KR101885026B1 - 웨이퍼 회전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 회전장치에 관한 것으로서, 웨이퍼에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터; 및 상기 서셉터의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼가 안착되는 새틀라이트;를 포함하고, 상기 베이스는 작동 가스를 토출하고, 상기 서셉터는 상기 베이스로부터 토출되는 작동 가스에 의해 회전되며, 상기 새틀라이트는 상기 서셉터를 회전시킨 작동 가스에 의해 회전되게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 웨이퍼 회전장치의 구조를 단순화하고, 제조원가를 감소시키고, 서셉터의 재질에 대한 제약을 제거하며, 서셉터의 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

웨이퍼 회전장치{WAFER ROTATING APPARATUS}
본 발명은, 웨이퍼 회전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 금속 전구체(metal precursor)를 이용하여 웨이퍼(wafer)에 금속 및 금속화합물을 증착 또는 단결정 성장할 수 있도록 한 화학 기상 증착 장치에서 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 박막을 증착하는 방법으로는 물리적인 충돌을 이용하는 물리기상증착법(physical vapor deposition, PVD)과 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 나누어진다.
PVD는 스퍼터링(sputtering) 등이 있고, CVD는 열을 이용한 열 화학 기상 증착법(thermal CVD)과 플라즈마를 이용한 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD) 등이 있다.
한편, 질화갈륨(GaN) 단결정을 대표로 하는 질화물 단결정 소재는 종래 실리콘 (Si) 중심의 전자소자 반도체와는 달리 광학적 반도체 소자로 각광받아 오면서 LEDs(Light Emitting Diodes) 산업의 중심 소재가 되어왔다. 이에 전 세계 유수 LED 업체와 연구소에서는 고품질의 질화물 단결정을 성장하기 위한 전용 장비와 공정 개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히 LED 제조를 위한 질화물 단결정 성장 장치로는 유기금속 전구체를 원료로 CVD 방법을 이용한 유기금속 화학 기상 증착장치(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)가 사용되고 있다.
한편, 통상의 LEDs 제작에 사용되는 질화물 단결정 보다 더욱 뛰어난 고품질의 질화물 단결정 소재는 청색 LDs (Laser Diodes) 소자나 차세대 전력 반도체 소자를 제작하는데 응용성이 높은 것으로 알려져 있다. 이렇게 고품질의 질화물 단결정을 성장하기 위해서는 별도의 장치인 HVPE (Halide Vapor Phase Epitaxy) 장치가 유리한 것으로 알려져 있다.
이렇게 질화물 단결정 소재를 성장하기 위한 MOCVD나 HVPE 장비 내에서는, 금속 전구체와 더불어 여러가지 원료가스가 해당 반응기(Reactor)내에 주입되어 고온의 기판 (Wafer) 상에서 상호 화학반응을 일으켜 질화물 단결정이 성장된다. 그러나 좋은 품질의 단결정을 얻어내기 위해서는 기판상에서 일어나는 화학반응이 기판 전면에 걸쳐 동등하게 일어나야 하며, 더욱이 대구경의 기판을 사용하는 현 산업 추세를 보면, 좋은 품질의 질화물 단결정을 기판 전면에 걸쳐 고르게 얻어내기란 쉽지 않은 것이 현실이다. 이를 극복하기 위해, 현존하는 대부분의 장비는 복수의 기판에 대해 회전 장치를 구비하고 있고 이를 구현하기 위해 전부든 부분적으로든 모터 구동장치를 사용하고 있다. 그러나 기판이 놓이는 곳이 고온이라는 점을 볼 때, 해당 회전 장치들은 매우 복잡하고 그 비용 또한 매우 높다. 이에 기판에 대한 공전 자전 모두를 오직 기체로만 구동할 수 있는 회전 장치가 대한민국 등록특허공보 10-1698811호에 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1698811호를 참조하면, 종래의 웨이퍼 회전장치는, 웨이퍼에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되고 제1 작동 가스와 제2 작동 가스를 토출하는 베이스, 상기 베이스의 상부에 구비되고 상기 제1 작동 가스에 의해 회전되며 상기 제2 작동 가스를 안내하는 서셉터 및 상기 서셉터의 상부에 구비되고 상기 웨이퍼가 안착되며 상기 서셉터에 의해 안내된 상기 제2 작동 가스에 의해 회전되는 새틀라이트를 포함한다.
그러나, 종래의 웨이퍼 회전장치에 있어서는, 제1 작동 가스의 유로와 제2 작동 가스의 유로를 별개로 형성해야 함에 따라 구조가 복잡하여 제조원가가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 서셉터의 재질에 제약이 존재하는 문제점이 있었다. 구체적으로, 서셉터의 내부에 제2 작동 가스 유로가 형성되는데, 이를 위해 서셉터는 제2 작동 가스 유로의 일 부위를 이루는 홈이 형성된 제1 판과 제2 작동 가스 유로의 다른 부위를 이루는 홈이 형성된 제2 판이 접착 또는 용접되어 형성된다. 이에 따라, 서셉터는 접착 또는 용접 가능한 소재로만 형성 가능하여, 그 서셉터 재질에 제약이 크고, 제조원가가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 서셉터의 두께가 증가되는 문제점이 있었다. 구체적으로, 전술한 바와 같이, 서셉터의 내부에 제2 가스유로가 형성됨에 따라, 그 서셉터의 두께를 감소시키는데 한계가 존재한다. 즉, 서셉터의 두께가 두껍다. 이에 따라, 서셉터의 열전도율이 저하되어 웨이퍼 회전장치의 하부에 위치되는 히터의 열이 웨이퍼에 전달되기 어렵고, 웨이퍼에 사전에 결정된 온도의 열을 가하기 위해 히터에 소요되는 에너지가 증가되어 에너지 효율이 저하된다. 그리고, 서셉터의 중량이 증가되어, 웨이퍼 회전장치의 제조원가가 증가될 뿐만 아니라, 서셉터 및 새틀라이트를 회전시키는데 상당한 에너지가 소요되어 에너지 효율이 더욱 저하된다.
대한민국 등록특허공보 10-1698811호
따라서, 본 발명은, 구조를 단순화하고, 제조원가를 감소시킬 수 있는 웨이퍼 회전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 서셉터의 재질에 대한 제약을 제거할 수 있는 웨이퍼 회전장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 서셉터의 두께를 감소시킬 수 있는 웨이퍼 회전장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 웨이퍼에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터; 및 상기 서셉터의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼가 안착되는 새틀라이트;를 포함하고, 상기 베이스는 작동 가스를 토출하고, 상기 서셉터는 상기 베이스로부터 토출되는 작동 가스에 의해 회전되며, 상기 새틀라이트는 상기 서셉터를 회전시킨 작동 가스에 의해 회전되게 형성되는 웨이퍼 회전장치를 제공한다.
작동 가스가 유입되는 제1 유로; 상기 제1 유로의 작동 가스를 토출하는 제1 토출구; 상기 제1 토출구로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제1 버퍼 홈; 상기 제1 버퍼 홈의 작동 가스를 방사상으로 안내하는 제1 회전 가이드 홈; 상기 제1 회전 가이드 홈의 작동 가스 중 적어도 일부가 유입되는 제2 유로; 상기 제2 유로의 작동 가스를 토출하는 제2 토출구; 상기 제2 토출구로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제2 버퍼 홈; 및 상기 제2 버퍼 홈의 작동 가스를 방사상으로 안내하는 제2 회전 가이드 홈;을 포함하고, 상기 서셉터는 상기 제1 회전 가이드 홈을 따라 흐르는 작동 가스에 의해 상기 베이스를 기준으로 회전되고, 상기 새틀라이트는 상기 제2 회전 가이드 홈을 따라 흐르는 작동 가스에 의해 상기 서셉터를 기준으로 회전되게 형성될 수 있다.
상기 서셉터는 원판형으로 형성되고, 상기 새틀라이트는 상기 서셉터에 복수로 구비되도록 상기 서셉터보다 직경이 작은 원판형으로 형성되며, 복수의 상기 새틀라이트는 각 새틀라이트의 회전중심이 상기 서셉터의 회전중심으로부터 이격되고, 상기 서셉터의 원주방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈, 상기 제2 유로 및 상기 제2 토출구는 상기 서셉터에 형성될 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈은 상기 서셉터의 저면에 음각지고 상기 서셉터의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 서셉터의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고, 상기 제2 토출구는 상기 서셉터의 상면에 형성되고, 상기 제2 유로는 상기 제1 회전 가이드 홈으로부터 상기 제2 토출구까지 상기 서셉터를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 서셉터는 일체로 형성될 수 있다.
상기 서셉터는 내열성 재료로 형성될 수 있다.
상기 제1 유로 및 상기 제1 토출구는 상기 베이스에 형성되고, 상기 제1 버퍼 홈은 상기 베이스의 상면에 음각지게 형성되고, 상기 서셉터가 회전될 때 상기 제1 회전 가이드 홈과 연속적으로 연통되게 형성될 수 있다.
상기 제1 버퍼 홈은 상기 서셉터의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈 일단부의 회전 궤적을 따라 연장 형성될 수 있다.
상기 제1 유로 및 상기 제1 토출구는 상기 베이스에 형성되고, 상기 제1 버퍼 홈은 상기 서셉터의 저면에 음각지게 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈과 연통되게 형성되며, 상기 서셉터가 회전될 때 상기 제1 토출구와 연속적으로 연통되게 형성될 수 있다.
상기 제1 버퍼 홈은 상기 서셉터의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제1 버퍼 홈의 범위 내에 상기 제1 토출구가 위치되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 회전 가이드 홈은 상기 서셉터의 상면에 음각지고 상기 새틀라이트의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고, 상기 제2 버퍼 홈은 상기 서셉터의 상면에 음각지고 상기 제2 회전 가이드 홈과 연통되게 형성될 수 있다.
상기 제2 회전 가이드 홈은 상기 새틀라이트의 저면에 음각지고 상기 새틀라이트의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고, 상기 제2 버퍼 홈은 상기 서셉터의 상면에 음각지고 상기 새틀라이트가 회전될 때 상기 제2 회전 가이드 홈과 연속적으로 연통되게 형성될 수 있다.
상기 제2 버퍼 홈은 상기 새틀라이트의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈 일단부의 회전 궤적을 따라 연장 형성될 수 있다.
상기 제2 회전 가이드 홈은 상기 새틀라이트의 저면에 음각지고 상기 새틀라이트의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고, 상기 제2 버퍼 홈은 상기 새틀라이트의 저면에 음각지고 상기 제2 회전 가이드 홈과 연통되며 상기 새틀라이트가 회전될 때 상기 제2 토출구와 연속적으로 연통되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 버퍼 홈은 상기 새틀라이트의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제2 버퍼 홈의 범위 내에 상기 제2 토출구가 위치되도록 형성될 수 있다.
상기 제1 토출구는 적어도 하나로 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈은 복수로 형성되고, 상기 제1 버퍼 홈은 적어도 하나의 상기 제1 토출구 및 복수의 상기 제1 회전 가이드 홈과 연통되게 형성되고, 상기 제2 토출구는 적어도 하나로 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈은 복수로 형성되고, 상기 제2 버퍼 홈은 적어도 하나의 상기 제2 토출구 및 복수의 상기 제2 회전 가이드 홈과 연통되게 형성될 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성될 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈은 그 제1 회전 가이드 홈의 연장방향에 수직한 폭이 사전에 결정된 값 이상으로 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈은 그 제2 회전 가이드 홈의 연장방향에 수직한 폭이 사전에 결정된 값 이상으로 형성되며, 상기 제1 회전 가이드 홈의 폭은 상기 제2 회전 가이드 홈의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈의 면적은 상기 제2 회전 가이드 홈의 면적보다 넓게 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈의 깊이는 상기 제2 회전 가이드 홈의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 웨이퍼 회전장치는, 웨이퍼에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되는 베이스; 상기 베이스의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터; 및 상기 서셉터의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼가 안착되는 새틀라이트;를 포함하고, 상기 베이스는 작동 가스를 토출하고, 상기 서셉터는 상기 베이스로부터 토출되는 작동 가스에 의해 회전되며, 상기 새틀라이트는 상기 서셉터를 회전시킨 작동 가스에 의해 회전되게 형성됨에 따라, 구조를 단순화하고, 제조원가를 감소시킬 수 있다.
또한, 서셉터의 재질에 대한 제약을 제거할 수 있다. 이에 의하여, 서셉터의 제조원가를 감소할 수 있다.
또한, 서셉터의 두께를 감소시킬 수 있다. 이에 의하여, 서셉터의 열전도율이 향상되어 웨이퍼 회전장치의 하부에 위치되는 히터의 열이 웨이퍼에 전달되기 쉽고, 웨이퍼에 사전에 결정된 온도의 열을 가하기 위해 히터에 소요되는 에너지가 감소되어 에너지 효율이 향상될 수 있다. 그리고, 서셉터의 중량이 감소되어, 웨이퍼 회전장치의 제조원가가 감소될 뿐만 아니라, 서셉터 및 새틀라이트를 회전시키는데 소요되는 에너지가 감소되어 에너지 효율이 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치를 도시한 분해 사시도,
도 2는 도 1의 웨이퍼 회전장치에서 서셉터의 배면을 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 웨이퍼 회전장치가 조립된 상태에서 A-A선을 따라 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치를 도시한 분해 사시도,
도 5는 도 4의 웨이퍼 회전장치에서 서셉터의 배면을 도시한 사시도,
도 6은 도 4의 웨이퍼 회전장치에서 새틀라이트의 배면을 도시한 사시도,
도 7은 도 4의 웨이퍼 회전장치가 조립된 상태에서 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 웨이퍼 회전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 회전장치에서 서셉터의 배면을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 웨이퍼 회전장치가 조립된 상태에서 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 웨이퍼(미도시)에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되는 베이스(base)(110), 상기 베이스(110)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터(susceptor)(130) 및 상기 서셉터(130)의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼(미도시)가 안착되는 새틀라이트(satellite)(150)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(110)는 상기 서셉터(130)와 상기 새틀라이트(150)를 회전시키기 위한 작동 가스를 토출하도록 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 베이스(110)는 판상으로 형성되고, 그 상면에 상기 서셉터(130)가 안착되어 회전되는 서셉터 회전부가 형성될 수 있다.
상기 서셉터 회전부에는 작동 가스를 토출하는 제1 토출구(220) 및 상기 제1 토출구(220)로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제1 버퍼 홈(230)이 형성되고, 상기 베이스(110)의 내부에는 상기 제1 토출구(220)로 작동 가스를 안내하는 제1 유로(210)가 형성될 수 있다.
상기 제1 유로(210)는 상기 베이스(110)의 내부를 관통하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 유로(210)는 그 제1 유로(210)로 유입된 작동 가스를 후술할 바와 같이 복수로 형성되는 상기 제1 토출구(220)로 분배하도록 형성될 수 있다. 여기서, 본 실시예의 경우 상기 제1 유로(210)로 작동 가스를 안내하는 제1 유입구가 상기 베이스(110)의 측면에 형성되고, 상기 제1 유로(210)가 상기 베이스(110)의 반경 방향으로 연장 형성된다. 그러나, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 제1 유로(210)의 길이를 감소시켜 유로 저항 및 이에 따른 감압 손실을 감소시키기 위해, 상기 제1 유입구가 상기 베이스(110)의 저면에 형성되고, 상기 제1 유로(210)가 상기 베이스(110)의 축 방향으로 연장 형성될 수도 있다.
상기 제1 토출구(220)와 상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 베이스(110)의 상면 측에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 베이스(110)의 상면에 음각지게 형성되고, 상기 제1 토출구(220)는 상기 제1 버퍼 홈(230)의 기저면으로부터 상기 제1 유로(210)까지 상기 베이스(110)를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 제1 토출구(220)는 작동 가스의 원활한 토출을 위해 복수로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 토출구(220)는 복수의 상기 제1 토출구(220) 중 일부가 이물질에 의해 막히게 되더라도 복수의 상기 제1 토출구(220) 중 나머지를 통해 작동 가스가 토출될 수 있도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 토출구(220)의 개수는 반드시 복수로 한정되는 것은 아니고, 하나로도 형성될 수 있다.
그리고, 복수의 상기 제1 토출구(220)는 그 제1 토출구(220)를 통해 토출되는 작동 가스가 후술할 복수의 제1 회전 가이드 홈(240)에 균일하게 분배되도록 그 복수의 제1 회전 가이드 홈(240)의 개수와 동일 개수로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 토출구(220)의 개수와 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 개수가 반드시 일치될 필요는 없다.
그리고, 복수의 상기 제1 토출구(220)는 그 제1 토출구(220)를 통해 토출되는 작동 가스가 후술할 복수의 제1 회전 가이드 홈(240)에 더욱 균일하게 분배되도록 서셉터(130)의 회전 방향을 따라 등간격으로 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 서셉터(130)가 회전될 때 후술한 제1 회전 가이드 홈(240)과 연속적으로 연통되도록, 상기 서셉터(130)의 회전 중심과 동심을 이루고 후술할 제1 회전 가이드 홈(240) 일단부의 회전 궤적을 따라 연장되는 환형으로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 작동 가스가 상기 서셉터(130)의 회전과 무관하게 후술할 제1 회전 가이드 홈(240)에 연속적으로 유입되어, 상시 서셉터(130) 및 상기 새틀라이트(150)가 맥동 없이 회전될 수 있다.
그리고, 상기 제1 버퍼 홈(230)은 복수의 상기 제1 토출구(220) 및 후술할 복수의 제1 회전 가이드 홈(240)과 동시에 연통되게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 작동 가스가 후술할 복수의 제1 회전 가이드 홈(240)에 균일하게 분배될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 버퍼 홈(230)이 형성되지 않을 경우에는, 각 제1 토출구(220)에서 토출되는 작동 가스는 각 제1 토출구(220)에 인접한 제1 회전 가이드 홈(240)에 유입되는데, 이물질에 의한 막힘이나 유로 단면적의 편차 등에 의해 각 제1 토출구(220)에서 토출되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이할 경우 각 제1 회전 가이드 홈(240)에 유입되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이할 수 있다. 하지만, 본 실시예의 경우, 상기 제1 버퍼 홈(230)이 구비됨에 따라, 각 제1 토출구(220)에서 토출되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이하더라도 상기 제1 버퍼 홈(230)의 내부에서 서로 혼합된 후 각 제1 회전 가이드 홈(240)에 분배됨으로써, 작동 가스가 모든 제1 회전 가이드 홈(240)에 균일하게 분배될 수 있다. 그 결과, 상기 서셉터(130)의 이상 거동(예를 들어, 기울어짐, 진동 등)이 방지될 수 있다.
한편, 상기 베이스(110)의 상면 중심에는 상기 서셉터(130)가 상기 베이스(110)로부터 부양되어 회전될 때 이탈되는 것을 방지하는 제1 가이드 핀(120)이 삽입되는 베이스 측 제1 가이드 핀 홀(114)이 형성될 수 있다.
상기 서셉터(130)는 상기 베이스(110)의 상부에서 상기 베이스(110)로부터 토출되는 작동 가스에 의해 상기 베이스(110)로부터 부양되어 회전되게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 서셉터(130)는 그 서셉터(130)의 회전 중심이 상기 베이스(110)(더욱 정확히는, 서셉터 회전부)의 중심과 동심을 이루는 원판형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 서셉터(130)는 상기 제1 버퍼 홈(230)의 작동 가스로 그 서셉터(130)를 회전시키기 위한 제1 회전 가이드 홈(240)을 포함할 수 있다.
상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 상기 베이스(110)의 상면에 대향되는 상기 서셉터(130)의 저면에 음각지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 상기 제1 버퍼 홈(230)의 작동 가스를 상기 서셉터(130)의 회전 중심을 기준으로 방사상으로 안내하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 상기 서셉터(130)의 회전 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
그리고, 각 제1 회전 가이드 홈(240)은 상기 서셉터(130)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 서셉터(130)의 회전 반경 방향 외측으로 연장 형성될 수 있다.
그리고, 각 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 작동 가스에 의해 상기 서셉터(130)가 일 방향으로 회전되도록 일 방향으로 휘어지면서 연장될 수 있다.
한편, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은, 그 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 작동 가스가 상기 서셉터(130), 상기 새틀라이트(150) 및 상기 웨이퍼(미도시)의 하중을 극복하며 상기 서셉터(130)를 회전시키는 힘을 발휘할 수 있도록, 사전에 결정된 폭과 사전에 결정된 깊이, 사전에 결정된 면적 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 연장방향에 수직한 폭을 지칭하고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 면적은 상기 베이스(110)에 대향되는 면적을 지칭한다. 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭과 면적은 크면 클수록 상기 서셉터(130)에 가하는 힘이 증가되나, 본 실시예의 경우 상기 서셉터(130), 상기 새틀라이트(150) 및 상기 웨이퍼(미도시)의 크기 및 중량을 고려하여, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭은 후술할 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭보다 크게 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 면적은 후술할 제2 회전 가이드 홈(280)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 깊이는 후술할 제2 회전 가이드 홈(280)의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 연장 방향을 따라 깊이가 가변되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 일단부(서셉터(130)의 회전 중심 측 단부)로부터 타단부(서셉터(130) 회전 원심 측 단부)로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭 방향을 따라 깊이가 가변되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성될 수 있다.
한편, 상기 서셉터(130)의 저면 중심에는 상기 제1 가이드 핀(120)이 삽입되는 서셉터 측 제1 가이드 핀 홀(132)이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 서셉터(130)는 상기 서셉터(130)를 회전시킨 작동 가스로 상기 새틀라이트(150)를 부양 및 회전시키도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 서셉터(130)의 상면에는 상기 새틀라이트(150)가 안착되어 회전되는 새틀라이트 회전부가 형성될 수 있다.
상기 새틀라이트 회전부는 복수로 형성될 수 있다.
그리고, 복수의 상기 새틀라이트 회전부는 그 새틀라이트 회전부의 중심이 상기 서셉터(130)의 회전 중심으로부터 이격되고, 상기 서셉터(130)의 원주방향을 따라 등간격으로 배열되도록 형성될 수 있다.
각 새틀라이트 회전부의 중심에는 상기 새틀라이트(150)가 상기 서셉터(130)로부터 부양되어 회전될 때 이탈되는 것을 방지하는 제2 가이드 핀(140)이 삽입되는 서셉터 측 제2 가이드 핀 홀(134)이 형성될 수 있다.
그리고, 각 새틀라이트 회전부에는, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 작동 가스 중 적어도 일부가 유입되는 제2 유로(250), 상기 제2 유로(250)의 작동 가스를 토출하는 제2 토출구(260), 상기 제2 토출구(260)로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제2 버퍼 홈(270) 및 상기 제2 버퍼 홈(270)의 작동 가스로 상기 새틀라이트(150)를 회전시키기 위한 제2 회전 가이드 홈(280)이 형성될 수 있다.
상기 제2 유로(250)는 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 기저면으로부터 상기 서셉터(130)의 상면 측에 형성되는 상기 제2 토출구(260)까지 상기 서셉터(130)의 내부를 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 유로(250)는 상기 서셉터(130)의 축 방향으로 연장 형성될 수도 있다.
상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지게 형성되고, 상기 제2 토출구(260)는 상기 제2 버퍼 홈(270)의 기저면에 형성될 수 있다.
상기 제2 토출구(260)는 작동 가스의 원활한 토출을 위해 복수로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 토출구(260)는 복수의 상기 제2 토출구(260) 중 일부가 이물질에 의해 막히게 되더라도 복수의 상기 제2 토출구(260) 중 나머지를 통해 작동 가스가 토출될 수 있도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 토출구(260)의 개수는 반드시 복수로 한정되는 것은 아니고, 하나로도 형성될 수 있다.
그리고, 복수의 상기 제2 토출구(260)는 그 제2 토출구(260)를 통해 토출되는 작동 가스가 후술할 바와 같이 복수로 형성되는 상기 제2 회전 가이드 홈(280)에 균일하게 분배되도록 그 복수의 제2 회전 가이드 홈(280)의 개수와 동일 개수로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 토출구(260)의 개수와 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 개수가 반드시 일치될 필요는 없다.
그리고, 복수의 상기 제2 토출구(260)는 그 제2 토출구(260)를 통해 토출되는 작동 가스가 복수의 제2 회전 가이드 홈(280)에 더욱 균일하게 분배되도록 새틀라이트(150)의 회전 방향을 따라 등간격으로 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 제2 버퍼 홈(270)은, 작동 가스가 후술할 바와 같이 복수로 형성되는 상기 제2 회전 가이드 홈(280)에 균일하게 분배되도록, 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 복수의 상기 제2 토출구(260) 및 복수의 제2 회전 가이드 홈(280)과 동시에 연통되게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 버퍼 홈(270)이 형성되지 않을 경우에는, 각 제2 토출구(260)에서 토출되는 작동 가스는 각 제2 토출구(260)에 인접한 제2 회전 가이드 홈(280)에 유입되는데, 이물질에 의한 막힘이나 유로 단면적의 편차 등에 의해 각 제2 토출구(260)에서 토출되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이할 경우 각 제2 회전 가이드 홈(280)에 유입되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이할 수 있다. 하지만, 본 실시예의 경우, 상기 제2 버퍼 홈(270)이 구비됨에 따라, 각 제2 토출구(260)에서 토출되는 작동 가스의 유량 및 유압이 상이하더라도 상기 제2 버퍼 홈(270)의 내부에서 서로 혼합된 후 각 제2 회전 가이드 홈(280)에 분배됨으로써, 작동 가스가 모든 제2 회전 가이드 홈(280)에 균일하게 분배될 수 있다. 그 결과, 상기 새틀라이트(150)의 이상 거동(예를 들어, 기울어짐, 진동 등)이 방지될 수 있다.
상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 대향되는 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 제2 버퍼 홈(270)의 작동 가스를 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심을 기준으로 방사상으로 안내하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 새틀라이트(150)의 회전 방향을 따라 등간격으로 배열될 수 있다.
그리고, 각 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 제2 버퍼 홈(270)으로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반경 방향 외측으로 연장 형성될 수 있다.
그리고, 각 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)을 흐르는 작동 가스에 의해 상기 새틀라이트(150)가 일 방향으로 회전되도록 일 방향으로 휘어지면서 연장될 수 있다. 여기서, 상기 새틀라이트(150)의 회전 방향이 상기 서셉터(130)의 회전 방향과 일치되도록, 홈 평면을 정면으로 바라보았을 때, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 제1 회전 가이드 홈(240)과 동일 방향으로 휘어지는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은, 그 제2 회전 가이드 홈(280)을 흐르는 작동 가스가 상기 새틀라이트(150) 및 상기 웨이퍼(미도시)의 하중을 극복하며 상기 새틀라이트(150)를 회전시키는 힘을 발휘할 수 있도록, 사전에 결정된 폭과 사전에 결정된 면적 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 연장방향에 수직한 폭을 지칭하고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 면적은 상기 베이스(110)에 대향되는 면적을 지칭한다. 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭과 면적은 크면 클수록 상기 새틀라이트(150)에 가하는 힘이 증가되나, 본 실시예의 경우 상기 새틀라이트(150) 및 상기 웨이퍼(미도시)의 크기 및 중량을 고려하여, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭은 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭보다 작게 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 면적은 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 또한 제2 회전 가이드의 홈(280)의 깊이는 제1 회전 가이드 홈(240)의 깊이보다 얕게 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예의 경우, 상기 서셉터(130)의 회전력이 각 새틀라이트(150)의 회전력보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 작동 가스는 상기 서셉터(130), 그 서셉터(130)에 안착되는 복수의 상기 새틀라이트(150) 및 복수의 상기 웨이퍼(미도시)의 하중을 극복하며 그 서셉터(130)를 회전시켜야 한다. 반면, 각 제2 회전 가이드 홈(280)을 흐르는 작동 가스는 상기 새틀라이트(150) 및 웨이퍼(미도시)의 하중만 극복하며 그 새틀라이트(150)만 회전시키면 된다. 따라서, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 작동 가스가 상기 서셉터(130)에 가하는 제1 작용력은 각 제2 회전 가이드 홈(280)을 흐르는 작동 가스가 상기 새틀라이트(150)에 가하는 제2 작용력보다 커야 한다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 동일한 압력에서도 면적이 커지면 힘이 커지는 현상에 기초하여, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 면적이 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 면적보다 크게 형성되어, 상기 제1 작용력이 상기 제2 작용력보다 커질 수 있다.
또한, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 연장 방향을 따라 깊이가 가변되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 일단부(새틀라이트(150)의 회전 중심 측 단부)로부터 타단부(새틀라이트(150) 회전 원심 측 단부)로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭 방향을 따라 깊이가 가변되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 깊이는 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.
상기 새틀라이트(150)는 그 새틀라이트(150)의 회전 중심이 상기 새틀라이트 회전부의 중심과 동심을 이루는 원판형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 새틀라이트(150)의 저면 중심에는 상기 제2 가이드 핀(140)이 삽입되는 새틀라이트 측 제2 가이드 핀 홀(152)이 형성될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치의 작용효과에 대해 설명한다.
즉, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 화학 기상 증착 장치의 내부에서 상기 웨이퍼(미도시)를 회전시켜 그 웨이퍼(미도시)의 상면에 박막이 균일한 두께로 증착(성장)되도록 할 수 있다.
이 과정에서, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는 작동 가스로 상기 서셉터(130) 및 상기 새틀라이트(150)를 회전시켜 상기 웨이퍼(미도시)를 회전시킴으로써, 상기 웨이퍼(미도시)를 회전시킬 때 발생되는 마찰손실이 감소될 수 있다. 그리고, 마찰손실 감소에 따라, 상기 웨이퍼(미도시)의 회전을 위한 작동 가스량이 감소되고, 작동 가스를 공급하는데 소요되는 비용이 감소될 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 따라 흐르는 작동 가스로 상기 서셉터(130)를 상기 베이스(110) 기준으로 회전시켜 상기 웨이퍼(미도시)를 상기 서셉터(130)의 회전 중심을 기준으로 공전시키고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)을 따라 흐르는 작동 가스로 상기 새틀라이트(150)를 상기 서셉터(130) 기준으로 회전시켜 상기 웨이퍼(미도시)를 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심을 기준으로 자전시킴으로써, 하나의 웨이퍼(미도시) 상에서 박막 두께가 균일하게 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 상기 서셉터(130)를 회전시키기 위한 상기 제1 회전 가이드 홈(240)이 상기 서셉터(130)의 저면에 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 작동 가스의 일부로 상기 새틀라이트(150)를 회전시키도록 형성됨에 따라, 상기 서셉터(130) 회전을 위한 작동 가스 유로와 상기 새틀라이트(150)를 회전시키기 위한 작동 가스 유로를 별개로 형성할 필요가 없어, 구조가 단순화되고, 제조원가가 감소될 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 절삭 가공 등을 통해 상기 제1 회전 가이드 홈(240), 상기 제2 유로(250), 상기 제1 토출구(220), 상기 제2 버퍼 홈(270) 및 상기 제2 회전 가이드 홈(280)을 가공하면 되므로, 상기 서셉터(130)를 형성할 때 접착 또는 용접할 필요가 없다. 즉, 상기 서셉터(130)는 소재를 단순 가공하여 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 서셉터(130)는 접착 또는 용접 가능한 소재 이외의 재질(예를 들어, 알루미나, 석영, SiC, SiC coated Graphite, BN, PBN, AIN 등 가공 가능한 고온 내열성 고체 재료)로도 형성될 수 있어, 서셉터(130)의 재질에 대한 제약이 제거될 수 있다. 이에 의하여, 상기 서셉터(130)의 제조원가가 절감될 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)이 상기 새틀라이트(150)를 회전시키기 위한 작동 가스의 유로 일부를 대체하여, 상기 서셉터(130)의 내부에 별도의 작동 가스 유로가 형성되지 않음으로써, 상기 서셉터(130)의 두께가 감소될 수 있다. 이에 의하여, 서셉터(130)의 열전도율이 향상되어 웨이퍼 회전장치의 하부에 위치되는 히터의 열이 웨이퍼(미도시)에 전달되기 쉽고, 웨이퍼(미도시)에 사전에 결정된 온도의 열을 가하기 위해 히터에 소요되는 에너지가 감소되어 에너지 효율이 향상될 수 있다. 그리고, 서셉터(130)의 중량이 감소되어, 웨이퍼 회전장치의 제조원가가 감소될 뿐만 아니라, 서셉터(130) 및 새틀라이트(150)를 회전시키는데 소요되는 에너지가 감소되어 에너지 효율이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 제1 유로(210), 상기 제1 토출구(220) 및 상기 제1 버퍼 홈(230)이 상기 베이스(110)에 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240), 상기 제2 유로(250), 상기 제2 토출구(260), 상기 제2 버퍼 홈(270) 및 상기 제2 회전 가이드 홈(280)이 상기 서셉터(130)에 형성된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 다른 실시예가 존재할 수 있다.
예를 들어, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(110)의 두께를 감소시키기 위해, 상기 제1 버퍼 홈(230)이 상기 서셉터(130)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 첨부된 도 4 내지 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 회전장치는, 상기 제1 버퍼 홈(230)이 상기 서셉터(130)의 저면에 음각지게 형성되어, 전술한 실시예보다 상기 베이스(110)의 두께가 감소될 수 있다. 즉, 상기 베이스(110)의 상면이 전술한 실시예의 제1 회전 가이드 홈(240)의 기저면과 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 베이스(110) 제조원가가 절감될 수 있다.
여기서, 상기 제1 버퍼 홈(230)이 상기 서셉터(130)에 형성되더라도 상기 서셉터(130)의 저면에 상기 제1 회전 가이드 홈(240)이 형성되어 있는 상태이므로 그 제1 버퍼 홈(230)에 의한 서셉터(130)의 두께 증가는 발생되지 않는다. 즉, 상기 제1 버퍼 홈(230)과 상기 제1 회전 가이드 홈(240)이 동일 측(서셉터(130))에 형성되면, 그 제1 버퍼 홈(230)과 제1 회전 가이드 홈(240)이 형성되는 부위(서셉터(130))의 두께는 증가되지 않으면서, 그 제1 버퍼 홈(230)과 제1 회전 가이드 홈(240)이 형성되지 않는 부위(베이스(110))의 두께는 감소될 수 있다.
한편, 이 경우, 상기 서셉터(130)의 저면에 형성되는 제1 버퍼 홈(230)은 그 제1 버퍼 홈(230)의 작동 가스를 상기 제1 회전 가이드 홈(240)으로 안내하도록 상기 제1 회전 가이드 홈(240)과 연통되게 형성될 수 있다.
또한, 이 경우, 상기 서셉터(130)의 저면에 형성되는 제1 버퍼 홈(230)은 상기 서셉터(130)의 회전에도 불구하고 상기 제1 토출구(220)와 연속적으로 연통되도록 상기 서셉터(130)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제1 버퍼 홈(230)의 범위 내에 상기 제1 토출구(220)가 위치되도록 형성될 수 있다.
다른 예로, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 서셉터(130)의 두께를 더욱 감소시키기 위해, 상기 제2 버퍼 홈(270)과 상기 제2 회전 가이드 홈(280)이 상기 새틀라이트(150)의 저면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 첨부된 도 4 내지 도 7를 참조하면, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고, 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반향 외측으로 연장되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연통되며, 상기 새틀라이트(150)가 회전될 때 상기 제2 토출구(260)와 연속적으로 연통되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제2 버퍼 홈(270)의 범위 내에 상기 제2 토출구(260)가 위치되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 전술한 실시예에 비하여, 상기 서셉터(130)의 두께가 더욱 감소될 수 있다. 즉, 상기 서셉터(130)의 상면이 전술한 실시예의 제2 버퍼 홈(270)의 기저면 및 제2 회전 가이드 홈(280)의 기저면과 동일 평면 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 서셉터(130)의 중량이 더욱 감소되어, 그 서셉터(130)의 제조원가가 더욱 감소될 뿐만 아니라, 서셉터(130) 및 새틀라이트(150)를 회전시키는데 소요되는 에너지가 더욱 감소되어 에너지 효율이 더욱 향상될 수 있다.
여기서, 이 경우, 상기 새틀라이트(150)의 두께가 증가되어, 상기 새틀라이트(150)의 중량 및 제조원가가 증가되고, 새틀라이트(150)를 회전시키는데 소요되는 에너지는 증가되어 에너지 효율이 악화될 수 있다. 하지만, 상기 새틀라이트(150)가 상기 서셉터(130)보다 작으므로(복수의 새틀라이트가 서셉터 전체를 복개하지 않으므로), 상기 새틀라이트(150)의 두께가 증가되는 경우가 상기 서셉터(130)의 두께가 증가되는 경우보다 웨이퍼 회전장치 전체적으로는 중량 및 제조원가가 감소되고, 서셉터(130)와 새틀라이트(150)를 회전시키는데 소요되는 에너지가 감소되어 에너지 효율이 증가될 수 있다.
한편, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 제2 회전 가이드 홈(280)이 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 버퍼 홈(270)이 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)가 회전될 때 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연속적으로 연통되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280) 일단부의 회전 궤적을 따라 연장 형성될 수 있다. 다만, 이 경우에는, 상시 서셉터(130)의 두께는 감소되지 않고, 상기 새틀라이트(150)의 두께만 증가될 수 있다.
한편, 웨이퍼 회전장치는 다양한 크기의 웨이퍼(미도시)에 박막을 성장시키도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 새틀라이트(150)는 상기 서셉터(130)에 탈착 가능하게 형성되고, 상기 웨이퍼(미도시)의 규격별로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 서셉터(130)는 상기 베이스(110)에 탈착 가능하게 결합되어 상기 웨이퍼(미도시)의 규격(상기 새틀라이트(150)의 규격)별로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 새틀라이트(150)와 상기 서셉터(130)는 상기 웨이퍼(미도시)의 규격에 따라 다양한 크기로 교체하여 사용할 수 있도록 형성될 수 있다.
그리고, 웨이퍼(미도시) 크기별로 상기 새틀라이트(150)와 상기 서셉터(130)를 각각 다수 개 제작해 놓으면, 적용하고자 하는 웨이퍼(미도시) 크기별로 상기 새틀라이트(150)와 상기 서셉터(130)를 교체 적용함으로써 바로 사용 가능하다.
예를 들어, 웨이퍼(미도시)의 규격이 2inch, 4inch, 6inch인 경우, 이에 대응되게 상기 새틀라이트(150)가 구분되며, 6inch 규격의 웨이퍼(미도시)에 맞는 상기 새틀라이트(150)가 상기 서셉터(130)에 세 개 배치 가능한 경우 4inch 규격의 기판에 맞는 상기 새틀라이트(150)는 상기 서셉터(130)에 여섯 개까지 배치 가능하고, 2inch 규격의 웨이퍼(미도시)에 맞는 상기 새틀라이트(150)는 6inch용 새틀라이트(150)와 같은 직경을 가지며 2inch 7매가 장착되도록 제작하면, 상기 서셉터(130)에 2in 기판이 21매까지 배치 가능한 것이다.
다른 예로, 상기 서셉터(130)와 동일한 크기의 웨이퍼(미도시)를 사용하고자 할 경우, 상기 새틀라이트(150)를 상기 서셉터(130)와 동일한 크기로 제조하여 상기 베이스(110) 상에 안착시키면 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 흐르는 제1 작동 가스로 상기 새틀라이트(150)를 회전시키게 된다. 이 경우, 웨이퍼 회전장치는 상기 베이스(110), 상기 베이스(110)에 안착되는 새틀라이트(150)를 구비하여 구성될 수 있다.
110: 베이스 130: 서셉터
150: 새틀라이트 210: 제1 유로
220: 제1 토출구 230: 제1 버퍼 홈
240: 제1 회전 가이드 홈 250: 제2 유로
260: 제2 토출구 270: 제2 버퍼 홈
280: 제2 회전 가이드 홈

Claims (20)

  1. 웨이퍼에 박막을 형성하는 화학 기상 증착 장치의 내부에 구비되는 베이스(110);
    상기 베이스(110)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터(130); 및
    상기 서셉터(130)의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼가 안착되는 새틀라이트(150);를 포함하고,
    상기 베이스(110)는 작동 가스를 토출하고, 상기 서셉터(130)는 상기 베이스(110)로부터 토출되는 작동 가스에 의해 회전되며, 상기 새틀라이트(150)는 상기 서셉터(130)를 회전시킨 작동 가스에 의해 회전되게 형성되도록, 작동 가스가 유입되는 제1 유로(210); 상기 제1 유로(210)의 작동 가스를 토출하는 제1 토출구(220); 상기 제1 토출구(220)로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제1 버퍼 홈(230); 상기 제1 버퍼 홈(230)의 작동 가스를 방사상으로 안내하는 제1 회전 가이드 홈(240); 상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 작동 가스 중 적어도 일부가 유입되는 제2 유로(250); 상기 제2 유로(250)의 작동 가스를 토출하는 제2 토출구(260); 상기 제2 토출구(260)로부터 토출되는 작동 가스를 일시 저장하는 제2 버퍼 홈(270); 및 상기 제2 버퍼 홈(270)의 작동 가스를 방사상으로 안내하는 제2 회전 가이드 홈(280);을 더 포함하고,
    상기 서셉터(130)는 상기 제1 회전 가이드 홈(240)을 따라 흐르는 작동 가스에 의해 상기 베이스(110)를 기준으로 회전되고, 상기 새틀라이트(150)는 상기 제2 회전 가이드 홈(280)을 따라 흐르는 작동 가스에 의해 상기 서셉터(130)를 기준으로 회전되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터(130)는 원판형으로 형성되고,
    상기 새틀라이트(150)는 상기 서셉터(130)에 복수로 구비되도록 상기 서셉터(130)보다 직경이 작은 원판형으로 형성되며,
    복수의 상기 새틀라이트(150)는 각 새틀라이트(150)의 회전중심이 상기 서셉터(130)의 회전중심으로부터 이격되고, 상기 서셉터(130)의 원주방향을 따라 등간격으로 배열되는 웨이퍼 회전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240), 상기 제2 유로(250) 및 상기 제2 토출구(260)는 상기 서셉터(130)에 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 상기 서셉터(130)의 저면에 음각지고 상기 서셉터(130)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 서셉터(130)의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고,
    상기 제2 토출구(260)는 상기 서셉터(130)의 상면에 형성되고,
    상기 제2 유로(250)는 상기 제1 회전 가이드 홈(240)으로부터 상기 제2 토출구(260)까지 상기 서셉터(130)를 관통하여 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서셉터(130)는 일체로 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 서셉터(130)는 내열성 재료로 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유로(210) 및 상기 제1 토출구(220)는 상기 베이스(110)에 형성되고,
    상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 베이스(110)의 상면에 음각지게 형성되고, 상기 서셉터(130)가 회전될 때 상기 제1 회전 가이드 홈(240)과 연속적으로 연통되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 서셉터(130)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240) 일단부의 회전 궤적을 따라 연장 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유로(210) 및 상기 제1 토출구(220)는 상기 베이스(110)에 형성되고,
    상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 서셉터(130)의 저면에 음각지게 형성되고, 상기 제1 회전 가이드 홈(240)과 연통되게 형성되며, 상기 서셉터(130)가 회전될 때 상기 제1 토출구(220)와 연속적으로 연통되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 홈(230)은 상기 서셉터(130)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제1 버퍼 홈(230)의 범위 내에 상기 제1 토출구(220)가 위치되도록 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지고 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연통되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 서셉터(130)의 상면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)가 회전될 때 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연속적으로 연통되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 상기 제2 회전 가이드 홈(280) 일단부의 회전 궤적을 따라 연장 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심에서 이격된 부위로부터 상기 새틀라이트(150)의 회전 반경 방향 외측으로 연장되게 형성되고,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 저면에 음각지고 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연통되며 상기 새틀라이트(150)가 회전될 때 상기 제2 토출구(260)와 연속적으로 연통되도록 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 상기 새틀라이트(150)의 회전 중심과 동심을 이루는 환형으로 형성되고, 그 제2 버퍼 홈(270)의 범위 내에 상기 제2 토출구(260)가 위치되도록 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  17. 제1항, 제3항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 토출구(220)는 적어도 하나로 형성되고,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 복수로 형성되고,
    상기 제1 버퍼 홈(230)은 적어도 하나의 상기 제1 토출구(220) 및 복수의 상기 제1 회전 가이드 홈(240)과 연통되게 형성되고,
    상기 제2 토출구(260)는 적어도 하나로 형성되고,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 복수로 형성되고,
    상기 제2 버퍼 홈(270)은 적어도 하나의 상기 제2 토출구(260) 및 복수의 상기 제2 회전 가이드 홈(280)과 연통되게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성되고,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 일측부로부터 타측부로 갈수록 깊이가 얕아지게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)은 그 제1 회전 가이드 홈(240)의 연장방향에 수직한 폭이 사전에 결정된 값 이상으로 형성되고,
    상기 제2 회전 가이드 홈(280)은 그 제2 회전 가이드 홈(280)의 연장방향에 수직한 폭이 사전에 결정된 값 이상으로 형성되며,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 폭은 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 폭보다 크게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 면적은 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 면적보다 넓게 형성되고,
    상기 제1 회전 가이드 홈(240)의 깊이는 상기 제2 회전 가이드 홈(280)의 깊이보다 깊게 형성되는 웨이퍼 회전장치.
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