KR20090083010A - Chemical vapor deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

A chemical vapor deposition apparatus is to provide a diffusion channel between a first reservoir and a second reservoir in order to uniformly supply the gas to be flowed into a reaction chamber. A chemical vapor deposition apparatus comprises a chamber(111), a susceptor(112), a reaction gas inlet and an outlet. The susceptor is located in the lower part of the chamber. A plurality of substrates are placed on the susceptor. The reaction gas inlet supplies the reaction gas from the one side of the chamber to the inside of the chamber. The reaction gas inlet includes a first reservoir(142a), a second reservoir(142b), a diffusion channel and a main inlet. The diffusion channel connects the first reservoir to the second reservoir. The main inlet supplies the reaction gas to the first reservoir. The outlet discharges remaining gas and byproducts after a chemical vapor deposition reaction.

Description

화학 기상 증착장치{CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}Chemical Vapor Deposition Apparatus {CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

본 발명은 화학 기상 증착장치에 관한 것으로, 레저버를 제1 및 제2 레저버로 분리시키고, 상기 제1 및 제2 레저버 사이에 확산채널을 마련하여, 상기 메인 주입구를 통해 유입되는 가스를 균일하게 확산시켜줌으로써, 반응챔버 내부로 유입되는 가스를 균일하게 공급할 수 있도록 한 화학 기상 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, wherein the reservoir is divided into first and second reservoirs, and a diffusion channel is provided between the first and second reservoirs, thereby providing a gas introduced through the main injection hole. The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus capable of uniformly supplying a gas flowing into a reaction chamber by diffusing uniformly.

일반적으로 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition ; CVD)은 여러 가지 기판 상에 다양한 결정막을 성장시키는 데 주요한 방법으로 사용되고 있다. 일반적으로 액상 성장법에 비해, 성장시킨 결정의 품질이 뛰어나지만, 결정의 성장 속도가 상대적으로 느린 단점이 있다. In general, chemical vapor deposition (CVD) is used as a main method for growing various crystal films on various substrates. In general, compared to the liquid phase growth method, the quality of the grown crystals is superior, but the growth rate of the crystals is relatively slow.

이것을 극복하기 위해 한 번의 성장 싸이클에서 여러 장의 기판상에 동시에 성장을 실행하는 방법이 널리 채택되고 있다.To overcome this, the method of simultaneously growing on several substrates in one growth cycle is widely adopted.

최근 반도체 소자의 미세화와 고효율, 고출력 LED 개발등으로 CVD 기술 중 금속유기 화학적 기상증착법 (Metal Organic Chemical Vapor Deposition ; MOCVD) 가 각광받고 있으며, 이러한 MOCVD는 화학적 기상성장법(CVD) 중의 한가지로 유기금속의 열분해반응을 이용해 반도체기판상에 금속화합물을 퇴적.부착시키는 화합물반도체의 기상 성장법을 말한다.Recently, due to miniaturization of semiconductor devices, development of high-efficiency, high-power LEDs, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) has been in the spotlight among CVD technologies, and MOCVD is one of chemical vapor deposition (CVD) organic metals. It is a gas phase growth method of compound semiconductor which deposits and deposits metal compound on semiconductor substrate by using pyrolysis reaction.

화학 기상 증착장치는 반응가스가 주입되는 방식에 따라, 수평형, 수직형 및 방사형으로 구분된다.Chemical vapor deposition apparatuses are classified into horizontal, vertical, and radial shapes according to the manner in which the reaction gas is injected.

도 1 ~ 도 3은 종래 화학 기상 증착장치의 반응로를 나타낸 것이다.1 to 3 show a reactor of a conventional chemical vapor deposition apparatus.

우선, 도 1은 수평형 반응로를 갖는 화학 기상 증착장치를 나타낸 것으로, 도 1a는 위에서 본 평면도이고, 도 1b는 단면도이다.First, Figure 1 shows a chemical vapor deposition apparatus having a horizontal reactor, Figure 1a is a plan view from above, Figure 1b is a cross-sectional view.

도시된 바와 같이, 수평형의 화학 기상 증착장치(10)는, 일정크기의 내부공간을 갖는 챔버(11)의 내부에 복수개의 웨이퍼인 기판(2)이 올려지는 서셉터(suscepter;12)를 회전가능하게 배치하고, 상기 서셉터(12)의 하부에 배치되어 열을 제공하는 히터(13)를 포함하여 구성한다.As illustrated, the horizontal chemical vapor deposition apparatus 10 includes a susceptor 12 on which a plurality of wafers 2 are placed in a chamber 11 having a predetermined internal space. It is rotatably disposed and comprises a heater 13 disposed below the susceptor 12 to provide heat.

이러한 장치(10)는 상기 챔버(11)의 일측으로부터 수평방향으로 반응가스를 흐르게 함으로서 상기 기판(2)상에 증착이 일어나도록 하는 것으로, 도면상 왼쪽의반응가스 유입구를 통하여 유입되는 반응가스가 높은 온도의 기판(2) 상에서 화학적 증착반응으로 인해 박막을 형성하고, 잔류 가스나 부산물은 도면상 오른쪽의 배출구를 통하여 외부로 배출되는 것이다.The device 10 is a vapor deposition reaction on the substrate 2 by flowing the reaction gas from one side of the chamber 11 in the horizontal direction, the reaction gas flowing through the reaction gas inlet on the left in the drawing The thin film is formed by the chemical vapor deposition reaction on the high temperature substrate 2, and residual gas or by-products are discharged to the outside through the outlet on the right side of the drawing.

도 2는 수직형 반응로를 갖는 화학 기상 증착장치(20)를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 화학 기상 증착장치(20)는, 내부공간을 갖는 챔버(21)의 내부에 복수개의 기판(2)이 올려지는 서셉터(suscepter;22)를 회전가능하게 배치하고, 상 기 서셉터(22)의 하부에 배치되어 열을 제공하는 히터(23)를 포함하여 구성한다.2 illustrates a chemical vapor deposition apparatus 20 having a vertical reactor, and as illustrated, the chemical vapor deposition apparatus 20 includes a plurality of substrates 2 inside a chamber 21 having an internal space. ) Is configured to include a heater 23 for rotatably arranging a susceptor 22 on which is raised, and disposed below the susceptor 22 to provide heat.

이러한 장치(20)는 상기 챔버(21)의 상부에 형성된 복수 개의 가스유입구를 형성하여 상기 가스유입구를 통하여 반응가스가 수직방향으로 챔버(21) 내부로 유입됨으로서, 유입되는 반응가스가 높은 온도의 기판(2) 상에서 화학적 증착반응으로 인해 박막을 형성하고, 잔류 가스나 부산물은 챔버(21)의 벽면을 타고 하부로 배출되는 것이다.The apparatus 20 forms a plurality of gas inlets formed in the upper portion of the chamber 21 so that the reaction gas is introduced into the chamber 21 in the vertical direction through the gas inlet, so that the reaction gas is introduced at a high temperature. A thin film is formed by the chemical vapor deposition reaction on the substrate 2, and residual gas or by-products are discharged to the lower part through the wall of the chamber 21.

또한, 도 3은 방사형의 반응로를 갖는 화학적 기상증착장치를 나타낸 것으로, 도 3a는 평면도이고, 도 3b는 단면도이다.In addition, Figure 3 shows a chemical vapor deposition apparatus having a radial reactor, Figure 3a is a plan view, Figure 3b is a sectional view.

도시된 바와 같이, 화학적 기상증착장치(30)는, 내부공간을 갖는 챔버(31)의 내부에 복수개의 기판(2)이 올려지는 서셉터(suscepter;32)를 회전가능하게 배치하고, 상기 서셉터(32)의 하부에서 열을 제공하는 히터(33)를 배치하고, 상기 챔버의 상부면으로부터 서셉터(32)의 직상부까지 연장되는 가스유입구(34)를 포함하여 구성한다.As shown in the drawing, the chemical vapor deposition apparatus 30 rotatably arranges a susceptor 32 on which a plurality of substrates 2 are placed in a chamber 31 having an inner space. A heater 33 for providing heat at the bottom of the acceptor 32 is disposed, and includes a gas inlet 34 extending from an upper surface of the chamber to an upper portion of the susceptor 32.

이러한 장치(30)는 상기 서셉터(32)의 상부면 근방까지 연장된 가스유입구(34)를 통하여 반응가스가 서셉터(32)의 상부면 중앙영역으로 유입됨으로서, 유입되는 반응가스가 높은 온도의 기판(2)상에서 화학적 증착반응으로 인해 박막을 형성하고, 잔류 가스나 분산물은 챔버(31)의 벽면을 타고 하부로 배출되는 것이다.Such a device 30 is a reaction gas is introduced into the central region of the upper surface of the susceptor 32 through the gas inlet 34 extending to the vicinity of the upper surface of the susceptor 32, so that the incoming reaction gas is a high temperature The thin film is formed on the substrate 2 by the chemical vapor deposition reaction, and the residual gas or dispersion is discharged to the lower part through the wall of the chamber 31.

상기한 바와 같은, 종래 화학 기상 증착장치(10, 20, 30)는 서셉터(12, 22, 32)의 외경크기를 확대함으로서, 증착 대상물인 기판(2)의 적재 수를 늘릴 수 있도록 하여, 생산성을 증대시킬 수 있게 된다.As described above, the conventional chemical vapor deposition apparatus (10, 20, 30) by increasing the outer diameter size of the susceptor (12, 22, 32), it is possible to increase the number of loading of the substrate (2) to be deposited, Productivity can be increased.

그러나, 종래 수평형 화학 기상 장치(10)의 경우, 반응가스 주입구와 챔버(11) 사이에 다공판(45)이 마련되어 있으며, 상기 다공판(45)을 통해 배출된 반응가스가 챔버 내부로 유입되는데, 상기 다공판(45)의 중심부를 통해 배출된 반응가스와 다공판(45)의 가장자리를 통해 배출된 반응가스의 배출압의 차이에 의해, 기판에 증착되는 박막의 두께가 균일하지 못한 문제가 있었다.However, in the case of the conventional horizontal chemical vapor apparatus 10, a porous plate 45 is provided between the reaction gas inlet and the chamber 11, and the reaction gas discharged through the porous plate 45 flows into the chamber. The thickness of the thin film deposited on the substrate is not uniform due to the difference in the discharge pressure of the reaction gas discharged through the center of the porous plate 45 and the reaction gas discharged through the edge of the porous plate 45. There was.

도 4는, 종래 수평형 화학 기상 장치의 문제점을 설명하기 위해, 다공판과 연결된 가스 유입구를 보다 상세하게 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 종래 수평형 화학 기상 장치의 가스 유입부는, 반응챔버(11)와 직접적으로 연결된 레저버(reservoir;42)와 상기 레저버(42)에 가스를 공급하는 메인 주입구(44)로 이루어져 있다. 그리고, 상기 반응챔버(11)와 연결되는 레저버(42)의 말단에는 다공판(45)이 설치되어 있다.4 is a view illustrating in detail a gas inlet connected to a porous plate in order to explain a problem of a conventional horizontal chemical vapor phase apparatus. As shown in the drawing, the gas inlet of the conventional horizontal chemical vapor phase apparatus is a reaction chamber. It consists of a reservoir (42) directly connected to (11) and a main inlet (44) for supplying gas to the reservoir (42). In addition, a perforated plate 45 is provided at the end of the reservoir 42 connected to the reaction chamber 11.

상기 다공판(45)에는 복수의 배기공(46)이 마련되어 있으며, 상기 배기공(46)을 통해 챔버(11) 내부로 배출된 가스는 기판 상에 박막을 형성하게 된다.A plurality of exhaust holes 46 are provided in the porous plate 45, and the gas discharged into the chamber 11 through the exhaust holes 46 forms a thin film on the substrate.

이때, 상기 메인 주입구(44)로부터 상기 레저버(42)에 공급된 가스가 레저버(42) 내에서 충분히 확산되지 못한 상태에서, 상기 다공판(45)의 배기공(46)을 통해 반응챔버(11) 내부로 유입되기 때문에, 배기공(46)의 위치에 따라, 반응가스의 유입양이 서로 다르게 나타난다.At this time, the gas supplied from the main inlet 44 to the reservoir 42 is not sufficiently diffused in the reservoir 42, the reaction chamber through the exhaust hole 46 of the porous plate 45 (11) Since it flows into the interior, the inflow amount of the reaction gas appears differently depending on the position of the exhaust hole 46.

다시 말해, 상기 메인 주입구(44)와 상대적으로 가까운 다공판(45)의 중심부에 있는 배기공(46a)에서의 가스 배기압이, 메인 주입구(44)와 상대적으로 멀리 떨어진 다공판(45)의 가장자리에 있는 배기공(46b)의 가스 배기압보다 더 크게 되므 로, 서셉터의 중심부가 그 가장자리보다 증착 두께가 더 두꺼워짐에 따라 증착 균일도가 저하되어 반도체 제조공정의 수율이 저하되는 문제점이 있다.In other words, the gas exhaust pressure at the exhaust hole 46a at the center of the porous plate 45 relatively close to the main inlet 44 is relatively far from the main inlet 44 of the porous plate 45. Since the exhaust pressure of the exhaust hole 46b at the edge is greater than the gas exhaust pressure, the thickness of the susceptor is thicker than the edge thereof, so that the deposition uniformity is lowered, thereby lowering the yield of the semiconductor manufacturing process. .

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 레저버를 제1 및 제2 레저버로 분리시킨 후, 상기 레저버 사이에 확산채널을 마련하여, 상기 메인 주입구를 통해 유입되는 가스를 균일하게 확산시켜줌으로써, 반응챔버 내부로 유입되는 가스를 균일하게 공급할 수 있도록 한 화학 기상 증착장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to separate the reservoir into first and second reservoirs, and then to provide a diffusion channel between the reservoirs, The present invention provides a chemical vapor deposition apparatus capable of uniformly supplying gas introduced into a reaction chamber by uniformly diffusing a gas flowing through an injection hole.

상기한 목적을 달성하기 위해 이루어지는 본 발명은, 챔버; 상기 챔버의 하부에 마련되어, 복수의 기판을 탑재하는 서셉터; 상기 챔버의 일측에, 상기 챔버 내부에 반응가스를 주입하며, 제1 및 제2 레저버; 상기 제1 및 제2 레저버를 연결하는 확산채널; 및 상기 제1 레저버에 반응가스를 공급하는 메인 주입구;를 포함하는 반응가스 유입구; 및 상기 챔버의 타측에, 상기 기판 상에 화학적 증착반응으로 인해 박막을 형성한 후, 남은 잔여 가스 및 부산물을 배출하는 배출구;를 포함하여 구성된 화학 기상 증착장치를 제공한다.The present invention made to achieve the above object, the chamber; A susceptor provided below the chamber and configured to mount a plurality of substrates; One side of the chamber, the reaction gas is injected into the chamber, the first and second reservoir; A diffusion channel connecting the first and second reservoirs; And a main inlet for supplying a reaction gas to the first reservoir; And an outlet for discharging the remaining residual gas and by-products after forming a thin film on the other side of the chamber due to the chemical vapor deposition reaction on the substrate.

상기 제2 레저버는 상기 챔버와 직접 연결되어 있으며, 상기 제2 레저버와 챔버 사이에는 복수의 배기공이 형성된 다공판이 마련되어 있다.The second reservoir is directly connected to the chamber, and a porous plate having a plurality of exhaust holes is provided between the second reservoir and the chamber.

상기 제1 및 제2 레저버는 서로 동일한 높이를 가지고 있으며, 상기 확산채널은, 상기 제1 및 제2 레저버 보다 좁은 높이로 형성되어, 상기 제1 레저버와 제2 레저버의 중앙부를 기구적으로 연결함으로써, 연결통로를 형성한다.The first and second reservoirs have the same height, and the diffusion channel is formed to have a smaller height than the first and second reservoirs, so that the central portions of the first and second reservoirs are mechanically located. By connecting with them, a connection passage is formed.

이때, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버와는 그 전후의 폭이 동일하다.At this time, the diffusion channel has the same width before and after the first reservoir and the second reservoir.

또한, 본 발명은, 반응가스를 공급하는 메인 주입구와 연결된 제1 레저버; 반응챔버와 연결된 제2 레저버; 및 상기 제1 및 제2 레저버를 연결하는 확산채널;을 포함하여 구성된 화학 기상 증착장치의 가스 유입구를 제공한다.In addition, the present invention, the first reservoir connected to the main inlet for supplying the reaction gas; A second reservoir connected to the reaction chamber; And a diffusion channel connecting the first and second reservoirs to provide a gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus.

상기 제2 레저버와 상기 반응챔버 사이에 복수의 배기공이 마련된 다공판이 설치되어 있으며, 상기 배기공은, 원형, 삼각형 또는 사각형 등의 다양한 형태로 뚫려 있을 수 있다.A porous plate having a plurality of exhaust holes is provided between the second reservoir and the reaction chamber, and the exhaust holes may be formed in various shapes such as a circle, a triangle, or a rectangle.

상기 제1 및 제2 레저버는 서로 동일한 높이를 가지고 있으며, 상기 확산채널은, 상기 제1 및 제2 레저버 보다 좁은 높이로 형성되어, 상기 제1 레저버와 제2 레저버의 중앙부를 기구적으로 연결함으로써, 연결통로를 형성한다.The first and second reservoirs have the same height, and the diffusion channel is formed to have a smaller height than the first and second reservoirs, so that the central portions of the first and second reservoirs are mechanically located. By connecting with them, a connection passage is formed.

이때, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버와는 그 전후의 폭이 동일하다.At this time, the diffusion channel has the same width before and after the first reservoir and the second reservoir.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 기상 증착 장치의 가스 유입구 및 이를 구비한 기상 증착 장치는, 메인 주입구로부터 제1 레저버에 반응가스가 공급되면, 상기 제1 레저버에 공급된 반응가스는 확산채널을 통과하면서, 전후방향으로 확산 되면서, 확산채널을 통과하게 된다.In the gas inlet of the vapor deposition apparatus of the present invention configured as described above and the vapor deposition apparatus having the same, when the reaction gas is supplied from the main inlet to the first reservoir, the reaction gas supplied to the first reservoir is a diffusion channel. Passing through, while spreading in the front and rear direction, it passes through the diffusion channel.

상기 확산채널을 지난 반응가스는 바로 제2 레저버에 공급되는데, 이때, 상기 제2 레저버로 들어오는 반응가스는 확산채널을 지나면서, 전후 방향으로 균일하게 확산이 이루어졌기 때문에, 상기 제2레저버의 중심부와 가장자리에서 반응가스의 유입양이 균일하게 유지될 수 있다.The reaction gas passing through the diffusion channel is directly supplied to the second reservoir. In this case, since the reaction gas entering the second reservoir passes through the diffusion channel and uniformly diffuses in the front and rear directions, the second leisure At the center and the edge of the burr, the inflow amount of the reaction gas can be kept uniform.

따라서, 상기 제2 레저버에서 균일한 압력으로 들어온 반응가스는 다공판을 통해 반응챔버 내부로 유입되므로, 다공판의 중심과 가장자리로부터 배출되는 반응가스의 압력도 균일하여, 기판 상면에 균일하게 가스가 유입되어 증착막의 막두께를 균일하게 형성할 수 있게 된다.Therefore, since the reaction gas introduced at a uniform pressure from the second reservoir flows into the reaction chamber through the porous plate, the pressure of the reaction gas discharged from the center and the edge of the porous plate is also uniform, and the gas is uniformly applied to the upper surface of the substrate. Is introduced to form a uniform film thickness of the deposited film.

상술한 바와 같이 본 발명은, 레저버를 제1 및 제2 레저버로 분리시키고, 상기 제1 및 제2 레저버 사이에 확산채널을 마련함으로써, 상기 확산채널을 통해 메인 주입구로부터 공급된 반응가스를 전 영역에 걸쳐 고르게 분포시킴으로써, 반응챔버 내부로 유입되는 가스를 균일하게 공급할 수 있도록 한다.As described above, the present invention separates the reservoir into first and second reservoirs, and provides a diffusion channel between the first and second reservoirs, thereby providing a reaction gas supplied from the main inlet through the diffusion channel. By evenly distributed over the entire area, it is possible to uniformly supply the gas flowing into the reaction chamber.

이와 같이, 반응챔버 내부에 유입되는 가스를 균일하게 해줌으로써, 기판 상에 형성되는 증착막의 두께를 균일하게 형성할 수 있도록 하여, 반도체 제조공정의 수율을 더욱 향상시킨다.As such, by uniformizing the gas flowing into the reaction chamber, it is possible to uniformly form the thickness of the deposition film formed on the substrate, further improving the yield of the semiconductor manufacturing process.

이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치(100)를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus 100 according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치(100)는, 내부 공간이 마련된 챔버(111)와, 상기 챔버(111)의 하부에 마련되어 복수의 기판(102)을 탑재하는 서셉터(112) 및 상기 서셉터(112)의 하부에 배치된 히터(113)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the chemical vapor deposition apparatus 100 according to the present invention includes a chamber 111 having an internal space and a susceptor provided under the chamber 111 to mount a plurality of substrates 102. And a heater 113 disposed below the susceptor 112.

상기 히터(113)는 상기 서셉터(112)에 열을 제공함으로써, 상기 기판(102)의 온도를 증착에 적합한 온도로 상승시켜 주며, 상기 서셉터(112)의 회전이 가능하여, 기판(102) 전체의 온도를 균일하게 유지시켜 준다.The heater 113 provides heat to the susceptor 112, thereby raising the temperature of the substrate 102 to a temperature suitable for deposition, and allowing the susceptor 112 to rotate, thereby allowing the substrate 102 to be heated. ) It keeps the whole temperature uniformly.

상기 챔버(111)의 일측에는, 상기 챔버(111)의 내부에 반응가스를 유입하는 반응가스 유입구(121)가 마련되어 있으며, 그 타측에는 상기 반응가스의 화학적 증착반응을 통해 상기 기판(102) 상에 박막을 형성한 후, 남은 잔여 가스 및 부산물을 배출시키는 배출구(123)가 마련되어 있다.One side of the chamber 111 is provided with a reaction gas inlet 121 for introducing a reaction gas into the chamber 111, and on the other side of the chamber 111 on the substrate 102 through a chemical vapor deposition reaction of the reaction gas. After the thin film is formed in the discharge port 123 for discharging the remaining residual gas and by-products are provided.

상기 반응가스 유입구(141)는, 제1 레저버(142a), 제2 레저버(142b) 및 상기 제1 및 제2 레저버(142a, 142b)를 연결하는 확산채널(143)을 포함하여 구성된다.The reaction gas inlet 141 includes a first reservoir 142a, a second reservoir 142b, and a diffusion channel 143 connecting the first and second reservoirs 142a and 142b. do.

상기 제1 레저버(142a)는 반응가스가 공급되는 메인 주입구(144)와 연결되어 있으며, 상기 제2 레저버(142b)는 박막의 증착이 이루어지는 챔버(111)와 직접적으로 연결되어 있다.The first reservoir 142a is connected to the main inlet 144 through which the reaction gas is supplied, and the second reservoir 142b is directly connected to the chamber 111 where the thin film is deposited.

그리고, 상기 제2 레저버(142b)와 챔버(111) 사이에는 다공판(145)이 마련되 어 있으며, 상기 다공판(145)에는 반응가스를 배출시키는 복수의 배기공(146)이 형성되어 있다.In addition, a porous plate 145 is provided between the second reservoir 142b and the chamber 111, and a plurality of exhaust holes 146 for discharging the reaction gas are formed in the porous plate 145. have.

상기한 바와 같이 구성된 반응가스 유입구(141)는, 상기 메인 주입구(144)로부터 공급된 반응가스를 확산채널(143)을 통해 골고루 확산시킨 후, 상기 제2 레저버(142b) 및 다공판(145)을 통해 챔버(111) 내부에 주입하게 된다.The reaction gas inlet 141 configured as described above uniformly diffuses the reaction gas supplied from the main inlet 144 through the diffusion channel 143, and then the second reservoir 142b and the porous plate 145. It is injected into the chamber 111 through).

이때, 상기 다공판(145)의 중심부에 있는 배기공(146)에서 배출되는 반응가스와 다공판(145)의 가장자리의 배기공(146)을 통해 배출되는 반응가스의 배출압력은 거의 차이가 없어, 상기 챔버(111) 내부에 균일한 반응가스의 공급이 이루어질 수 있게 된다.At this time, the discharge pressure of the reaction gas discharged from the exhaust hole 146 at the center of the porous plate 145 and the reaction gas discharged through the exhaust hole 146 of the edge of the porous plate 145 is almost no difference. The uniform reaction gas may be supplied into the chamber 111.

도 6은 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치의 반응가스 유입구를 좀 더 상세하게 나타낸 것으로, 도 6을 통해 확산채널을 통해 반응가스의 확산에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다.FIG. 6 illustrates the reaction gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention in more detail. FIG. 6 illustrates the diffusion of the reaction gas through the diffusion channel in more detail.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치의 반응 가스 유입구(141)는, 메인 주입구(144)와 연결된 제1 레저버(142a)와, 상기 제1 레저버(142a)와 분리되어 형성된 제2 레저버(142b) 및 상기 제1 레저버(142a)와 제2 레저버(142b)를 연결하며, 연결통로를 형성하는 확산채널(143)을 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the reaction gas inlet 141 of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention is separated from the first reservoir 142a and the first reservoir 142a connected to the main inlet 144. And a second reservoir 142b and a diffusion channel 143 connecting the first reservoir 142a and the second reservoir 142b to form a connection passage.

이때, 상기 확산채널(143)은, 상기 제1 및 제2 레저버(142a, 142b) 사이의 어느 높이에든 형성될 수 있으나, 중간영역을 서로 연결하도록 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the diffusion channel 143 may be formed at any height between the first and second reservoirs 142a and 142b, but is preferably formed to connect the intermediate regions with each other.

상기 제2 레저버(142b)는 챔버(111)와 바로 연결되어 있으며, 상기 제2 레저 버(142b)와 챔버(111) 사이에는 다공판(145)이 마련되어 있다.The second reservoir 142b is directly connected to the chamber 111, and a porous plate 145 is provided between the second reservoir 142b and the chamber 111.

상기 다공판(145)에는 복수의 배기공(146)이 형성되어 있으며, 상기 배기공(146)은 원형, 삼각형 또는 사각형과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.A plurality of exhaust holes 146 are formed in the porous plate 145, and the exhaust holes 146 may be formed in various shapes such as a circle, a triangle, or a quadrangle.

한편, 상기 제1 레저버(142a) 및 제2 레저버(142b)는 상하 방향(K1)과 전후 방향(K2)에 대하여 서로 동일한 높이와 폭을 가지고 있으며, 상기 제1 및 제2 레저버(142a, 142b)를 연결하는 확산채널(143)은 상기 제1 및 제2 레저버(142a, 142b)와 전후 방향(K2)으로 동일한 폭을 가지지만, 상하 방향(K1)의 높이에 대해서는, 제1 및 제2 레저버(142a, 142b) 보다 좁은 높이를 갖는다.Meanwhile, the first and second reservoirs 142a and 142b have the same height and width with respect to the vertical direction K1 and the front and rear directions K2, and the first and second reservoirs ( The diffusion channels 143 connecting the 142a and 142b have the same width in the front and rear directions K2 with the first and second reservoirs 142a and 142b, but the first and second reservoirs 142a and 142b have the same width. It has a narrower height than the first and second reservoirs 142a and 142b.

즉, 상기 확산채널(143)은 제1 및 제2 레저버(142a, 142b)에 비해 높이 방향(K1)으로 좁은 공간을 가지고 있다.That is, the diffusion channel 143 has a narrower space in the height direction K1 than the first and second reservoirs 142a and 142b.

상기한 바와 같이 구성된 반응가스 유입구(141)는, 메인 주입구(144)를 통해 제1 레저버(142a)에 공급된 반응가스가 확산채널(143)을 지나, 제2 레저버(142b)에 도달하게 되고, 상기 메인 주입구(144)로부터 상기 제1 레저버(142a)에 공급되는 반응가스의 공급압에 의해, 상기 제2 레저버(142b)에 도달한 반응가스는 다공판(145)의 배기공(146)을 통해 챔버(111)에 유입된다.In the reaction gas inlet 141 configured as described above, the reaction gas supplied to the first reservoir 142a through the main inlet 144 passes through the diffusion channel 143 and reaches the second reservoir 142b. The reaction gas reaching the second reservoir 142b by the supply pressure of the reaction gas supplied from the main inlet 144 to the first reservoir 142a is exhausted from the porous plate 145. It enters the chamber 111 through the ball 146.

이때, 상기 제1 레저버(142a)에 공급된 반응가스는, 상기 확산채널(143)을 통해 전후 방향(K2)으로의 확산이 이루어지게 되며, 상기 확산채널(143)을 통해 전후 방향(K2)으로 확산된 반응가스는 상기 제2 레저버(142b)를 거쳐 상하 방향(K1)으로 확산된 후, 상기 다공판(145)의 배기공(146)을 통과하게 된다.In this case, the reaction gas supplied to the first reservoir 142a is diffused in the front-rear direction K2 through the diffusion channel 143, and in the front-rear direction K2 through the diffusion channel 143. The reaction gas diffused into the C) diffuses in the vertical direction K1 through the second reservoir 142b and then passes through the exhaust hole 146 of the porous plate 145.

즉, 상기 제1 레저버(142a)에 공급된 반응가스는, 확산채널(143)을 지나는 동안 전후 방향(K2)으로의 확산이 이루어지고, 제2 레저버(142b)에 들어와서는 상하 방향(K1)으로의 확산이 이루어지게 된다. 이때, 상기 확산채널(143)은 제1 및 제2 레저버(142a, 142b)의 상하 방향(K1)에 있어서, 그 중앙부를 서로 연결하고 있으므로, 제2 레저버(142b)에 상하 방향으로의 확산이 상부와 하부에 대해 균일하게 일어날 수 있게 된다. That is, the reaction gas supplied to the first reservoir 142a is diffused in the front-rear direction K2 while passing through the diffusion channel 143, and enters the second reservoir 142b to move up and down. Diffusion to K1 is achieved. At this time, the diffusion channel 143 is connected to the center portion in the vertical direction K1 of the first and second reservoirs 142a and 142b, so that the diffusion channel 143 is vertically connected to the second reservoir 142b. Diffusion can occur uniformly over the top and bottom.

따라서, 상기 확산채널(143) 및 제2 레저버(142b)를 거쳐서 다공판(145)의 배기공(146)을 통해 챔버(111) 내부로 배출되는 반응가스의 압력은 다공판(145)의 중심부에 있는 배기공(146a)에서의 배기압과 다공판(145)의 가장자리에 있는 배기공(146b)에서의 배기압은 서로 차이가 없게 되어, K2 방향에 대해 균일하게 가스를 공급할 수 있게 된다.Therefore, the pressure of the reaction gas discharged into the chamber 111 through the exhaust hole 146 of the porous plate 145 through the diffusion channel 143 and the second reservoir 142b is the pressure of the porous plate 145. The exhaust pressure at the exhaust hole 146a at the center and the exhaust pressure at the exhaust hole 146b at the edge of the porous plate 145 do not differ from each other, so that the gas can be supplied uniformly in the K2 direction. .

이에 따라, 본 발명에 의한 반응가스 유입구를 갖는 화학 기상 증착장치는 챔버 내부로 반응가스를 균일하게 공급해줌에 따라, 기판 상에 증착되는 증착막의 두께를 균일하게 하여, 소자의 특성을 향상시키고, 공정수율을 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, the chemical vapor deposition apparatus having the reaction gas inlet according to the present invention uniformly supplies the reaction gas into the chamber, thereby making the thickness of the deposition film deposited on the substrate uniform, thereby improving the characteristics of the device, The process yield can be improved.

즉, 종래 화학 기상 증착장치는 메인 주입구와 연결된 레저버가 바로 챔버와 연결되어 있기 때문에, 메인 주입구로부터 상기 레저버에 공급되 반응가스가 확산될 수 있는 시간이 충분하지 않기 때문에, 다공판의 중심부와 가장자리를 통과하는 반응가스의 배기압이 서로 다르고, 이에 따라, 기판에 형성되는 증착막의 두께가 기판의 위치에 따라 다르게 나타나는 문제가 있었다.That is, in the conventional chemical vapor deposition apparatus, since the reservoir connected to the main inlet is directly connected to the chamber, since the time for allowing the reaction gas to be diffused from the main inlet to the reservoir is not sufficient, the center of the porous plate is provided. The exhaust pressures of the reaction gas passing through the edges and the edges are different, and accordingly, there is a problem in that the thickness of the deposition film formed on the substrate is different depending on the position of the substrate.

그러나, 본 발명에서는 종래의 레저버를 제1 및 제2 레저버로 분리시키고, 상기 제1 및 제2 레저버를 연결하는 확산채널을 두어, 상기 제1 레저버에 공급된 반응가스가 상기 확산채널을 지나면서, 중앙부와 가장자리 영역에 걸쳐서 고르게 확산되도록 함으로서, 다공판의 중심부와 가장자리를 통과하는 배기압을 균일하게 하여, 종래의 문제점을 해결한다.However, in the present invention, the conventional reservoir is separated into first and second reservoirs, and a diffusion channel connecting the first and second reservoirs is provided so that the reaction gas supplied to the first reservoir is diffused. By passing the channel evenly over the center and the edge region, the exhaust pressure passing through the center and the edge of the porous plate is made uniform, thereby solving the conventional problem.

이와 같이, 본 발명은, 화학 기상 증착장치에 있어서, 반응가스 유입구에 확산채널을 두어, 반응가스를 고르게 분산시킴으로써, 챔버 내부에 유입되는 반응가스의 압력을 균일하게 하여, 균일한 증착막을 형성할 수 있도록 한 것으로, 확산채널을 구비하기만 한다면, 챔버 내부의 구조 및 히터 방식 등에 상관없이, 모두 본 발명에 포함될 것이다.As described above, the present invention provides a chemical vapor deposition apparatus in which a diffusion channel is provided at a reaction gas inlet, and the reaction gas is evenly dispersed to uniform the pressure of the reaction gas flowing into the chamber to form a uniform deposition film. As long as it has a diffusion channel, all will be included in the present invention regardless of the structure of the chamber and the heater.

따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.

도 1 ~ 도 3은 종래의 화학 기상 증착장치를 나타낸 도면.1 to 3 is a view showing a conventional chemical vapor deposition apparatus.

도 4는 본 발명에 따른 화학 기상 증착장치를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 화학 기장 증착장치의 반응가스 유입구를 상세하게 나타낸 도면.5 is a view showing in detail the reaction gas inlet port of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 화학 기상 증착 장치 102: 기판100: chemical vapor deposition apparatus 102: substrate

111 : 챔버 112: 서셉터111 chamber 112 susceptor

113: 히터 141: 가스 유입구113: heater 141: gas inlet

142a: 제1 레저버 142b: 제2 레저버142a: first reservoir 142b: second reservoir

143: 채널 144: 메인 주입구143: channel 144: main inlet

145: 다공판 146: 배기공145: porous plate 146: exhaust hole

Claims (14)

챔버;chamber; 상기 챔버의 하부에 마련되어, 복수의 기판을 탑재하는 서셉터;A susceptor provided below the chamber and configured to mount a plurality of substrates; 상기 챔버의 일측에, 상기 챔버 내부에 반응가스를 주입하며,On one side of the chamber, the reaction gas is injected into the chamber, 제1 및 제2 레저버;First and second reservoirs; 상기 제1 및 제2 레저버를 연결하는 확산채널; 및A diffusion channel connecting the first and second reservoirs; And 상기 제1 레저버에 반응가스를 공급하는 메인 주입구;A main inlet for supplying a reaction gas to the first reservoir; 를 포함하는 반응가스 유입구; 및Reaction gas inlet comprising a; And 상기 챔버의 타측에, 상기 기판 상에 화학적 증착반응으로 인해 박막을 형성한 후, 남은 잔여 가스 및 부산물을 배출하는 배출구;An outlet for discharging remaining gas and by-products after forming a thin film on the other side of the chamber due to chemical vapor deposition on the substrate; 를 포함하여 구성된 화학 기상 증착장치.Chemical vapor deposition apparatus configured to include. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 레저버는 상기 챔버와 직접 연결된 것을 특징으로 하는 화학 기상 증창장치.And the second reservoir is directly connected to the chamber. 상기 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 레저버와 챔버 사이에 마련된 다공판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치.And a porous plate provided between the second reservoir and the chamber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 레저버의 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치.And the heights of the first and second reservoirs are the same. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 확산채널은, 상기 제1 및 제2 레저버의 높이보다 좁은 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치.And the diffusion channel is narrower than a height of the first and second reservoirs. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버의 중앙부를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치.The diffusion channel connects the central portions of the first reservoir and the second reservoir to each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버와 전후 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치.The diffusion channel is a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the first and second reservoirs and the same width before and after. 반응가스를 공급하는 메인 주입구와 연결된 제1 레저버;A first reservoir connected to a main inlet for supplying a reaction gas; 반응챔버와 연결된 제2 레저버; 및A second reservoir connected to the reaction chamber; And 상기 제1 및 제2 레저버를 연결하는 확산채널;A diffusion channel connecting the first and second reservoirs; 을 포함하여 구성된 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.Gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus configured to include. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제2 레저버와 상기 반응챔버 사이에 복수의 배기공이 마련된 다공판을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus further comprises a porous plate provided with a plurality of exhaust holes between the second reservoir and the reaction chamber. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 배기공은, 원형, 삼각형 또는 사각형 등의 다양한 형태로 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The exhaust hole is a gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the perforated in various forms such as circular, triangular or square. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1 및 제2 레저버의 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the height of the first and the second reservoir is the same. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 확산채널의 높이는, 상기 제1 및 제2 레저버의 높이보다 좁게 형성된 것을 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The height of the diffusion channel, the gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus, characterized in that formed narrower than the height of the first and second reservoir. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버의 중앙부를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The diffusion channel is a gas inlet of the chemical vapor deposition apparatus, characterized in that connecting the central portion of the first reservoir and the second reservoir with each other. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 확산채널은, 상기 제1 레저버와 제2 레저버와 전후 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착장치의 가스 유입구.The diffusion channel is a gas inlet port of the chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the front and rear width and the same as the first reservoir and the second reservoir.
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