber; An argon gas line through which the argon gas injected into the rear surface of the wafer placed in the heater block flows; A unit pressure regulator for regulating a pressure of argon gas supplied to the process chamber; And a bypass line provided between the vacuum line and the argon gas line to bypass the argon gas and equipped with a bypass valve.
본원은 대면적의 기판에 박막 또는 그래핀을 포함한 2차원 물질을 균일하게 증착 또는 합성이 가능하도록, 적절하게 가스를 공급하는 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a chemical vapor deposition apparatus for appropriately supplying a gas so that a two-dimensional substance including a thin film or graphene can be uniformly deposited or synthesized on a substrate having a large area.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일측면에 따른 화학 기상 증착 장치는, 공정이 진행되는 챔버; 상기 챔버에 내부에 위치하고, 상부면에 기판이 배치되는 스테이지부; 상기 챔버의 내부에 위치하여, 상기 챔버 내부의 온도를 제어하기 위한 히터블럭; 상기 챔버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력조절라인; 상기 스테이지부 방향으로 가스를 공급하는 가스분배부; 상기 가스분배부에 가스를 공급하는 적어도 하나 이상의 가스공급라인; 및 상기 가스분배부의 온도를 제어하기 위한 가스분배부히터를 포함하되, 상기 가스분배부는 상기 스테이지부로부터 멀어지는 방향으로 소정의 간격을 가지고 나란하게 배치되는 복수의 가스분배판을 포함하되, 상기 가스분배판에는 상기 스테이지부의 폭방향으로 서로 일정거리 이격되고, 서로 직경이 상이한 복수의 가스홀이 천공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a chemical vapor deposition apparatus comprising: a chamber in which a process is performed; A stage portion positioned inside the chamber and having a substrate disposed on an upper surface thereof; A heater block positioned inside the chamber for controlling a temperature inside the chamber; A pressure adjusting line for adjusting a pressure inside the chamber; A gas distributor for supplying gas toward the stage portion; At least one gas supply line for supplying gas to the gas distribution unit; And a gas distributor heater for controlling a temperature of the gas distributor, wherein the gas distributor includes a plurality of gas distribution plates arranged at a predetermined interval in a direction away from the stage portion, The plate is spaced a predetermined distance from each other in the width direction of the stage portion, and a plurality of gas holes having diameters different from each other are perforated.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 다양한 크기의 가스홀이 형성된 복수의 가스분배판을 통해 가스를 기판에 공급함으로써, 기판에 공급되는 가스의 직진성이 향상되어, 기판에 박막 또는 그래핀을 포함하는 2차원 물질을 대면적으로 균일하게 증착 또는 합성할 수 있는 효과가 크게 향상될 수 있다.According to the present invention, the gas is supplied to the substrate through the plurality of gas distribution plates having the gas holes of various sizes, the straightness of the gas supplied to the substrate is improved, and the thin film or the graphene The effect of uniformly depositing or synthesizing a two-dimensional material having a large area can be greatly improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스분배판의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스분배판의 정면도이다.1 is a cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a gas distribution plate in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a front view of a gas distribution plate according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.
본원은 화학 기상 증착 장치(10)에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus (10).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스분배판의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스분배판의 정면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of a gas distribution plate according to an embodiment of the present invention. FIG.
우선, 본원의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치(10)(이하 '본 화학 기상 증착 장치(10)'라 함)에 대해 설명한다.First, a chemical vapor deposition apparatus 10 (hereinafter referred to as " the present chemical
예시적르로, 화학 기상 증착 장치(10)는 기판(20)의 상부면에 박막을 증착시키는 장치 또는 그래핀을 포함하는 2차원 물질을 합성하는 장치일 수 있다.By way of example, the chemical
본 화학 기상 증착 장치(10)는 챔버(100), 압력조절라인(400), 가스분배부(300), 가스공급라인(200), 및 가스분배부히터(350)를 포함한다.The chemical
챔버(100)의 내부에는 상부면에 기판(20)이 배치되는 스테이지부(110) 및 챔버(100) 내부의 온도를 제어하는 히터블럭(120)을 포함한다.The
또한, 스테이지부(110)에는 저전압인 인가될 수 있으며, 이에 따라 스테이지부(110)에서 발생된 정전기는 이온 등을 스테이지부(110)로 유도한다. 특히, 가스분배부(300)에서 기판(20)으로 공급된 가스의 방향성 및 운동성을 증가시킴에 따라, 가스의 소멸을 최소화하고 기판(20)에 도달하는 가스를 증가시켜 화학 기상 증착 장치(10)의 증착효율을 향상시킬 수 있다.Also, a low voltage may be applied to the
히터블럭(120)은 기판(20)을 전체적으로 균일하게 또는 부분적으로 상이한 온도로 가열하기 위해 복수의 히터부(121)를 포함할 수 있다.The
예시적으로, 스테이지부(110)에는 복수의 온도센서(미도시)가 위치하여, 온도센서에서 기판(20)의 온도를 측정하여 이를 제어부(미도시)에 전달하고, 제어부는 기판(20)의 온도정보를 바탕으로 각각의 히터부(121)의 온도를 제어할 수 있다.A plurality of temperature sensors (not shown) are positioned in the
또한, 본 화학 기상 증착 장치(10)는 히터블럭(120) 및 스테이지부(110)의 상부면 사이에 투명한 재질의 투명판(130)을 구비하여, 이물질 또는 가스가 히터블럭(120)에 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있다.The present chemical
압력조절라인(400)은 챔버(100) 내부의 압력을 조절하는 것으로서, 예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 압력조절라인(400)의 단부에는 펌프(410)가 연결되어, 챔버(100) 내부의 압력을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 1, a
또한, 압력조절라인(400)은 증착 공정시, 챔버(100) 내부로 공급되는 가스의 흐름을 형성할 수 있다. 예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스공급라인(200)의 토출부와 압력조절라인(400)의 유입부는 서로 마주보도록 위치될 수 있으며, 이에 따라 가스분배부(300)에서 공급된 가스는 압력조절라인(400)이 위치하는 방향으로 이동하면서, 기판(20)의 상부면에 증착될 수 있다.In addition, the
또한, 압력조절라인(400)은, 챔버(100) 내부의 기체의 유속을 조절하여, 기판(20)의 상부면으로 공급되는 가스의 공급량 또는 가스의 유속을 조절할 수 있다.The
가스분배부(300)는 스테이지부(110)로 가스를 공급하는 것으로서, 적어도 하나 이상의 가스공급라인(200)을 통해 가스를 공급받아 스테이지부(110)로 가스를 공급할 수 있다. 예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 가스라인(210) 및 제2 가스라인(220)이 가스분배부(300)에 연결되어, 가스분배부(300)로 가스를 공급할 수 있다. 제1 가스라인(210) 및 제2 가스라인(220)을 통해 공급되는 가스는 동일한 가스일 수 있으나, 이에 한정되는 않고, 서로 상이한 가스일 수 있다. 또한, 가스분배부(300)에는 복수의 가스공급라인(200)이 연결되어, 복수의 가스를 공급받을 수 있다.The
또한, 가스분배부(300)의 외주면에는 가스분배부(300)의 내부 온도를 제어하기 위한 가스분배부히터(350)가 위치할 수 있다. 또한, 가스분배부히터(350)는 가스분배부(300)에 공급된 가스의 온도를 조절할 수 있다.A
가스분배부(300)는 스테이지부(110)로부터 멀어지는 방향으로 소정의 간격을 가지고, 나란하게 배치되는 복수의 가스분배판(310,320,330,340)을 포함한다. 또한, 가스분배판(310,320,330,340)에는 스테이지부(110)의 폭방향으로 서로 일정거리 이격되고, 서로 직경이 상이한 복수의 가스홀(311,321,331,341)이 천공될 수 있다.The
상술한 스테이지부(110)의 폭방향이란, 도 1의 3시 방향 및 9시 방향일 수 있다.The above-described width direction of the
가스분배판(310,320,330,340)은 도 1에 도시된 바와 같이, 4개의 가스분배판(310,320,330,340)이 가스분배부(300) 내부에 위치할 수 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명이 그 개수에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 1, the four
예시적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스분배판(310,320,330,340)은 스테이지부(110)에 인접한 부분에 위치하고, 복수개의 제1 가스홀(311)이 천공된 제1 가스분배판(310), 제1 가스분배판(310)과 가스공급라인(200) 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제2 가스홀(321)이 천공된 제2 가스분배판(320), 제2 가스분배판(320)과 가스공급라인(200) 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제3 가스홀(331)이 천공된 제3 가스분배판(330), 제3 가스분배판(330)과 가스공급라인(200) 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제4 가스홀(341)이 천공된 제4 가스분배판(340)을 포함할 수 있다.1, the
또한, 도 1을 참조하면, 가스공급라인(200)은 가스분배부(300)의 일측에 연결되는 제1 가스라인(210) 및 가스분배부(300)의 타측에 연결되는 제2 가스라인(220)을 포함할 수 있다.1, the
상술한 일측이란 도 1의 9시 방향일 수 있으며, 타측이란 도1의 3시 방향일 수 있다.The one side described above may be the 9 o'clock direction of Fig. 1, and the other side may be the 3 o'clock direction of Fig.
복수의 가스분배판(310,320,330,340) 중 가스공급라인(200)에 인접한 가스분배판(340)에 형성된 가스홀(341)은 가스공급라인(200)에 인접한 가스홀(341)의 직경이 가스공급라인(200)에서 이격된 가스홀(341)의 직경보다 작을 수 있다.A
예시적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 가스공급라인(200)에 인접한 제4 가스분배판(340)에 형성된 제4 가스홀(341)의 경우, 제1 가스라인(210) 및 제2 가스라인(220)에 인접한 제4 가스홀(341)의 직경보다 중앙부에 형성된 제4 가스홀(341)의 직경이 크게 형성될 수 있다.3 and 4, in the case of the
또한, 가스공급라인(200)을 통해 공급되는 가스가 공급되고, 가스공급라인(200)에서 인접한 가스는 유속이 빠르며, 가스공급라인(200)에서 이격된 가스는 유속이 상대적으로 느릴수 있다. 이때, 제4 가스분배판(340)에 형성된 제4 가스홀(341)을 통과하면서, 가스공급라인(200)에 인접한 가스는 유속이 감소하고, 가스공급라인(200)에서 이격된 가스는 유속이 증가할 수 있다.Also, the gas supplied through the
복수의 가스분배판(310,320,330,340)의 최외측에 형성된 가스홀(311,321,331,341)은 스테이지부(110) 방향으로 갈수록 직경이 큰 것을 특징으로 한다.The
예시적으로, 제1 가스분배판(310)의 최외측에 형성된 제1 가스홀(311)의 직경은 제2 가스분배판(320)의 최외측에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경보다 크며, 제2 가스분배판(320)의 최외측에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경은 제3 가스분배판(330)의 최외측에 형성된 제3 가스홀(331)의 직경보다 크며, 제3 가스분배판(330)의 최외측에 형성된 제3 가스홀(331)의 직경은 제4 가스분배판(340)의 최외측에 형성된 제4 가스홀(341)의 직경보다 클 수 있다.The diameter of the
하지만 이에 한정되는 것이 아니라, 동일한 직경의 가스홀의 2개 이하로 연속되어 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 가스분배판(310)의 최외측에 형성된 제1 가스홀(311)의 직경은 제2 가스분배판(320)의 최외측에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경과 동일할 수 있으나, 제2 가스분배판(320)의 최외측에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경은 제3 가스분배판(330)의 최외측에 형성된 제3 가스홀(331)보다 클 수 있다.However, the present invention is not limited to this, but may be formed continuously in two or less of the gas holes of the same diameter. 3 and 4, the diameter of the
복수의 가스분배판(310,320,330,340)의 중앙부에 형성된 가스홀(311,321,331,341)은 스테이지부(110) 방향으로 갈수록 직경이 작은 것을 특징으로 한다.The gas holes 311, 321, 331 and 341 formed at the center of the plurality of
예시적으로, 제1 가스분배판(310)의 중앙부에 형성된 제1 가스홀(311)의 직경은 제2 가스분배판(3203)의 중앙부에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경보다 작으며, 제2 가스분배판(320)의 중앙부에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경은 제3 가스분배판(330)의 중앙부에 형성된 제3 가스홀(331)의 직경보다 작으며, 제3 가스분배판(330)의 중앙부에 형성된 제3 가스홀(331)의 직경은 제4 가스분배판(340)의 중앙부에 형성된 제4 가스홀(341)의 직경보다 작을 수 있다.The diameter of the
하지만 이에 한정되는 것이 아니라, 동일한 직경의 가스홀이 2개 이하로 연속되어 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 가스분배판(310)의 중앙부에 형성된 제1 가스홀(311)의 직경은 제2 가스분배판(320)의 중앙부에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경과 동일할 수 있으나, 제2 가스분배판(320)의 중앙부에 형성된 제2 가스홀(321)의 직경은 제3 가스분배판(330)의 중앙부에 형성된 제3 가스홀(331)보다 작을 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and gas holes of the same diameter may be formed continuously in two or less. 3 and 4, the diameter of the
이에 따라, 가스공급라인(200)에 인접한 가스는 유속이 감소된 상태에서 점차 증가하고, 가스공급라인(200)에서 이격된 가스는 유속이 증가된 상태에서 점차 감소하여, 가스분배부(300) 방향에 위치하는 제1 가스분배판(310)의 복수의 제1 가스홀(311)에서 분출되는 가스의 유속이 일정하여, 기판(20)으로 공급되는 가스의 직진성이 향상될 수 있다.Accordingly, the gas adjacent to the
또한, 복수의 가스분배판(310,320,330,340)에는 스테이지부(110) 방향으로 동일한 직경의 가스홀(311,321,331,341)이 2개 이하로 연속되어 형성될 수 있다.In addition, two or
다시 말해, 복수의 가스분배판(310,320,330,340)에 형성된 가스홀(311,321,331,341) 중 최외측에 형성된 가스홀(311,321,331,341) 및 중앙부에 형성된 가스홀(311,321,331,341)을 제외한 가스홀(311,321,331,341)은 스테이지부(110) 방향으로 동일한 직경의 가스홀(311,321,331,341)이 2개 이하로 연속되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 각각의 가스분배판(310,320,330,340)에 형성된 가스홀(311,321,331,341)을 통과하면서, 가스의 유속이 변화하면서 가스의 직진성이 향상될 수 있다.In other words, the gas holes 311, 321, 331 and 341, except for the gas holes 311, 321, 331 and 341 formed at the outermost side of the gas holes 311, 321, 331 and 341 formed in the plurality of
또한, 각각의 복수의 가스분배판(310,320,330,340)에 형성된 복수의 가스홀(311,321,331,341)이 상하방향으로 천공된 위치에 따라 기판(20)으로 유입되는 가스의 농도를 조절될 수 있다. 상술한 상하방향이란 도 4의 12시 및 6시 방향일 수있다.The concentration of the gas flowing into the
예시적으로, 제1 가스분배판(310)의 제1 가스홀(311)은 상하방향으로 천공된 위치가 서로 상이하여, 기판(20)으로 유입되는 가스의 농도를 조절할 수 있다. 다시 말해, 제1 가스분배판(310)에 형성된 각각의 제1 가스홀(311)은 상하방향으로 각각 다른 위치에 천공될 수 있으며, 이에 따라 기판(20)의 상부의 상하방향으로 가스의 농도가 조절될 수 있다.Illustratively, the positions of the first gas holes 311 of the first
정리하면, 가스분배판(310,320,330,340)의 좌우방향을 X축 방향이라 하고, 가스분배판(310,320,330,340)의 상하방향의 Y축 방향이라 하며, X축 및 Y축에 수직된 축을 Z축이라 할 경우, 본 화학 기상 증착 장치(10)는 Z축 방향으로 형성된 각각의 가스홀(311,321,331,341)의 직경을 조절함에 따라, Z축 방향으로 가스의 농도를 조절할 수 있으며, X축 방향으로 형성된 각각의 가스홀(311,321,331,341)의 직경을 조절함에 따라, X축 방향으로 가스의 농도를 조절할 수 있으며, Y축 방향으로 형성된 각각의 가스홀(311,321,331,341)의 위치를 조절함에 따라, Y축 방향으로 가스의 농도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 화학 기상 증착 장치(10)는 X축, Y축, 및 Z축 3차원에서 가스농도를 조절함으로써, 대면적의 균일한 2차원 물질 및 박막을 합성할 수 있다.In short, when the left and right directions of the
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
10 : 화학 기상 증착 장치 20 : 기판
100 : 챔버 110 : 스테이지부
120 : 히터블럭 121 : 히터부
130 : 투명판
200 : 가스공급라인 210 : 제1 가스라인
220 : 제2 가스라인
300 : 가스분배부
310 : 제1 가스분배판 311 : 제1 가스홀
320 : 제2 가스분배판 321 : 제2 가스홀
330 : 제3 가스분배판 331 : 제3 가스홀
340 : 제4 가스분배판 341 : 제4 가스홀
350 : 가스분배부히터
400 : 압력조절라인 410 : 펌프10: chemical vapor deposition apparatus 20: substrate
100: chamber 110: stage part
120: heater block 121: heater part
130: transparent plate
200: gas supply line 210: first gas line
220: second gas line
300: gas distributor
310: first gas distribution plate 311: first gas hole
320: second gas distribution plate 321: second gas hole
330: third gas distribution plate 331: third gas hole
340: fourth gas distribution plate 341: fourth gas hole
350: Gas distributor heater
400
Claims (13)
공정이 진행되는 챔버;
상기 챔버에 내부에 위치하고, 상부면에 기판이 배치되는 스테이지부;
상기 챔버의 내부의 상기 스테이지부의 상부 또는 하부에 각각 위치하며, 상기 챔버 내부의 온도를 제어하기 위한 히터블럭;
상기 챔버의 일측면에 연결되고, 상기 챔버 내부의 압력을 조절하기 위한 압력조절라인;
상기 챔버의 타측면에 연결되고, 상기 스테이지부가 위치한 방향으로 가스를 공급하는 가스분배부;
상기 압력조절라인과 서로 마주보도록 위치하며, 상기 가스분배부의 후측부에서 가스를 공급하는 적어도 하나 이상의 가스공급라인; 및
상기 가스분배부의 온도를 제어하기 위한 가스분배부히터를 포함하되,
상기 가스분배부는
상기 스테이지부로부터 멀어지는 방향으로 소정의 간격을 가지고 나란하게 배치되는 복수의 가스분배판을 포함하되,
상기 가스분배판은 상기 스테이지부가 위치한 평면과 평행하고, 상기 가스공급라인으로부터 상기 압력조절라인으로 연장되는 방향과 수직된 방향으로 서로 일정거리만큼 이격되어 천공된 복수의 가스홀을 포함하는 것인 화학 기상 증착 장치.
A chemical vapor deposition apparatus comprising:
A chamber in which the process proceeds;
A stage portion positioned inside the chamber and having a substrate disposed on an upper surface thereof;
A heater block positioned at an upper portion or a lower portion of the stage portion inside the chamber, respectively, for controlling a temperature inside the chamber;
A pressure regulating line connected to one side of the chamber and adapted to regulate the pressure inside the chamber;
A gas distribution part connected to the other side of the chamber and supplying gas in a direction in which the stage part is located;
At least one gas supply line positioned to face the pressure regulation line and supplying gas at a rear side of the gas distribution section; And
And a gas distributor heater for controlling the temperature of the gas distributor,
The gas distributor
And a plurality of gas distribution plates arranged in parallel with each other at predetermined intervals in a direction away from the stage portion,
Wherein the gas distribution plate includes a plurality of gas holes parallel to a plane on which the stage section is located and perforated by a predetermined distance in a direction perpendicular to a direction extending from the gas supply line to the pressure regulating line, Vapor deposition apparatus.
상기 가스공급라인은
상기 가스분배부의 일측에 연결되는 제1 가스라인 및
상기 가스분배부의 타측에 연결되는 제2 가스라인을 포함하는 것인 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
The gas supply line
A first gas line connected to one side of the gas distribution unit,
And a second gas line connected to the other side of the gas distribution unit.
상기 복수의 가스분배판 중 상기 가스공급라인에 인접한 가스분배판에 형성된 가스홀의 경우, 상기 가스공급라인에 인접한 가스홀의 직경이 상기 가스공급라인에서 이격된 가스홀의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
The diameter of the gas hole adjacent to the gas supply line is smaller than the diameter of the gas hole spaced from the gas supply line in the case of the gas hole formed in the gas distribution plate adjacent to the gas supply line among the plurality of gas distribution plates. Deposition apparatus.
상기 복수의 가스분배판의 최외측에 형성된 각각의 가스홀은 상기 스테이지부가 위치한 방향으로 갈수록 직경이 크며,
상기 복수의 가스분배판의 중앙부에 형성된 각각의 가스홀은 상기 스테이지부가 위치한 방향으로 갈수록 직경이 작은 것인 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
Each of the gas holes formed at the outermost side of the plurality of gas distribution plates has a larger diameter toward the direction in which the stage portion is located,
Wherein each of the gas holes formed in the central portion of the plurality of gas distribution plates has a smaller diameter toward the direction in which the stage portion is located.
상기 복수의 가스분배판에는
상기 스테이지부 방향으로 동일한 직경의 가스홀이 2개 이하로 연속되어 형성되는 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
The plurality of gas distribution plates
And two or less gas holes of the same diameter are formed continuously in the direction of the stage portion.
각각의 상기 복수의 가스분배판에 형성된 복수의 가스홀이 상하방향으로 천공된 위치에 따라, 상기 기판으로 유입되는 가스의 농도를 조절되는 것인 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the gas flowing into the substrate is controlled according to a position where the plurality of gas holes formed in each of the plurality of gas distribution plates are perforated in the vertical direction.
상기 가스분배판은
상기 스테이지부에 인접한 부분에 위치하고, 복수개의 제1 가스홀이 천공된 제1 가스분배판;
상기 제1 가스분배판으로부터 상기 가스공급라인이 위치한 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제2 가스홀이 천공된 제2 가스분배판;
상기 제2 가스분배판으로부터 상기 가스공급라인이 위치한 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제3 가스홀이 천공된 제3 가스분배판; 및
상기 제3 가스분배판으로부터 상기 가스공급라인이 위치한 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하고, 복수개의 제4 가스홀이 천공된 제4 가스분배판을 포함하는 것인 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
The gas distribution plate
A first gas distribution plate positioned at a portion adjacent to the stage portion and having a plurality of first gas holes punctured;
A second gas distribution plate spaced apart from the first gas distribution plate by a predetermined distance in a direction in which the gas supply line is located and having a plurality of second gas holes punctured;
A third gas distribution plate spaced apart from the second gas distribution plate by a predetermined distance in a direction in which the gas supply line is located and having a plurality of third gas holes punctured; And
And a fourth gas distribution plate spaced apart from the third gas distribution plate by a predetermined distance in a direction in which the gas supply line is located and in which a plurality of fourth gas holes are perforated.
상기 제4 가스분배판에 형성된 상기 제4 가스홀의 경우, 상기 가스공급라인에 인접한 제4 가스홀의 직경보다 중앙부에 형성된 제4 가스홀의 직경이 큰 것인 화학 기상 증착 장치.
8. The method of claim 7,
And the fourth gas hole formed in the fourth gas distribution plate has a larger diameter than the fourth gas hole adjacent to the gas supply line.
상기 제1 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제1 가스홀의 직경은 상기 제2 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제2 가스홀의 직경보다 크고,
상기 제2 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제2 가스홀의 직경은 상기 제3 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제3 가스홀의 직경보다 크며,
상기 제3 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제3 가스홀의 직경은 상기 제4 가스분배판의 최외측에 형성된 상기 제4 가스홀의 직경보다 큰 것인 화학 기상 증착 장치.
8. The method of claim 7,
The diameter of the first gas hole formed at the outermost side of the first gas distribution plate is larger than the diameter of the second gas hole formed at the outermost side of the second gas distribution plate,
The diameter of the second gas hole formed at the outermost side of the second gas distribution plate is larger than the diameter of the third gas hole formed at the outermost side of the third gas distribution plate,
And the diameter of the third gas hole formed at the outermost side of the third gas distribution plate is larger than the diameter of the fourth gas hole formed at the outermost side of the fourth gas distribution plate.
상기 제1 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제1 가스홀의 직경은 상기 제2 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제2 가스홀의 직경보다 작고,
상기 제2 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제2 가스홀의 직경은 상기 제3 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제3 가스홀의 직경보다 작으며,
상기 제3 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제3 가스홀의 직경은 상기 제4 가스분배판의 중앙부에 형성된 상기 제4 가스홀의 직경보다 작은 것인 화학 기상 증착 장치.
8. The method of claim 7,
The diameter of the first gas hole formed at the center of the first gas distribution plate is smaller than the diameter of the second gas hole formed at the center of the second gas distribution plate,
The diameter of the second gas hole formed at the center of the second gas distribution plate is smaller than the diameter of the third gas hole formed at the center of the third gas distribution plate,
And the diameter of the third gas hole formed at the center of the third gas distribution plate is smaller than the diameter of the fourth gas hole formed at the center of the fourth gas distribution plate.
상기 제1 가스분배판의 제1 가스홀이 상하방향으로 천공된 위치에 따라, 상기 기판으로 유입되는 가스의 농도를 조절하는 것인 화학 기상 증착 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the concentration of the gas flowing into the substrate is controlled in accordance with a position where the first gas hole of the first gas distribution plate is perforated in the vertical direction.
상기 히터블럭과 상기 스테이지부의 상부면 사이에 위치하는 투명한 재질의 투명판을 더 포함하는 것인 화학 기상 증착 장치.
The method according to claim 1,
And a transparent plate of transparent material positioned between the heater block and the upper surface of the stage portion.
상기 가스분배부의 단부와 상기 압력조절라인의 단부는 서로 마주보도록 위치되는 것인 화학 기상 증착 장치.The method according to claim 1,
Wherein an end of the gas distribution portion and an end of the pressure adjustment line are positioned to face each other.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150113404A KR101700273B1 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | Chemical vapor deposition device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150113404A KR101700273B1 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | Chemical vapor deposition device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101700273B1 true KR101700273B1 (en) | 2017-01-26 |
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KR (1) | KR101700273B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005072424A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Ulvac Japan Ltd | Showerhead and deposition system |
KR101203905B1 (en) * | 2012-01-19 | 2012-11-23 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for Manufacturing of Solar Cell |
KR20130072646A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-02 | 엘지이노텍 주식회사 | Deposition apparatus |
KR20150075955A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | Apparatus for treating a large area substrate |
-
2015
- 2015-08-11 KR KR1020150113404A patent/KR101700273B1/en active IP Right Grant
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