KR20110010569A - 화학기상증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학기상증착장치에 관한 것으로, 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 서셉터, 상기 공정 챔버의 상측에 설치되어 상기 서셉터 방향으로 제1 공정가스를 분사하는 제1 가스 공급유닛, 그리고, 상기 제1 가스 공급유닛의 하측에 회전 가능하게 설치되어 상기 서셉터 방향으로 제2 공정가스를 분사하는 제2 가스공급유닛을 포함하는 화학기상증착장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 각각의 공정 가스가 서로 다른 위치에서 상이한 구성 요소에 의해 공급되는 바, 종래에 비해 단순하게 구성하는 것이 가능하여 제조가 용이하고 불량률을 낮출 수 있다.

Description

화학기상증착장치{CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은 화학기상증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 공정가스를 이용하여 박막을 증착시키는 화학기상증착장치에 관한 것이다.
화학 기상 증착이란 공정 가스의 화학 반응을 이용하여 기판 상에 박막을 형성하는 공정을 의미한다. 따라서, 화학기상증착장치는 반응성이 좋은 적어도 하나 이상의 공정가스를 챔버에 공급하고, 이를 빛, 열, 플라즈마(plasma), 마이크로 웨이브(micro wave), X-ray, 전기장 등을 이용하여 공정가스를 활성화시켜 기판 상에 양질의 박막을 형성하도록 구성된다.
이와 같은 화학기상증착장치는 공정 챔버 내측으로 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급유닛을 구비한다. 가스 공급유닛은 공정 챔버 내측 상부에 형성되는 복수개의 분사구를 이용하여 이종의 공정 가스를 각각 공급한다. 그리고, 공정 챔버 내측에서 이종의 공정 가스 간에 반응이 일어나면서 기판 상에 증착이 이루어진다. 이때, 복수개의 공정 가스는 공정 챔버 내측으로 공급되기 이전에 반응이 일어나는 것을 방지하기 위해, 가스 공급유닛은 각각의 공정가스가 별개의 유로를 따라 진행하도록 구성된다.
그런데, 종래의 경우 하나의 가스 공급유닛에 각각의 공정가스 별로 별개의 유로를 구비하도록 구성되는 바, 구성이 복잡하여 이를 제작하는데 지나치게 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 간단한 구조로 각 공정가스가 균일하게 공급될 수 있는 화학기상증착장치를 제공하기 위함이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 서셉터, 상기 공정 챔버의 상측에 설치되어 상기 서셉터 방향으로 제1 공정가스를 분사하는 제1 가스 공급유닛, 그리고, 상기 제1 가스 공급유닛의 하측에 회전 가능하게 설치되어 상기 서셉터 방향으로 제2 공정가스를 분사하는 제2 가스공급유닛을 포함하는 화학기상증착장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제2 가스 공급유닛은 수평 방향으로 회전하면서 상기 제2 공정가스를 분사함과 동시에 제1, 제2 공정가스를 교반하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2 가스 공급유닛은 하면에 상기 제2 공정 가스를 분사하는 복수개의 분사구를 포함하며, 고속으로 회전하면서 상기 서셉터의 상면에 상기 제2 공정 가스를 균일하게 분사할 수 있다.
따라서, 상기 제2 공정가스가 상기 서셉터의 상측으로 균일하게 분사되도록, 상기 제2 가스 공급유닛의 분사구는 회전 반경의 외측 방향에 위치할 수록 넓게 형성되도록 구성할 수 있다.
또는, 상기 제2 공정가스가 상기 서셉터의 상측으로 균일하게 분사되도록, 상기 제2 가스 공급유닛은 회전 반경의 외측 방향으로 갈 수록 많은 수의 분사구를 구비하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 가스 공급유닛은 상기 공정 챔버의 상면에 설치되는 샤워헤드를 통해 상기 서셉터의 전면으로 균일하게 다량의 제1 공정 가스를 분사하고, 상기 제2 가스 공급유닛은 상기 제1 공정 가스에 비해 소량의 제2 공정 가스를 상기 분사암을 고속 회전시키면서 균일하게 분사하는 것이 가능하다.
따라서, 상기 제2 공정가스는 3족 유기금속 화합물을 포함하도록 구성할 수 있다.
여기서, 상기 샤워헤드는 상기 제2 가스 공급유닛이 회전 궤적에 대응되는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 제2 가스 공급유닛은 상기 공정 챔버의 상측에 회전 가능하게 설치되는 회전축, 상기 회전축에 의해 회전하는 복수개의 분사암, 상기 회전축 및 상기 분사암의 내측을 따라 상기 분사구로 제2 공정가스를 공급하는 유로를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 서셉터는 소정 방향으로 회전 가능하도록 구성되며, 상기 제2 가스 공급유닛은 상기 서셉터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하도록 구동 되는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은 공정 챔버, 상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 서셉터, 상기 공정 챔버의 상측에 설치되어 상기 서셉터 방향으로 다량의 제1 공정가스를 분사하는 샤워헤드 그리고, 상기 샤워헤드의 하측에 수평 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제1 공정가스에 비해 소량의 제2 공정가스를 고속으로 회전하면서 분사함과 동시에 상기 제1, 제2 공정가스를 교반하는 가스 노즐 어셈블리을 포함하는 유기금속 화학기상증착장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 공정가스는 3족 유기금속 화합물을 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의할 경우, 각각의 공정 가스가 서로 다른 위치에서 상이한 구성 요소에 의해 공급되는 바, 종래에 비해 단순하게 구성하는 것이 가능하여 제조가 용이하고 불량률을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학기상증착장치의 단면을 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1의 제1, 제2 가스 공급유닛의 분리 사시도이고,
도 3은 도 1의 제2 가스공급유닛의 하면을 도시한 평면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 제2 가스공급유닛의 하면을 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1, 제2 가스 공급유닛의 분리사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 화학기상증착장치에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
본 실시예에서는 유기금속 화합물을 포함한 공정가스를 이용하는 화학기상증착장치(Metal Organic Chemical Vapor Deposition apparatus, 이하 MOCVD)를 예를 들어 설명하도록 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 이외에도 복수개의 공정가스를 화학 반응시켜 증착을 수행하는 각종 화학기상증착장치에 적용될 수 있음을 앞서 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학기상증착장치의 단면을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학기상증착장치는 공정 챔버(10), 웨이퍼가 안착되는 공간을 형성하는 서셉터(20), 그리고 상기 서셉터 상면으로 제1, 제2 공정가스를 공급하는 제1, 제2 가스 공급유닛(100, 200)을 포함하여 구성될 수 있다.
공정 챔버(10)는 화학기상증착장치의 몸체를 형성하며, 내측에 웨이퍼의 증착 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 이때, 공정 챔버(10)는 증착효율을 높일 수 있도록 능동적으로 제어되는 가스 유로를 제외하고는, 외부와 기밀 상태를 유지할 수 있도록 형성될 수 있다. 그리고, 공정 내용에 따른 내부 공간의 분위기를 효과적으로 제어할 수 있도록, 공정 챔버(10)의 벽체는 단열성이 우수한 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 서셉터(20)는 공정 챔버(10)의 내부공간에 설치된다. 그리고, 서셉터 상면에는 웨이퍼가 안착되기 위한 복수개의 안착부(미도시)가 형성된다. 여기서, 안착부는 웨이퍼의 크기에 대응되는 형상으로 단차 형성된 홈으로 구성되어, 웨이퍼가 수용되는 공간을 형성한다.
그리고, 서셉터(20)는 서셉터 지지부(40)에 의해 지지되도록 설치되며, 상기 서셉터 지지부(40)는 공정 챔버 하측의 구동축(60)과 연결될 수 있다. 따라서, 이때, 서셉터(20)는 증착 공정의 내용에 따라 구동축(60)의 구동에 승강 또는 회전할 수 있다.
나아가, 서셉터(20)의 하측에는 서셉터(20)를 가열하기 위한 히터(50)를 구비할 수 있다. 히터(20)에 의해 서셉터 상면에 안착되는 웨이퍼 및 서셉터 상측의 내부 공간이 고온으로 가열되어, 공정 가스들이 웨이퍼 상에 용이하게 증착될 수 있는 환경이 조성된다. 본 실시예에서는, 공정 가스의 종류에 따라 1000℃ 이상까지 서셉터(20)를 가열할 수 있는 히터(50)를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 제1, 제2 가스 공급유닛(100, 200)은 공정 챔버(10) 내측에 설치되어 외부의 가스 라인을 통하여 제1, 제2 공정가스를 각각 서셉터(20) 방향으로 공급한다. 본 실시예와 같이 유기금속 화합물을 이용한 공정 가스를 이용하는 MOCVD는, 일반적으로 암모니아(NH3) 등의 5족 원소를 이용한 하이드라이드 가스와 갈륨(Ga), 인듐(In)의 3족 원소를 이용한 유기금속 화합물 가스가 이용된다.
본 실시예에서는, 암모니아(NH3) 및 트리메틸갈륨(TMGa)을 제1, 제2 공정가스로 이용할 수 있다. 따라서, 암모니아(NH3) 및 트리메틸갈륨(TMGa)가 고온의 환경을 갖는 공정 챔버 내부로 공급되면, 각각의 기재가 분해가 이루어진다. 그리고, III족의 금속 원자(N)와 V족의 기체 원자(Ga)가 웨이퍼 표면에 활성화 되어 있는 원자와 결합하여 질화갈륨(GaN) 결정으로 성장한다.
다만, 전술한 공정가스의 종류는 일 예에 불과하며, 공정 내용에 따라 다른 종류의 공정 가스를 이용할 수 있으며, 공정 단계에 따라 서로 다른 공정 가스가 공급되도록 가스 라인을 설계하는 것도 가능하다.
본 실시예의 제1 가스 공급유닛(100)은 공정 챔버(10)의 상측에 형성되는 샤워헤드(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 샤워헤드(130)의 상측에는 외부 가스라인으로부터 유입되는 제1 공정가스가 수용되는 공간을 형성한다. 그리고, 샤워헤드(130)에 구비되는 복수개의 분사구(131)를 통해 제1 공정가스가 상기 서셉터(20) 방향으로 분사될 수 있다.
그리고, 제2 가스 공급유닛(200)은 상기 제1 가스 공급유닛(100)의 하측에 설치되는 가스 분사 노즐 어셈블리로 구성될 수 있다. 이때, 가스 분사 노즐 어셈블리는 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 적어도 하나의 노즐 구조로 구성되어, 제1 가스공급유닛(100)과 서셉터(20) 사이에서 회전하면서 서셉터(20) 방향으로 제2 공정가스를 분사한다.
즉, 제1 가스 공급유닛(100)은 공정 챔버(10)의 상측에서 제1 공정가스를 공급하고, 제2 가스 공급유닛(200)은 제1 가스 공급유닛에 비해 낮은 위치에서 제 1 공정가스와 반응하는 제2 공정가스를 공급한다. 이때, 제2 가스 공급유닛(200)은 수평 방향으로 회전하면서 제2 공정가스를 균일하게 공급함과 동시에, 공기를 유동시켜 제1 공정가스와 제2 공정가스를 교반하는 것이 가능하다.
앞서 살펴본 바와 같이, 종래의 가스 공급유닛은 동일한 평면상에 구비되는 분사구를 통해 제1, 제2 공정가스를 각각 공급하며, 각 제1, 제2 공정가스가 분사되는 분사구가 균일하게 분포하도록 구성하였는 바, 미세 튜브 구조를 복수회에 걸쳐 브레이징 시키는 등 그 제조 공정이 까다로울 수 밖에 없었다. 이에 비해, 본 실시예에서는 서로 다른 위치에서 회전 분사 방식으로 공정가스를 균일하게 공급하는 바 구성을 훨씬 단순화시킬 수 있다. 각 가스 공급유닛의 구성에 대해서는 아래에서 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
한편, 서셉터(20)의 외측에는 공정가스가 배출되는 배기구(70)가 형성될 수 있다. 여기서, 배기구(70)에는 공정 챔버 내측의 공정가스가 배출되는 것을 유도하기 위한 배기 펌프(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서, 제1, 제2 가스 공급유닛(100, 200)에 의해 공급되는 제1, 제2 공정가스는 서셉터(20)의 상측에서 반응하여 웨이퍼 상에 증착이 되고, 잔여 가스는 상기 배기구(70)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
도 2는 도 1의 제1, 제2 가스 공급유닛의 분리 사시도이다. 이하에서는, 도1 및 도 2를 참조하여 각 가스 공급 유닛에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
제1 가스 공급유닛(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 가스라인으로부터 제1 공정가스가 유입되는 유입구(110), 제1 가스 공급유닛(100) 내측에 형성되어 유입구(100)로부터 유입되는 제1 공정가스가 수용되는 가스 챔버(120), 그리고 제1 가스 공급유닛(100) 저면을 구성하며 가스 챔버(120)에 수용된 제1 공정가스가 분사되는 복수개의 분사구(131)가 구비된 샤워헤드(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 서셉터(20)의 모든 위치로 균일하게 제1 공정가스를 공급할 수 있도록 상기 샤워헤드(130)의 면적은 서셉터(20)의 크기에 대응되도록 형성될 수 있다. 그리고, 샤워헤드에 형성되는 분사구(131)는 모든 위치에서 균일한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 외부의 가스라인으로부터 다량의 제1 공정가스가 가스 챔버로 유입되면, 가스 챔버(120)와 연통하는 모든 분사구(131)를 통하여 제1 공정가스를 공급한다. 따라서, 제1 가스 공급유닛(100)은 서셉터(20)의 전면으로 제1 공정가스를 분사할 수 있다.
한편, 샤워헤드(130)는 제1 공정가스가 분사되는 분사구(131)의 외측으로, 원주 방향을 따라 별도의 분사구(132)가 형성되며, 이를 통해 질소(N2) 등의 비활성 가스를 분사할 수 있다. 비활성 가스는 증착 반응에 관여하지 하지 않으며, 공정 가스가 공정 챔버(10) 내벽에 증착되는 것을 방지함과 동시에 공정 가스의 진행 방향을 서셉터 방향으로 유도하는 가이드 역할을 수행할 수 있다. 이때, 비활성 가스를 공급하는 분사구(132)는 제1 공정 가스(G1)가 공급되는 유로와 별도의 유로를 통해 외부로부터 비활성 가스가 공급되도록 구성된다.
한편, 제2 가스 공급유닛(200)은 복수개의 분사암(230)을 포함하는 가스 노즐 어셈블리로 구성될 수 있다. 각각의 분사암(230)은 공정 챔버(10) 상측에 설치되는 회전축(220)에 연결되며, 회전축(220)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 회전축(220)은 제1 가스 공급유닛(100)의 중심을 관통하도록 설치되며, 제1 가스 공급유닛(100)의 상측에 구비되는 구동부(120)와 연결되어 구동할 수 있다. 다만, 이러한 회전축(220) 및 구동부(120)의 설치 위치는 일 예로서, 이 이외에도 다양하게 설치위치를 변경할 수 있다.
각각의 분사암(230)의 하측에는 서셉터(20) 방향으로 제2 공정가스를 분사하는 복수개의 분사구(231)가 형성될 수 있다. 각각의 분사구(231)는 분사암(230)의 하면상에 구비되며, 설계시 분사암(230)의 길이에 따라 분사암(230) 단부 외측면에 구비되는 것도 가능하다. 그리고, 회전축(220) 및 각 분사암(230)의 내측에는 외부 가스라인으로부터 제2 공정가스를 각각의 분사구(231)까지 공급할 수 있는 가스 유로(미도시)가 형성될 수 있다. 따라서, 제2 가스 공급유닛(200)은 회전축에 의해 분사암이 회전하면서, 가스 유로를 통하여 공급되는 제2 공정가스를 분사암(230)의 분사구(231)를 통해 분사할 수 있다.
이처럼, 제2 가스 공급유닛(200)은 분사암(230)이 고속으로 회전하면서 서셉터(20)의 상면으로 균일하게 제2 공정가스를 공급할 수 있다. 나아가, 분사암(230)의 회전에 의하여 분사암(230)과 인접한 위치에서는 회전 방향으로 공정가스의 유동이 발생하게 되고, 이 과정에서 제1, 제2 공정가스가 균일하게 교반될 수 있다. 따라서, 제2 가스 공급유닛에 의해 제1 공정가스와 제2 공정가스를 보다 균일하게 교반한 상태로 서셉터(20) 방향으로 공급하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 종래의 경우에는 제1, 제2 공정가스 모두가 샤워헤드에 형성된 각각의 분사구에 의해 공급되었다. 이때, 균일한 가스 공급을 위해 제1 공정가스를 공급하는 분사구 및 제2 공정가스를 공급하는 분사구는 매우 인접한 간격으로 설치되었기 때문에, 하나의 공정가스가 다른 공정가스의 분사압에 의해 방해받지 않고 서셉터 상측으로 공급되기 위해서는 제1, 제2 공정가스를 동일한 유량으로 공급할 필요가 있었다. 이를 위해, 상대적으로 가격이 비싼 3족의 유기금속 화합물을 포함하는 가스의 유량을 늘릴 수 있도록 화학 반응에 참여하지 않는 캐리어 가스의 양을 늘려 공정가스를 제공하였다.
다만, 본 실시예에 의할 경우, 제1, 제2 공정가스가 서로 상이한 위치에서 서로 다른 방식으로 공급되는 바, 종래와 같이 유량을 불필요하게 증가하지 않을 수 있다. 특히, 분사암(230)의 분사구(231)를 통하여 분사되는 제2 공정가스의 경우 샤워헤드(130)로부터 공급되는 제1 공정가스에 비해 상대적으로 적은 양을 사용하여 공정을 수행하는 것이 가능하다.
따라서, 본 실시예에서는 제1 가스 공급유닛(100)과 제2 가스 공급유닛(200)으로 제1, 제2 공정가스를 공급하는 가스공급시스템(미도시)으로부터, 상기 제1 가스 공급유닛(100) 및 제2 가스 공급유닛(200)으로 공급하는 공정가스의 유량을 제어하여, 상기 제1 가스공급유닛(100)에서 분사하는 제1 공정가스의 양에 비해, 제2 가스공급유닛(200)에서는 상대적으로 소량의 제2 공정가스를 공급하도록 구성할 수 있다. 이때, 적은 면적의 범위에서 적은 양의 가스를 제공하더라도, 분사암(230)의 고속 회전에 의해 서셉터(20)의 상측에 균일하게 분사되면서 교반되는 것이 가능한 바, 반응에 필요한 만큼의 공정가스와 이를 운송하는데 필요한 최소한의 캐리어 가스만을 이용하여 공정을 수행할 수 있는 것이다.
여기서, 제1 공정가스는 5족 유기금속 화합물을 포함하는 공정가스로 구성하여 제1 가스 공급유닛(100)에 의해 분사되고, 제2 공정가스는 3족 유기금속 화합물을 포함하는 공정가스로 구성하여 제2 가스 공급유닛(200)에 의해 분사될 수 있다. 이 때, 상대적으로 가격이 높은 제2 공정가스를 제1 공정 가스에 비해 소량 분사하여 공정을 진행할 수 있는 바, 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
이때, 분사암(230)이 회전시 그리는 궤적은 샤워헤드에서 제1 공정가스가 분사되는 분사구의 위치와 대응될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 샤워헤드(130)에서 분사되어 낙하하는 제1 공정가스가, 제2 가스 공급유닛(200)에 의해 분사되는 제2 공정가스와 균일하게 교반되어 서셉터(20)로 공급될 수 있다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(130)를 원형으로 구비하며, 상기 분사암(230)의 길이는 샤워헤드(130)의 반경에 해당하도록 구성하였다. 다만, 이는 일 실시예로서, 이 이외에도 공정가스의 유동을 고려하여 분사암(130)의 길이를 다양하게 변경하여 설계할 수 있다.
도 3은 도 1의 제2 가스공급유닛의 하면을 도시한 평면도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제2 가스 공급유닛(200)은 분사암(230)이 회전하면서 제2 공정가스를 공급한다. 이때, 분사암(230)은 회전 반경의 외측에 위치할 수록 동일 시간에 더 넓은 궤적을 그리게 된다. 따라서, 서셉터(20)의 모든 위치로 제2 공정가스를 균일하게 공급할 수 있도록, 분사암(230)의 외측에서는 더 많은 유량의 제2 공정가스를 공급하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 분사암(230)은 회전 반경의 외측 방향으로 갈수록 많은 개수의 분사구(231)를 구비하도록 형성할 수 있다. 즉, 외측 방향으로 갈 수록 각 분사구(231) 사이의 간격을 좁게 형성하여, 많은 양의 공정가스를 분사하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 제2 가스공급유닛의 하면을 도시한 평면도이다. 다만, 이전 실시예와 대응되는 구성에 대해서는 중복을 피하기 위해 설명을 생략하도록 한다.
이전 실시예에서는 회전 반경에 따라 분사구(231)가 형성되는 간격을 조절하여 위치에 따른 공정 가스의 공급량을 조절하였다. 다만, 이 이외에도 도 4에 도시된 바와 같이, 분사구(231)의 크기를 조절하여 위치에 따른 공정가스의 공급량을 조절하는 것도 가능하다. 즉, 분사암(230)이 회전 반경의 외측 방향으로 갈 수록 더 분사구(231)의 크기를 크게 형성하여 회전시 내측에 비하여 더 많은 양의 공정가스를 분사할 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1, 제2 가스 공급유닛의 분리사시도이다. 다만, 이전 실시예와 대응되는 구성에 대해서는 중복을 피하기 위해 설명을 생략하도록 한다.
이전 실시예에서는 제2 가스 공급유닛의 분사구가 분사암의 저면에 형성되도록 구성하였다. 이에 비해 도 5에서는 분사구(231)가 분사암(230)의 측면에 형성된 구성을 개시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 분사구(231)는 분사암(230)의 측면을 따라 복수개로 구성될 수 있다. 이때, 분사구(231)는 제2 공정가스가 원활하게 분사될 수 있도록, 분사암(230)의 회전 방향을 기준으로 후측면에 형성되는 것이 바람직하다. 나아가, 분사구(231)는 분사암(230)의 회전 반경의 외측면에 형성되는 것도 가능하다. 이 경우 또한 전술한 실시예와 마찬가지로 분사암(230)이 회전하면서 서섭터(20) 방향으로 제2 공정가스를 균일하게 공급할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 제2 가스 공급유닛의 분사구가 설치되는 위치에 한정되는 것은 아니며, 분사암의 크기 및 형상 등을 고려하여 다양한 위치에 변경 설치될 수 있음을 밝혀둔다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 제1, 제2 가스 공급유닛(100, 200)이 별도로 구비되어 제조 공정이 용이하고 점검 및 교체가 용이하다. 나아가, 제2 가스 공급유닛의 회전에 의해 제1, 제2 공정가스의 교반이 가능한 바, 균일한 공정 환경을 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 서셉터;
    상기 서셉터의 상측에 설치되어 상기 서셉터 방향으로 제1 공정가스를 분사하는 제1 가스 공급유닛; 그리고,
    상기 제1 가스 공급 유닛의 하측에 회전 가능하게 설치되어 제2 공정가스를 분사하는 제2 가스공급유닛을 포함하는 화학기상증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가스 공급유닛은 복수개의 분사구를 포함하며, 고속으로 회전하면서 상기 제2 공정가스를 분사함과 동시에 제1, 제2 공정가스를 교반하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 분사구는 상기 제2 가스 공급유닛의 하면 또는 일측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 가스 공급유닛의 상기 복수개의 분사구는 회전 반경의 외측 방향에 위치할수록 보다 좁은 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 가스 공급유닛의 상기 복수개의 분사구는 회전 반경의 외측 방향에 위치할수록 더 많은 양의 공정가스를 분사할 수 있도록 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급유닛은 상기 공정 챔버 내측에 고정 설치되는 샤워헤드로 구성되어 상기 서셉터 상면으로 제1 공정가스를 분사하고,
    상기 제1 가스 공급유닛은 상기 제2 가스 공급유닛에 의해 분사되는 제1 공정가스의 양보다 많은 양의 제1 공정가스를 분사하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 샤워헤드는 상기 제2 가스 공급유닛의 회전 궤적에 대응되는 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2 가스 공급유닛은 상기 공정 챔버의 상측에 회전 가능하게 설치되는 회전축, 상기 회전축에 의해 회전하는 복수개의 분사암, 상기 회전축 및 상기 분사암의 내측을 따라 상기 분사구로 제2 공정가스를 공급하는 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 서셉터는 소정 방향으로 회전 가능하도록 구성되며, 상기 제2 가스 공급유닛은 상기 서셉터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
  10. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 내측에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 공간을 형성하는 서셉터;
    상기 공정 챔버의 상측에 설치되어 상기 제1 공정가스를 분사하는 샤워헤드; 그리고,
    상기 샤워헤드의 하측에 설치되며, 고속으로 회전 하면서 제2 공정가스를 분사함과 동시에 상기 제1, 제2 공정가스를 교반하는 가스 노즐 어셈블리를 포함하는 화학기상증착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 공정가스는 5족 유기금속 화합물을 포함하고, 상기 제2 공정가스는 3족 유기금속 화합물을 포함하며,
    상기 샤워헤드는 상기 가스 노즐 어셈블리가 분사하는 상기 제2 공정가스에 비해 많은 양의 상기 제1 공정가스를 분사하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
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