KR20090088056A - 가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치 - Google Patents

가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치 Download PDF

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Abstract

가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치가 개시된다. 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 반응가스를 공급하는 유닛으로서, 반응가스를 열 분해하는 열선부와, 열선부를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부 및 열선부에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부를 포함하는 가스공급 유닛은, 화학기상증착 공정 시 발생하는 반응부산물을 즉각적으로 배출하여 피증착체의 표면에 고품질의 박막을 형성할 수 있고, 챔버 내부의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
화학기상, 반응가스, 증착, 박막

Description

가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치{Gas supplying unit and chemical vapor deposition apparatus}
본 발명은 가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치에 관한 것이다.
피증착체에 박막을 증착하는 방법으로 물리기상증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 방법, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 방법 등이 있다. 이 중 화학기상증착 방법은 반응가스를 챔버 내부로 유입시켜, 적당한 활성 및 열 에너지를 가하여 분해한 후 피증착체 상에 소정의 화학반응을 발생시켜 피증착체 의 표면에 박막을 증착하는 방법이다.
도 1은 종래 기술에 따른 화학기상증착 장치의 개략도이다. 종래 기술에 따른 화학기상증착 장치는 외부와 차단되는 감압 상태의 챔버(1)와, 챔버(1) 내부로 반응가스를 분사하는 샤워헤드(7)와, 샤워헤드(7)를 통해 분사된 반응가스에 열을 가해 반응가스를 분해하는 열선(8)과, 피증착체(4)이 안착되는 척(5) 및 챔버(1)의 일측에 챔버(1) 내부에 확산되어 있는 반응가스를 배출하기 위한 배기관(2) 등으로 이루어진다.
종래 기술에 따른 화학기상증착 장치는 반응가스가 샤워헤드를 통해 분사되고, 분사된 반응가스가 열선에 의해 열 분해되면서 분해된 반응가스의 일부가 피증착체의 표면에서 화학반응을 일으켜 박막이 형성된다.
이 경우 샤워헤드를 통해 챔버 내부로 유입되는 반응가스 모두가 열선에 의해 열 분해되지는 않으며 또한 분해된 반응가스 모두가 피증착체의 표면에 증착되지는 않는다. 따라서, 분해되지 않은 반응가스 및 분해된 반응가스의 일부가 챔버 내부에 확산되고 이러한 반응부산물로 인해 피증착체의 표면에 형성되는 박막을 오염시켜 제품에 불량을 일으키거나, 챔버 내벽에 흡착되어 자주 챔버 내부를 클리닝하여야 한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 챔버 내부에 확산되어 있는 반응부산물을 챔버 외부로 배출하기 위해 챔버의 일측에 배기관을 두었으나 반응부산물을 완전히 배출시키지 못해 여전히 제품불량과 챔버 내벽에 흡착되는 문제점이 남아 있었다.
본 발명은 화학기상증착 공정 시 발생하는 반응부산물을 즉각적으로 배출하여 피증착체의 표면에 고품질의 박막을 형성할 수 있고, 챔버 내부의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있는 가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 반응가스를 공급하는 유닛으로서, 반응가스를 열 분해하는 열선부와, 열선부를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부 및 열선부에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부를 포함하는 가스공급 유닛이 제공된다.
분사부는 반응가스를 균일하게 분사되도록 복수의 노즐이 형성되는 분사기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 피증착체에 박막을 증착하는 장치로서, 챔버와, 챔버 내부에 수용되며, 피증착체를 지지하는 지지부 및 챔버 내부에 탈부착이 가능하며, 피증착체에 대향하여 피증착체에 반응가스를 공급하는 가스공급 유닛을 포함하되, 가스공급 유닛은, 반응가스를 열 분해하는 열선부와, 열선부를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부 및 열선부에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치가 제공된다.
분사부는 반응가스를 균일하게 분사되도록 복수의 노즐이 형성되는 분사기를 포함할 수 있다.
지지부와 가스공급 유닛은 서로 상대적으로 이동할 수 있다.
지지부는 피증착체를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
가스공급 유닛은 복수 개로 배치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 가스공급 유닛은 서로 다른 반응가스를 분사할 수 있다. 또한, 복수 개의 가스공급 유닛은 인 라인(in-line)으로 배치될 수 있으며, 지지부는 인 라인으로 배치된 가스공급 유닛을 따라 이동될 수 있다.
복수 개의 가스공급 유닛 각각에 인접하여 어닐링 유닛(annealing unit)이 배치될 수 있다.
화학기상증착 공정 시 발생하는 반응부산물을 즉각적으로 배출하여 피증착체의 표면에 고품질의 박막을 형성할 수 있고, 챔버 내부의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가스공급 유닛과 피증착체를 서로 상대적으로 이동시켜 증착속도를 조절할 수 있고 균일한 박막을 얻을 수 있다.
또한, 복수의 가스공급 유닛을 인 라인(in-line)으로 배치하여 일정 두께의 박막을 빠르게 증착할 수 있으며, 동시에 다층의 박막을 형성할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체 적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 가스공급 유닛 및 화학기상증착 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스공급 유닛의 일측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스공급 유닛의 타측면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 가스공급 유닛(10), 열선부(12), 분사부(14), 흡입부(16), 가스유입구(18), 가스유출구(20), 노즐(22), 분사기(24)가 도시되어 있다.
본 실시예의 가스공급 유닛(10)은, 화학기상 증착(chemical vapor deposition) 공정 시 챔버 내로 반응가스를 공급하는 유닛으로서, 반응가스를 열 분해하는 열선부(12)와, 열선부(12)를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부(14) 및 열선부(12)에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부(16)를 구성요소로 하여, 화학기상증착 공정 시 발생하는 반응부산물을 즉각적으로 배출하여 피증착체의 표면에 고품질의 박막을 형성할 수 있고, 챔버 내부의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 가스공급 유닛(10)은, 분사부(14)를 통해 반응가스를 분사하면, 분사된 반응가스가 열선부(12)에 의해 열 분해되면서 분해된 반응가스의 일부가 피증착체의 표면에서 화학반응을 일으켜 박막을 형성하게 된다. 이때 반응가스의 반응부산물을 흡입부(16)를 통해 즉각적으로 흡입하여 챔버 내에 반응부산물이 과도하게 확산되지 않도록 하여 반응부산물에 의한 제품의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 챔버 내벽에 반응부산물이 흡착되는 것을 방지하여 챔버 내부의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상할 수 있고, 반응가스의 사용율을 극대화하여 불필요하게 소모되는 반응가스량을 줄일 수 있다.
분사부(14)를 통해 챔버 내부로 유입되는 반응가스는 모두가 열선부(12)에 의해 열 분해되지는 않으며 또한 분해된 반응가스 모두가 피증착체의 표면에 증착되지 않는다. 따라서, 분해되지 않은 반응가스 및 분해된 반응가스 중 피증착체의 표면에 증착되지 않은 반응가스가 반응부산물로서 챔버 내부에 확산되어 문제를 야기할 수 있다.
본 실시예에 따른 가스공급 유닛(10)은 반응가스의 반응부산물을 열선부(12)에 인접하여 배치된 흡입부(16)를 통해 즉각적으로 흡입하고 챔버 외부로 배출함으로써 반응부산물로 인한 문제를 해결할 수 있다.
열선부(12)는 분사부(14)를 통해 분사된 반응가스에 고온의 열을 가하여 이를 이온이나 라디칼의 상태로 분해한다. 열선부(12)는 필라멘트(filament)와 필라멘트에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함할 수 있다. 전원공급장치를 통해 필라멘트에 전원을 공급하여 필라멘트에 열을 발생시켜 이를 통해 반응가스를 열 분해하는 것이다.
반응가스는 피증착체에 증착하고자 하는 박막에 따라 여러 종류의 가스가 이용될 수 있다. 예를 들면, 피증착체에 실리콘(Si) 박막을 증착하고자 하는 경우 반응가스로 SiH4, Si2H, SiH2Cl2 등이 사용될 수 있다.
분사부(14)는 반응가스를 열선부(12)에 분사하기 위한 것으로서 분사부(14)를 통해 분사된 반응가스는 열선부(12)에서 공급되는 고온의 열에 의해 열 분해가 이루어진다. 분사부(14)는 피증착체에 대향하여 배치되며 분사부(14)를 통해 분사된 반응가스는 열선부(12)를 거쳐 열 분해되고 피증착체의 표면에서 화학반응을 일으켜 박막을 형성하게 된다.
분사부(14)는 반응가스를 피증착체의 표면에 균일하게 분사할 수 있도록 복수의 노즐(22)이 형성된 분사기(24)를 포함할 수 있다. 한편, 분사부(14)는 반응가스가 저장되는 가스저장부와, 가스저장부와 분사기(24)를 연결하는 가스유입구(18)를 포함할 수 있다.
흡입부(16)는 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 챔버 외부로 배출하기 위한 것으로, 열선부(12)에 인접하여 배치되도록 하여 반응부산물을 반응가스의 반응 후 에 즉각적으로 흡입하고 챔버 외부로 배출하도록 한다. 한편, 흡입부(16)는 반응부산물을 흡입하기 위한 진공펌프와, 진공펌프를 통해 반응부산물을 외부로 배출하는 가스유출구(20)를 포함할 수 있다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버 내부에 확산되어 있는 반응부산물을 챔버 외부로 배출하기 위해 챔버의 일측에 결합되는 배기관을 통해 챔버 내부의 반응부산물을 외부로 배출하였으나 여전히 챔버 내부에는 반응부산물이 퍼져 있어 큰 효용이 없었다. 따라서, 본 실시예에서는 반응가스의 반응 후의 반응부산물을 흡입부(16)를 통해 즉각적으로 외부로 배출함으로써 챔버 내부로 반응부산물이 과도하게 확산되는 것을 방지하여 제품 불량율을 낮추고 챔버 내벽의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 분사부(14)를 열선부(12)에 인접하여 배치되도록 하여, 열선부(12), 분사부(14) 및 흡입부(16)는 일체형으로 모듈화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 개략도이다. 도 4를 참조하면, 열선부(12), 분사부(14), 흡입부(16), 가스유입구(18), 가스유출구(20), 챔버(26), 지지부(28), 히터(30), 피증착체(32), 배기부(34)가 도시되어 있다.
본 실시예의 화학기상증착 장치는, 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 반응가스를 공급하여 피증착체(32)에 박막을 증착하는 장치로서, 챔버(26)와, 챔버(26) 내부에 수용되며, 피증착체(32)를 지지하는 지지부(28) 및 챔버(26) 내부에 탈부착이 가능하며, 피증착체(32)에 대향하여 피증착체(32)에 반응가스를 공급하는 가스공급 유닛(10)을 포함하되, 가스공급 유닛(10)은, 반응가스를 열 분해하는 열선부(12)와, 열선부(12)를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부(14) 및 열선부(12)에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부(16)를 구성요소로 한다. 본 실시예의 화학기상증착 장치는, 화학기상증착 공정 시 발생하는 반응부산물을 즉각적으로 배출하여 피증착체(32)의 표면에 고품질의 박막을 형성할 수 있고, 챔버(26) 내벽의 클리닝 사이클을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 화학기상증착 장치는, 상술한 제1 실시예에 따른 가스공급 유닛(10)을 모듈화하고, 이를 챔버(26) 내부에 탈부착할 수 있도록 하여 사용자의 필요에 따라 대면적으로 박막을 증착하거나, 다층으로 박막을 증착할 수 있다.
챔버(26)는 외부와 차단된 반응공간이 형성되어 있으며, 챔버(26) 내부에서 화학기상증착 방법에 의해 피증착체(32)의 표면에 박막이 증착된다.
지지부(28)는 피증착체(32)를 지지한다. 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 챔버(26)의 하단에 지지부(28)가 있고, 그 상단에 가스공급 유닛(10)이 설치하였으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스공급 유닛(10)이 챔버(26)의 하단에서 상단으로 반응가스를 분사하고 그 상단에 지지부(28)를 두어 피증착체(32)를 지지하는 것도 가능하다.
지지부(28)에는 피증착체(32)를 가열하는 히터(30)를 포함한다. 피증착체(32)에 증착되는 박막의 결정은 화학반응 시의 피증착체(32)의 온도와 관계가 있으며, 증착하고자 하는 박막에 따라 피증착체(32)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 유리기판에 실리콘 박막을 증착하는 경우 기판의 온도가 섭씨 600도 이상에서는 결정질, 섭씨 600도 이하에서는 비정질 구조의 실리콘 박막이 형성됨이 알려져 있다.
가스공급 유닛(10)은 피증착체(32)에 대향하여 피증착체(32)에 반응가스를 공급한다. 이 경우 가스공급 유닛(10)은 모듈화되어 있어 챔버(26) 내부에 탈부착이 가능하도록 할 수 있다.
가스공급 유닛(10)은 반응가스를 열 분해하는 열선부(12)와, 열선부(12)를 향하여 반응가스를 분사하는 분사부(14) 및 열선부(12)에 인접하여 배치되며, 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 챔버(26)의 외부로 배출하는 흡입부(16)를 구성요소로 한다. 가스공급 유닛(10)의 구성요소에 대해서는 상술한 제1 실시예에 동일하므로 그 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
한편, 지지부(28)와 가스공급 유닛(10)은 서로 상대적으로 이동이 가능하다. 여기서 상대적 이동이라 함은 지지부(28)에 대해서 가스공급 유닛(10)이 이동하거나, 가스공급 유닛(10)에 대해서 지지부(28)가 이동하는 것 이외에 지지부(28)와 가스공급 유닛(10)이 서로 독립적으로 이동하는 것을 포함하는 개념이다.
지지부(28)와 가스공급 유닛(10)이 서로 상대적 이동이 가능하도록 하는 것은 대면적의 피증착체(32)에 박막을 증착하는 경우나 균일한 박막을 증착하고자 경우에 유용하다. 이에 대해서는 도 5 내지 도 10을 통해 자세히 설명하기로 한다.
한편, 필요에 따라 챔버(26) 내부가 감압 상태가 되도록 하기 위해 챔버(26)의 일측에 배기부(34)를 둘 수 있다. 챔버(26) 내부에서 박막의 증착의 조건에 따 라 챔버(26) 내부를 상압 또는 감압상태로 할 필요가 있는 경우 배기부(34)를 통해 챔버(26) 내부를 압력을 조절할 수 있다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학기상증착 장치를 이용한 박막 증착 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 5 내지 도 10을 참조하면, 가스공급 유닛(10), 기판(32a), 박막(36)이 도시되어 있다.
본 실시예는 피증착체로서 판형의 기판(32a)을 이용하고, 기판(32a)이 대면적인 경우에 기판(32a)의 일면에 박막(36)을 형성하는 방법에 대해서 설명하고자 한다. 본 실시예의 화학기상증착 장치는 챔버(미도시) 내에 가스공급 유닛(10)은 고정되어 있고, 피증착체를 지지하는 지지부(미도시)가 가스공급 유닛(10)에 대해 상대적으로 이동되도록 구성되어 있다.
간편한 설명을 위해 도 5 내지 도 10에는 지지부에 안착된 기판(32a)과 가스공급 유닛(10)만이 도시되어 있다.
대면적 기판(32a)의 표면에 박막(36)을 증착하는 방법은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 대면적 기판(32a)의 하단부에 먼저 박막(36)을 증착하기 위해 지지부를 이용하여 기판(32a)의 하단부를 가스공급 유닛(10) 방향으로 이동시킨다. 가스공급 유닛(10)의 하부를 통과하는 기판(32a)의 표면에는 가스공급 유닛(10)에 의해 박막(36)이 증착되고, 기판(32a)의 하단부가 가스공급 유닛(10)의 하부를 통과하면서 도 7에 도시된 바와 같이 기판(32a)의 하단부에 박막(36)이 형성된다. 다음에, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(32a)의 나머지 상단부에 박막(36)을 형성하기 위해 기판(32a)이 가스공급 유닛(10)에 대해 아래 방향으로 이동한다. 다음에, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(32a)의 상단부를 가스공급 유닛(10) 방향으로 이동시킨다. 기판(32a)의 상단부가 가스공급 유닛(10)의 하부를 통과하면서 기판(32a)의 상단부에 박막(36)이 형성되고 이와 같은 과정을 반복적으로 수행하여 대면적의 기판(32a)에 박막(36)을 균일하게 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 가스공급 유닛(10)이 고정되고 지지부를 이동시켜 박막(36)을 증착하는 방법에 대해서 설명하고 있으나, 지지부를 고정하고 가스공급 유닛(10)을 지지부에 대해 상대적으로 이동시켜 대면적의 기판(32a)에 박막(36)을 증착하는 것도 가능하다. 또한, 박막(36) 증착의 효율성을 높이기 위해 지지부와 가스공급 유닛(10)을 같이 이동시켜 박막(36)을 증착하는 것도 가능하다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 개략도이다. 도 11을 참조하면, 가스공급 유닛(10), 어닐링 유닛(38), 지지부(28), 피증착체(32)가 도시되어 있다.
본 실시예의 화학기상증착 장치는 챔버(미도시) 내에 가스공급 유닛(10)이 복수 개가 배치된 경우로서 이를 통해 피증착체(32)의 표면에 박막을 빠르게 증착하거나, 동시에 서로 다른 박막층을 다층으로 증착할 수 있다.
챔버 내에 배치되는 복수 개의 가스공급 유닛(10)은 인 라인(in-line)으로 배치될 수 있으며, 복수 개의 가스공급 유닛(10) 각각에 인접하여 복수 개의 어닐링 유닛(38)(annealing unit)이 배치될 수 있다.
본 실시예의 화학기상증착 장치에는 챔버 내에 복수 개의 가스공급 유닛(10)이 인 라인으로 배치되어 있고, 복수 개의 가스공급 유닛(10) 각각과 쌍을 이루는 어닐링 유닛(38)에 배치되어 있다.
어닐링 유닛(38)은 가스공급 유닛(10)을 통해 피증착체(32)에 증착된 박막을 후처리 하는 장치로서, 박막에 레이저나 이온빔을 조사하거나, 플라즈마 표면 처리, 열처리를 행하게 된다.
인 라인으로 배치된 복수 개의 가스공급 유닛(10)을 따라 지지부(28)가 피증착체(32)를 이송시켜 일정 두께의 박막을 빠르게 증착하거나, 다층으로 서로 다른 박막층을 형성할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 가스공급 유닛(10)에서는 동일한 반응가스가 분사되거나 서로 다른 반응가스가 분사될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학기상증착 장치를 이용한 박막 증착 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 12를 참조하면, 가스공급 유닛(10), 어닐링 유닛(38), 지지부(28), 피증착체(32), 제1 박막(36a), 제2 박막(36b)이 도시되어 있다.
복수 개의 가스공급 유닛(10)과 어릴링 유닛이 인 라인으로 배치되어 있고, 그에 대향하여 피증착체(32)가 지지부(28) 상에 안착되고 지지부(28)가 피증착체(32)를 인 라인으로 배치된 가스공급 유닛(10)을 따라 이송시켜 피증착체(32)에 빠르게 박막을 증착하거나 동시에 서로 다른 박막층을 형성할 수 있다.
도 12를 참조하여 설명하면, 복수 개의 가스공급 유닛(10)이 인 라인으로 배치되어 있고 인 라인의 일측(도 12의 좌측)에서 타측(도 12의 우측)으로 지지부(28)가 피증착체(32)를 이송함에 따라 먼저 통과된 가스공급 유닛(10)에 의해 피증착체(32)에 제1 박막(36a)이 증착되고, 제1 박막(36a)은 인접한 어닐링 유닛(38) 에 의해 바로 후처리된다. 그리고, 지지부(28)가 연속적으로 이동함에 따라 다음에 배치된 가스공급 유닛(10)에 의해 제2 박막(36b)이 증착되고, 쌍을 이루는 어닐링 유닛(38)에 의해 제2 박막(36b) 후처리된다. 이와 같이 인 라인으로 배치된 가스공급 유닛(10)을 따라 지지부(28)가 피증착체(32)를 이송시킴에 따라 다층의 박막을 형성할 수 있다.
본 실시예의 화학기상증착 장치에는 3개의 가스공급 유닛(10)과, 그 들과 쌍을 이루는 3개의 어닐링 유닛(38)이 배치되어 있어 피증착체(32)가 3쌍의 가스공급 유닛(10)과 어닐링 유닛(38)을 1번 통과하는 경우 3층의 박막을 증착할 수 있다. 이 경우 복수의 가스공급 유닛(10)에 동일한 반응가스를 공급하는 경우에는 일정 두께의 박막을 빠르게 증착할 수 있고, 서로 다른 반응가스를 공급하는 경우에는 서로 다른 다층의 박막을 증착할 수 있다. 물론, 가스공급 유닛(10) 각각에서 공급되는 반응가스는 설계에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 화학기상증착 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스공급 유닛의 일측면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스공급 유닛의 타측면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 개략도.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화학기상증착 장치를 이용한 박막 증착 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학기상증착 장치의 개략도.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 화학기상증창 장치를 이용한 박막 증착 방법을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 가스공급 유닛 12 : 열선부
14 : 분사부 16 : 흡입부
18 : 가스유입구 20 : 가스유출구
22 : 노즐 24 : 분사기
26 : 챔버 28 : 지지부
30 : 히터 32 : 피증착체
34 : 배기부 36 : 박막
38 : 어닐링 유닛

Claims (10)

  1. 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 반응가스를 공급하는 유닛으로서,
    상기 반응가스를 열 분해하는 열선부와;
    상기 열선부를 향하여 상기 반응가스를 분사하는 분사부; 및
    상기 열선부에 인접하여 배치되며, 상기 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부를 포함하는 가스공급 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사부는,
    상기 반응가스를 균일하게 분사되도록 복수의 노즐이 형성되는 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급 유닛.
  3. 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정 시 피증착체에 박막을 증착하는 장치로서,
    챔버와;
    상기 챔버 내부에 수용되며, 상기 피증착체를 지지하는 지지부; 및
    상기 챔버 내부에 탈부착이 가능하며, 상기 피증착체에 대향하여 상기 피증착체에 반응가스를 공급하는 가스공급 유닛을 포함하되,
    상기 가스공급 유닛은,
    상기 반응가스를 열 분해하는 열선부와;
    상기 열선부를 향하여 상기 반응가스를 분사하는 분사부; 및
    상기 열선부에 인접하여 배치되며, 상기 반응가스의 반응부산물을 흡입하여 배출하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분사부는,
    상기 반응가스를 균일하게 분사되도록 복수의 노즐이 형성되는 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 가스공급 유닛은 서로 상대적으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 피증착체를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 가스공급 유닛은 복수 개로 배치되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 가스공급 유닛은 서로 다른 반응가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 가스공급 유닛은 인 라인(in-line)으로 배치되며, 상기 지지부는 상기 인 라인으로 배치된 가스공급 유닛을 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 가스공급 유닛 각각에 인접하여 어닐링 유닛(annealing unit)이 배치되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.
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