KR102008056B1 - Reactor for chemical vapor deposition and chemical vapor deposition apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실을 갖는 반응용기를 포함하고, 상기 반응용기는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성됨에 따라 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있다. 또한, 반응기의 챔버 내부에 반응실이 하나로 형성되고, 하나의 반응실을 갖는 반응기가 복수로 형성됨에 따라, 생산성을 향상시키면서 박막의 품질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 각 반응실이 서로 독립적으로 작동됨에 따라, 생산성을 향상시키면서 유연한 생산이 이루어질 수 있다. The present invention relates to a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition apparatus including the same, comprising a reaction vessel having a reaction chamber for forming a thin film on a wafer, the reaction vessel is at least two members are detachably coupled to each other As a result, the cost of maintenance and management can be reduced. In addition, as one reaction chamber is formed inside the chamber of the reactor and a plurality of reactors having one reaction chamber are formed, it is possible to prevent deterioration of the thin film while improving productivity. In addition, as each reaction chamber operates independently of each other, flexible production can be achieved while improving productivity.

Description

화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치{REACTOR FOR CHEMICAL VAPOR DEPOSITION AND CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS USING THE SAME}Reactor for chemical vapor deposition and chemical vapor deposition apparatus including the same {REACTOR FOR CHEMICAL VAPOR DEPOSITION AND CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은, 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치에 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 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition apparatus including the same, and more particularly, it is possible to deposit or single-crystal growth of metal and metal compounds on a wafer (metal) using a metal precursor (metal precursor) And a chemical vapor deposition apparatus including the same.

일반적으로, 박막을 증착하는 방법으로는 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 나누어진다.In general, a thin film deposition method is classified into physical vapor deposition (PVD) using physical collision and chemical vapor deposition (CVD) using chemical reaction.

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.PVD includes sputtering and the like, and CVD includes thermal CVD using heat and plasma enhanced CVD (PECVD) using plasma.

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.Meanwhile, a nitride single crystal material represented by gallium nitride (GaN) single crystal has been spotlighted as an optical semiconductor device, unlike a conventional silicon (Si) -oriented electronic device semiconductor, and has become a central material of the LEDs (Light Emitting Diodes) industry. Accordingly, leading LED companies and research institutes around the world are actively developing equipment and processes for growing high-quality nitride single crystals. In particular, as a nitride single crystal growth apparatus for LED manufacturing, an organic metal chemical vapor deposition apparatus (MOCVD) using an CVD method using an organic metal precursor as a raw material is used.

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.On the other hand, nitride single crystal materials of higher quality than nitride single crystals used in manufacturing LEDs are known to have high applicability in manufacturing blue LDs (Laser Diodes) devices or next-generation power semiconductor devices. In order to grow high quality nitride single crystals, a separate device, a halide vapor phase epitaxy (HVPE) device, is known to be advantageous.

MOCVD나 HVPE 모두 질화물 단결정을 성장하기 위한 장치이지만 다음과 같은 뚜렷한 구조적 차이를 갖는다. Both MOCVD and HVPE are devices for growing nitride single crystals, but have distinct structural differences as follows.

즉, MOCVD의 경우, 질화물 단결정을 성장하기 위해, 고온의 반응기 내로 금속 원료인 상용화된 유기금속 전구체(Metal-Organic precursor)를 투입하며, 질화 원료로 NH3 기체를 투입한다. 반응기에 고온이 필요하지만, 사용되는 원료기체 중 금속에 강한 부식성을 갖는 기체가 없으므로, 주로, 원통형 금속 chamber 를 중심으로 바닥면에 Heater를 장착하고 나머지 다른 면은 차갑게 냉각시키는 이른바 Cold-Wall Heating 방식을 적용한다. 이로써, Chamber 상부면이나 측면을 Open 하여 기판 출입을 가능하게 한다. 그리고, 금속 Chamber로 기밀성 유지가 용이하므로, 공정시 내부 압력의 변화가 자유롭다. That is, in the case of MOCVD, a commercially available metal-organic precursor, which is a metal raw material, is introduced into a high temperature reactor to grow a nitride single crystal, and NH3 gas is introduced as a nitride raw material. Although high temperature is required in the reactor, there is no gas that has strong corrosiveness to metal among the raw material gases used, so it is mainly called a cold-wall heating method in which a heater is mounted on the bottom surface of the cylindrical metal chamber and the other surface is coldly cooled. Apply. As a result, the top or side of the chamber is opened to allow access to the substrate. In addition, since the airtightness is easily maintained with the metal chamber, the internal pressure can be freely changed during the process.

HVPE의 경우, 질화물 단결정을 성장하기 위해, 금속 원료로는 별도로 준비된 고온의 Pure metal에 강한 부식성 기체인 HCl을 흘려주어 XCl 반응물을 생성한 후 이를 고온의 반응기에 투입하여 전구체로 사용한다. 동시에 질화 원료로 NH3 기체를 반응기에 투입하여 사용하지만 고온의 HCl이 반응기에 동시 공급되므로 반응기 소재로 금속을 사용할 수는 없다. 왜냐하면 금속과 고온의 HCl이 반응하여 부식됨과 동시에 불순물이 생성되기 때문이다. 따라서 이 경우, 반응기는 기밀성이 유지되는 세라믹(바람직하게는 석영관) 으로 제작된다. 즉, 해당 반응기는 원료기체가 들어오는 입구와 배출되는 출구를 갖는 단품의 기다란 세라믹 관으로 제작되는 것이 일반적이며, 질화물 단결정이 성장되는 영역은 고온으로 가열되어야 하므로, 입구와 출구를 제외한 관 벽(Wall)을 퍼니스(Furnace) 로 가열하는 이른바 Hot-Wall heating 방식을 적용한다. 따라서, 기판출입은 오직 세라믹 관의 입구나 출구 (바람직하게는 출구)를 이용해야 하며, 반응기 자체가 세라믹 소재이므로 큰 범위의 압력 변화를 줄 수 없어, 주로 상압 범위의 압력하에서만 공정이 이루어진다. In the case of HVPE, in order to grow nitride single crystal, HCl, which is a strong corrosive gas, is flowed into a high-temperature pure metal separately prepared as a metal raw material to generate an XCl reactant, which is then used as a precursor by adding it to a high-temperature reactor. At the same time, NH3 gas is used as a raw material for nitriding, but since HCl is simultaneously supplied to the reactor, metal cannot be used as a reactor material. This is because metals and high temperature HCl react to corrode and generate impurities. In this case, therefore, the reactor is made of ceramic (preferably quartz tube) in which airtightness is maintained. That is, the reactor is generally made of a single elongated ceramic tube having an inlet and an outlet of the source gas, and the area in which the nitride single crystal is grown must be heated to a high temperature, so that the wall of the pipe except the inlet and the outlet (Wall ), The so-called Hot-Wall heating method is used to heat the furnace. Therefore, substrate entry and exit should only use the inlet or outlet (preferably the outlet) of the ceramic tube, and since the reactor itself is a ceramic material, it cannot give a large range of pressure changes, and the process is mainly performed under pressure in the normal pressure range.

한편, MOCVD나 HVPE 장비 모두 질화물 단결정 성장이 가능하지만, 단결정소재를 대량생산하기 위한 산업현장에서는 각각 다음과 같은 한계가 존재한다. On the other hand, both MOCVD and HVPE equipment can grow nitride single crystal, but there are the following limitations in industrial sites for mass production of single crystal materials.

즉, MOCVD의 경우, 주로 미국과 독일 업체에 의해 양산화 장비가 공급되고 있으나, 장비당 생산량(Capa.)을 늘리기 위한 경쟁이 치열하며, 이를 위해 주로 종래 반응기를 단순히 크게 확장하는 방식으로 개발되고 있다. 이에 따라, 장비 자체의 가격과 그 유지비용이 매우 크게 증가하고 있으며, 이제는 단순한 반응기의 확장도 물리적 한계와 효율적 한계에 근접한 상황이다. 이에, 장비당 질화물 단결정 소재 생산량을 증가시키기 위해서는 종래와 다른 방식의 반응기 개발이 필요하다. That is, in case of MOCVD, mass production equipment is mainly supplied by US and German companies, but competition to increase the production capacity (Capa.) Is fierce, and for this purpose, it is mainly developed by simply expanding a conventional reactor. . As a result, the cost of the equipment itself and its maintenance costs have increased significantly, and now simple reactor expansion is nearing physical and efficient limits. Therefore, in order to increase the yield of nitride single crystal material per equipment, it is necessary to develop a reactor different from the conventional method.

그리고, MOCVD 대비 더욱 고품질의 질화물 단결정 성장이 가능하다고 알려진 HVPE는 과거 몇몇 업체에서 양산형 장비를 공개한 적은 있지만, 실제로 산업 현장에서 사용되는 경우는 거의 없고, 오히려 연구소 수준에서 자체적으로 장비를 제작하여 소량의 질화물 단결정만을 시험 제작하는 수준에 머물러 있다. 가장 큰 이유는, 해당 반응기가 기다란 세라믹 관 형태이므로 대량 생산에 대해 이미 구조적 한계를 내포하고 있기 때문이다. 관의 직경을 크게 해서 다량의 기판을 장착할 수 있다 하더라도, 이들간의 불균일도가 최소 3% 이하 수준이어야 의미가 있으므로, 이를 극복하기 위해서는 상당한 공학적 장치가 요구될 것이다. 또한 Hot-Wall Heating 방식의 경우 공정 완료 후 반응기가 냉각되기 위해서는 장시간이 소요되므로 이 또한 극복하기가 매우 어려운 상황이다. In addition, HVPE, which is known to be capable of growing higher quality nitride monocrystals compared to MOCVD, has been mass-produced by several companies in the past, but it is rarely used in industrial sites. It remains at the level of producing only test nitride nitride crystals. The main reason is that the reactor is in the form of an elongated ceramic tube, which already has structural limitations for mass production. Even if it is possible to mount a large amount of substrate by increasing the diameter of the tube, the nonuniformity between them is meaningful at least 3% or less, so a considerable engineering device will be required to overcome this. In addition, in the case of the hot-wall heating method, it takes a long time to cool the reactor after the completion of the process, which is also very difficult to overcome.

이러한 제반 문제를 극복하기 위해 새로운 형태의 화학 기상 증착 장치가 대한민국 등록특허공보 10-1670494호에 개시되어 있다. In order to overcome such problems, a new type of chemical vapor deposition apparatus is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1670494.

대한민국 등록특허공보 10-1670494호를 참조하면, 종래의 화학 기상 증착 장치는, 생산성을 증대시키기 위해 한 번의 공정으로 복수의 웨이퍼에 박막을 증착시키도록 형성된다.Referring to Korean Patent Publication No. 10-1670494, a conventional chemical vapor deposition apparatus is formed to deposit thin films on a plurality of wafers in one process to increase productivity.

구체적으로, 종래의 화학 기상 증착 장치는, 챔버(1) 및 그 챔버(1)의 내부에 수용되는 반응기를 포함한다.Specifically, the conventional chemical vapor deposition apparatus includes a chamber 1 and a reactor accommodated in the chamber 1.

상기 챔버(1)는 그 챔버(1)의 내부에 후술할 반응실(S)을 복수로 구비하도록 형성된다. 즉, 각 반응실(S) 마다 상기 반응기가 구비된다.The chamber 1 is formed to have a plurality of reaction chambers S to be described later in the chamber 1. That is, the reactor is provided in each reaction chamber (S).

상기 반응기는, 웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실(S)을 갖는 반응용기(미도시), 상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치(3), 상기 박막의 원료가 되는 원료가스를 상기 반응실(S)로 공급하는 반응반응가스분사노즐 및 상기 반응실(S)을 가열하는 히터를 포함한다. The reactor includes a reaction vessel (not shown) having a reaction chamber (S) for forming a thin film on a wafer, a wafer rotating device (3) for rotating the wafer, and a source gas serving as a raw material of the thin film. And a heater for heating the reaction gas spray nozzle and the reaction chamber (S).

그러나, 이러한 종래의 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치에 있어서는, 반응용기가 일체로 형성되어, 그 반응용기의 일부가 손상 또는 노화되면 그 반응용기 전체를 교체해야 함에 따라, 유지 및 관리 비용이 대폭 증가되는 문제점이 있었다.However, in such a conventional chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition apparatus including the same, the reaction vessel is integrally formed, and if a part of the reaction vessel is damaged or aged, the entire reaction vessel needs to be replaced. And there was a problem that the management cost is significantly increased.

또한, 챔버 내에 반응실이 복수로 형성됨에 따라, 반응실 간 간섭현상에 의해 각 반응실에서 형성되는 박막의 품질이 고르지 못한 문제점이 있었다.In addition, as a plurality of reaction chambers are formed in the chamber, there is a problem that the quality of the thin film formed in each reaction chamber is uneven due to interference between the reaction chambers.

또한, 복수의 반응실이 동시에 작동됨에 따라, 유연한 생산이 불가한 문제점이 있었다. 즉, 일부 반응실만 개폐할 수 없음에 따라, 형성 시간에 상이한 제품을 동시에 생산할 수 없고, 일부 반응실에 문제가 발생될 경우 모든 반응실을 중단해야 하는 문제점이 있었다. In addition, as a plurality of reaction chambers are operated at the same time, there was a problem that flexible production is impossible. That is, since only some reaction chambers cannot be opened and closed, it is not possible to produce different products at the same time at the time of formation, and there is a problem that all reaction chambers should be stopped when problems occur in some reaction chambers.

대한민국 등록특허공보 10-1670494호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1670494

따라서, 본 발명은, 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있는 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition apparatus including the same that can reduce the maintenance and management costs.

또한, 생산성을 향상시키되 박막의 품질 저하를 방지할 수 있는 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition reactor including the same, which may improve productivity and prevent deterioration of a thin film.

또한, 생산성을 향상시키되 유연한 생산이 가능한 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition reactor including the same, which improves productivity and enables flexible production.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실을 갖는 반응용기를 포함하고, 상기 반응용기는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성되는 화학 기상 증착용 반응기를 제공한다.The present invention includes a reaction vessel having a reaction chamber for forming a thin film on the wafer, in order to achieve the object as described above, the reaction vessel for chemical vapor deposition is formed by at least two members are detachably coupled to each other Provide a reactor.

상기 반응용기는, 상기 반응실의 측부를 감싸는 측벽; 상기 반응실의 상부를 복개하는 상벽; 및 상기 반응실의 하부를 복개하는 기저벽;을 포함하고, 상기 상벽과 상기 기저벽은 상기 측벽에 탈착 가능하게 형성될 수 있다.The reaction vessel, the side wall surrounding the side of the reaction chamber; An upper wall covering an upper portion of the reaction chamber; And a base wall covering the lower portion of the reaction chamber, wherein the upper wall and the base wall may be detachably formed on the side wall.

상기 측벽은, 상기 박막의 원료가 되는 원료가스로부터 반응가스를 생성하여 상기 반응실로 분사하는 반응가스분사노즐이 형성되는 제1 측벽; 상기 제1 측벽에 대향되고, 상기 박막 형성 과정에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기노즐이 형성되는 제2 측벽; 상기 제1 측벽의 일단부로부터 상기 제2 측벽의 일단부까지 연장되는 제3 측벽; 및 상기 제3 측벽에 대향되고, 상기 제1 측벽의 타단부로부터 상기 제2 측벽의 타단부까지 연장되는 제4 측벽;을 포함하고, 상기 제3 측벽과 상기 제4 측벽은 각각 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽에 탈착 가능하게 형성될 수 있다.The side wall may include a first side wall on which a reaction gas injection nozzle for generating a reaction gas from the source gas serving as a raw material of the thin film and spraying the reaction gas into the reaction chamber is formed; A second sidewall facing the first sidewall and having an exhaust nozzle for discharging the exhaust gas generated in the thin film formation process; A third sidewall extending from one end of the first sidewall to one end of the second sidewall; And a fourth sidewall facing the third sidewall and extending from the other end of the first sidewall to the other end of the second sidewall, wherein the third sidewall and the fourth sidewall are respectively the first sidewall. And may be detachably formed on the second sidewall.

상기 상벽은 상기 반응실에 대향되는 제2 상벽 및 상기 제2 상벽을 기준으로 상기 반응실의 반대측에 구비되는 제1 상벽을 포함하고, 상기 기저벽은 상기 반응실에 대향되는 제2 기저벽 및 상기 제2 기저벽을 기준으로 상기 반응실의 반대측에 구비되는 제1 기저벽을 포함하고, 상기 제1 상벽, 상기 제1 기저벽, 상기 제3 측벽 및 상기 제4 측벽은 각각 내부에 단열재가 구비되는 세라믹 재질의 벽으로 형성되고, 상기 제2 상벽 및 상기 제2 기지벽은 각각 세라믹 재질의 벽으로 형성될 수 있다.The upper wall includes a second upper wall facing the reaction chamber and a first upper wall provided on an opposite side of the reaction chamber with respect to the second upper wall, and the base wall includes a second base wall facing the reaction chamber and And a first base wall provided on an opposite side of the reaction chamber with respect to the second base wall, wherein the first upper wall, the first base wall, the third side wall, and the fourth side wall each have a heat insulating material therein. The second upper wall and the second base wall may be formed of a ceramic wall, respectively.

상기 제3 측벽과 상기 제4 측벽 중 어느 하나는 상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치와 함께 상기 반응실에 반입 및 반출 가능하게 형성될 수 있다.Any one of the third sidewall and the fourth sidewall may be formed to be loaded into and out of the reaction chamber together with a wafer rotator for rotating the wafer.

상기 기저벽은 상기 반응실에 대향되는 제2 기저벽을 포함하고, 상기 제3 측벽과 상기 제4 측벽 중 어느 하나는 상기 제2 기저벽과 체결되고, 상기 제2 기저벽의 상부에는 상기 웨이퍼 회전장치가 안착되며, 상기 제3 측벽과 상기 제4 측벽 중 어느 하나가 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽으로부터 탈거될 때, 상기 제2 기저벽 및 상기 웨이퍼 회전장치가 상기 제3 측벽과 상기 제4 측벽 중 어느 하나와 함께 상기 반응실로부터 인출되게 형성될 수 있다.The base wall includes a second base wall facing the reaction chamber, and one of the third side wall and the fourth side wall is engaged with the second base wall, and the wafer is disposed on the second base wall. When the rotary device is seated, and either one of the third sidewall and the fourth sidewall is removed from the first sidewall and the second sidewall, the second base wall and the wafer rotator are connected to the third sidewall and the second sidewall. It may be formed to be drawn out from the reaction chamber together with any one of the fourth side wall.

상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치; 상기 박막의 원료가 되는 원료가스로부터 반응가스를 생성하여 상기 반응실로 분사하는 반응가스분사노즐; 상기 반응실을 가열하는 히터; 상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기노즐; 및 상기 반응용기, 상기 웨이퍼 회전장치, 상기 반응가스분사노즐, 상기 히터 및 상기 배기노즐을 수용하는 수용공간을 갖는 챔버;를 더 포함할 수 있다.A wafer rotating device for rotating the wafer; A reaction gas spray nozzle for generating a reaction gas from a source gas serving as a raw material of the thin film and spraying the reaction gas into the reaction chamber; A heater for heating the reaction chamber; An exhaust nozzle for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film; And a chamber having an accommodation space accommodating the reaction vessel, the wafer rotating device, the reaction gas injection nozzle, the heater, and the exhaust nozzle.

상기 챔버의 수용공간에는 상기 반응용기, 상기 웨이퍼 회전장치, 상기 반응가스분사노즐, 상기 히터 및 상기 배기노즐이 각각 하나씩 구비되어, 상기 챔버의 내부에 상기 반응실이 하나로 형성될 수 있다.The reaction chamber, the wafer rotating device, the reaction gas injection nozzle, the heater, and the exhaust nozzle are each provided in an accommodation space of the chamber, and the reaction chamber may be formed as one inside the chamber.

상기 반응용기는 상기 반응실의 가스가 상기 챔버의 수용공간으로 누설 가능하게 형성되고, 상기 챔버는 상기 수용공간의 가스가 상기 챔버의 외부로 누설되는 것을 방지하게 형성될 수 있다.The reaction vessel may be formed to leak the gas of the reaction chamber into the receiving space of the chamber, the chamber may be formed to prevent the gas of the receiving space from leaking to the outside of the chamber.

상기 반응실로부터 누설된 가스에 의해 상기 챔버가 부식되는 것을 방지하는 챔버 부식 방지수단을 더 포함할 수 있다.The chamber may further include a chamber corrosion preventing means for preventing the chamber from being corroded by the gas leaked from the reaction chamber.

상기 챔버 부식 방지수단은, 불활성 가스를 상기 수용공간에 공급하는 불활성가스공급관; 상기 챔버를 냉각하는 냉각유로; 및 상기 히터에서 발생되는 열이 상기 챔버로 전달되는 것을 방지하는 단열재;를 포함할 수 있다.The chamber corrosion prevention means, the inert gas supply pipe for supplying an inert gas to the receiving space; A cooling passage for cooling the chamber; And a heat insulating material that prevents heat generated from the heater from being transferred to the chamber.

그리고, 본 발명은, 상기 반응기; 상기 박막의 원료가 되는 원료가스를 상기 반응기에 공급하는 원료가스공급기; 상기 챔버의 부식을 방지하는 불활성가스를 상기 반응기에 공급하는 불활성가스공급기; 상기 웨이퍼를 회전시키는 작동가스를 상기 반응기에 공급하는 작동가스공급기; 상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 상기 반응기으로부터 배출하는 배기기; 및 상기 반응기의 히터에 전원을 공급하는 전원공급기;를 포함하고, 상기 반응기는 복수로 형성되고, 각 반응기는 상기 원료가스공급기, 상기 불활성가스공급기, 상기 작동가스공급기, 상기 배기기 및 상기 전원공급기에 선택적으로 연결 및 차단되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치를 제공한다.And, the present invention, the reactor; A raw material gas supplier for supplying a raw material gas that is a raw material of the thin film to the reactor; An inert gas supplier for supplying an inert gas to the reactor to prevent corrosion of the chamber; An operating gas supplier for supplying a working gas for rotating the wafer to the reactor; An exhauster for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film from the reactor; And a power supply for supplying power to the heater of the reactor, wherein the reactor is formed in plural, and each reactor includes the source gas supply, the inert gas supply, the working gas supply, the exhaust gas, and the power supply. Provided is a chemical vapor deposition apparatus that is selectively connected and disconnected.

본 발명에 의한 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치는, 웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실을 갖는 반응용기를 포함하고, 상기 반응용기는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성됨에 따라, 상기 반응용기의 파손 또는 노화된 부재만을 교체함으로써, 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있다. The chemical vapor deposition reactor and the chemical vapor deposition apparatus including the same according to the present invention includes a reaction vessel having a reaction chamber for forming a thin film on the wafer, the reaction vessel is at least two members are detachably coupled to each other As it is formed, by replacing only the broken or aged member of the reaction vessel, it is possible to reduce the maintenance and management costs.

또한, 반응기의 챔버 내부에 반응실이 하나로 형성되고, 하나의 반응실을 갖는 반응기가 복수로 형성됨에 따라, 생산성을 향상시키면서 박막의 품질 저하를 방지할 수 있다. In addition, as one reaction chamber is formed inside the chamber of the reactor and a plurality of reactors having one reaction chamber are formed, it is possible to prevent deterioration of the thin film while improving productivity.

또한, 각 반응실이 서로 독립적으로 작동됨에 따라, 생산성을 향상시키면서 유연한 생산이 이루어질 수 있다. In addition, as each reaction chamber operates independently of each other, flexible production can be achieved while improving productivity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 도시한 계통도,
도 2는 도 1의 반응기를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 배면을 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 A-A선 단면도,
도 5는 도 2의 반응기에서 챔버를 탈거한 모습을 도시한 사시도,
도 6은 도 5의 배면을 도시한 사시도,
도 7은 도 5에서 제1 상벽을 탈거한 모습을 도시한 사시도,
도 8은 도 7에서 제2 상벽을 탈거한 모습을 도시한 사시도,
도 9는 도 7에서 웨이퍼 회전장치가 측벽과 함께 탈거되는 모습을 도시한 사시도이다.
1 is a schematic diagram showing a chemical vapor deposition apparatus including a reactor according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of the reactor of FIG.
3 is a perspective view showing the back of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
5 is a perspective view illustrating a state in which the chamber is removed from the reactor of FIG. 2;
6 is a perspective view showing the back of FIG.
7 is a perspective view illustrating a state in which the first upper wall is removed from FIG. 5;
8 is a perspective view illustrating a state in which the second upper wall is removed from FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view illustrating a state in which the wafer rotator is removed together with the sidewalls of FIG. 7.

이하, 본 발명에 의한 화학 기상 증착용 반응기 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a chemical vapor deposition reactor and a chemical vapor deposition apparatus including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응기를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 도시한 계통도이고, 도 2는 도 1의 반응기를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 배면을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 5는 도 2의 반응기에서 챔버를 탈거한 모습을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 배면을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 5에서 제1 상벽을 탈거한 모습을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에서 제2 상벽을 탈거한 모습을 도시한 사시도이며, 도 9는 도 7에서 웨이퍼 회전장치가 측벽과 함께 탈거되는 모습을 도시한 사시도이다.1 is a schematic diagram illustrating a chemical vapor deposition apparatus including a reactor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating the reactor of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view illustrating the rear surface of FIG. 2. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which the chamber is removed from the reactor of FIG. 2, FIG. 6 is a perspective view illustrating the rear surface of FIG. 5, and FIG. 8 is a perspective view illustrating a state in which the first upper wall is removed, and FIG. 8 is a perspective view illustrating a state in which the second upper wall is removed in FIG. 7, and FIG. 9 illustrates a state in which the wafer rotator is removed together with the side wall in FIG. 7. One perspective view.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는, 웨이퍼에 박막을 형성하는 반응기(100), 상기 박막의 원료가 되는 원료가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 원료가스공급기(200), 부식을 방지하는 불활성가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 불활성가스공급기(300), 상기 웨이퍼를 회전시키는 작동가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 작동가스공급기(400), 상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 상기 반응기(100)으로부터 배출하는 배기기(500) 및 상기 반응기(100)의 후술할 히터(140)에 전원을 공급하는 전원공급기(600)를 포함할 수 있다.As shown in these figures, the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, the reactor 100 for forming a thin film on the wafer, supplying the raw material gas that is the raw material of the thin film to the reactor 100 Raw material gas supplier 200, inert gas supplier 300 for supplying the inert gas to prevent corrosion to the reactor 100, the working gas supplier 400 for supplying the reactor gas to the operating gas for rotating the wafer (100) ), A power supply 600 for supplying power to the exhaust gas 500 for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film from the reactor 100 and the heater 140 to be described later. It may include.

상기 반응기(100)는, 상기 박막이 형성되는 반응실(S1)을 갖는 반응용기(110), 상기 작동가스공급기(400)로부터 공급되는 상기 작동가스로 상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치(120), 상기 원료가스공급기(200)로부터 공급되는 상기 원료가스로부터 반응가스를 생성하여 상기 반응실(S1)로 분사하는 반응가스분사노즐(130), 상기 전원공급기(600)로부터 공급되는 전원으로 상기 반응실(S1)을 가열하는 히터(140), 상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 상기 배기기(500)로 안내하는 배기노즐(150) 및 상기 반응용기(110), 상기 웨이퍼 회전장치(120), 상기 반응가스분사노즐(130), 상기 히터(140) 및 상기 배기노즐(150)을 수용하는 수용공간(S2)을 갖는 챔버(160)를 포함할 수 있다.The reactor 100 includes a reaction vessel 110 having a reaction chamber S1 in which the thin film is formed, and a wafer rotating apparatus 120 for rotating the wafer with the working gas supplied from the working gas supplier 400. Reaction gas injection nozzle 130 for generating a reaction gas from the source gas supplied from the source gas supplier 200 and spraying the reaction gas into the reaction chamber S1 and the power supplied from the power supply 600. Heater 140 for heating the chamber (S1), exhaust nozzle 150 for guiding the exhaust gas generated in the process of forming the thin film to the exhaust gas 500, the reaction vessel 110, the wafer rotating device ( 120, a chamber 160 having an accommodating space S2 for accommodating the reaction gas injection nozzle 130, the heater 140, and the exhaust nozzle 150.

상기 반응용기(110)는 상기 반응실(S1)의 측부를 감싸는 측벽(115, 116, 117, 118), 상기 반응실(S1)의 상부를 복개하는 상벽(111, 112) 및 상기 반응실(S1)의 하부를 복개하는 기저벽(113, 114)을 포함할 수 있다. The reaction vessel 110 includes side walls 115, 116, 117, and 118 surrounding the side of the reaction chamber S1, upper walls 111 and 112 covering the upper portion of the reaction chamber S1, and the reaction chamber ( Base walls 113 and 114 covering the lower portion of S1) may be included.

상기 측벽(115, 116, 117, 118)은, 상기 반응가스분사노즐(130)이 형성되는 제1 측벽(115), 상기 제1 측벽(115)에 대향되고 상기 배기노즐(150)이 형성되는 제2 측벽(116), 상기 제1 측벽(115)의 일단부로부터 상기 제2 측벽(116)의 일단부까지 연장되는 제3 측벽(117) 및 상기 제1 측벽(115)의 타단부로부터 상기 제2 측벽(116)의 타단부까지 연장되어 상기 제3 측벽(117)에 대향되는 제4 측벽(118)을 포함할 수 있다.The side walls 115, 116, 117, and 118 may face the first side wall 115 on which the reaction gas injection nozzle 130 is formed and the first side wall 115, and the exhaust nozzle 150 may be formed. From the second side wall 116, the third side wall 117 extending from one end of the first side wall 115 to one end of the second side wall 116 and the other end of the first side wall 115 It may include a fourth sidewall 118 extending to the other end of the second sidewall 116 to face the third sidewall 117.

여기서, 상기 반응용기(110)는 예를 들어 석영, SiC 등과 같은 세라믹 소재로 형성되는데, 그 반응용기(110)의 일부가 손상 또는 노화될 경우 그 손상 또는 노화된 부위만 교체 가능하도록, 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성될 수 있다. 이때, 탈착 가능하게 결합된다는 것은 예를 들어 접촉, 끼움, 홈과 구멍 맞춤 등으로 조립된다는 것을 의미하는 것으로서, 예를 들어 접착 또는 용접과 같은 고형화가 이루어지지 않는 것을 의미한다.Here, the reaction vessel 110 is formed of a ceramic material such as, for example, quartz, SiC, etc., if at least two of the reaction vessel 110 is damaged or aged, so that only the damaged or aged parts can be replaced, at least 2 Dog members may be formed by being detachably coupled to each other. In this case, the detachably coupled means that the assembly is performed by contact, fitting, groove and hole alignment, and the like, and for example, solidification such as adhesion or welding is not performed.

구체적으로, 상기 반응용기(110)는 상대적으로 노화가 급속히 진행되는 상기 상벽(111, 112)과 상기 기저벽(113, 114)이 각각 상대적으로 노화가 완만히 진행되는 상기 측벽(115, 116, 117, 118)에 탈착 가능하게 형성될 수 있다. Specifically, the reaction vessel 110 is the side wall (115, 116, 117) that the aging proceeds relatively slowly the upper wall (111, 112) and the base wall (113, 114), respectively , 118 may be detachably formed.

그리고, 상기 측벽(115, 116, 117, 118) 역시 2개 이상의 부재로 구획되고, 그 부재들이 서로 탈착 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제3 측벽(117)은 상기 제1 측벽(115)의 일단부와 상기 제2 측벽(116)의 일단부에 탈착 가능하고, 상기 제4 측벽(118)은 상기 제1 측벽(115)의 타단부와 상기 제2 측벽(116)의 타단부에 탈착 가능하게 형성될 수 있다.The side walls 115, 116, 117, and 118 may also be divided into two or more members, and the members may be formed to be detachable from each other. That is, the third sidewall 117 is detachable to one end of the first sidewall 115 and one end of the second sidewall 116, and the fourth sidewall 118 is the first sidewall 115. The other end of the) and the other end of the second side wall 116 may be formed detachably.

한편, 상기 상벽(111, 112)은 후술할 바와 같이 단열재(I)를 수용할 수 있는데, 단열재(I)를 수용하는 상벽(111)이 교체될 경우 교체 비용이 상당하므로 상벽의 교체 비용을 절감하도록, 후술할 단열재(I)를 수용하며 상기 챔버(160)의 내벽면을 복개하는 제1 상벽(111) 및 후술할 단열재(I)를 수용하지 않으며 상기 제1 상벽(111)과 상기 반응실(S1) 사이에 개재되는 제2 상벽(112)을 포함할 수 있다. 즉, 단열재(I)가 포함되지 않는 상기 제2 상벽(112)에 증착 물질이 쌓이게 하고, 그 제2 상벽(112)만 교체함으로써 상벽의 교체 비용을 절감할 수 있다.On the other hand, the upper wall (111, 112) can accommodate the heat insulating material (I), as will be described later, when the upper wall 111, which accommodates the heat insulating material (I) is replaced, the replacement cost is considerable, thereby reducing the replacement cost of the upper wall In order to accommodate the heat insulator I to be described later, the first upper wall 111 covering the inner wall surface of the chamber 160 and the heat insulator I to be described later are not accommodated, and the first top wall 111 and the reaction chamber are not included. It may include a second upper wall 112 interposed between (S1). That is, by depositing a deposition material on the second upper wall 112 that does not include the heat insulating material (I), it is possible to reduce the replacement cost of the upper wall by replacing only the second upper wall (112).

이와 마찬가지로, 상기 기저벽(113, 114)은 후술할 단열재(I)를 수용할 수 있는데, 단열재(I)를 수용하는 기저벽(113)이 교체될 경우 교체 비용이 상당하므로 기저벽의 교체 비용을 절감하도록, 후술할 단열재(I)를 수용하며 상기 챔버(160)의 내벽면을 복개하는 제1 기저벽(113) 및 후술할 단열재(I)를 수용하지 않으며 상기 제1 기저벽(113)과 상기 반응실(S1) 사이에 개재되는 제2 기저벽(114)을 포함할 수 있다. 즉, 단열재(I)가 포함되지 않는 상기 제2 기저벽(114)에 증착 물질이 쌓이게 하고, 그 제2 기저벽(114)만 교체함으로써 기저벽의 교체 비용을 절감할 수 있다.Similarly, the base walls 113 and 114 may accommodate the heat insulating material I to be described later, and the cost of replacing the base wall is considerable when the base wall 113 containing the heat insulating material I is replaced. In order to reduce the pressure, the first base wall 113 to accommodate the heat insulating material (I) to be described later and cover the inner wall surface of the chamber 160 and the first base wall 113 not to receive the heat insulating material (I) to be described later will be described. And a second base wall 114 interposed between the reaction chamber S1. In other words, by depositing a deposition material on the second base wall 114 that does not include the heat insulating material (I), it is possible to reduce the replacement cost of the base wall by replacing only the second base wall 114.

여기서, 상기 측벽(115, 116, 117, 118)도 상기 상벽(111, 112) 및 상기 기저벽(113, 114)과 마찬가지로 단열재(I)를 포함하는 벽과 단열재(I)를 포함하지 않는 벽을 갖도록 형성될 수 있으나, 구조 단순화 및 원가 절감을 위해 본 실시예와 같이 상대적으로 노화가 완만히 진행되는 상기 측벽(115, 116, 117, 118)은 단열재(I)를 포함하는 벽만 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118)은 각각 석영 등 세라믹 벽재의 내부에 단열재(I)가 구비되도록 형성될 수 있다.Here, the side walls 115, 116, 117, and 118 also have a wall including the heat insulating material I and a wall not including the heat insulating material I, similarly to the upper walls 111 and 112 and the base walls 113 and 114. In order to simplify the structure and reduce the cost, the sidewalls 115, 116, 117, and 118, which are relatively slowly aged, may be formed to have only a wall including the insulation material I. have. That is, for example, the third side wall 117 and the fourth side wall 118 may be formed such that the heat insulating material I is provided inside the ceramic wall material such as quartz.

한편, 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나는 상기 웨이퍼의 용이한 삽입 및 인출을 위해 상기 웨이퍼 회전장치(120)와 함께 상기 반응실(S1)에 반입 및 반출 가능하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나는 상기 제2 기저벽(114)과 체결되고, 상기 제2 기저벽(114)의 상부에는 상기 웨이퍼 회전장치(120)가 안착되며, 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나가 상기 제1 측벽(115) 및 상기 제2 측벽(116)으로부터 탈거될 때, 상기 제2 기저벽(114) 및 상기 웨이퍼 회전장치(120)가 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나와 함께 상기 반응실(S1)로부터 인출되게 형성될 수 있다.Meanwhile, any one of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118 is loaded into and taken out of the reaction chamber S1 together with the wafer rotator 120 for easy insertion and withdrawal of the wafer. It can be formed possibly. That is, any one of the third side wall 117 and the fourth side wall 118 is coupled to the second base wall 114, and the wafer rotating apparatus 120 is disposed on the second base wall 114. ) Is seated and when either one of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118 is removed from the first sidewall 115 and the second sidewall 116, the second base wall ( 114 and the wafer rotator 120 may be formed to be withdrawn from the reaction chamber S1 together with one of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118.

상기 웨이퍼 회전장치(120)는, 베이스(base), 상기 베이스의 상부에 회전 가능하게 설치되는 서셉터(124)(susceptor)(124) 및 상기 서셉터(124)의 상부에 회전 가능하게 설치되고 상기 웨이퍼가 안착되는 새틀라이트(126)(satellite)(126)를 포함할 수 있다.The wafer rotating device 120 is a base, a susceptor 124 (susceptor) 124 that is rotatably installed on top of the base and is rotatably installed on top of the susceptor 124 The wafer may include a satellite 126 on which the wafer is seated.

그리고, 상기 웨이퍼 회전장치(120)는 상기 작동가스공급기(400)로부터 공급되는 작동가스로 상기 서셉터(124)를 상기 베이스로부터 부양 및 회전시키고, 상기 새틀라이트(126)를 상기 서셉터(124)로부터 부양 및 회전시키도록 형성될 수 있다.In addition, the wafer rotating apparatus 120 lifts and rotates the susceptor 124 from the base with the working gas supplied from the working gas supplier 400, and rotates the satellite 126 into the susceptor 124. It can be formed to float and rotate from).

여기서, 상기 웨이퍼 회전장치(120)는 상기 서셉터(124)의 회전에 의해 상기 서셉터(124)의 회전 중심을 기준으로 상기 웨이퍼를 공전시키고, 상기 새틀라이트(126)의 회전에 의해 상기 새틀라이트(126)의 회전 중심을 기준으로 상기 웨이퍼를 자전시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 새틀라이트(126)는 복수로 구비되고, 복수의 상기 새틀라이트(126)는 상기 서셉터(124)의 회전 방향을 따라 등간격으로 이격 배치될 수 있다. Here, the wafer rotating device 120 revolves the wafer about the center of rotation of the susceptor 124 by the rotation of the susceptor 124, the satellite by the rotation of the satellite 126 The wafer may be rotated based on the center of rotation of the light 126. That is, the satellite 126 may be provided in plurality, and the plurality of satellites 126 may be spaced apart at equal intervals along the rotation direction of the susceptor 124.

상기 반응가스분사노즐(130)은 그 내부에 구비되는 반응체와 상기 원료가스공급기(200)로부터 공급받는 원료가스를 반응시켜 상기 반응가스를 생성한 후 상기 반응실(S1)로 분사하도록 형성될 수 있다.The reaction gas injection nozzle 130 may be formed to react the reactant provided therein with the source gas supplied from the source gas supplier 200 to generate the reaction gas and then spray the reaction gas into the reaction chamber S1. Can be.

그리고, 상기 반응가스분사노즐(130)은 상기 반응가스를 균일하게 분사하도록 다층의 내부구조와 복수의 분사 홀을 포함할 수 있다.In addition, the reaction gas injection nozzle 130 may include a multi-layered internal structure and a plurality of injection holes to uniformly inject the reaction gas.

그리고, 상기 반응가스분사노즐(130)은 화학 기상 증착 장치의 종류에 따라 다소 상이하게 형성될 수 있다. 즉, MOCVD의 경우, 상기 반응가스분사노즐(130)은 금속 재질로 형성되고, 별도의 냉각유로(174)를 통해 냉각되게 형성될 수 있다. 반면, HVPE의 경우, 상기 반응가스분사노즐(130)은 세라믹 소재(바람직하게는 석영)로 형성되고, 반응기(100) 분리를 하지 않고도 금속원료 Pure Metal을 주입 가능하게 형성되며, 상기 히터(140)의 후술할 소스 구역(source zone)(Z2)에 의해 가열되게 형성될 수 있다.The reaction gas injection nozzle 130 may be formed somewhat differently according to the type of chemical vapor deposition apparatus. That is, in the case of MOCVD, the reaction gas injection nozzle 130 may be formed of a metal material and may be formed to be cooled through a separate cooling passage 174. On the other hand, in the case of HVPE, the reaction gas injection nozzle 130 is formed of a ceramic material (preferably quartz), it is formed to be capable of injecting the metal raw material Pure Metal without separating the reactor 100, the heater 140 It may be formed to be heated by the source zone (Z2) of the later.

상기 히터(140)는 상기 제1 기저벽(113)과 상기 제2 기저벽(114) 사이에 개재되고 전원을 공급받아 발열되는 열선(144) 및 상기 열선(144)을 감싸는 내화벽(146)을 포함할 수 있다.The heater 140 is interposed between the first base wall 113 and the second base wall 114 and the heating wire 144 that generates heat by being supplied with power and the fireproof wall 146 surrounding the heating wire 144. It may include.

그리고, 상기 히터(140)는, HVPE의 경우, 단결정 성장이 이루어지는 상기 반응실(S1)을 가열하는 성장 구역(growth zone)(Z1) 및 상기 반응가스를 생성하기 위해 상기 반응가스분사노즐(130)을 가열하는 소스 구역(source zone)(Z2)을 포함할 수 있다.In addition, the heater 140, in the case of HVPE, the reaction gas injection nozzle 130 to generate a growth zone (Z1) and the reaction gas for heating the reaction chamber (S1) in which single crystal growth takes place May comprise a source zone (Z2) for heating.

상기 배기노즐(150)은 상기 반응실(S1)에 상기 반응가스가 원활히 공급되도록 상기 반응실(S1)로부터 상기 배기가스를 흡입하여 상기 배기기(500)로 안내하도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 배기가스는 상기 웨이퍼를 작동시킨 후 상기 반응실(S1)로 토출되는 작동가스 및 후술할 바와 같이 상기 챔버(160)의 부식을 방지하기 위해 상기 수용공간(S2)으로 분사된 불활성가스 중 상기 반응실(S1)로 유입되는 불활성가스이다. The exhaust nozzle 150 may be formed to suck the exhaust gas from the reaction chamber S1 to guide the exhaust gas 500 so that the reaction gas is smoothly supplied to the reaction chamber S1. Here, the exhaust gas is an operating gas discharged into the reaction chamber S1 after operating the wafer and an inert gas injected into the accommodation space S2 to prevent corrosion of the chamber 160 as will be described later. Inert gas flowing into the reaction chamber (S1).

그리고, 상기 배기노즐(150)은 상기 배기가스를 균일하게 흡입하도록 다층의 내부구조와 복수의 흡입 홀을 포함할 수 있다.The exhaust nozzle 150 may include a multi-layered internal structure and a plurality of suction holes to uniformly suck the exhaust gas.

상기 챔버(160)는, 반응실(S1) 간 간섭에 의한 박막 품질 저하를 방지하도록, 그 챔버(160)의 수용공간(S2)에 상기 반응실(S1)이 하나만 구비되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 수용공간(S2)에는 상기 반응용기(110), 상기 웨이퍼 회전장치(120), 상기 반응가스분사노즐(130), 상기 히터(140) 및 상기 배기노즐(150)이 각각 하나씩 형성될 수 있다.The chamber 160 may be formed such that only one reaction chamber S1 is provided in the accommodating space S2 of the chamber 160 so as to prevent deterioration of thin film quality due to interference between the reaction chambers S1. That is, the reaction chamber 110, the wafer rotating device 120, the reaction gas injection nozzle 130, the heater 140 and the exhaust nozzle 150 are each formed in the accommodation space (S2). Can be.

그리고, 상기 챔버(160)는, 원료가스가 상기 원료가스공급기(200)로부터 상기 반응가스분사노즐(130)로 공급 가능하고, 작동가스가 상기 작동가스공급기(400)로부터 상기 웨이퍼 회전장치(120)로 공급 가능하고, 전원이 상기 전원공급기(600)로부터 상기 히터(140)로 공급 가능하고, 불활성가스가 상기 불활성가스공급기(300)로부터 상기 챔버(160)의 수용공간(S2)으로 공급 가능하고, 배기가스가 상기 배기노즐(150)로부터 상기 배기기(500)로 배출 가능하며, 상기 웨이퍼의 반입 및 반출이 가능하게 그 챔버(160)의 일측이 개폐 가능하게 형성되되, 상기 수용공간(S2)의 가스(원료가스, 작동가스, 불활성가스 및 배기가스 중 적어도 하나)가 그 수용공간(S2)으로부터 상기 챔버(160)의 외부로 누설되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다.And, the chamber 160, the source gas can be supplied from the source gas supplier 200 to the reaction gas injection nozzle 130, the working gas from the operating gas supply 400 to the wafer rotating device 120 Can be supplied, power can be supplied from the power supply 600 to the heater 140, and inert gas can be supplied from the inert gas supply 300 to the receiving space S2 of the chamber 160. The exhaust gas may be discharged from the exhaust nozzle 150 to the exhaust device 500, and one side of the chamber 160 may be opened and closed to enable the loading and unloading of the wafer. ) Gas (at least one of the raw material gas, the working gas, the inert gas and the exhaust gas) can be formed to prevent leakage from the receiving space (S2) to the outside of the chamber 160.

여기서, 상기 반응용기(110)는 전술한 바와 같이 단순 조립에 의해 형성되므로 상기 반응실(S1)의 가스(원료가스, 작동가스, 불활성가스 및 배기가스 중 적어도 하나)가 상기 반응용기(110)의 틈새를 통해 상기 챔버(160)의 수용공간(S2)으로 누설될 수 있다. 하지만, 상기 챔버(160)가 상기 수용공간(S2)을 밀폐시킴으로써, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스가 상기 챔버(160)의 외부로 누설되는 것이 방지되고, 이에 따라 안전 사고가 방지되며, 품질이 더욱 향상될 수 있다. 구체적으로, 박막을 형성하는 과정에 수소가 추가로 투입될 경우, 박막 품질을 더욱 향상될 수 있다. 그러나, 본 실시예와 같이 유지 및 보수 비용 절감 등을 위해 상기 반응용기(110)가 분해 및 조립 가능하게 형성되는 상태에서 수소가 상기 반응실(S1)에 투입되면 상기 반응용기(110)의 틈새를 통해 수소가 상기 반응실(S1)로부터 누설되고, 누설된 수소가 그대로 외부에 노출될 경우에는 폭발의 위험성이 있다. 이를 고려하여, 상기 반응용기(110)를 밀봉되게 형성하려면 본 실시예와 달리 상기 반응용기(110)가 일체로 형성되어야 하고, 이 경우 종래와 같은 유지 및 보수 비용 증가의 문제점이 발생된다. 또한, 수소를 추가 투입하지 않을 경우에는 품질 향상을 기대할 수 없다. 하지만, 본 실시예의 경우, 상기 반응용기(110)를 분해 및 조립 가능하게 형성하여 유지 및 보수 비용 절감을 이루는 동시에, 상기 챔버(160)로 상기 반응용기(110)로부터 누설되는 가스가 외부로 노출되는 것을 방지하여 수소 투입을 가능하게 함으로써 안전사고 방지 및 품질 향상까지 도모할 수 있다. Here, since the reaction vessel 110 is formed by simple assembly as described above, the gas of the reaction chamber S1 (at least one of the raw gas, the working gas, the inert gas, and the exhaust gas) is the reaction vessel 110. It may leak into the receiving space (S2) of the chamber 160 through the gap of. However, since the chamber 160 seals the accommodation space S2, the gas leaked from the reaction chamber S1 is prevented from leaking to the outside of the chamber 160, thereby preventing a safety accident. Therefore, the quality can be further improved. Specifically, when hydrogen is additionally added in the process of forming the thin film, the thin film quality may be further improved. However, when hydrogen is introduced into the reaction chamber S1 in a state in which the reaction vessel 110 is decomposable and assembled to reduce maintenance and repair costs as in the present embodiment, a gap of the reaction vessel 110 is achieved. Hydrogen leaks from the reaction chamber (S1) through, and when the leaked hydrogen is exposed to the outside as it is, there is a risk of explosion. In consideration of this, in order to form the reaction container 110 to be sealed, unlike the present embodiment, the reaction container 110 should be integrally formed, and in this case, a problem of an increase in maintenance and repair costs as in the prior art occurs. In addition, quality improvement cannot be expected when additional hydrogen is not added. However, in the present embodiment, the reaction vessel 110 is formed to be disassembled and assembled to reduce maintenance and repair costs, and at the same time, the gas leaking from the reaction vessel 110 to the chamber 160 is exposed to the outside. By preventing hydrogen from being injected, the safety accident can be prevented and the quality can be improved.

한편, 전술한 바와 같이 상기 반응실(S1)의 가스가 상기 수용공간(S2)으로 누설 가능하고, 이에 따라 상기 챔버(160)가 누설된 가스에 의해 부식될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스에 의해 상기 챔버(160)가 부식되는 것을 방지하는 챔버 부식 방지수단(170)을 포함할 수 있다.Meanwhile, as described above, the gas in the reaction chamber S1 may leak into the accommodation space S2, and thus the chamber 160 may be corroded by the leaked gas. In consideration of this, in the present embodiment, it may include a chamber corrosion preventing means 170 to prevent the chamber 160 is corroded by the gas leaked from the reaction chamber (S1).

상기 챔버 부식 방지수단(170)은, 상기 불활성가스공급기(300)로부터 공급받는 불활성 가스를 상기 수용공간(S2)에 공급하는 불활성가스공급관(172), 상기 챔버(160)의 벽부를 냉각하는 냉각유로(174) 및 상기 히터(140)에서 발생되는 열이 상기 챔버(160)의 벽부로 전달되는 것을 방지하는 단열재(I)를 포함할 수 있다.The chamber corrosion preventing means 170, the inert gas supply pipe 172 for supplying the inert gas supplied from the inert gas supply 300 to the receiving space (S2), the cooling to cool the wall of the chamber 160 It may include a heat insulating material (I) to prevent the heat generated from the flow path 174 and the heater 140 to be transferred to the wall of the chamber 160.

상기 불활성가스공급관(172)은 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스가 상기 챔버(160)에 접촉되는 것을 방지하도록 불활성 가스를 상기 챔버(160)와 상기 반응용기(110) 사이로 분사하도록 형성될 수 있다.The inert gas supply pipe 172 is formed to inject an inert gas between the chamber 160 and the reaction vessel 110 to prevent the gas leaked from the reaction chamber (S1) to contact the chamber 160. Can be.

상기 냉각유로(174)는 상기 챔버(160)의 벽부 내부를 냉각수가 관류하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스는 사전에 결정된 온도보다 낮은 온도에서는 상기 챔버(160)와 접촉되더라도 상기 챔버(160)를 부식시키지 않는데, 본 실시예의 경우 상기 냉각유로(174)가 상기 챔버(160)를 사전에 결정된 온도보다 낮은 온도로 냉각시킴으로써, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스와 접촉되더라도 상기 챔버(160)가 부식되지 않도록 할 수 있다. The cooling passage 174 may be formed so that the coolant flows through the inside of the wall of the chamber 160. That is, the gas leaked from the reaction chamber S1 does not corrode the chamber 160 even when it is in contact with the chamber 160 at a temperature lower than a predetermined temperature. In the present embodiment, the cooling passage 174 is By cooling the chamber 160 to a temperature lower than a predetermined temperature, the chamber 160 may not be corroded even when contacted with the gas leaked from the reaction chamber S1.

한편, 상기 냉각유로(174)는 생산성을 향상시킬 수도 있다. 즉, 상기 웨이퍼에 박막이 형성된 이후 그 웨이퍼를 반출하기 위해서는 상기 반응기(100)가 충분히 냉각되어야 하는데, 상기 냉각유로(174)가 상기 반응기(100)의 냉각 속도를 향상시킴으로써, 박막 형성이 완료된 웨이퍼를 반출하고 박막을 형성하기 위한 웨이퍼를 반입하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. On the other hand, the cooling passage 174 may improve the productivity. That is, after the thin film is formed on the wafer, the reactor 100 needs to be sufficiently cooled in order to take out the wafer. The cooling passage 174 improves the cooling rate of the reactor 100, thereby completing the thin film formation. The time taken to take out and import a wafer for forming a thin film can be shortened.

상기 단열재(I)는 상기 냉각유로(174)와 유사한 원리로 상기 챔버(160)의 부식을 방지하는 구성요소이다. 즉, 상기 단열재(I)는 상기 히터(140)에 의해 발생되는 열이 상기 챔버(160)에 전달되는 것을 방지하여, 상기 챔버(160)의 온도 상승을 억제함으로써, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스와 접촉되더라도 상기 챔버(160)가 부식되지 않도록 할 수 있다. The insulation (I) is a component that prevents corrosion of the chamber 160 in a similar principle to the cooling passage 174. That is, the heat insulating material I prevents heat generated by the heater 140 from being transferred to the chamber 160, thereby suppressing a temperature increase of the chamber 160, thereby preventing the heat from the reaction chamber S1. The chamber 160 may not be corroded even if it contacts the leaked gas.

이러한 상기 단열재(I)는, 상기 챔버(160)의 온도 상승 억제뿐만 아니라 반응용기의 고온 히팅 효율 향상을 위해, 상기 제1 상벽(111)의 내부, 상기 제1 기저벽(113)의 내부, 상기 제3 측벽(117)의 내부 및 상기 제4 측벽(118)의 내부에 형성될 수 있다.The heat insulator (I), the interior of the first upper wall 111, the interior of the first base wall 113, not only to suppress the temperature rise of the chamber 160, but also to improve the high temperature heating efficiency of the reaction vessel. It may be formed in the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118.

한편, 본 실시예에 따른 반응기(100)는, 전술한 바와 같이 반응실(S1) 간 간섭에 따른 품질 저하를 방지하기 위해 상기 챔버(160)의 내부에 상기 반응실(S1)이 하나로 형성되나, 이에 따라 생산성이 저하될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는 품질 향상을 유지하면서 생산성을 향상시키기 위해 상기 반응기(100)를 복수로 구비하고, 각 반응기(100)가 상기 원료가스공급기(200), 상기 불활성가스공급기(300), 상기 작동가스공급기(400), 상기 배기기(500) 및 상기 전원공급기(600)에 선택적으로 연결(활성화) 및 차단(비활성화)되게 형성될 수 있다. 즉, 상기 반응기(100)는 제1 반응기(100) 내지 제n 반응기(100)를 포함하고, 상기 제1 반응기(100) 내지 제n 반응기(100) 모두가 활성화되거나, 상기 제1 반응기(100) 내지 제n 반응기(100) 모두 비활성화되거나, 상기 제1 반응기(100) 내지 제n 반응기(100) 중 일부는 활성화되고 나머지는 비활성화되게 형성될 수 있다.On the other hand, in the reactor 100 according to the present embodiment, the reaction chamber (S1) is formed as one inside the chamber 160 in order to prevent the degradation of quality due to the interference between the reaction chamber (S1) as described above As a result, productivity may be reduced. In consideration of this, the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment is provided with a plurality of the reactor 100 to improve the productivity while maintaining the quality improvement, each reactor 100 is the source gas supplier 200, the It may be formed to be selectively connected (activated) and cut off (deactivated) to the inert gas supply 300, the working gas supply 400, the exhaust gas 500 and the power supply 600. That is, the reactor 100 includes the first reactor 100 to the n-th reactor 100, all of the first reactor 100 to the n-th reactor 100 is activated, or the first reactor 100 ) To n-th reactor 100 may be all deactivated, or some of the first reactors 100 to n-th reactor 100 may be activated and the others may be deactivated.

그리고, 상기 반응기(100)는 공간 활용도를 향상시키기 위해, 상기 반응실(S1)의 높이(웨이퍼로부터 제2 상벽(112)까지 거리)가 50mm 이하로 형성되고, 상기 챔버(160)의 전체 두께(챔버(160) 외측 바닥면으로부터 천장면까지 거리)가 200mm 이하로 형성되며, 복수의 상기 반응기(100)가 예들 들어 상하방향으로 적층될 수 있다.In addition, in order to improve space utilization, the reactor 100 has a height (distance from the wafer to the second upper wall 112) of 50 mm or less in the reaction chamber S1, and the overall thickness of the chamber 160. (The distance from the bottom surface of the chamber 160 to the ceiling surface) is 200 mm or less, and the plurality of reactors 100 may be stacked, for example, in the vertical direction.

이하, 본 실시예에 따른 화학 기상 증착용 반응기(100) 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치의 작용효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the effects of the chemical vapor deposition reactor 100 and the chemical vapor deposition apparatus including the same will be described.

즉, 본 실시예에 따른 화학 기상 증착용 반응기(100) 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치는, 상기 히터(140)로 상기 반응실(S1)을 가열하고, 상기 반응가스분사노즐(130)로 상기 반응실(S1)로 상기 반응가스를 분사하며, 상기 웨이퍼 회전장치(120)로 상기 웨이퍼를 회전시켜, 상기 웨이퍼의 상면에 박막을 증착(성장)시킬 수 있다.That is, the chemical vapor deposition reactor 100 and the chemical vapor deposition apparatus including the same, the reaction chamber (S1) is heated by the heater 140, the reaction gas injection nozzle 130 The reaction gas may be injected into the reaction chamber S1, and the wafer may be rotated by the wafer rotating device 120 to deposit (grow) a thin film on the upper surface of the wafer.

여기서, 상기 챔버(160) 내부에 상기 반응실(S1)이 하나로 형성됨에 따라, 반응실(S1) 간 간섭현상에 의한 박막 품질 저하가 방지될 수 있다.Here, as the reaction chamber (S1) is formed in one inside the chamber 160, deterioration of thin film quality due to interference between the reaction chambers (S1) may be prevented.

그리고, 하나의 상기 반응실(S1)을 갖는 상기 반응기(100)가 복수로 형성됨에 따라, 박막 품질 저하를 방지하면서 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, as the reactor 100 having one reaction chamber S1 is formed in plural, productivity may be improved while preventing degradation of thin film quality.

그리고, 각 반응기(100)는 선택적으로 활성화 및 비활성화 가능함에 따라, 복수의 상기 반응기(100)는 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 즉, 복수의 상기 반응기(100) 중 일부가 박막을 형성하고 있는 중에 다른 반응기(100)의 작동을 중지하고 개방할 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기 반응기(100) 중 문제가 발생된 반응기(100)를 점검 및 보수하는 동안, 다른 반응기(100)에서 박막을 계속 생산할 수 있어, 유지 및 보수 시 생산량이 저하되는 것을 최소화할 수 있다. 그리고, 소요 시간이 상이한 제품, 크기가 상이한 제품 등을 동시에 생산할 수 있어, 대량 생산 및 유연 생산을 도모할 수 있다.And, as each reactor 100 can be selectively activated and deactivated, a plurality of the reactor 100 can be operated independently of each other. That is, while some of the plurality of reactors 100 are forming a thin film, the operation of the other reactors 100 may be stopped and opened. Accordingly, while inspecting and repairing the troubled reactor 100 among the plurality of reactors 100, it is possible to continue to produce a thin film in another reactor 100, thereby minimizing the decrease in production during maintenance and repair. Can be. In addition, products having different time periods, products having different sizes, and the like can be produced at the same time, thereby enabling mass production and flexible production.

그리고, 상기 반응용기(110)는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성됨에 따라, 상기 반응용기(110)의 파손 또는 노화된 부재만을 교체함으로써, 유지 및 관리 비용을 절감할 수 있다. And, the reaction vessel 110 is formed by at least two members detachably coupled to each other, by replacing only the broken or aged member of the reaction vessel 110, it is possible to reduce the maintenance and management costs.

그리고, 상기 반응용기(110)의 측벽(115, 116, 117, 118) 중 일부가 탈착될 때 상기 웨이퍼 회전장치(120)가 반입 및 반출 가능하게 형성됨에 따라, 상기 웨이퍼의 반입 및 반출이 용이해지고, 자동화 장치 적용이 가능해져, 생산성이 더욱 향상될 수 있다.In addition, the wafer rotator 120 may be loaded and unloaded when a portion of the sidewalls 115, 116, 117, and 118 of the reaction container 110 is detached, and thus the wafer may be easily loaded and unloaded. In addition, the automation device can be applied, and the productivity can be further improved.

그리고, 상기 반응용기(110)가 분해 및 조립 가능하게 형성됨에 따라 상기 반응실(S1)로부터 가스가 누설되나, 상기 챔버(160)가 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스의 외부 노출을 방지함에 따라, 안전사고가 방지되고, 수소 투입 가능화에 따라 생산성이 더욱 향상될 수 있다.In addition, as the reaction vessel 110 is formed to be disassembled and assembled, gas leaks from the reaction chamber S1, but the chamber 160 prevents external exposure of the gas leaked from the reaction chamber S1. As a result, safety accidents can be prevented and productivity can be further improved by enabling hydrogen injection.

그리고, 상기 불활성가스공급관(172), 상기 냉각유로(174) 및 상기 단열재(I)가 구비됨에 따라, 상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스에 의해 상기 챔버(160)가 부식되는 것이 방지될 수 있다.As the inert gas supply pipe 172, the cooling passage 174, and the heat insulating material I are provided, the chamber 160 may be prevented from being corroded by the gas leaked from the reaction chamber S1. Can be.

100: 반응기 110: 반응용기
111: 제1 상벽 112: 제2 상벽
113: 제1 기저벽 114: 제2 기저벽
115: 제1 측벽 116: 제2 측벽
117: 제3 측벽 118: 제4 측벽
120: 웨이퍼 회전장치 130: 반응가스분사노즐
140: 히터 150: 배기노즐
160: 챔버 170: 챔버 부식 방지수단
172: 불활성가스공급관 174: 냉각유로
200: 원료가스공급기 300: 불활성가스공급기
400: 작동가스공급기 500: 배기기
600: 전원공급기 I: 단열재
S1: 반응실 S2: 수용공간
100: reactor 110: reaction vessel
111: first upper wall 112: second upper wall
113: first base wall 114: second base wall
115: first sidewall 116: second sidewall
117: third sidewall 118: fourth sidewall
120: wafer rotating device 130: reaction gas injection nozzle
140: heater 150: exhaust nozzle
160: chamber 170: chamber corrosion protection means
172: inert gas supply pipe 174: cooling flow path
200: source gas supply 300: inert gas supply
400: working gas supplier 500: exhaust
600: power supply I: insulation
S1: reaction chamber S2: accommodation space

Claims (12)

웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실(S1)을 갖는 반응용기(110)를 포함하고,
상기 반응용기(110)는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성되고,
상기 반응용기(110)는, 상기 반응실(S1)의 측부를 감싸는 측벽(115, 116, 117, 118); 상기 반응실(S1)의 상부를 복개하는 상벽(111, 112); 및 상기 반응실(S1)의 하부를 복개하는 기저벽(113, 114);을 포함하고,
상기 측벽(115, 116, 117, 118)은, 상기 박막의 원료가 되는 원료가스로부터 반응가스를 생성하여 상기 반응실(S1)로 분사하는 반응가스분사노즐(130)이 형성되는 제1 측벽(115); 상기 제1 측벽(115)에 대향되고, 상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기노즐(150)이 형성되는 제2 측벽(116); 상기 제1 측벽(115)의 일단부로부터 상기 제2 측벽(116)의 일단부까지 연장되는 제3 측벽(117); 및 상기 제3 측벽(117)에 대향되고, 상기 제1 측벽(115)의 타단부로부터 상기 제2 측벽(116)의 타단부까지 연장되는 제4 측벽(118);을 포함하고,
상기 상벽(111, 112)은 상기 반응실(S1)에 대향되는 제2 상벽(112) 및 상기 제2 상벽(112)을 기준으로 상기 반응실(S1)의 반대측에 구비되는 제1 상벽(111)을 포함하고,
상기 기저벽(113, 114)은 상기 반응실(S1)에 대향되는 제2 기저벽(114) 및 상기 제2 기저벽(114)을 기준으로 상기 반응실(S1)의 반대측에 구비되는 제1 기저벽(113)을 포함하고,
상기 제1 상벽(111), 상기 제1 기저벽(113), 상기 제3 측벽(117) 및 상기 제4 측벽(118)은 각각 내부에 단열재(I)가 구비되는 세라믹 재질의 벽으로 형성되고,
상기 제2 상벽(112) 및 상기 제2 기저벽(114)은 각각 세라믹 재질의 벽으로 형성되는 화학 기상 증착용 반응기(100).
Reaction container 110 having a reaction chamber (S1) for forming a thin film on the wafer,
The reaction vessel 110 is formed by at least two members are detachably coupled to each other,
The reaction vessel 110, the side wall (115, 116, 117, 118) surrounding the side of the reaction chamber (S1); Upper walls 111 and 112 covering the upper portion of the reaction chamber S1; And base walls 113 and 114 covering the lower portion of the reaction chamber S1.
The side walls 115, 116, 117, and 118 may include a first side wall on which a reaction gas injection nozzle 130 for generating a reaction gas from the source gas serving as a raw material of the thin film and spraying the reaction gas into the reaction chamber S1 is formed. 115); A second sidewall 116 opposed to the first sidewall 115 and having an exhaust nozzle 150 for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film; A third sidewall 117 extending from one end of the first sidewall 115 to one end of the second sidewall 116; And a fourth sidewall 118 opposed to the third sidewall 117 and extending from the other end of the first sidewall 115 to the other end of the second sidewall 116.
The upper walls 111 and 112 are provided on the opposite side of the reaction chamber S1 based on the second upper wall 112 and the second upper wall 112 facing the reaction chamber S1. ),
The base walls 113 and 114 are provided on opposite sides of the reaction chamber S1 based on the second base wall 114 and the second base wall 114 facing the reaction chamber S1. Including the base wall 113,
The first upper wall 111, the first base wall 113, the third side wall 117, and the fourth side wall 118 are each formed of a wall made of a ceramic material having a heat insulating material I therein. ,
The second upper wall (112) and the second base wall (114) are each formed of a wall made of a ceramic material, the chemical vapor deposition reactor (100).
제1항에 있어서,
상기 상벽(111, 112)과 상기 기저벽(113, 114)은 상기 측벽(115, 116, 117, 118)에 탈착 가능하게 형성되는 화학 기상 증착용 반응기(100).
The method of claim 1,
The upper wall (111, 112) and the base wall (113, 114) is formed on the side wall (115, 116, 117, 118) detachably formed for the chemical vapor deposition reactor (100).
제2항에 있어서,
상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118)은 각각 상기 제1 측벽(115)과 상기 제2 측벽(116)에 탈착 가능하게 형성되는 화학 기상 증착용 반응기(100).
The method of claim 2,
And the third sidewall (117) and the fourth sidewall (118) are detachably formed on the first sidewall (115) and the second sidewall (116), respectively.
삭제delete 제3항에 있어서,
상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나는 상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치(120)와 함께 상기 반응실(S1)에 반입 및 반출 가능하게 형성되는 화학 기상 증착용 반응기(100).
The method of claim 3,
Any one of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118 together with the wafer rotator 120 for rotating the wafer is formed to be carried in and out of the reaction chamber (S1). Reactor 100.
제5항에 있어서,
상기 기저벽(113, 114)은 상기 반응실(S1)에 대향되는 제2 기저벽(114)을 포함하고,
상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나는 상기 제2 기저벽(114)과 체결되고,
상기 제2 기저벽(114)의 상부에는 상기 웨이퍼 회전장치(120)가 안착되며,
상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나가 상기 제1 측벽(115) 및 상기 제2 측벽(116)으로부터 탈거될 때, 상기 제2 기저벽(114) 및 상기 웨이퍼 회전장치(120)가 상기 제3 측벽(117)과 상기 제4 측벽(118) 중 어느 하나와 함께 상기 반응실(S1)로부터 반출되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착용 반응기(100).
The method of claim 5,
The base walls 113 and 114 include a second base wall 114 facing the reaction chamber S1.
One of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118 is engaged with the second base wall 114,
The wafer rotating device 120 is mounted on the second base wall 114.
When either one of the third sidewall 117 and the fourth sidewall 118 is removed from the first sidewall 115 and the second sidewall 116, the second base wall 114 and the wafer Reactor (120) is a chemical vapor deposition reactor (100), characterized in that carried out from the reaction chamber (S1) along with any one of the third side wall (117) and the fourth side wall (118).
웨이퍼에 박막을 형성하는 반응실(S1)을 갖는 반응용기(110);
상기 웨이퍼를 회전시키는 웨이퍼 회전장치(120);
상기 박막의 원료가 되는 원료가스로부터 반응가스를 생성하여 상기 반응실(S1)로 분사하는 반응가스분사노즐(130);
상기 반응실(S1)을 가열하는 히터(140);
상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 배출하는 배기노즐(150); 및
상기 반응용기(110), 상기 웨이퍼 회전장치(120), 상기 반응가스분사노즐(130), 상기 히터(140) 및 상기 배기노즐(150)을 수용하는 수용공간(S2)을 갖는 챔버(160);를 포함하고,
상기 반응용기(110)는 적어도 2개의 부재가 서로 탈착 가능하게 결합되어 형성되고,
상기 반응용기(110)는 상기 반응실(S1)의 가스가 상기 챔버(160)의 수용공간(S2)으로 누설 가능하게 형성되고,
상기 챔버(160)는 상기 수용공간(S2)의 가스가 상기 챔버(160)의 외부로 누설되는 것을 방지하게 형성되고,
상기 반응실(S1)로부터 누설된 가스에 의해 상기 챔버(160)가 부식되는 것을 방지하는 챔버 부식 방지수단을 더 포함하고,
상기 챔버 부식 방지수단은, 불활성 가스를 상기 수용공간(S2)에 공급하는 불활성가스공급관(172); 상기 챔버(160)를 냉각하는 냉각유로(174); 및 상기 히터(140)에서 발생되는 열이 상기 챔버(160)로 전달되는 것을 방지하는 단열재(I);를 포함하는 화학 기상 증착용 반응기(100).
A reaction vessel 110 having a reaction chamber S1 for forming a thin film on a wafer;
A wafer rotating device (120) for rotating the wafer;
A reaction gas injection nozzle (130) for generating a reaction gas from the source gas serving as a raw material of the thin film and spraying the reaction gas into the reaction chamber (S1);
A heater 140 for heating the reaction chamber S1;
An exhaust nozzle 150 for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film; And
Chamber 160 having a receiving space (S2) for receiving the reaction vessel 110, the wafer rotating apparatus 120, the reaction gas injection nozzle 130, the heater 140 and the exhaust nozzle 150 Including;
The reaction vessel 110 is formed by at least two members are detachably coupled to each other,
The reaction vessel 110 is formed so that the gas in the reaction chamber (S1) can leak into the receiving space (S2) of the chamber 160,
The chamber 160 is formed to prevent the gas in the accommodation space (S2) from leaking to the outside of the chamber 160,
Further comprising a chamber corrosion preventing means for preventing the chamber 160 is corroded by the gas leaked from the reaction chamber (S1),
The chamber corrosion preventing means includes an inert gas supply pipe 172 for supplying an inert gas to the receiving space (S2); A cooling passage 174 for cooling the chamber 160; And a heat insulator (I) for preventing heat generated from the heater 140 from being transferred to the chamber 160.
제7항에 있어서,
상기 챔버(160)의 수용공간(S2)에는 상기 반응용기(110), 상기 웨이퍼 회전장치(120), 상기 반응가스분사노즐(130), 상기 히터(140) 및 상기 배기노즐(150)이 각각 하나씩 구비되어, 상기 챔버(160)의 내부에 상기 반응실(S1)이 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착용 반응기(100).
The method of claim 7, wherein
In the receiving space S2 of the chamber 160, the reaction vessel 110, the wafer rotating device 120, the reaction gas injection nozzle 130, the heater 140, and the exhaust nozzle 150 are respectively. It is provided one by one, the reactor for chemical vapor deposition, characterized in that the reaction chamber (S1) is formed as one inside the chamber (160).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 반응기(100);
상기 박막의 원료가 되는 원료가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 원료가스공급기(200);
불활성가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 불활성가스공급기(300);
상기 웨이퍼를 회전시키는 작동가스를 상기 반응기(100)에 공급하는 작동가스공급기(400);
상기 박막을 형성하는 과정에서 발생된 배기가스를 상기 반응기(100)으로부터 배출하는 배기기(500); 및
상기 반응기(100)의 히터(140)에 전원을 공급하는 전원공급기(600);를 포함하고,
상기 반응기(100)는 복수로 형성되고,
각 반응기(100)는 상기 원료가스공급기(200), 상기 불활성가스공급기(300), 상기 작동가스공급기(400), 상기 배기기(500) 및 상기 전원공급기(600)에 선택적으로 연결 및 차단되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
A reactor (100) according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8;
A raw material gas supplier 200 for supplying a raw material gas that is a raw material of the thin film to the reactor 100;
An inert gas supplier 300 for supplying an inert gas to the reactor 100;
An operating gas supplier (400) for supplying a working gas for rotating the wafer to the reactor (100);
An exhaust gas (500) for discharging the exhaust gas generated in the process of forming the thin film from the reactor (100); And
It includes; and a power supply 600 for supplying power to the heater 140 of the reactor 100,
The reactor 100 is formed of a plurality,
Each reactor 100 is selectively connected to and disconnected from the source gas supply 200, the inert gas supply 300, the working gas supply 400, the exhaust gas 500 and the power supply 600. Characterized in a chemical vapor deposition apparatus.
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