KR20130068475A - 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치에 관한 것으로, 증착로의 바닥면에 고정되는 회전지지부와, 상기 회전지지부에 일단이 회전 가능하게 지지되는 원주형의 바디와, 상기 바디의 타단에 위치하여 흑연 서셉터의 배면에 마련된 회전 지지홈에 결합되어, 상기 바디에 상기 흑연 서셉터를 고정하는 고정팁을 포함한다. 본 발명은 흑연 소재 서셉터의 배면 중앙에 마련된 회전 지지홈에 삽입 결합되며, 그 흑연 소재 서셉터가 결합된 상태로 회전이 가능하도록 함으로써, SiC 를 흑연 소재 서셉터의 상부에 증착할 때 두께 균일성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치{Supporting device for manufacturing silicon carbide suceptor}

본 발명은 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그라파이트 서셉터의 표면에 실리콘 카바이드를 증착하는 증착로에서 서셉터를 안전하게 지지하기 위한 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디 제조를 위하여 다수의 기판을 박막증착장치 내에서 지지하는 서셉터는 흑연소재로 제조되었다, 그러나 흑연소재는 MOCVD 장비 내에서 이물이 방출되는 문제점이 있었으며, 이를 보완하기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있다.

이러한 방법 중 하나로서 흑연 소재의 서셉터의 전체에 SiC 등의 세라믹 소재를 코팅하는 방법이 제안되었다.

이러한 방법으로서 대표적인 선행기술의 예로는 본 발명의 출원인이 출원 등록한 등록특허 10-0966832호(2010년 6월 22일 등록)와 같이 흑연소재의 베이스판 상에 PCS코팅을 수행한 후 이를 열처리하여 SiC로 전환하는 방법이 제안되어 있다.

즉, 종래 엘이디 제조용 서셉터는 흑연을 모재로 하고, 그 흑연 모재의 전면을 SiC 등의 세라믹으로 코팅하여, 열적 안정성과 화학적 안정성을 향상시킨 특징이 있다.

이와 같은 방법 외에 흑연소재의 서셉터에 화학 기상 증착(CVD)법을 이용하여 SiC를 코팅하는 방법이 제안되었다.

CVD법으로 흑연 소재의 서셉터 상에 SiC를 전면에 코팅하기 위해서는 그 흑연 소재 서셉터를 지지하는 지지수단을 사용해야 하나, 그 서셉터를 지지하는 수단의 부분에는 SiC가 증착되지 않기 때문에 공정마다 지지하는 위치를 변경해야 하며, 그 지지수단에 의해 지지 되지 않은 부분과 지지수단에 접촉되어 지지 되는 부분에 증착되는 SiC의 두께에 차이가 발생할 수 있어 CVD법으로 증착되는 SiC층의 두께 균일성을 확보하기가 대단히 어려운 문제점이 있었다.

또한 서셉터는 배면 중앙에 회전 지지홈을 가지는 구성이며, 서셉터의 회전 지지홈에는 회전축이 삽입된 상태로 제조공정이 진행되기 때문에 그 회전 지지홈의 내측에는 실질적으로 SiC가 증착될 필요가 없으나, 전체적인 SiC의 증착에 의해 회전 지지홈의 내에도 SiC가 증착된다.

이때 회전 지지홈과 서셉터의 바닥면의 단차 및 회전축과의 마찰로 인하여 그 회전 지지홈의 주변에 증착된 SiC에 크랙이 발생하거나 일부 박리가 발생하게 된다. 이처럼 일부 박리나 크랙의 발생에 의해 SiC층의 내측에 위치하는 흑연 소재 그라파이트가 노출되어 역시 이물이 발생할 수 있다는 문제점이 있으며, 서셉터의 수명을 단축시키는 원인이 된다.

아울러 종래에는 SiC가 증착되는 부분에 지지대를 설치하기 때문에 그 지지대의 접촉부분에서 SiC의 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 서셉터의 회전 지지홈에는 선택적으로 SiC가 코팅되지 않도록 함과 아울러 SiC 증착시 균일한 두께로 증착될 수 있도록 하는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치를 제공함에 있다.

또한 SiC 코팅위치가 지지대에 의해 지지되지 않음으로써, SiC의 크랙발생을 방지할 수 있는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치는, 증착로의 바닥면에 고정되는 회전지지부와, 상기 회전지지부에 일단이 회전 가능하게 지지되는 원주형의 바디와, 상기 바디의 타단에 위치하여 흑연 서셉터의 배면에 마련된 회전 지지홈에 결합되어, 상기 바디에 상기 흑연 서셉터를 고정하는 고정팁을 포함한다.

본 발명은, 흑연 소재 서셉터의 배면 중앙에 마련된 회전 지지홈에 삽입 결합되며, 그 흑연 소재 서셉터가 결합된 상태로 회전이 가능하도록 함으로써, SiC 를 흑연 소재 서셉터의 상부에 증착할 때 두께 균일성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 흑연 소재 서셉터의 회전 지지홈에는 SiC가 증착되는 것을 방지하여, 회전 지지홈의 주변에서 SiC의 박리에 따른 서셉터의 수명 단축을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 지지대가 흑연 소재 서셉터의 SiC 증착부분에 위치하지 않기 때문에 SiC의 크랙 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 흑연 소재 서셉터와 지지부의 결합관계를 보인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의해 지지되어 제조된 서셉터의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 고정팁과 회전지지홈의 결합관계를 보인 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치는, 흑연 서셉터(10)의 배면측 회전 지지홈(11)에 삽입되어 그 흑연 서셉터(10)를 고정하는 고정팁(21)과, 상기 고정팁(21)이 일단에 마련되는 원주형의 바디(20)와, 증착로의 바닥면에 지지되어 상기 바디(20)의 타측 중앙을 회전 가능하게 고정하되, 상기 바디(20)가 지면과 평행한 방향이 되도록 고정하여, 작업자가 상기 흑연 서셉터(10)가 고정팁(21)에 고정된 상태로 바디(20)를 회전시켜 상기 흑연 서셉터(10)를 회전시킬 수 있도록 하는 회전지지부(30)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 원주형의 바디(20)의 일단에는 그 바디(20)의 직경보다 작은 직경의 고정팁(21)이 마련되어 있으며, 타측은 바디(20)의 직경과 동일한 평탄한 원형의 면이 마련되어 있다.

상기 원주형 바디(20)의 타측 중앙에는 삽입홈이 마련되어 있으며, 그 삽입홈에는 회전지지부(30)가 삽입되어 그 원주형 바디(20)를 회전가능하게 지지한다.

상기 회전지지부(30)는 증착로의 바닥면에 지지되어 수직방향으로 소정의 높이 연장되며, 끝단은 일방향으로 90도 절곡된 것으로 할 수 있다.

그 절곡된 끝단은 상기 바디(20)의 삽입홈에 삽입되어, 그 바디(20)를 회전지지부(30)의 절곡된 끝단을 중심으로 회전시킬 수 있다.

이와 같은 지지에 의하여 상기 원주형 바디(20) 및 그 바디(20)의 일단에 마련된 고정팁(21)은 상기 증착로의 바닥과는 수평한 상태가 된다.

상기 고정팁(21)에 흑연 서셉터(10)의 배면 중앙에 마련된 회전 지지홈(11)이 결합되면, 상기 흑연 서셉터(10)는 증착로의 바닥면으로부터 수직된 방향으로 위치하게 된다.

상기 고정팁(21)과 회전 지지홈(11)에는 상호 치합되는 나사산이 형성되어 있으며, 그 고정팁(21)에 회전 지지홈(11)을 가지는 흑연 서셉터(10)를 회전시켜 결합고정할 수 있게 된다.

이와 같은 지지상태에서 CVD법으로 SiC를 증착한다.

증착로에서 증착되는 SiC는 비교적 균일한 두께로 증착이 이루어지나 측면에 비해서는 상부에 더 두꺼운 두께로 증착되는 것이 일반적이다. 따라서 균일한 두께의 증착을 위해서는 증착공정을 복수회로 나누어 진행하며, 각 증착공정마다 상기 회전지지부(30)에 회전 가능하게 고정된 바디(20)를 회전시켜, 상기 흑연 서셉터(10)를 소정 각도씩 회전시킴으로써 보다 균일한 두께분포를 가지는 SiC를 증착함이 가능하게 된다.

상기 흑연 서셉터(10)의 회전 지지홈(11)의 내측에는 바디(20)의 고정팁(21)이 결합된 상태이기 때문에 그 회전 지지홈(11)의 내측에는 SiC가 증착되지 않게 된다.

이는 앞서 설명한 바와 같이 회전 지지홈(11)의 내측에 SiC가 증착되어 박리나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 회전 지지홈(11)에 SiC가 증착되지 않은 경우에도 그 서셉터를 사용할 때 회전 지지홈(11)에는 서셉터를 회전시키기 위한 회전축이 삽입되므로 흑연 소재가 노출되지 않아 이물의 발생 염려가 없다.

도 3은 본 발명에 의해 지지되어 제조된 서셉터의 단면 구성도이다.

도 3을 참조하면 본 발명에 의해 지지되어 제조된 세섭터는 중앙에 회전 지지홈(11)이 마련된 흑연 서셉터(10)와, 상기 회전 지지홈(11)을 제외한 흑연 서셉터(10)의 전면에 증착된 SiC층(12)을 포함하여 구성된다.

이처럼 본 발명은 흑연 서셉터(10)의 외측을 지지하지 않고, SiC의 증착이 불필요한 회전 지지홈(11)을 지지하기 때문에 SiC층(12)의 두께 균일성을 보다 향상시킬 수 있게 되며, 그 회전 지지홈(11) 부분에서 SiC층(12)의 크랙이나 박리 현상의 발생을 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치의 단면 구성도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치는, 한 쌍의 상기 바디(20)의 평탄한 일면이 상호 마주하도록 배치되도록 하여 고정팁(21)이 서로 반대방향을 향하도록 배치하고, 상기 바디(20)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부(30)의 상부측 절곡부를 상기 한 쌍의 바디(20)의 상호 마주하는 면의 중앙에 삽입되도록 배치한 구성이다.

이와 같은 구조는 동시에 두 개의 흑연 서셉터(10)를 한 쌍의 고정팁(21) 각각에 고정한 상태로 CVD법으로 SiC를 증착함으로써, 생산성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 증착로의 바닥면에 고정되는 회전지지부(30)의 끝단이 상기 한 쌍의 바디(20)의 고정팁(21)의 반대편의 중앙에 삽입되도록 하여, 상기 회전지지부(30)에 의해 두 개의 바디(20)가 회전 가능한 상태로 고정되도록 할 수 있으며, 각 바디(20)의 고정팁(21)에 흑연 서셉터(10)를 고정시켜 공정을 진행함으로써 동시에 두 개의 실리콘 카바이드 서셉터를 제조할 수 있게 된다.

이때에도 상기 두 실리콘 카바이드 서셉터의 회전 지지홈(11)에는 SiC가 증착되지 않게 되며, 한 쌍의 흑연 서셉터(10)를 각각 개별적으로 회전시키면서 SiC를 증착하여 균일한 두께의 SiC를 증착할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10:흑연 서셉터 11:회전 지지홈
12:SiC층 20:바디
21:고정팁 30:회전지지부

Claims (4)

1. 증착로의 바닥면에 고정되는 회전지지부;
   상기 회전지지부에 일단이 회전 가능하게 지지되는 원주형의 바디; 및
   상기 바디의 타단에 위치하여 흑연 서셉터의 배면에 마련된 회전 지지홈에 결합되어, 상기 바디에 상기 흑연 서셉터를 고정하는 고정팁을 포함하는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 바디는 상기 증착로의 바닥면에 평행하게 위치하는 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정팁과 상기 회전 지지홈은 상호 치합되는 나사산이 마련된 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치.
   
4. 제1항 내지 제3항에 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전지지부는,
   상기 바디를 각각의 일단이 마주하도록 한 쌍의 상기 바디를 회전 가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 실리콘 카바이드 서셉터 제조용 지지장치.

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