KR102104799B1 - Large volume cvd apparatus - Google Patents

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KR102104799B1
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김갑석
백신혜
문봉석
천영기
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주식회사 바이테크
김갑석
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Abstract

The present invention relates to a CVD apparatus with large capacity, which is capable of performing deposition on a plurality of substrates of various shapes and sizes. The CVD apparatus with large capacity comprises: a CVD reaction chamber in which a substrate is installed; a gas injection unit installed at the center of the CVD reaction chamber to spray reaction gas; and one or more gas discharge units formed in the CVD reaction chamber. The gas injection unit includes a nozzle for spraying reaction gas toward the side surface of the CVD reaction chamber, and a nozzle moving apparatus for rotating a spray direction of the nozzle. According to the present invention, the CVD apparatus with large capacity includes the gas injection unit which is installed with the nozzle for spraying the reaction gas toward the side surface of the CVD reaction chamber with large capacity from the center of the same, and the plurality of gas discharge units which are formed on the side surface thereof, wherein a spray direction of the nozzle of the gas injection unit is configured to rotate, thereby forming supply, flow and distribution of optimized reaction gas through reaction gas spray controlled inside the DVD reaction chamber with large capacity such that a thick film or a molded article of the uniform thickness can be manufactured on a substrate surface of various shapes and sizes.

Description

대용량 CVD 장치{LARGE VOLUME CVD APPARATUS}LARGE VOLUME CVD APPARATUS

본 발명은 대용량 화학기상증착 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다양한 크기와 형태의 기재가 다수 배치된 반응챔버 내에 최적화된 반응가스 공급, 흐름 및 분포를 형성하여 균일한 후막 증착을 수행할 수 있는 대용량 화학기상증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a large-capacity chemical vapor deposition apparatus, more specifically, a large capacity capable of performing uniform thick film deposition by forming an optimized reaction gas supply, flow, and distribution in a reaction chamber in which a variety of substrates of various sizes and shapes are disposed. It relates to a chemical vapor deposition apparatus.

일반적으로 탄화규소는 강한 공유결합 물질로서 고온 및 저압에서 고순도 단결정 혹은 다결정 분말의 형태로 제조되어 다양한 소결기술을 통하여 벌크형태의 부품으로 제조되어 왔으며, 특히 고순도 분말의 승화를 통한 단결정 탄화규소 웨이퍼 제작 기술이 발전하여 SiC 반도체 산업의 발전을 견인하고 있다. 또한 최근에는 반도체 기술의 초고집적화 및 초미세화 기술의 발전으로 인해 반도체 제조공정에 사용되는 공정장비 및 부품 특성 향상, 수율 향상 및 최종 제조원가의 감소를 위하여 반도체 공정장비 부품으로서 다결정 탄화규소 성형체의 사용이 증가하고 있다.In general, silicon carbide is a strong covalent bonding material and has been manufactured in the form of a high-purity single crystal or polycrystalline powder at high temperature and low pressure, and has been manufactured as a bulk-type component through various sintering techniques. In particular, a single crystal silicon carbide wafer is produced through sublimation of high-purity powder. Advances in technology are driving the development of the SiC semiconductor industry. In addition, recently, due to the development of ultra-high integration and ultra-fine semiconductor technology, the use of polycrystalline silicon carbide molded parts as semiconductor process equipment parts to improve the process equipment and component characteristics used in the semiconductor manufacturing process, improve yield and reduce the final manufacturing cost. Is increasing.

반도체 부품으로 사용되는 난소결성 탄화규소는 고순도 탄화규소 분말을 원료로 사용하여 상압소결 또는 가압소결 및 용융 실리콘(Si, Silicon)과 탄소(C, Carbon)의 반응에 의해 탄화규소를 합성하는 반응소결법 등의 방법 및 추가적인 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) 탄화규소 코팅 방법을 통하여 사용되어 왔지만, 소결체가 갖는 공극, 불순물, 낮은 재료특성 등의 한계로 인하여 CVD 후막증착을 통하여 제작된 다결정의 탄화규소 성형체가 부품으로 제작되어 사용되고 있다.The sintered silicon carbide used as a semiconductor component is a reaction sintering method that synthesizes silicon carbide by atmospheric pressure sintering or pressure sintering and reaction of molten silicon (Si, Silicon) and carbon (C, Carbon) using high-purity silicon carbide powder as a raw material. It has been used through the method and additional chemical vapor deposition (CVD) silicon carbide coating method, but due to limitations of pores, impurities, and low material properties of the sintered body, polycrystalline carbonization produced through CVD thick film deposition Silicon molded bodies are manufactured and used as parts.

CVD 방법은 반응성이 강한 기체 상태의 원료물질을 반응장치의 챔버 안에 주입하고, 빛, 열, 플라즈마, 마이크로파, X-ray, 전기장 등을 이용하여 활성화 및 분해시켜 화학반응을 통해 기재 위에 양질의 박막 및 후막을 형성하는 기술이다. 이러한 CVD 공정은 다결정 탄화규소 성형체를 형성하는 경우 이외에도 단결정, 에피막 및 다결정 등의 형태로 기존 반도체 및 전력반도체, LED, 자율자동차 및 에너지 분야 등에서 광범위하게 다양한 분야에서 사용되고 있다. The CVD method injects highly reactive gaseous raw materials into the chamber of the reactor, activates and decomposes them using light, heat, plasma, microwave, X-ray, electric field, etc. And a technique for forming a thick film. In addition to the case of forming a polycrystalline silicon carbide molded body, these CVD processes are widely used in various fields such as semiconductors and power semiconductors, LEDs, autonomous vehicles, and energy fields in the form of single crystals, epitaxial films, and polycrystals.

대용량 CVD 방법으로 균일한 박막 및 후막을 형성하기 위해서는 반응가스 종류, 가스혼합비율, 가스혼합 균일도 및 반응챔버로의 가스투입 방법, 증착온도 및 챔버 내 온도균일도 혹은 온도구배, 증착압력, 반응가스 흐름속도 및 반응챔버 내 기재중에서의 흐름속도 분포, 증착속도, 반응챔버구조, 반응성 가스 및 반응부산물 배기 및 챔버 내 기재의 적재방식 등의 다양한 공정조건의 최적화가 필요하며, 그 중에서도 CVD 반응챔버 내에서 원료기체가 고르게 주입 및 분사되어 대용량 CVD 반응챔버 내에 적재된 모든 기재상에 균일하게 분포되는 것이 매우 중요하다. 특히 대용량 CVD 반응챔버 내에 적재되는 다양한 형태와 크기의 기재상에 균일하게 원료가스가 공급되어야 하며, 층류(Laminar Flow) 또는 난류(Turbulent Flow) 또는 층류와 난류의 혼합된 흐름 등이 조절되어야 하며, 반응되지 않은 원료가스 및 반응부산물 가스들은 배기구를 통하여 적시에 배출되어야 한다. In order to form a uniform thin film and thick film by a large-capacity CVD method, the reaction gas type, gas mixing ratio, gas mixing uniformity and gas injection method into the reaction chamber, deposition temperature and temperature uniformity or temperature gradient in the chamber, deposition pressure, reaction gas flow It is necessary to optimize various process conditions such as speed and distribution of flow rate in the substrate in the reaction chamber, deposition rate, reaction chamber structure, exhaust of reactive gas and reaction by-products, and loading method of the substrate in the chamber, among them, in the CVD reaction chamber It is very important that the raw material gas is evenly injected and sprayed and uniformly distributed on all the substrates loaded in the large-capacity CVD reaction chamber. In particular, the raw material gas must be uniformly supplied on various types and sizes of substrates loaded in the large-capacity CVD reaction chamber, and the laminar flow or turbulent flow or the mixed flow of laminar and turbulent flow must be controlled. Unreacted raw material gas and reactive by-product gases must be discharged in a timely manner through an exhaust port.

균일한 증착을 위해 대용량 CVD 반응챔버 내로 다수의 가스공급 노즐을 설치하여 반응챔버 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 또는 측면에서 측면으로 또는 측면에서 하부로 또는 하부에서 상부로 다시 하부로 원료가스의 주입 및 흐름을 조절하며, 균일하게 기재상에 반응가스가 공급되는 다양한 방식(미국 등록특허 5,474,613, 미국 등록특허 6,299,683) 또는 대형 CVD 반응챔버 내 다수의 독립된 삼각형태의 내부셀 챔버구조를 이용하여 반응가스 흐름의 수직방향으로 방사형태의 탄화규소 성형체를 형성하는 방식(미국 등록특허 5,354,580) 또는 대용량 CVD 반응챔버 내에서 수평 방향으로 반응가스를 주입 및 배기하여 반응가스 흐름에 수직으로 적층된 기재 전면에 탄화규소 성형체를 대량으로 제조하는 장치(대한민국 등록특허 10-1631796) 등의 방법이 개발되어왔다. 일반적으로 대용량 CVD 후막 증착동안 기재 또는 적층된 기재를 회전시키는 방법을 통하여 보다 균일한 다결정 탄화규소 후막을 증착하고 있으나, 대량 생산을 위한 대용량 CVD 장치는 반응챔버 내부에 수십에서 수백 개의 기재를 장착하여 고온에서 CVD 공정을 실행하기 때문에, 다양한 형태와 크기의 기재 표면으로 균일하게 원료가스를 공급하기 어려우며, 적재된 고중량의 기재부와 이를 고정하기 위한 흑연 부품 등의 무게를 고려하면 기재를 저속으로 회전시키는 구조를 적용하는 방식만으로는 고수율의 균일한 후막 증착을 실시하기 어려운 한계가 있다.For uniform deposition, a number of gas supply nozzles are installed into a large-capacity CVD reaction chamber to supply raw material gas from the top to the bottom or from the bottom to the top or from the side to the side or from the side to the bottom or from the bottom to the top again. Reaction using a variety of ways (U.S. Patent No. 5,474,613, U.S. Patent No. 6,299,683) or a large number of independent triangular inner cell chamber structures in a large CVD reaction chamber to control injection and flow and uniformly supply reaction gas onto a substrate A method of forming a radial silicon carbide molded body in the vertical direction of the gas flow (US Patent No. 5,354,580) or injecting and exhausting the reaction gas in a horizontal direction in a large-capacity CVD reaction chamber to the front of the substrate vertically stacked in the reaction gas flow Development of a method for manufacturing a large amount of silicon carbide molded body (Korean Patent No. 10-1631796), etc. It has been. Generally, a more uniform polycrystalline silicon carbide thick film is deposited through a method of rotating a substrate or a laminated substrate during deposition of a large-capacity CVD thick film, but a large-capacity CVD apparatus for mass production is equipped with dozens to hundreds of substrates inside the reaction chamber. Since the CVD process is performed at high temperature, it is difficult to supply the raw material gas uniformly to the substrate surface of various shapes and sizes, and considering the weight of the loaded heavy substrate portion and graphite parts for fixing it, the substrate rotates at a low speed. There is a limitation that it is difficult to uniformly deposit a high-yield uniform thick film by only applying the structure to be used.

따라서 대용량 CVD 반응챔버 내부에 다양한 형태와 크기의 수십에서 수백 개의 기재를 장착할 수 있으면서, 대용량 CVD 반응챔버의 전체 공간에 대하여 반응기체의 주입, 흐름 및 분포를 조절하여 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제조할 수 있는 대용량 CVD 장치의 개발이 계속하여 요구되고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to mount hundreds to hundreds of substrates of various shapes and sizes inside the large-capacity CVD reaction chamber, and by controlling the injection, flow and distribution of the reactant gas over the entire space of the large-capacity CVD reaction chamber, polycrystalline silicon carbide of uniform thickness The development of a large-capacity CVD apparatus capable of producing thick films or molded articles continues to be demanded.

미국 등록특허 5,474,613U.S. Patent No. 5,474,613 미국 등록특허 6,299,683U.S. Patent 6,299,683 미국 등록특허 5,354,580U.S. Patent 5,354,580 대한민국 등록특허 10-1631796Republic of Korea Registered Patent 10-1631796

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 대용량 CVD 반응챔버 내부에 다양한 형태와 크기의 기재를 대량으로 설치할 수 있으면서, 동시에 반응챔버의 중심에서 제어된 반응가스의 분사를 통하여 최적화된 반응가스 공급, 흐름 및 분포를 형성하여, 균일한 두께의 후막 또는 성형체를 제조할 수 있는 대용량의 CVD 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the above-described prior art, while being able to install a large number of substrates of various shapes and sizes inside a large-capacity CVD reaction chamber, at the same time, optimized reaction through injection of controlled reaction gas at the center of the reaction chamber An object of the present invention is to provide a large-capacity CVD apparatus capable of forming a thick film or a molded body of uniform thickness by forming gas supply, flow, and distribution.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 대용량 CVD 장치는, 다양한 형태와 크기의 다수의 기재에 증착을 수행할 수 있는 대용량 CVD 장치로서, 내부에 기재가 설치되는 CVD 반응챔버; 상기 CVD 반응챔버의 중심에 설치되어 반응 가스를 분사하는 가스주입부; 및 상기 CVD 반응챔버에 형성된 하나 이상의 가스배출부를 포함하며, 상기 가스주입부가 상기 CVD 반응챔버의 측면을 향하여 반응 가스를 분사하는 노즐 및 상기 노즐의 분사 방향을 회전시킬 수 있는 노즐이동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.A large-capacity CVD apparatus according to the present invention for achieving the above object is a large-capacity CVD apparatus capable of performing deposition on a plurality of substrates of various shapes and sizes, a CVD reaction chamber in which a substrate is installed; A gas injection unit installed at the center of the CVD reaction chamber to inject a reaction gas; And one or more gas outlets formed in the CVD reaction chamber, wherein the gas injection unit includes a nozzle for injecting a reaction gas toward a side surface of the CVD reaction chamber and a nozzle moving device capable of rotating the injection direction of the nozzles. It is characterized by.

본 발명에 의한 대용량 CVD 장치는, 다결정 탄화규소 뿐아니라 탄화붕소(보론 카바이드, B4C), 탄탈륨카바이드(TaC), 탄화텅스텐(WC) 등의 다양한 물질을 후막 또는 성형체 형태로 제조할 수 있다.In the high-capacity CVD apparatus according to the present invention, not only polycrystalline silicon carbide, but also various materials such as boron carbide (boron carbide, B 4 C), tantalum carbide (TaC), and tungsten carbide (WC) can be produced in the form of a thick film or a molded body. .

이때, 가스주입부는 높이를 달리하는 복수의 노즐이 형성될 수 있다.At this time, the gas injection unit may be formed with a plurality of nozzles having different heights.

또한, 노즐이동장치가 노즐을 상하로 이동시킬 수 있는 것이 바람직하며, 높이를 달리하는 복수의 노즐이 서로 등간격으로 배치되고 노즐이동장치에서 노즐을 상하로 이동시키는 전체 거리가 높이를 달리하는 노즐 사이의 간격과 같은 경우에 반응 가스를 고르게 분포시킬 수 있고, 최종적으로 내부에 설치된 모든 기재면에 균일한 가스 흐름 및 분포를 조성하여 균일한 두께의 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.In addition, it is preferable that the nozzle moving device is capable of moving the nozzle up and down, a plurality of nozzles having different heights are disposed at equal intervals with each other, and the nozzle moving device moves the nozzles up and down, the nozzle having a different height. The reaction gas can be evenly distributed in the case of the intervals between them, and finally, a uniform gas flow and distribution can be formed on all the substrate surfaces installed inside to produce a thick film or a molded body of uniform thickness.

또한, 가스주입부는 같은 높이에 분사방향이 다른 복수의 노즐이 형성된 것이 바람직하며, 분사방향이 다른 복수의 노즐은 서로 같은 각도로 배치되고 노즐이동장치에서 노즐을 회전 이동시키는 각도가 분사방향이 다른 노즐 사이의 각도와 같은 경우에 반응 가스를 고르게 분포시킬 수 있고, 최종적으로 내부에 설치된 모든 기재면에 균일한 가스 흐름 및 분포를 조성하여 균일한 두께의 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.In addition, it is preferable that a plurality of nozzles having different injection directions are formed at the same height, and the plurality of nozzles having different injection directions are disposed at the same angle and the angles of rotating and moving the nozzles in the nozzle moving device have different injection directions. In the case of the angle between the nozzles, the reaction gas can be evenly distributed, and finally, a uniform gas flow and distribution can be formed on all the substrate surfaces installed inside to produce a thick film or molded body of uniform thickness.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 대용량 CVD 반응챔버의 중심에서 측면을 향하여 반응 가스를 분사하는 노즐이 설치된 가스주입부와 측면에 형성된 복수의 가스배출부를 포함하고, 가스주입부의 노즐을 분사 방향을 회전시킬 수 있게 구성함으로써, 대용량 CVD 반응챔버 내부에서 제어된 반응가스 분사를 통하여 최적화된 반응가스 공급, 흐름 및 분포를 형성하여 다양한 형태와 크기의 기재면에 균일한 두께의 후막 또는 성형체를 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention, configured as described above, includes a gas injection unit provided with a nozzle for injecting a reaction gas from the center of the large-capacity CVD reaction chamber toward the side and a plurality of gas discharge units formed on the side, and the nozzle injection direction of the gas injection unit By configuring it to be rotated, it is possible to manufacture a thick film or molded body of uniform thickness on the substrate surface of various shapes and sizes by forming optimized reaction gas supply, flow and distribution through controlled reaction gas injection inside a large-capacity CVD reaction chamber. It has the effect.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대용량 CVD 장치의 반응챔버에 대한 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대용량 CVD 장치의 반응챔버에 설치된 가스주입부에 대한 단면도 및 분해 사시도이다.
도 3은 첫번째 실시예에 따른 대용량 CVD 장치의 반응챔버에 CVD 후막 증착을 위한 다양한 크기 및 모양의 기재가 대량으로 설치된 모습을 도시한 단면도이다.
1 is a front sectional view of a reaction chamber of a large-capacity CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view and an exploded perspective view of a gas injection unit installed in a reaction chamber of a large-capacity CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state in which a large number of substrates of various sizes and shapes for CVD thick film deposition are installed in the reaction chamber of the large-capacity CVD apparatus according to the first embodiment.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. However, the embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited only to the embodiments described below. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. Also, when a part is said to "include" or "equipment" a component, this means that other components may be further included or provided, rather than excluding other components unless otherwise specified. do.

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from other components, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대용량 CVD 장치의 반응챔버에 대한 정단면도이다.1 is a front sectional view of a reaction chamber of a large-capacity CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 CVD 장치의 반응챔버(100)는, 상면의 중심부에서 아래쪽을 향하여 가스주입부(210)가 삽입 설치되고 측면에 복수의 가스배출부(220)가 형성된다. In the reaction chamber 100 of the CVD apparatus according to the present embodiment, the gas injection unit 210 is inserted from the center of the upper surface toward the bottom, and a plurality of gas discharge units 220 are formed on the side surfaces.

이하에서는 본 실시예에 따른 대용량 CVD 장치를, 다결정 탄화규소 후막을 형성하기 위한 다양한 형태와 크기의 기재를 대량으로 설치할 수 있는 장치를 기준으로 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 탄화붕소(보론 카바이드, B4C), 탄탈륨카바이드(TaC), 탄화텅스텐(WC) 등의 다양한 물질의 증착에도 적용이 가능하다.Hereinafter, a large-capacity CVD apparatus according to this embodiment will be described based on an apparatus capable of installing a large amount of substrates of various shapes and sizes for forming a polycrystalline silicon carbide thick film, but is not limited thereto, and boron carbide (boron carbide, B 4 C), tantalum carbide (TaC), and tungsten carbide (WC) are also applicable to the deposition of various materials.

이후에 더욱 자세하게 살펴보겠지만 가스주입부(210)는 반응챔버(100)의 중심에서 측면을 향하여 반응 가스를 분사하는 노즐을 포함하고, 중심에서 방사형으로 이동하는 반응 가스는 반응챔버(100)의 측면에 형성된 가스배출부(220)를 통해서 배출된다.As will be described in more detail later, the gas injection unit 210 includes a nozzle for injecting the reaction gas from the center of the reaction chamber 100 toward the side, and the reaction gas moving radially from the center of the reaction chamber 100 It is discharged through the gas discharge unit 220 formed on the side.

도시된 실시예의 반응챔버(100)는 측면의 평단면이 원통 형상으로 구성되었고 이에 한정되는 것은 아니지만, 반응챔버(100)의 중심에서 측면을 향하여 반응 가스가 분사되는 구성임을 고려할 때에 측면의 평단면이 원통형인 경우에 효율이 더 높을 것이다. The reaction chamber 100 of the illustrated embodiment has a flat cross-section on the side, but is not limited thereto, but considering that the reaction gas is injected from the center of the reaction chamber 100 toward the side, the flat cross-section of the side The efficiency will be higher if it is cylindrical.

가스배출부(220)는 반응챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있는 구조이면 특별히 제한되지 않고 적용이 가능하다. 다만, 반응챔버(100)의 중심에서 방사형으로 이동하는 반응가스 및 부산물가스의 외부 배출이 용이하도록 서로 다른 위치에 복수의 가스배출부(220)가 형성되는 것이 좋으며, 특히 설치 높이가 서로 다른 복수의 가스배출부(220)를 다층으로 형성하는 것이 바람직하다.The gas discharge unit 220 is not particularly limited as long as it is a structure capable of discharging the gas inside the reaction chamber 100 to the outside and is applicable. However, it is preferable that a plurality of gas discharge parts 220 are formed at different locations to facilitate external discharge of reaction gas and by-product gas moving radially from the center of the reaction chamber 100, in particular a plurality of installation heights having different heights. It is preferable to form the gas discharge unit 220 of the multilayer.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CVD 장치의 반응챔버에 설치된 가스주입부에 대한 단면도 및 분해 사시도이다.2 is a cross-sectional view and an exploded perspective view of a gas injection unit installed in a reaction chamber of a CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 가스주입부(210)는 노즐이동장치(211), 가스주입기(212), 3개의 노즐장치(213, 214, 215) 및 단열재(216)를 포함하여 구성된다.The gas injection unit 210 of this embodiment includes a nozzle moving device 211, a gas injector 212, three nozzle devices 213, 214, and 215, and a heat insulating material 216.

노즐이동장치(211)는 반응가스가 토출되는 노즐이 이동하도록 움직이는 장치로서 회전 운동과 상하 운동을 수행하며, 노즐이동장치(211)의 구체적인 움직임은 이후에 자세하게 설명한다.The nozzle moving device 211 is a moving device that moves the nozzle through which the reaction gas is discharged, and performs rotational motion and vertical motion, and detailed movement of the nozzle moving device 211 will be described later in detail.

가스주입기(212)는 반응 가스가 이동하는 통로로서 3개의 노즐장치(213, 214, 215)와 연결되어 각각의 노즐장치(213, 214, 215)에 대하여 반응 가스가 투입될 수 있도록 한다.The gas injector 212 is a passage through which the reactive gas moves, and is connected to the three nozzle devices 213, 214, and 215 so that the reactive gas can be introduced to each of the nozzle devices 213, 214, and 215.

노즐장치(213, 214, 215)는 상부의 반응 가스 유입관과 하부의 노즐로 구성되어 가스주입기(212)에서 투입된 반응 가스를 노즐을 통해서 반응챔버의 내부로 분사하는 부분이다.The nozzle devices 213, 214, and 215 are composed of an upper reaction gas inlet pipe and a lower nozzle to inject the reaction gas injected from the gas injector 212 into the reaction chamber through the nozzle.

이때, 본 실시예에서는 반응 가스가 토출되는 노즐의 높이를 달리하는 3개의 노즐장치(213, 214, 215)를 구비하도록 구성하였다. 제1노즐장치(213)가 가장 높은 위치에 노즐이 위치하고, 제2노즐장치(214)가 중간 높이에 노즐이 위치하며, 제3노즐장치(215)는 가장 낮은 위치에 노즐이 위치한다. 이를 위하여 반응 가스 유입관의 길이와 두께는 제3노즐장치(215)가 가장 크고 제2노즐장치(214)와 제1노즐장치(213)가 순차적으로 감소한다. 제3노즐장치(215)의 반응 가스 유입관에 제2노즐장치(214)의 반응 가스 유입관이 삽입되어 위치하고, 제2노즐장치(214)의 반응 가스 유입관에 제1노즐장치(213)의 반응 가스 유입관이 삽입되어 위치한다. At this time, in the present embodiment, three nozzle devices 213, 214, and 215 having different heights of nozzles through which reactive gas is discharged are provided. The nozzle is positioned at the highest position of the first nozzle device 213, the nozzle is positioned at the middle height of the second nozzle device 214, and the nozzle is positioned at the lowest position of the third nozzle device 215. To this end, the length and thickness of the reaction gas inlet pipe have the largest third nozzle device 215 and the second nozzle device 214 and the first nozzle device 213 sequentially decrease. The reaction gas inlet pipe of the second nozzle device 214 is inserted into the reaction gas inlet pipe of the third nozzle device 215, and the first nozzle device 213 is installed in the reaction gas inlet pipe of the second nozzle device 214. The reaction gas inlet pipe of is placed.

그리고 제2노즐장치(214)의 노즐은 제3노즐장치(215)의 반응 가스 유입관을 관통하여 제2노즐장치(214)의 반응 가스 유입관에 연결되고, 제1노즐장치(213)의 노즐은 제3노즐장치(215) 및 제2노즐장치의 반응 가스 유입관을 모두 관통하여 제1노즐장치(213)의 반응 가스 유입관에 연결된다. 이를 위하여 제3노즐장치(215)의 반응 가스 유입관에는 제2노즐장치(214)와 제1노즐장치(213)의 노즐이 설치되기 위한 관통공이 형성되고, 제2노즐장치(214)의 반응 가스 유입관에는 제1노즐장치(213)의 노즐이 설치되기 위한 관통공이 형성된다.In addition, the nozzle of the second nozzle device 214 penetrates the reaction gas inlet pipe of the third nozzle device 215 and is connected to the reaction gas inlet pipe of the second nozzle device 214, and the nozzle of the first nozzle device 213 The nozzle passes through both the reaction gas inlet pipe of the third nozzle device 215 and the second nozzle device and is connected to the reaction gas inlet tube of the first nozzle device 213. To this end, a through-hole for a nozzle of the second nozzle device 214 and the first nozzle device 213 is formed in the reaction gas inlet pipe of the third nozzle device 215, and the reaction of the second nozzle device 214 The gas inlet pipe is formed with a through hole for installing the nozzle of the first nozzle device 213.

이러한 구성을 통해서 제1노즐장치(213)와 제2노즐장치(214) 및 제3노즐장치(215)에 형성된 노즐들이 높이를 달리하는 3단의 노즐이 구성될 수 있다.Through this configuration, the nozzles formed in the first nozzle device 213, the second nozzle device 214, and the third nozzle device 215 may be configured with three levels of nozzles having different heights.

제1노즐장치(213)와 제2노즐장치(214) 및 제3노즐장치(215) 모두에서 옆으로 반응 가스를 분사할 수 있는 3개의 노즐이 형성되며, 3개의 노즐이 방사형으로 같은 각도로 배치되어 있다. 이때, 본 실시예에서는 제1노즐장치(213)와 제2노즐장치(214) 및 제3노즐장치(215)에서 노즐들이 수직선 상에서 같은 위치에 설치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the first nozzle device 213, the second nozzle device 214, and the third nozzle device 215, three nozzles capable of injecting reactive gas are formed sideways, and the three nozzles are radially at the same angle. Are deployed. At this time, in the present embodiment, the nozzles in the first nozzle device 213, the second nozzle device 214, and the third nozzle device 215 are installed at the same position on the vertical line, but are not limited thereto.

한편, 본 실시예에서는 노즐이 높이가 3단으로 구성된 구성을 제시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐장치의 개수를 줄이거나 늘려서 2단이나 4단 이상으로 구성하는 것도 가능하다. On the other hand, in the present embodiment, the nozzle is provided with a configuration consisting of three stages of height, but is not limited thereto, and it is also possible to configure two or four stages by reducing or increasing the number of nozzle devices.

또한, 본 실시예에서는 각 단에서 방사형으로 3개의 노즐이 배치된 구성을 제시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 노즐장치의 개수를 줄이거나 늘리는 것이 가능하다.In addition, in the present embodiment, a configuration in which three nozzles are radially arranged at each stage is provided, but is not limited thereto, and it is possible to reduce or increase the number of nozzle devices.

도 1에 도시된 것과 같은 반응챔버(100)는 챔버 외벽의 내부에 형성된 단열층과 중심에 삽입되어 위치하는 가스주입부(210)를 제외하고는 내부에 다른 기구 등이 설치되지 않기 때문에, 가스주입부(210)를 둘러싸는 위치에 CVD 후막 증착을 위한 다양한 크기 및 모양의 기재가 설치되는 공간이 충분히 확보된다.Since the reaction chamber 100 as shown in FIG. 1 does not have any other mechanism installed therein, except for the heat insulating layer formed inside the outer wall of the chamber and the gas injection unit 210 positioned at the center, the gas injection is not performed. A space in which substrates of various sizes and shapes for CVD thick film deposition are installed in a position surrounding the portion 210 is sufficiently secured.

도 3은 첫번째 실시예에 따른 대용량 CVD 장치의 반응챔버에 CVD 후막 증착을 위한 다양한 크기 및 모양의 기재가 대량으로 설치된 모습을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a state in which a large number of substrates of various sizes and shapes for CVD thick film deposition are installed in the reaction chamber of the large-capacity CVD apparatus according to the first embodiment.

도 3에는 링 모양의 기재가 수평하게 설치된 경우가 도시되었으나, 이외에 판 형상의 기재 또는 크기가 다른 판 형상이나 링 형상의 기재를 적용할 수도 있고, 판 형상이나 링 형상의 기재가 수직하게 세워서 설치될 수도 있는 등, 다양한 크기 및 모양의 기재가 다수 적층된 형태로 대용량 CVD 반응챔버(100)의 내부에 대량으로 설치된다. 생산성을 높이기 위해서는 기재와 기재의 사이 간격을 적절히 조절할 수 있고, 앞서 살펴본 반응챔버(100)의 중심부에 삽입 설치된 가스주입부(210)에서 높이를 달리하는 3단의 노즐을 통해서 방사형으로 반응 가스를 분출하는 동작을 조절하여 기재의 형태와 설치 방향 및 설치 간격에 따라서 최적화된 반응가스 공급, 흐름 및 분포를 형성할 수 있으며, 최종적으로 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 모든 기재의 표면에 제작할 수 있다. Although the case where the ring-shaped substrate is horizontally installed is illustrated in FIG. 3, in addition, a plate-shaped substrate or a plate-shaped or ring-shaped substrate having a different size may be applied, and the plate-shaped or ring-shaped substrate is vertically installed. It may be, such as a large number of substrates of various sizes and shapes are stacked and installed in large quantities inside the large-capacity CVD reaction chamber 100. In order to increase productivity, the distance between the substrate and the substrate can be appropriately adjusted, and the reaction gas is radiated through a three-stage nozzle having a different height from the gas injection part 210 installed in the center of the reaction chamber 100 as described above. By controlling the ejection operation, it is possible to form an optimized reaction gas supply, flow, and distribution according to the shape, installation direction, and installation interval of the substrate. Finally, a polycrystalline silicon carbide thick film or molded body of uniform thickness is applied to the surfaces of all substrates. Can be produced.

이때, 종래 기술과 같이 기재를 회전시키는 구성을 고려할 수 있으며, 회전은 자전, 공전 또는 일정한 각도 범위 내에서 왕복회전을 포함할 수 있다. 도시된 것과 같이 대용량 CVD 반응챔버 내부에 다수의 기재를 동시에 설치한 경우에는 각 축 또는 각 층에 적층된 기재를 저속 회전을 시키는 형태가 가능할 수 있다. 그러나 각 적층된 기재를 전체적으로 혹은 일정한 각도 범위 내에서 회전시키는 형태는 전체 기재의 중량 및 CVD 공정 중 후막 증착에 의해 증가되는 중량까지 고려하면 쉽지 않으며, 회전속도가 너무 느려서 전체 기재에 균일한 증착을 하기가 어려울 수도 있다. 또한 다양한 모양과 크기의 기재에 따라서 최적의 회전 형태를 선택해야 하며, 다수의 적층된 기재를 회전시키는 과정에서 발생될 수 있는 적층된 기재의 흔들림 또는 진동 또는 기재의 무너짐에 유의해야만 대용량 CVD 공정에 의해 형성된 후막을 얻을 수 있다. 그러나 본 발명에 의하면 기재가 회전을 하지 않거나 한정된 범위에서 조금만 회전을 하더라도 제어된 가스주입부(210)의 동작을 통하여 최적화된 반응가스 공급, 흐름 및 분포를 형성하여 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제조할 수 있다. At this time, the configuration of rotating the substrate as in the prior art may be considered, and rotation may include rotation, revolution or reciprocating rotation within a certain angular range. When a plurality of substrates are simultaneously installed in a large-capacity CVD reaction chamber as illustrated, a form in which a substrate stacked on each axis or each layer is rotated at a low speed may be possible. However, the form of rotating each laminated substrate as a whole or within a certain angular range is not easy considering the weight of the entire substrate and the weight increased by thick film deposition during the CVD process, and the rotational speed is too slow to achieve uniform deposition on the entire substrate. It may be difficult to do. In addition, it is necessary to select the optimal rotational form according to the substrates of various shapes and sizes, and be careful about the shaking or vibration of the laminated substrates or the collapse of the substrates that may occur in the process of rotating multiple laminated substrates. The thick film formed by this can be obtained. However, according to the present invention, even if the substrate does not rotate or rotates only a little in a limited range, an optimized reaction gas supply, flow, and distribution is formed through the operation of the controlled gas injection unit 210 to form a polycrystalline silicon carbide thick film of uniform thickness. Alternatively, a molded body can be produced.

이에 본 발명의 실시예에서는, 앞서 간단히 언급한 것과 같은 노즐이동장치(211)를 통해서 노즐의 위치를 조절하는 제어구조를 적용함으로써, 내부에 다수의 기재가 설치된 대용량 CVD 반응챔버 내부에서 가스 흐름을 조절하여 반응 가스가 고르게 분포될 수 있도록 하였다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, by applying a control structure for adjusting the position of the nozzle through the nozzle moving device 211 as described simply above, the gas flow in a large-capacity CVD reaction chamber in which a plurality of substrates are installed therein It was adjusted so that the reaction gas could be evenly distributed.

구체적으로 노즐이동장치(211)에 의해서 노즐은 회전 운동과 상하 운동이 수행된다.Specifically, the rotation and vertical movements of the nozzle are performed by the nozzle moving device 211.

회전 운동은 방사형으로 배치된 노즐들이 고정된 상태에서 반응 가스를 분사하는 것이 아니고, 회전을 하면서 반응 가스를 분사함으로써 수평방향에서 사각지대 없이 반응가스가 분포될 수 있으며, 최종적으로 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.The rotational motion does not inject the reaction gas in a state in which the radially arranged nozzles are fixed, but by injecting the reaction gas while rotating, the reaction gas can be distributed without a blind spot in the horizontal direction, and finally polycrystalline with uniform thickness A thick silicon carbide film or molded body can be produced.

이때, 노즐이동장치(211)에 의한 회전 운동은 노즐이 360°회전하도록 구성할 수도 있고, 같은 각도의 방사형으로 배치된 복수의 노즐 사이의 각도만큼만 회전하도록 구성할 수도 있다. 본 실시예에서는 3개의 노즐이 120°의 등각도로 배치되어 있기 때문에, 노즐이동장치(211)가 120°의 회전만을 왕복하여도 3개의 노즐에 의해서 360° 각도 전체를 회전 이동하는 것과 같은 효과가 발생하여, 수평방향에서 사각지대 없이 반응가스가 분포될 수 있으며, 최종적으로 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.At this time, the rotational movement by the nozzle moving device 211 may be configured such that the nozzle rotates 360 °, or may be configured to rotate only by an angle between a plurality of nozzles arranged radially at the same angle. In this embodiment, since the three nozzles are disposed at an isometric angle of 120 °, the same effect as rotating the entire 360 ° angle by the three nozzles even if the nozzle moving device 211 reciprocates only 120 ° rotation. Occurred, the reaction gas can be distributed without a blind spot in the horizontal direction, and finally a polycrystalline silicon carbide thick film or a molded body of uniform thickness can be produced.

상하 운동은 높이를 달리하여 다단으로 배치된 노즐들이 동일한 높이에서 반응 가스를 분사하는 것이 아니고, 위아래로 움직이면서 반응 가스를 분사함으로써 수직방향에서 사각지대 없이 반응가스가 분포될 수 있으며, 최종적으로 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.Up and down motion does not spray the reactant gas at the same height with nozzles arranged in multiple stages at different heights, and the reactant gas can be distributed without blind spots in the vertical direction by spraying the reactant gas while moving up and down. A thick polycrystalline silicon carbide thick film or molded body can be produced.

이때, 노즐이동장치(211)에 의한 상하 운동은 높이를 달리하는 노즐 사이의 간격의 절반만큼만 상하로 이동하도록 구성하여, 전체 상하 운동의 길이가 각 단의 높이가 되면 충분하다. 본 실시예에서는 3단으로 높이를 달리하여 배치된 노즐 사이의 간격의 절반만큼 위와 아래로 이동하면, 각 노즐의 최상단 높이와 최하단 높이의 차이가 노즐 사이의 간격이 되기 때문에 전체 높이에 대하여 상하 이동하는 것과 같은 효과가 발생하여, 수직방향에서 사각지대 없이 반응가스가 분포될 수 있으며, 최종적으로 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.At this time, the vertical movement by the nozzle moving device 211 is configured to move up and down only half of the interval between the nozzles having different heights, and it is sufficient if the length of the entire vertical movement is the height of each stage. In this embodiment, if the height is moved up and down by half of the gap between the nozzles arranged at different heights in three stages, the difference between the top and bottom heights of each nozzle becomes the gap between the nozzles, and thus moves up and down over the entire height. Since the same effect occurs, the reaction gas can be distributed without a blind spot in the vertical direction, and finally a polycrystalline silicon carbide thick film or molded body of uniform thickness can be produced.

특히, 노즐이동장치(211)에 의한 회전 운동과 상하 운동은 동시에 수행될 수도 있으며, 가스주입부(210)의 주위에 방사형으로 설치되는 CVD 후막 증착을 위한 다양한 크기 및 모양의 기재들에 대하여 반응 가스가 고르게 분포되고, 모든 기재면에 균일한 가스 흐름 및 분포를 조장하여 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체를 제작할 수 있다.In particular, the rotational motion and the vertical motion by the nozzle moving device 211 may be simultaneously performed, and react to substrates of various sizes and shapes for CVD thick film deposition that is radially installed around the gas injection part 210. The gas is evenly distributed, and uniform gas flow and distribution are promoted on all the substrate surfaces to produce a polycrystalline silicon carbide thick film or molded body of uniform thickness.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명은 반응챔버의 중심에서 측면을 향하여 반응 가스를 분사하는 노즐이 다단으로 설치된 가스주입부와 복수의 가스배출부를 측면에 형성한 뒤에, 가스주입부의 노즐을 회전 및 상하로 이동시키는 방법을 통해서, CVD 후막 증착을 위한 다양한 크기 및 모양의 기재가 대량으로 설치된 대용량 CVD 반응챔버 내부에 고르게 가스가 분포하도록 할 수 있다.As described above, the present invention is a nozzle for injecting a reaction gas from the center of the reaction chamber toward the side surface is formed in a multi-stage gas injection part and a plurality of gas discharge parts on the side, and then rotates the nozzle of the gas injection part up and down Through the method of moving to, it is possible to uniformly distribute the gas inside the large-capacity CVD reaction chamber in which a large number of substrates of various sizes and shapes are installed for CVD thick film deposition.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 대용량 CVD 장치를 사용하여, 다양한 크기와 형태를 가지는 기재들에 대하여 탄화규소 성형체를 제조한 결과, 각 기재의 형태와 크기 및 설치 상태에 최적화된 가스주입부(210)의 조절을 통해서 균일한 두께의 다결정 탄화규소 후막 또는 성형체가 모든 기재 상에 제작되었다.As a result of manufacturing a silicon carbide molded body for substrates having various sizes and shapes using the large-capacity CVD apparatus according to the embodiment of the present invention described above, the gas injection unit optimized for the shape, size and installation state of each substrate Through the control of (210), a polycrystalline silicon carbide thick film or molded body of uniform thickness was produced on all the substrates.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described through preferred embodiments, but the above-described embodiments are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes are possible within the scope of the present invention. Anyone with ordinary knowledge will understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the matters described in the claims, not by specific embodiments, and all technical ideas within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 반응챔버
210: 가스주입부
211: 노즐이동장치
212: 가스주입기
213: 제1노즐장치
214: 제2노즐장치
215: 제3노즐장치
216: 단열재
220: 가스배출부
100: reaction chamber
210: gas injection part
211: nozzle moving device
212: gas injector
213: first nozzle device
214: second nozzle device
215: third nozzle device
216: insulation
220: gas discharge unit

Claims (6)

다양한 형태와 크기의 다수의 기재에 증착을 수행할 수 있는 대용량 CVD 장치로서,
내부에 기재가 설치되는 CVD 반응챔버;
상기 CVD 반응챔버의 중심에 설치되어 반응 가스를 분사하는 가스주입부; 및
상기 CVD 반응챔버에 형성된 하나 이상의 가스배출부를 포함하며,
상기 가스주입부가 상기 CVD 반응챔버의 측면을 향하여 반응 가스를 분사하는 노즐 및 상기 노즐의 분사 방향을 회전시킬 수 있는 노즐이동장치를 포함하고,
상기 가스주입부는 높이를 달리하는 복수의 노즐이 형성되며, 상기 노즐이동장치가 상기 노즐을 상하로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 대용량 CVD 장치.
As a large-capacity CVD apparatus capable of performing deposition on multiple substrates of various shapes and sizes,
A CVD reaction chamber in which a substrate is installed;
A gas injection unit installed at the center of the CVD reaction chamber to inject a reaction gas; And
It includes at least one gas discharge portion formed in the CVD reaction chamber,
The gas injection unit includes a nozzle for injecting a reaction gas toward the side of the CVD reaction chamber and a nozzle moving device capable of rotating the injection direction of the nozzle,
The gas injection unit is formed with a plurality of nozzles of different heights, the nozzle moving device is a large-capacity CVD apparatus, characterized in that to move the nozzle up and down.
청구항 1에 있어서,
높이를 달리하는 복수의 노즐 각각이 개별적인 반응 가스 유입관과 연결되고,
상대적으로 위쪽에 위치하는 노즐에 연결된 반응 가스 유입관이 상대적으로 아래쪽에 위치하는 노즐에 연결된 반응 가스 유입관의 내부에 삽입되어 위치하며,
상대적으로 위쪽에 위치하는 노즐은 상대적으로 아래쪽에 위치하는 노즐에 연결된 반응 가스 유입관의 측면을 관통하여 설치된 것을 특징으로 하는 대용량 CVD 장치.
The method according to claim 1,
Each of a plurality of nozzles of different heights are connected to individual reaction gas inlets,
A reaction gas inlet pipe connected to a nozzle located at a relatively upper position is inserted into a reaction gas inlet pipe connected to a nozzle positioned at a lower position,
A relatively high-capacity nozzle is installed through a side surface of a reaction gas inlet pipe connected to a relatively low-nozzle nozzle.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가스주입부는 높이를 달리하는 복수의 노즐이 서로 등간격으로 배치되고,
상기 노즐이동장치에서 노즐을 상하로 이동시키는 전체 거리가 높이를 달리하는 노즐 사이의 간격과 같은 것을 특징으로 하는 대용량 CVD 장치.
The method according to claim 1,
The gas injection part is a plurality of nozzles having different heights are arranged at equal intervals,
A large-capacity CVD apparatus characterized in that the total distance for moving the nozzle up and down in the nozzle moving apparatus is equal to the distance between nozzles having different heights.
청구항 1에 있어서,
상기 가스주입부는 같은 높이에 분사방향이 다른 복수의 노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 대용량 CVD 장치.
The method according to claim 1,
The gas injection unit is a high-capacity CVD apparatus, characterized in that a plurality of nozzles having different injection directions are formed at the same height.
청구항 5에 있어서,
분사방향이 다른 복수의 노즐은 서로 같은 각도로 배치되고,
상기 노즐이동장치에서 노즐을 회전 이동시키는 각도가 분사방향이 다른 노즐 사이의 각도와 같은 것을 특징으로 하는 대용량 CVD 장치.
The method according to claim 5,
A plurality of nozzles having different injection directions are arranged at the same angle with each other,
Large-capacity CVD apparatus, characterized in that the angle of rotational movement of the nozzle in the nozzle moving device is equal to the angle between nozzles having different injection directions.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102188258B1 (en) 2020-04-27 2020-12-09 주식회사 바이테크 Manufacturing method for single body and multi-layered polycrystalline silicon carbide parts, polycrystalline silicon carbide parts and shower head for plasma processing chambers

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354580A (en) 1993-06-08 1994-10-11 Cvd Incorporated Triangular deposition chamber for a vapor deposition system
US5474613A (en) 1992-07-31 1995-12-12 Cvd, Incorporated Chemical vapor deposition furnace and furnace apparatus
US6299683B1 (en) 1996-01-30 2001-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for the production of SiC by means of CVD with improved gas utilization
KR20110078474A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 국제엘렉트릭코리아 주식회사 Semiconductor apparatus of furnace type
KR20130048520A (en) * 2011-11-02 2013-05-10 우범제 Gas distribution system of vertical diffusion furnace for manufacturing semiconductor
KR101631796B1 (en) 2015-04-13 2016-06-20 주식회사 티씨케이 Manufacturing device for focus ring of dry etching apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474613A (en) 1992-07-31 1995-12-12 Cvd, Incorporated Chemical vapor deposition furnace and furnace apparatus
US5354580A (en) 1993-06-08 1994-10-11 Cvd Incorporated Triangular deposition chamber for a vapor deposition system
US6299683B1 (en) 1996-01-30 2001-10-09 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for the production of SiC by means of CVD with improved gas utilization
KR20110078474A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 국제엘렉트릭코리아 주식회사 Semiconductor apparatus of furnace type
KR20130048520A (en) * 2011-11-02 2013-05-10 우범제 Gas distribution system of vertical diffusion furnace for manufacturing semiconductor
KR101631796B1 (en) 2015-04-13 2016-06-20 주식회사 티씨케이 Manufacturing device for focus ring of dry etching apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102188258B1 (en) 2020-04-27 2020-12-09 주식회사 바이테크 Manufacturing method for single body and multi-layered polycrystalline silicon carbide parts, polycrystalline silicon carbide parts and shower head for plasma processing chambers

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