KR102116509B1 - Vapor deposition reactor and a reflector used in the same - Google Patents

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Abstract

실시 예는 반응로, 반응로 상부에 배치되고 열을 방출하는 램프들, 및 램프들 사이에 배치되고, 램프들로부터 방출되는 열을 반사시키는 제1 리플렉터를 포함하고, 제1 리플렉터는 수직 방향으로 연장되는 본체, 본체의 외측면으로부터 수평 방향으로 연장되고 본체의 상단과 하단 사이에 위치하는 제1 반사부 및 제1 반사부 아래에 배치되는 제2 반사부를 포함하고, 제2 반사부는 본체를 향하는 상면과 상면 아래에 위치하고 반응로를 향하는 하면을 포함하고, 제2 반사부의 하면은 수평면에 대하여 기설정된 각도만큼 기울어진 경사면이고, 수평면은 수평 방향과 평행한 면이다.Embodiments include a reactor, lamps disposed above the reactor and dissipating heat, and a first reflector disposed between the lamps and reflecting heat emitted from the lamps, the first reflector in a vertical direction An extended body, a first reflective portion extending in a horizontal direction from an outer surface of the main body and positioned between the top and bottom of the main body, and a second reflective portion disposed under the first reflective portion, the second reflective portion facing the main body An upper surface and a lower surface located below the upper surface and facing the reaction path, the lower surface of the second reflector is an inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal surface, and the horizontal surface is a surface parallel to the horizontal direction.

Description

기상 증착 장치 및 이에 사용되는 리플렉터{VAPOR DEPOSITION REACTOR AND A REFLECTOR USED IN THE SAME}A vapor deposition apparatus and a reflector used therein {VAPOR DEPOSITION REACTOR AND A REFLECTOR USED IN THE SAME}

실시 예는 기상 증착 장치 및 이에 이용되는 리플렉터에 관한 것이다.An embodiment relates to a vapor deposition apparatus and a reflector used therein.

기상 성장법에 의하여 실리콘 웨이퍼(또는 실리콘 단결정 기판)의 표면에 에피텍셜층을 형성하여 실리콘 에피텍셜 웨이퍼가 제작된다. 이러한 실리콘 에피텍셜 웨이퍼에서는 에피텍셜층의 두께를 균일하게 하는 것이 중요하다.A silicon epitaxial wafer is fabricated by forming an epitaxial layer on the surface of a silicon wafer (or silicon single crystal substrate) by a vapor phase growth method. In such a silicon epitaxial wafer, it is important to make the thickness of the epitaxial layer uniform.

실리콘 웨이퍼에 성장되는 에피텍셜층의 성장 속도는 온도에 영향을 받기 때문에, 에피텍셜층의 두께의 균일성을 향상시키기 위해서는 실리콘 웨이퍼의 직경 방향으로의 온도 분포의 제어가 중요하다. 즉 에피텍셜층의 두께의 균일성을 향상시키기 위해서는 웨이퍼의 직경 방향으로의 온도 분포의 편차가 작아야 한다. 이를 위하여 기상 증착 장치는 반응로 내부에 위치한 웨이퍼에 온도를 균일하게 제공하기 위하여 리플렉터를 구비할 수 있다.Since the growth rate of the epitaxial layer grown on the silicon wafer is affected by temperature, it is important to control the temperature distribution in the radial direction of the silicon wafer in order to improve the uniformity of the thickness of the epitaxial layer. That is, in order to improve the uniformity of the thickness of the epitaxial layer, the variation in temperature distribution in the radial direction of the wafer must be small. To this end, the vapor deposition apparatus may include a reflector to uniformly provide temperature to a wafer located inside the reactor.

실시 예는 반응로 내에 배치되는 웨이퍼에 균일한 온도 분포를 갖도록 함으로써 에피텍셜 웨이퍼의 에피텍셜층의 두께의 균일성을 향상시킬 수 있는 기상 증착 장치 및 이에 이용되는 리플렉터를 제공한다.An embodiment provides a vapor deposition apparatus and a reflector used therefor that can improve the uniformity of the thickness of the epitaxial layer of the epitaxial wafer by having a uniform temperature distribution on the wafer disposed in the reactor.

실시 예는 반응로; 상기 반응로 상부에 배치되고, 열을 방출하는 램프들; 및 상기 램프들 사이에 배치되고, 램프들로부터 방출되는 열을 반사시키는 제1 리플렉터(reflector)를 포함하고, 상기 제1 리플렉터는 수직 방향으로 연장되는 본체; 상기 본체의 외측면으로부터 상기 수직 방향과 수직인 수평 방향으로 연장되고, 상기 본체의 상단과 하단 사이에 위치하는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부 아래에 배치되는 제2 반사부를 포함하고, 상기 제2 반사부는 상기 본체를 향하는 상면과 상기 상면 아래에 위치하고 상기 반응로를 향하는 하면을 포함하고, 상기 제2 반사부의 하면은 수평면에 대하여 기설정된 각도만큼 기울어진 경사면이고, 상기 수평면은 상기 수평 방향과 평행한 면이다.Examples include a reactor; Lamps disposed on the reactor and dissipating heat; And a first reflector disposed between the lamps and reflecting heat emitted from the lamps, the first reflector comprising: a main body extending in a vertical direction; A first reflecting part extending from the outer surface of the main body in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction and positioned between the top and bottom of the main body; And a second reflector disposed under the first reflector, wherein the second reflector includes an upper surface facing the main body and a lower surface positioned below the upper surface and facing the reaction path. An inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal surface, and the horizontal surface is a surface parallel to the horizontal direction.

상기 기설정된 각도는 9도 내지 30도일 수 있다. 또는 상기 기설정된 각도는 10도 내지 22도일 수 있다.The preset angle may be 9 to 30 degrees. Alternatively, the preset angle may be 10 to 22 degrees.

상기 제2 반사부의 직경은 상기 제2 반사부의 상면에서 하면 방향으로 점차 감소할 수 있다.The diameter of the second reflector may gradually decrease from the top surface of the second reflector toward the bottom surface.

상기 수평 방향으로의 상기 제1 반사부의 제1 길이는 상기 수평 방향으로의 상기 제2 반사부의 제2 길이보다 클 수 있다. 상기 제2 길이와 상기 제1 길이의 비는 1:1.5 ~ 1:1.8일 수 있다.The first length of the first reflector in the horizontal direction may be greater than the second length of the second reflector in the horizontal direction. The ratio between the second length and the first length may be 1: 1.5 to 1: 1.8.

상기 제2 반사부는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.The second reflector may have a truncated cone shape.

상기 기상 증착 장치는 상기 제1 리플렉터 주위에 배치되고, 상기 램프들과 상기 제1 리플렉터 사이에 위치하는 제2 리플렉터를 더 포함할 수 있다.The vapor deposition apparatus may further include a second reflector disposed around the first reflector and positioned between the lamps and the first reflector.

상기 제2 반사부는 상기 본체의 하단에 배치되고, 상기 제2 반사부의 하면은 상기 제2 리플렉터의 하단보다 아래에 위치할 수 있다.The second reflector is disposed at the lower end of the main body, and the lower surface of the second reflector may be positioned below the lower end of the second reflector.

상기 제1 리플렉터는 상기 본체를 기준으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다.The first reflector may have a symmetrical shape with respect to the main body.

상기 본체는 속이 빈 관 구조이고, 상기 제2 반사부의 하면의 중앙에는 상기 본체와 연통되는 개구가 마련될 수 있다.The main body has a hollow tube structure, and an opening in communication with the main body may be provided at a center of a lower surface of the second reflector.

실시 예는 반응로 및 상기 반응로 상부에 배치되는 램프들을 포함하는 기상 증착 장치에서 상기 램프들로부터 방출되는 열을 반사시키는데 사용되는 리플렉터에 관한 것으로, 상기 리플렉터는 수직 방향으로 연장되는 본체; 상기 본체의 외측면으로부터 상기 수직 방향과 수직인 수평 방향으로 연장되고, 상기 본체의 상단과 하단 사이에 위치하는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부 아래에 배치되는 제2 반사부를 포함하고 상기 제2 반사부는 상기 본체를 향하는 상면과 상기 상면 아래에 위치하고 상기 반응로를 향하는 하면을 포함하고, 상기 제2 반사부의 하면은 수평면에 대하여 기설정된 각도만큼 기울어진 경사면이고, 상기 수평면은 상기 수평 방향과 평행한 면일 수 있다.An embodiment relates to a reflector used to reflect heat emitted from the lamps in a vapor deposition apparatus including a reactor and lamps disposed above the reactor, the reflector comprising: a body extending in a vertical direction; A first reflecting part extending from the outer surface of the main body in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction and positioned between the top and bottom of the main body; And a second reflector disposed under the first reflector, and the second reflector includes an upper surface facing the main body and a lower surface positioned below the upper surface and facing the reaction path, and a lower surface of the second reflecting part is a horizontal surface. With respect to the inclined surface inclined by a predetermined angle, the horizontal surface may be a surface parallel to the horizontal direction.

실시 예는 실시 예는 반응로에 제공되는 복사열 분포의 균일성을 향상시킬 수 있고, 에피텍셜 웨이퍼의 에피텍셜층의 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다.Examples The examples can improve the uniformity of the radiant heat distribution provided to the reactor, and can improve the uniformity of the thickness of the epitaxial layer of the epitaxial wafer.

도 1은 실시 예에 따른 기상 증착 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 리플렉터의 개략도를 나타낸다.
도 3a는 제2 반사부의 하면의 제1 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 3b는 제2 반사부의 하면의 제2 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 3c는 제2 반사부의 하면의 제3 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 4는 도 3a 내지 제3c의 제1 내지 제3 기설정된 각도 범위들에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 편차를 나타낸다.
도 5는 도 4에서 온도 편차가 개선된 경우들의 개선율에 관한 그래프이다.1 is a sectional view of a vapor deposition apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 shows a schematic view of the first reflector shown in FIG. 1.
3A shows a simulation result of the temperature distribution of the wafer in the reactor according to the first preset angle range of the lower surface of the second reflector.
3B shows a simulation result of the temperature distribution of the wafer in the reactor according to the second preset angle range of the lower surface of the second reflector.
Figure 3c shows the simulation result of the temperature distribution of the wafer in the reactor according to the third preset angle range of the lower surface of the second reflector.
FIG. 4 shows the temperature deviation of the wafer in the reactor according to the first to third preset angular ranges of FIGS. 3A to 3C.
5 is a graph of an improvement rate in cases where the temperature deviation is improved in FIG. 4.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be apparent through the description of the accompanying drawings and embodiments. In the description of the embodiment, each layer (membrane), region, pattern or structure is a substrate, each layer (membrane), region, pad or pattern "on / on" or "under / under" of the patterns. In the case described as being formed in, "top / on" and "bottom / under" include both "directly" or "indirectly" formed through another layer. do. In addition, the criteria for the top / top or bottom / bottom of each layer will be described based on the drawings. In addition, the same reference numbers indicate the same elements through the description of the drawings.

도 1은 실시 예에 따른 기상 증착 장치(100)의 단면도를 나타낸다.1 is a sectional view of a vapor deposition apparatus 100 according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 기상 증착 장치(100)는 웨이퍼를 한 장씩 처리하는 매엽식이고, 피처리 기판인 웨이퍼(또는 반도체 기판)에 에피텍셜층을 기상 성장시킬 수 있고, 이로 인하여 에피텍셜 웨이퍼가 제조될 수 있다.Referring to FIG. 1, the vapor deposition apparatus 100 is a single-wafer type in which wafers are processed one by one, and an epitaxial layer can be vapor-grown on a wafer (or a semiconductor substrate), which is an epitaxial wafer. Can be manufactured.

기상 증착 장치(100)는 반응로(또는 챔버(101)), 열을 발생하는 적어도 하나의 히터(heater, 105)(또는 램프(lamp)), 및 반응로(101) 상에 배치되는 리플렉터(Reflector, 110)를 구비할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 includes a reactor (or chamber 101), at least one heater (105) (or lamp) that generates heat, and a reflector disposed on the reactor 101 ( Reflector, 110) can be provided.

반응로(105)는 에피텍셜 반응이 일어나는 공간이며, 석영 유리로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The reaction furnace 105 is a space where an epitaxial reaction occurs, and may be made of quartz glass, but is not limited thereto.

반응로(101)는 상면, 바닥면, 및 측면을 포함하는 용기 형태일 수 있다.The reactor 101 may be in the form of a container including a top surface, a bottom surface, and side surfaces.

반응로(101)는 본체(102), 본체(102) 상에 위치하는 상부 돔(또는 상부 덮개(103)), 및 본체(102) 아래에 위치하는 하부 돔(또는 하부 덮개(104))를 포함할 수 있다.The reactor 101 includes a main body 102, an upper dome (or upper cover 103) located on the body 102, and a lower dome (or lower cover 104) located under the body 102. It can contain.

본체(102)는 원통형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본체(102)는 일측에 위치하는 유입구(3a) 및 타측에 위치하는 유출구(3b)를 포함할 수 있다. 유입구(3a) 및 유출구(3b) 각각은 본체(102)의 외측에서 본체(102)의 내측으로 통하는 통로 또는 홀 형태일 수 있다.The body 102 may be cylindrical, but is not limited thereto. The body 102 may include an inlet 3a located on one side and an outlet 3b located on the other side. Each of the inlet 3a and the outlet 3b may be in the form of a passage or a hole that passes from the outside of the body 102 to the inside of the body 102.

기상 증착 장치(100)는 상부 돔(103)을 고정, 및 지지하는 제1 클램프 링(6a), 및 하부 돔(104)을 고정, 및 지지하는 제2 클램프 링(6b)을 더 포함할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 may further include a first clamp ring 6a for fixing and supporting the upper dome 103 and a second clamp ring 6b for fixing and supporting the lower dome 104. have.

기상 증착 장치(100)는 반응로(101) 내에 배치되는 서셉터(susceptor, 7), 서셉터(7) 아래에 배치되고 서셉터(7)를 지지하는 서셉터 지지부(8), 및 서셉터 지지부(8)를 통하여 서셉터(7)를 구동시키는 구동부(9)를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동부(9)는 서셉터 지지부(8)를 기준축(OA)을 기준으로 회전시킬 수 있다. 예컨대, 기준축(OA)은 반응로(103)의 중심을 지나고, 서셉터 지지부(8)에 대응 또는 정렬되는 축일 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 includes a susceptor 7 disposed in the reactor 101, a susceptor support 8 disposed under the susceptor 7 and supporting the susceptor 7, and a susceptor A driving unit 9 for driving the susceptor 7 through the supporting unit 8 may be included. For example, the driving unit 9 may rotate the susceptor support 8 based on the reference axis OA. For example, the reference axis OA may be an axis passing through the center of the reactor 103 and corresponding or aligned with the susceptor support 8.

서셉터(7)는 에피텍셜 반응시 웨이퍼(W)가 로딩되는 부분이다. 서셉터(7)는 카본 그래파이트(carbon graphite), 탄화규소, 또는 카본그래파이트에 탄화규소를 코팅한 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The susceptor 7 is a portion where the wafer W is loaded during the epitaxial reaction. The susceptor 7 may be made of carbon graphite, silicon carbide, or a form coated with silicon carbide on carbon graphite, but is not limited thereto.

기상 증착 장치(100)는 본체(101)의 유입구(3a)에 연결 또는 연통되는 가스 공급관(10), 및 본체(101)의 유출구(3b)에 연결 또는 연통되는 가스 배출관(11)을 포함할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 includes a gas supply pipe 10 connected or connected to the inlet 3a of the body 101 and a gas discharge pipe 11 connected or connected to the outlet 3b of the body 101. Can be.

가스 공급관(10)으로부터 유입구(3a)를 통하여 반응로(101)(또는 본체(102)) 내부로 원료 가스가 공급 또는 도입될 수 있고, 반응로(101) 내부로 도입된 원료 가스는 반응로(101) 내부에 위치하는 웨이퍼(W, 예컨대, 실리콘 웨이퍼) 표면을 따라 흐른 후 유출구(3b)를 통하여 가스 배출관(11)으로 배출될 수 있다.Raw material gas may be supplied or introduced from the gas supply pipe 10 into the reactor 101 (or the body 102) through the inlet 3a, and the raw material gas introduced into the reactor 101 may be a reactor. After flowing along the surface of the wafer W (for example, a silicon wafer) positioned inside the 101, it may be discharged to the gas discharge pipe 11 through the outlet 3b.

도 1에서 가스 공급관(10), 가스 배출관(11), 유입구(3a), 및 유출구(3b) 각각은 하나만 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 각각이 1개 이상일 수 있다.In FIG. 1, each of the gas supply pipe 10, the gas discharge pipe 11, the inlet 3a, and the outlet 3b is illustrated, but is not limited thereto, and each may be one or more.

기상 증착 장치(100)는 내부에 반응로(101), 히터(105), 리플렉터(Reflector, 110), 서셉터(susceptor, 7), 및 서셉터 지지부(8)를 수용하는 케이스(12)를 더 포함할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 includes a case 12 accommodating a reactor 101, a heater 105, a reflector 110, a susceptor 7, and a susceptor support 8 therein. It may further include.

히터(105)는 반응로(103)의 상부 또는 하부 중 적어도 하나에 배치되고, 열을 발생시킨다.The heater 105 is disposed in at least one of the top or bottom of the reactor 103, and generates heat.

예컨대, 히터(105)는 반응로(103)의 상부에 서로 이격되는 배치되고 열을 방출하는 2개 이상의 제1 램프들(105a, 105b), 및 반응로(103)의 하부에 서로 이격되어 배치되고 열을 방출하는 2개 이상의 제2 램프들(105c, 105d)을 포함할 수 있다.For example, the heater 105 is disposed spaced apart from each other on the top of the reactor 103 and two or more first lamps (105a, 105b) for dissipating heat, and spaced apart from each other at the bottom of the reactor 103 And may include two or more second lamps 105c and 105d that emit heat.

예컨대, 2개 이상의 제1 램프들(105a, 105b)은 기준축(OA)을 기준으로 방사형으로 배치될 수 있다. 또한 2개 이상의 제2 램프들(105c, 105d)은 기준축(OA)을 기준으로 방사형으로 배치될 수 있다.For example, the two or more first lamps 105a and 105b may be arranged radially with respect to the reference axis OA. Also, the two or more second lamps 105c and 105d may be arranged radially with respect to the reference axis OA.

리플렉터(110)는 반응로(101) 상에 배치되고, 히터(105)로부터 발생되는 열(또는 열선), 및/또는 반응로(101)로부터 발생되는 복사열을 반사한다. 리플렉터(110)에 의하여 반사된 열(또는 열선)은 반응로(101) 내부에 위치하는 웨이퍼(W)로 조사 또는 전달될 수 있다. 예컨대, 리플렉터(110)는 열을 반사하는 물질로 이루어질 수 있다.The reflector 110 is disposed on the reactor 101, and reflects heat (or heat rays) generated from the heater 105, and / or radiant heat generated from the reactor 101. The heat (or hot wire) reflected by the reflector 110 may be irradiated or transferred to the wafer W located inside the reactor 101. For example, the reflector 110 may be made of a material that reflects heat.

예컨대, 리플렉터(110)는 제1 램프들(105a, 105b) 내측에 배치될 수 있고, 수평 방향으로 제1 램프들(105a 105b)이 서로 차단되도록 배치될 수 있다.For example, the reflector 110 may be disposed inside the first lamps 105a and 105b, and may be disposed such that the first lamps 105a and 105b are blocked from each other in the horizontal direction.

기상 증착 장치(100)는 반응로(101)의 하부에 배치되고, 제2 램프들(105c,105d)의 내측에 배치되는 리플렉터를 더 포함할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 may further include a reflector disposed under the reactor 101 and disposed inside the second lamps 105c and 105d.

리플렉터(110)는 제1 리플렉터(210), 및 제1 리플렉터(210) 주위에 배치되는 제2 리플렉터(220)를 포함한다.The reflector 110 includes a first reflector 210 and a second reflector 220 disposed around the first reflector 210.

제1 리플렉터(210)는 케이스(12)의 상단에 고정되고, 속이 빈 구조(예컨대, 원통형)일 수 있다. 예컨대, 제1 리플렉터(210)는 기준축(OA)에 정렬 또는 오버랩될 수 있다.The first reflector 210 is fixed to the top of the case 12 and may be a hollow structure (eg, cylindrical). For example, the first reflector 210 may be aligned or overlapped with the reference axis OA.

제1 리플렉터(210)는 서셉터(7)에 로딩된 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도계(예컨대, 방사 온도계(미도시))의 광로를 확보하는 역할을 할 수 있다.The first reflector 210 may serve to secure an optical path of a thermometer (eg, a radiation thermometer (not shown)) measuring the temperature of the wafer W loaded on the susceptor 7.

제2 리플렉터(220)는 제1 리플렉터(210) 주위에 배치되고, 제1 램프들(105a, 105b)과 제1 리플렉터(210) 사이에 위치될 수 있고, 제1 리플렉터(210)와 이격되어 배치되며, 상부와 하부가 개방된 관 구조(예컨대, 원통형 구조)일 수 있다.The second reflector 220 is disposed around the first reflector 210 and may be positioned between the first lamps 105a and 105b and the first reflector 210 and spaced apart from the first reflector 210. Arranged, the upper and lower portions may be an open tube structure (eg, a cylindrical structure).

기상 증착 장치(100)는 제1 램프들(105a, 105b) 상에 배치되고, 제2 리플렉터(220)의 상단을 지지하기 위한 지지부(25)를 더 포함할 수도 있다.The vapor deposition apparatus 100 may be disposed on the first lamps 105a and 105b, and may further include a support portion 25 for supporting the upper end of the second reflector 220.

예컨대, 제2 리플렉터(220)의 상부, 상단, 또는 상면은 제1 리플렉터(210)의 상부, 상단, 또는 상면보다 아래에 위치할 수 있고, 제1 리플렉터(210)의 하부, 하단 또는 하면은 제2 리플렉터(220)의 하부, 하단, 또는 하면보다 아래에 위치할 수 있다.For example, the top, top, or top surface of the second reflector 220 may be located above, above, or above the first reflector 210, and the bottom, bottom, or bottom surface of the first reflector 210 may be The second reflector 220 may be located below, below, or below.

예컨대, 제2 리플렉터(220)의 하단은 안쪽으로 절곡되거나 휘어진 부분(220a)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제2 리플렉터(220)는 하단은 절곡된 부분을 갖지 않을 수도 있다.For example, the lower end of the second reflector 220 may include an inwardly bent or curved portion 220a, but is not limited thereto. In another embodiment, the second reflector 220 has a lower end having a bent portion. It may not.

기상 증착 장치(100)는 케이스(12)의 외부에 배치되고, 케이스(12) 내부로 통로 배관(17), 예컨대, 덕트(duct)를 통하여 냉기를 도입 또는 유입시키는 냉각기(130)를 더 포함할 수 있다. 냉각기(130)는 반응로(101)의 외벽과 리플렉터(110) 등을 냉각하는 역할을 할 수 있다.The vapor deposition apparatus 100 is disposed outside the case 12, and further includes a passage 130 inside the case 12, such as a cooler 130 that introduces or introduces cold air through a duct. can do. The cooler 130 may serve to cool the outer wall of the reactor 101, the reflector 110, and the like.

도 2는 도 1에 도시된 제1 리플렉터(210)의 개략도를 나타낸다.2 shows a schematic diagram of the first reflector 210 shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 제1 리플렉터(210)는 본체(211), 제1 반사부(212), 제2 반사부(213), 및 제3 반사부(214)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the first reflector 210 includes a body 211, a first reflector 212, a second reflector 213, and a third reflector 214.

본체(211)는 수직 방향으로 연장되는 속이 빈 구조, 예컨대, 속이 빈 원통일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 수직 방향은 기준축(OA)과 평행한 방향일 수 있다.The body 211 may be a hollow structure extending in a vertical direction, for example, a hollow cylinder, but is not limited thereto. Here, the vertical direction may be a direction parallel to the reference axis OA.

본체(211)는 제1 램프들(105a, 105b) 내측에 배치될 수 있다. 예컨대, 본체(211)는 제2 리플렉터(220)의 내측에 배치될 수 있다.The body 211 may be disposed inside the first lamps 105a and 105b. For example, the body 211 may be disposed inside the second reflector 220.

본체(211)는 수직 방향으로 반응로의 중앙 또는 중앙 영역에 오버랩 또는 정렬되도록 배치될 수 있다.The main body 211 may be arranged to overlap or align with the center or central region of the reactor in the vertical direction.

본체(211)는 서셉터(7)에 배치되는 웨이퍼(W) 상부에 웨이퍼(W)와 수직 방향으로 오버랩 또는 정렬되도록 위치할 수 있다. 예컨대, 본체(211)는 기준축(OA)에 정렬 또는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The body 211 may be positioned to overlap or align with the wafer W in a vertical direction on the wafer W disposed on the susceptor 7. For example, the body 211 may be aligned or overlapped with the reference axis OA, but is not limited thereto.

본체(211)의 내부에는 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도계(예컨대, 방사 온도계(미도시))로부터 조사되는 빛이 통과하는 통로가 마련될 수 있다.A passage through which light irradiated from a thermometer (for example, a radiation thermometer (not shown)) for measuring the temperature of the wafer W passes may be provided inside the main body 211.

본체(211)의 하단은 제2 리플렉터(220)의 하단보다 아래에 위치할 수 있다. 이는 온도계의 광로를 안정적으로 확보하고, 열은 더 넓게 분산시키기 위함이다.The lower end of the main body 211 may be located below the lower end of the second reflector 220. This is to stably secure the optical path of the thermometer and to disperse the heat more widely.

또는 다른 실시 예에서는 본체(211)의 하단은 제2 리플렉터(220)의 하단과 동일한 높이에 위치하거나 또는 낮게 위치할 수도 있다.Alternatively, in another embodiment, the lower end of the main body 211 may be positioned at the same height or lower than the lower end of the second reflector 220.

제1 반사부(212)는 본체(211)의 상단과 하단 사이에 배치될 수 있고, 판 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first reflector 212 may be disposed between the top and bottom of the body 211, and may be in the form of a plate, but is not limited thereto.

예컨대, 제1 반사부(212)는 본체(211)의 외주면으로부터 수평 방향으로 연장되는 판 형상일 수 있다.For example, the first reflector 212 may have a plate shape extending in a horizontal direction from the outer circumferential surface of the body 211.

예컨대, 제1 반사부(212)는 원판 형상 또는 링 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 수평 방향은 기준축(OA)과 수직한 방향일 수 있다.For example, the first reflector 212 may have a disk shape or a ring shape, but is not limited thereto. Here, the horizontal direction may be a direction perpendicular to the reference axis OA.

예컨대, 제1 반사부(212)는 수평 방향과 평행한 원판 형상일 수 있다. 균일한 열 반사를 위하여 제1 반사부(212)는 본체(211)를 기준으로 대칭적인 형상일 수 있다.For example, the first reflector 212 may have a disk shape parallel to the horizontal direction. For uniform heat reflection, the first reflector 212 may be symmetrical with respect to the body 211.

예컨대, 제1 반사부(212)는 수평 방향으로 제1 램프들(105a, 105b)과 오버랩되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the first reflector 212 may be disposed to overlap the first lamps 105a and 105b in the horizontal direction, but is not limited thereto.

제2 반사부(213)는 제1 반사부(212) 아래에 위치하고, 본체(211)의 하단에 고정되어 배치된다. 제2 반사부(213)는 제1 반사부(212)에서 아래로 전달되는 열이 서셉터(7)에 대응하는 반응로(101) 상부에 위치하는 공간(SP1)에 균일하게 분산되어 퍼지도록 한다.The second reflector 213 is positioned below the first reflector 212 and is fixedly disposed at the bottom of the main body 211. The second reflector 213 is such that heat transmitted downward from the first reflector 212 is uniformly distributed and spread in the space SP1 located above the reaction furnace 101 corresponding to the susceptor 7. do.

제2 반사부(213)의 하면은 제2 리플렉터(220)의 하단보다 아래에 위치할 수 있다. 예컨대, 제2 반사부(213)의 하면은 제2 리플렉터(220)의 절곡된 부분(220a)의 하단보다 아래에 위치할 수 있다.The lower surface of the second reflector 213 may be positioned below the lower end of the second reflector 220. For example, the lower surface of the second reflector 213 may be located below the lower end of the bent portion 220a of the second reflector 220.

또한 제2 반사부(213)는 본체(211)의 외측면의 하부 또는 하단으로부터 수평 방향으로 연장될 수 있고, 원판 또는 링 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the second reflector 213 may extend in a horizontal direction from the bottom or bottom of the outer surface of the body 211, and may be in the form of a disc or ring, but is not limited thereto.

제2 반사부(213)는 제1 반사부(212)를 마주보는 상면(213b), 상면(213b) 아래에 위치하는 하면(213a), 및 상면(213b)과 하면(213a)을 연결하는 측면(213c)을 포함할 수 있다.The second reflecting part 213 faces the upper face 213b facing the first reflecting part 212, the lower face 213a positioned below the upper face 213b, and the side surface connecting the upper face 213b and the lower face 213a. (213c).

예컨대, 제2 반사부(213)의 상면(213b)은 본체(211)의 하단과 접할 수 있고, 편평할 수 있다.For example, the upper surface 213b of the second reflector 213 may contact the lower end of the main body 211 and may be flat.

예컨대, 제2 반사부(213)의 하면(213a)은 수평면(201)을 기준으로 기설정된 각도(θ)만큼 기울어진 경사면일 수 있다. 예컨대, 수평면(201)은 수평 방향과 평행한 면일 수 있다.For example, the lower surface 213a of the second reflector 213 may be an inclined surface inclined by a predetermined angle θ based on the horizontal surface 201. For example, the horizontal surface 201 may be a surface parallel to the horizontal direction.

제2 반사부(213)는 상측에서 하측 방향으로 갈수록 직경이 감소하는 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 반사부(213)는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.The second reflector 213 may have a structure in which the diameter decreases from the upper side to the lower side. For example, the second reflector 213 may have a truncated cone shape.

제2 반사부(213)의 하면의 중앙에는 본체(211)와 연결 또는 연통되는 개구가 마련될 수 있다.In the center of the lower surface of the second reflector 213, an opening connected to or communicating with the main body 211 may be provided.

예컨대, 제2 반사부(213)의 경사면은 평편한 면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 일정한 곡률을 갖는 곡면, 예컨대, 오목면이거나 또는 볼록면일 수도 있다.For example, the inclined surface of the second reflector 213 may be a flat surface, but is not limited thereto. In other embodiments, it may be a curved surface having a constant curvature, for example, a concave surface or a convex surface.

예컨대, 제2 반사부(213)는 본체(211)를 기준으로 대칭적인 형상일 수 있다.For example, the second reflector 213 may be symmetrical with respect to the body 211.

예컨대, 제2 반사부9213)의 하면(213a) 또는 경사면은 본체(211)를 기준으로 대칭적인 형상일 수 있다.For example, the lower surface 213a or the inclined surface of the second reflective portion 9213 may be symmetrical with respect to the body 211.

제2 반사부(213)의 하면(213a)이 경사면일 때,반응로(101) 상부의 공간(SP1)으로 전달되는 열 복사 분포를 균일하게 할 수 있고, 이로 인하여 반응로(101) 내의 서셉터(7)에 로딩된 웨이퍼(W)의 직경 방향으로의 온도 분포의 편차를 줄일 수 있으며, 이로 인하여 반응로(101)에서 제조되는 에피텍셜 웨이퍼(W)의 품질의 균일 성 및 신뢰성을 확보할 수 있다. 예컨대, 제2 반사부(213)에 의하여 실시 예는 에피텍셜 웨이퍼(W)에 형성되는 에피텍셜층의 두께의 균일성을 확보할 수 있다.When the lower surface 213a of the second reflector 213 is an inclined surface, it is possible to uniformize the heat radiation distribution transmitted to the space SP1 above the reaction furnace 101, thereby standing in the reactor 101. The variation in the temperature distribution in the radial direction of the wafer W loaded on the septa 7 can be reduced, thereby securing uniformity and reliability of the quality of the epitaxial wafer W manufactured in the reactor 101 can do. For example, an embodiment of the thickness of the epitaxial layer formed on the epitaxial wafer W may be secured by the second reflector 213.

제3 반사부(214)는 본체(211)의 상부에 배치되고, 수평 방향으로 연장되는 원판 형상 또는 링 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제3 반사부(214)는 평평한 원판 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The third reflector 214 is disposed on the upper portion of the main body 211 and may be a disk shape or a ring shape extending in a horizontal direction, but is not limited thereto. For example, the third reflector 214 may have a flat disc shape, but is not limited thereto.

본체(211)의 상단 또는 제3 반사부(214)의 상단은 케이스(12)의 상부 또는 상단에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The top of the body 211 or the top of the third reflector 214 may be fixed to the top or top of the case 12, but is not limited thereto.

예컨대, 온도계의 광로를 확보하기 위하여 제1 내지 제3 반사부들(212, 213, 214) 각각은 본체(211)에 의하여 관통된 구조를 가질 수 있다.For example, each of the first to third reflectors 212, 213, and 214 may have a structure penetrated by the body 211 to secure the optical path of the thermometer.

제1 반사부(212)의 수평 방향으로의 제1 직경 또는 제1 길이(L1)는 제2 반사부(213)의 상면(213b)의 수평 방향으로의 제2 직경 또는 제2 길이(L2)보다 클 수 있다(L1>L2).The first diameter or the first length L1 in the horizontal direction of the first reflector 212 is the second diameter or the second length L2 in the horizontal direction of the upper surface 213b of the second reflector 213. It can be larger (L1> L2).

제1 반사부(212)의 수평 방향의 제1 직경 또는 제1 길이(L1)는 제3 반사부(214)의 수평 방향으로의 제3 직경 또는 제3 길이(L3)보다 작을 수 있다(L1<L3).The first diameter or the first length L1 in the horizontal direction of the first reflector 212 may be smaller than the third diameter or the third length L3 in the horizontal direction of the third reflector 214 (L1). <L3).

예컨대, 제2 길이(L2)와 제1 길이(L1)의 비(L2:L1)는 1:1.5 ~ 1:1.8일 수 있다. 예컨대, 제2 길이(L2)와 제1 길이(L1)의 비(L2:L1)는 1:1.65일 수 있다.For example, the ratio L2: L1 between the second length L2 and the first length L1 may be 1: 1.5 to 1: 1.8. For example, the ratio L2: L1 of the second length L2 and the first length L1 may be 1: 1.65.

예컨대, 제2 길이(L2)와 제3 길이(L3)의 비(L2:L3)는 1:2 ~ 1:2.5일 수 있다. 예컨대, 비(L2:L3)는 1:2.2일 수 있다.For example, the ratio L2: L3 between the second length L2 and the third length L3 may be 1: 2 to 1: 2.5. For example, the ratio (L2: L3) may be 1: 2.2.

제1 길이(L1)를 제2 길이(L2)로 나눈 값이 1.5미만이거나, 또는 1.8 초과인 경우에는 제1 리플렉터(210)에 의하여 반사되어 반응로(101) 상부에 위치하는 공간(SP1)으로 복사되는 열의 분포가 균일하지 않아 서셉터(7)에 로딩된 웨이퍼(W)의 직경 방향으로의 온도 분포의 편차가 증가될 수 있다.If the value obtained by dividing the first length L1 by the second length L2 is less than 1.5, or more than 1.8, the space SP1 reflected by the first reflector 210 and positioned above the reactor 101 Due to the non-uniform distribution of the heat radiated to, the deviation of the temperature distribution in the radial direction of the wafer W loaded on the susceptor 7 may be increased.

도 3a는 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 제1 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼(W)의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 3b는 제2 반사부(213)의 하면의 제2 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 3c는 제2 반사부(213)의 하면의 제3 기설정된 각도 범위에 따른 반응기 내의 웨이퍼의 온도 분포에 관한 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 4는 도 3a 내지 도 3c의 제1 내지 제3 기설정된 각도 범위들에 따른 반응기(101) 내의 웨이퍼(W)의 온도 편차를 나타내고, 도 5는 도 4에서 온도 편차가 개선된 경우들(CASE 4 ~ CASE 6, CASE 7 ~ CASE 10)의 개선율에 관한 그래프이다.3A shows simulation results of the temperature distribution of the wafer W in the reactor according to the first preset angular range of the lower surface 213a of the second reflector 213, and FIG. 3B shows the second reflector 213 3C shows a simulation result of the temperature distribution of the wafer in the reactor according to the second preset angle range of the lower surface, and FIG. 3C shows the temperature of the wafer in the reactor according to the third preset angle range of the lower surface of the second reflector 213 FIG. 4 shows the temperature variation of the wafer W in the reactor 101 according to the first to third preset angular ranges of FIGS. 3A to 3C, and FIG. It is a graph of the improvement rate of cases where the temperature deviation is improved (CASE 4 to CASE 6, CASE 7 to CASE 10).

도 3a 내지 도 3c, 및 도 4에서 "REF"는 제1 리플렉터(210)의 제2 반사부(213)를 구비하지 않는 경우의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.3A to 3C, and "REF" in FIG. 4 represents simulation results when the second reflector 213 of the first reflector 210 is not provided.

도 3a 내지 도 3c에서 X축은 웨이퍼의 중심에서 에지 방향으로의 거리를 나타내고, Y축은 각 케이스(CASE1~CASE13)의 온도에 관한 로테이터(raw data)를 각 케이스(CASE1~CASE13)의 온도에 관한 평균으로 나눈 값일 수 있다.3A to 3C, the X-axis represents the distance from the center of the wafer to the edge, and the Y-axis represents the raw data for the temperature of each case (CASE1 to CASE13) and the temperature for each case (CASE1 to CASE13). It can be divided by the average.

도 4에서 MAX는 웨이퍼(W)의 온도의 최대값을 나타내고, MIN은 웨이퍼(W)의 온도의 최소값을 나타내고, MAX-MIN은 웨이퍼(W)의 온도의 최대값과 최소값의 온도 편차를 나타낸다.In FIG. 4, MAX represents the maximum value of the temperature of the wafer W, MIN represents the minimum value of the temperature of the wafer W, and MAX-MIN represents the temperature deviation between the maximum value and the minimum value of the temperature of the wafer W. .

도 4에서 개선율은 REF의 온도에서 각 경우의 온도를 뺀 값을 각 경우의 온도로 나눈 값을 백분율로 표현한 것일 수 있다. 예컨대, 도 4에서 개선율이 X로 표현된 것은 개선율이 음수 값을 갖는 경우일 수 있다.The improvement rate in FIG. 4 may be expressed as a percentage of a value obtained by subtracting the temperature in each case from the temperature in the REF. For example, the improvement rate represented by X in FIG. 4 may be a case where the improvement rate has a negative value.

제1 리플렉터(210)의 제2 반사부(213)를 구비하지 않는 경우(REF)의 웨이퍼(W)의 온도 편차는 0.004일 수 있다.When the second reflector 213 of the first reflector 210 is not provided (REF), the temperature deviation of the wafer W may be 0.004.

제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)가 0도 ~ 8도일 경우(CASE1 내지 CASE3)는, REF와 비교하여 웨이퍼의 온도 편차가 증가한다. 또한 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)가 31도 ~ 33도일 경우(CASE1 내지 CASE 13)는, REF와 비교하여 웨이퍼의 온도 편차가 증가한다.When the predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 is 0 degrees to 8 degrees (CASE1 to CASE3), the temperature deviation of the wafer increases compared to REF. In addition, when the predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 is between 31 and 33 degrees (CASE1 to CASE 13), the temperature deviation of the wafer increases compared to REF.

반면에, 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)가 9도 ~ 11도 일 경우(CASE4 내지 CASE 6), REF와 비교하여 웨이퍼의 온도 편차가 감소한다. 그리고 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)가 22도 ~ 30도일 경우(CASE7 내지 CASE 10)는, REF와 비교하여 웨이퍼의 온도 편차가 감소한다On the other hand, when the predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 is 9 degrees to 11 degrees (CASE4 to CASE 6), the temperature deviation of the wafer is reduced compared to REF. And when the predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 is 22 degrees to 30 degrees (CASE7 to CASE 10), the temperature deviation of the wafer is reduced compared to REF.

웨이퍼에 의한 열 반사에 의하여 웨이퍼 상부로 향하는 복사열은 제2 반사부(213)의 하면(213a)에 의하여 반응로(101) 상부의 공간(SP1)으로 반사될 수 있다.The radiant heat directed to the upper portion of the wafer by heat reflection by the wafer may be reflected by the lower surface 213a of the second reflector 213 to the space SP1 above the reaction path 101.

CASE1 내지 CASE3에서는 제2 반사부(213)의 하면(213a)에 의하여 반사된 열복사는 웨이퍼의 중앙 영역으로 더욱 집중될 수 있고, REF 대비 웨이퍼의 온도 편차는 개선되지 않는다.In CASE1 to CASE3, thermal radiation reflected by the lower surface 213a of the second reflector 213 may be more concentrated in the central region of the wafer, and the temperature deviation of the wafer compared to REF is not improved.

CASE4 내지 CASE 6, 및 CASE 7 내지 CASE 10에서는 제2 반사부(213)의 하면(213a)에 의하여 웨이퍼의 중앙 영역으로 열복사가 집중되는 것이 억제 또는 완화될 수 있고, 이로 인하여 REF 대비 웨이퍼의 온도 편차가 개선될 수 있다.In CASE4 to CASE 6, and CASE 7 to CASE 10, concentration of heat radiation to the central region of the wafer by the lower surface 213a of the second reflector 213 may be suppressed or mitigated, thereby reducing the temperature of the wafer against REF The deviation can be improved.

예컨대, CASE4 내지 CASE 6, 및 CASE 7 내지 CASE 10에서는 REF 대비 웨이퍼의 온도 편차가 1.7% ~ 25% 개선될 수 있다.For example, in CASE4 to CASE 6, and CASE 7 to CASE 10, the temperature deviation of the wafer compared to REF may be improved by 1.7% to 25%.

CASE 11 내지 CASE 13에서는 제2 반사부(213)의 하면(213a)에 의하여 웨이퍼의 중앙 영역으로 열복사가 집중되는 것이 억제 또는 완화될 수 있지만, 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 각도가 크기 때문에 웨이퍼의 에지 영역으로 향하는 열복사 또한 감소할 수 있고, 이로 인하여 REF 대비 웨이퍼의 온도 편차는 개선되지 않는다.In CASE 11 to CASE 13, concentration of heat radiation to the central region of the wafer by the lower surface 213a of the second reflective portion 213 may be suppressed or mitigated, but the lower surface 213a of the second reflective portion 213 may be suppressed or mitigated. Due to the large angle, the thermal radiation directed to the edge region of the wafer can also be reduced, which does not improve the temperature deviation of the wafer relative to the REF.

도 3a 내지 도 3c, 도 4, 및 도 5의 시뮬레이션 결과에 비추어 볼 때, 실시 예에 따른 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)는 9도 ~ 30도일 수 있고, 이로 인하여 실시 예는 웨이퍼의 중앙 영역으로 열복사가 집중되는 것이 억제 또는 완화할 수 있고, REF 대비 웨이퍼의 온도 편차가 개선시킬 수 있다. 즉 실시 예는 REF 대비 1.7% ~ 25% 범위의 온도 편차 개선율을 얻을 수 있다.In light of the simulation results of FIGS. 3A to 3C, 4 and 5, the preset angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 according to the embodiment may be 9 degrees to 30 degrees. Due to this, the embodiment can suppress or mitigate the concentration of heat radiation to the central region of the wafer, and improve the temperature deviation of the wafer compared to REF. That is, the embodiment can obtain an improvement rate of temperature variation in the range of 1.7% to 25% compared to REF.

또한 예컨대, 5% 이상의 개선율을 갖도록 하기 위하여, 실시 예에 따른 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)는 9도 ~ 27.5도일 수 있다.In addition, for example, in order to have an improvement rate of 5% or more, a preset angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 according to the embodiment may be 9 degrees to 27.5 degrees.

또한 예컨대, 15% 이상의 개선율을 갖도록 하기 위하여, 실시 예에 따른 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)는 10도 ~ 22도일 수 있다.In addition, for example, in order to have an improvement rate of 15% or more, a predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 according to the embodiment may be 10 degrees to 22 degrees.

또한 예컨대, 20% 이상의 개선율을 갖도록 하기 위하여, 실시 예에 따른 제2 반사부(213)의 하면(213a)의 기설정된 각도(θ)는 10도 ~ 11도일 수 있다.Further, for example, in order to have an improvement rate of 20% or more, a predetermined angle θ of the lower surface 213a of the second reflector 213 according to the embodiment may be 10 degrees to 11 degrees.

도 3a 내지 도 3c, 도 4, 및 도 5에서 설명한 온도 편차 개선율을 획득하기 위하여 실시 예에 따른 제1 리플렉터(210)의 제2 길이(L2)와 제1 길이(L1)의 비(L2:L1)는 상술한 바와 같을 수 있다.The ratio (L2) of the second length (L2) and the first length (L1) of the first reflector 210 according to the embodiment in order to obtain the improvement rate of the temperature deviation described in FIGS. 3A to 3C, 4 and 5 L1) may be as described above.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (12)

반응로;
상기 반응로 상부에 배치되고, 열을 방출하는 램프들;
상기 램프들 사이에 배치되고, 램프들로부터 방출되는 열을 반사시키는 제1 리플렉터(reflector); 및
상기 제1 리플렉터 주위에 배치되고 상기 램프들과 상기 제1 리플렉터 사이에 위치하는 제2 리플렉터를 포함하고,
상기 제1 리플렉터는,
수직 방향으로 연장되는 본체;
상기 본체의 외측면으로부터 상기 수직 방향과 수직인 수평 방향으로 연장되고, 상기 본체의 상단과 하단 사이에 위치하는 제1 반사부; 및
상기 제1 반사부 아래에 배치되고, 상기 본체의 하단에 고정되는 제2 반사부를 포함하고,
수평 방향으로의 상기 제1 반사부의 제1 길이는 상기 수평 방향으로의 상기 제2 반사부의 제2 길이보다 크고,
상기 제2 반사부의 하면은 상기 제2 리플렉터의 하단보다 아래에 위치하고,
상기 제2 반사부는 상기 본체를 향하는 상면과 상기 상면 아래에 위치하고 상기 반응로를 향하는 하면을 포함하고, 상기 제2 반사부의 직경은 상기 제2 반사부의 상면에서 상기 제2 반사부의 하면 방향으로 점차 감소하고, 상기 제2 반사부의 하면은 수평면에 대하여 기설정된 각도만큼 기울어진 경사면이고, 상기 수평면은 상기 수평 방향과 평행한 면인 기상 증착 장치.Reactor;
Lamps disposed on the reactor and dissipating heat;
A first reflector disposed between the lamps and reflecting heat emitted from the lamps; And
A second reflector disposed around the first reflector and positioned between the lamps and the first reflector,
The first reflector,
A body extending in a vertical direction;
A first reflecting part extending from the outer surface of the main body in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction and positioned between the top and bottom of the main body; And
It is disposed under the first reflecting portion, and includes a second reflecting portion fixed to the bottom of the main body,
The first length of the first reflector in the horizontal direction is greater than the second length of the second reflector in the horizontal direction,
The lower surface of the second reflector is positioned below the lower end of the second reflector,
The second reflector includes an upper surface facing the main body and a lower surface positioned below the upper surface and facing the reaction path, and the diameter of the second reflector gradually decreases from the upper surface of the second reflector toward the lower surface of the second reflector The lower surface of the second reflector is an inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal surface, and the horizontal surface is a surface parallel to the horizontal direction. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 2 was abandoned when payment of the registration fee was set.◈ 제1항에 있어서,
상기 기설정된 각도는 9도 내지 30도인 기상 증착 장치.According to claim 1,
The predetermined angle is a vapor deposition apparatus of 9 to 30 degrees. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 3 was abandoned when payment of the set registration fee was made.◈ 제1항에 있어서,
상기 기설정된 각도는 10도 내지 22도인 기상 증착 장치.According to claim 1,
The predetermined angle is 10 to 22 degrees vapor deposition apparatus. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 반사부는 상기 제2 리플렉터로부터 이격되는 기상 증착 장치.According to claim 1,
The second reflector is a vapor deposition apparatus spaced apart from the second reflector. 제1항에 있어서,
상기 제2 길이와 상기 제1 길이의 비는 1:1.5 ~ 1:1.8인 기상 증착 장치.According to claim 1,
A vapor deposition apparatus having a ratio between the second length and the first length is 1: 1.5 to 1: 1.8. 제1항에 있어서,
상기 제2 반사부는 원뿔대 형상을 갖는 기상 증착 장치.According to claim 1,
The second reflective portion is a vapor deposition apparatus having a truncated cone shape. 제1항에 있어서,
상기 제2 리플렉터의 하단은 안쪽으로 절곡되거나 휘어진 부분을 포함하고,
상기 제2 반사부의 하면은 상기 제2 리플렉터의 상기 절곡되거나 휘어진 부분의 하단보다 아래에 위치하는 기상 증착 장치.According to claim 1,
The bottom of the second reflector includes an inwardly bent or curved portion,
The lower surface of the second reflector is located below the lower end of the bent or curved portion of the second reflector vapor deposition apparatus. 삭제delete ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 10 was abandoned when payment of the set registration fee was made.◈ 제1항에 있어서,
상기 제1 리플렉터는 상기 본체를 기준으로 대칭적인 형상을 갖는 기상 증착 장치.According to claim 1,
The first reflector is a vapor deposition apparatus having a symmetrical shape with respect to the main body. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 11 was abandoned when payment of the set registration fee was made.◈ 제1항에 있어서,
상기 본체는 속이 빈 관 구조이고, 상기 제2 반사부의 하면의 중앙에는 상기 본체와 연통되는 개구가 마련되는 기상 증착 장치.According to claim 1,
The main body has a hollow tube structure, and a vapor deposition apparatus in which an opening communicating with the main body is provided at a center of a lower surface of the second reflector. 반응로 및 상기 반응로 상부에 배치되는 램프들을 포함하는 기상 증착 장치에서 상기 램프들로부터 방출되는 열을 반사시키는데 사용되는 리플렉터에 있어서,
수직 방향으로 연장되는 본체;
상기 본체의 외측면으로부터 상기 수직 방향과 수직인 수평 방향으로 연장되고, 상기 본체의 상단과 하단 사이에 위치하는 제1 반사부; 및
상기 제1 반사부 아래에 배치되고, 상기 본체의 하단에 고정되는 제2 반사부를 포함하고,
수평 방향으로의 상기 제1 반사부의 제1 길이는 상기 수평 방향으로의 상기 제2 반사부의 제2 길이보다 크고,
상기 제2 반사부는 상기 본체를 향하는 상면과 상기 상면 아래에 위치하고 상기 반응로를 향하는 하면을 포함하고, 상기 제2 반사부의 직경은 상기 제2 반사부의 상면에서 상기 제2 반사부의 하면 방향으로 점차 감소하고, 상기 제2 반사부의 하면은 수평면에 대하여 기설정된 각도만큼 기울어진 경사면이고, 상기 수평면은 상기 수평 방향과 평행한 면인 리플렉터.A reflector used to reflect heat emitted from the lamps in a vapor deposition apparatus including a reactor and lamps disposed on the top of the reactor,
A main body extending in a vertical direction;
A first reflecting part extending from the outer surface of the main body in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction and positioned between the top and bottom of the main body; And
It is disposed under the first reflecting portion, and includes a second reflecting portion fixed to the bottom of the main body,
The first length of the first reflector in the horizontal direction is greater than the second length of the second reflector in the horizontal direction,
The second reflector includes an upper surface facing the main body and a lower surface positioned below the upper surface and facing the reaction path, and the diameter of the second reflector gradually decreases from the upper surface of the second reflector toward the lower surface of the second reflector And, the lower surface of the second reflector is an inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal surface, and the horizontal surface is a reflector that is a surface parallel to the horizontal direction.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5402657B2 (en) 2010-01-14 2014-01-29 株式会社Ｓｕｍｃｏ Epitaxial growth equipment
KR101532265B1 (en) 2013-12-03 2015-06-29 주식회사 엘지실트론 An apparatus for grpwing a single crystal
JP2015126185A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社Sumco Epitaxial growth device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101532266B1 (en) * 2013-12-03 2015-06-29 주식회사 엘지실트론 An apparatus for growing a single crystal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5402657B2 (en) 2010-01-14 2014-01-29 株式会社Ｓｕｍｃｏ Epitaxial growth equipment
KR101532265B1 (en) 2013-12-03 2015-06-29 주식회사 엘지실트론 An apparatus for grpwing a single crystal
JP2015126185A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社Sumco Epitaxial growth device

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