KR20130072065A - Apparatus and method for deposition - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A deposition apparatus and a deposition method are provided to uniformly spray reaction gas on a wafer in a susceptor by installing a reaction gas path conversion part in the susceptor. CONSTITUTION: A chamber (100) accommodates a susceptor (200), a reaction gas line (300), and a wafer holder (400). The susceptor accommodates a substrate (W) arranged in the chamber. The susceptor includes a first reaction gas path conversion part (250) for changing the path of reaction gas and a second reaction gas path conversion part (260). The reaction gas path conversion part includes a first inclined surface (251) and a second inclined surface (252). The susceptor includes an upper plate (210), a lower plate (220), and a side plate.

Description

증착 장치 및 증착 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITION}Evaporation apparatus and deposition method {APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITION}

실시예는 탄화규소 증착 장치 및 탄화규소 증착 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a silicon carbide deposition apparatus and a silicon carbide deposition method.

일반적으로 기판 또는 웨이퍼(wafer)상에 다양한 박막을 형성하는 기술 중에 화학 기상 증착 방법(Chemical Vapor Deposition; CVD)이 많이 사용되고 있다. 화학 기상 증착 방법은 화학 반응을 수반하는 증착 기술로, 소스 물질의 화학 반응을 이용하여 웨이퍼 표면상에 반도체 박막이나 절연막 등을 형성한다. In general, chemical vapor deposition (CVD) is widely used as a technique for forming various thin films on a substrate or a wafer. The chemical vapor deposition method is a deposition technique involving a chemical reaction, which uses a chemical reaction of a source material to form a semiconductor thin film, an insulating film, and the like on the wafer surface.

이러한 화학 기상 증착 방법 및 증착 장치는 최근 반도체 소자의 미세화와 고효율, 고출력 LED 개발 등으로 박막 형성 기술 중 매우 중요한 기술로 주목 받고 있다. 현재 웨이퍼 상에 규소 막, 산화물 막, 질화규소 막 또는 산질화규소막, 텅스텐 막 등과 같은 다양한 박막들을 증착하기 위해 이용되고 있다.Such a chemical vapor deposition method and a vapor deposition apparatus have recently attracted attention as a very important technology among thin film forming techniques due to miniaturization of semiconductor devices and development of high efficiency and high output LED. Currently, it is used to deposit various thin films such as silicon film, oxide film, silicon nitride film or silicon oxynitride film, tungsten film and the like on a wafer.

상기 화학 기상 증착 방법을 통해 웨이퍼 또는 기판에 탄화규소 에피층을 성장하기 위해서는 반응 기체를 서셉터 내에 공급하여 웨이퍼에 증착하는 공정 등을 거친다.In order to grow the silicon carbide epitaxial layer on the wafer or the substrate through the chemical vapor deposition method, the reaction gas is supplied into the susceptor and deposited on the wafer.

이때, 상기 서셉터 내부로 상기 반응 기체를 유입하는 소스 기체 라인에는 많은 양의 반응 기체 및 캐리어 가스가 공급되어 빠른 속도로 상기 라인을 통과하여 상기 서셉터 내부로 유입된다.In this case, a large amount of reactant gas and a carrier gas are supplied to the source gas line that introduces the reaction gas into the susceptor and flows through the line at a high speed to flow into the susceptor.

그러나, 이러한 상기 반응 기체 또는 캐리어 가스의 이동 경로는 상기 서셉터 내부에서 평행하게 이동될 수 있다. 즉, 상기 웨이퍼 또는 상기 기판은 상기 서셉터 하판에 위치하는 웨이퍼 홀더 상에 위치하는데 이때, 상기 반응 기체가 상기 서셉터 내부에서 평행하게 이동하므로, 반응 기체의 흐름을 막는 턱 또는 돌기가 있을 경우 난류의 형성과 함께 상기 웨이퍼 또는 상기 기판에는 전체적으로 균일하게 증착되지 않을 수 있다. However, the movement path of the reaction gas or the carrier gas may be moved in parallel in the susceptor. That is, the wafer or the substrate is located on the wafer holder located on the lower plate of the susceptor, in which case the reaction gas moves in parallel in the susceptor, so that there is a turbulent flow when there is a jaw or protrusion that prevents the flow of the reaction gas. It may not be uniformly deposited on the wafer or the substrate as a whole.

따라서, 상기 소스 기체 라인을 통해 상기 서셉터 내부로 유입되는 반응 가스 또는 캐리어 가스의 이동 경로를 변화시켜 상기 웨이퍼 또는 상기 기판에 균일한 증착이 가능한 탄화규소 증착 장치 및 탄화규소 증착 방법의 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need for a silicon carbide deposition apparatus and a silicon carbide deposition method capable of uniform deposition on the wafer or the substrate by changing a movement path of a reaction gas or a carrier gas flowing into the susceptor through the source gas line. do.

실시예는 서셉터 내부로 유입되는 반응 가스를 웨이퍼 또는 기판 상에 균일하게 증착할 수 있는 탄화규소 증착 장치 및 탄화규소 증착 방법을 제공하고자 한다.Embodiments provide a silicon carbide deposition apparatus and a silicon carbide deposition method capable of uniformly depositing a reaction gas introduced into a susceptor on a wafer or a substrate.

실시예에 따른 탄화규소 증착 장치는, 챔버; 상기 챔버 내에 수용되어 기판을 수용하는 서셉터; 상기 서셉터와 연결되고, 상기 기판에 박막을 형성하기 위한 반응 기체를 상기 서셉터 내부로 유입하는 반응 기체 공급부를 포함하고, 상기 서셉터는 상기 반응 기체의 경로를 변화시키는 제1 반응 기체 경로 변환부를 포함한다.Silicon carbide deposition apparatus according to the embodiment, the chamber; A susceptor accommodated in the chamber to receive a substrate; A reaction gas supply unit connected to the susceptor and introducing a reaction gas into the susceptor to form a thin film on the substrate, wherein the susceptor changes a first reaction gas path to change the path of the reaction gas; Contains wealth.

실시예에 따른 탄화규소 증착 방법은, 반응 기체를 서셉터에 공급하는 단계;상기 반응 기체가 이동하는 단계; 및 상기 반응 기체가 기판과 반응하는 단계를 포함하고, 상기 서셉터는, 상기 반응 기체의 경로를 변환시키는 반응 기체 경로 변환부를 포함하는 유입부 및 상기 기판을 포함하는 반응부를 포함하고, 상기 반응 기체는 상기 유입부에서 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 상기 반응부로 이동한다.Silicon carbide deposition method according to an embodiment, the step of supplying a reaction gas to the susceptor; the step of moving the reaction gas; And reacting the reaction gas with a substrate, wherein the susceptor includes an inlet including a reaction gas path converting unit configured to convert a path of the reaction gas and a reaction unit including the substrate. Moves from the inlet to the reaction part in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate.

실시예에 따른 탄화규소 증착 장치는, 서셉터 내부에 상기 반응 기체의 경로를 변환시키는 반응 기체 경로 변환부를 포함한다. 이에 따라, 상기 반응 기체는 상기 반응 기체 경로 변화부에 의해 상기 서셉터 내부에 수용되는 기판 또는 웨이퍼 상에 균일하게 분사될 수 있다.The silicon carbide deposition apparatus according to the embodiment includes a reaction gas path conversion unit for converting a path of the reaction gas into a susceptor. Accordingly, the reaction gas may be uniformly sprayed on the substrate or the wafer accommodated inside the susceptor by the reaction gas path change unit.

또한, 실시예에 따른 탄화규소 증착 방법은, 제 1 경사면과 제 2 경사면을 포함하는 반응 기체 경로 변환부에 의해 상기 반응 기체는 상기 서셉터 내부에서 반응 기체의 경로를 변화시킬 수 있다. 즉, 상기 반응 기체는 상기 제 1 경사면을 통해 상기 제 2 경사면을 따라 이동하므로, 상기 서셉터 내부에서 상기 반응 기체는 상기 기판 또는 상기 웨이퍼의 상면에 대해 경사지는 방향으로 분사될 수 있어 상기 기판 또는 웨이퍼 상에 반응 가스를 균일하게 분사할 수 있다.In addition, in the silicon carbide deposition method according to the embodiment, the reaction gas path change unit including a first inclined surface and the second inclined surface may change the path of the reaction gas in the susceptor. That is, since the reaction gas moves along the second inclined plane through the first inclined plane, the reactant gas may be injected in a direction inclined with respect to the top surface of the substrate or the wafer in the susceptor. The reaction gas can be uniformly sprayed on the wafer.

이에 따라, 실시예에 따른 탄화규소 증착 장치 및 탄화규소 증착 방법에 따라 제조되는 탄화규소 에피 위이퍼는 탄화규소 에피 웨이퍼 공정의 효율을 향상시킬 수 있고 고품질의 탄화규소 웨이퍼를 제조할 수 있다.Accordingly, the silicon carbide epi wiper manufactured according to the silicon carbide deposition apparatus and the silicon carbide deposition method according to the embodiment can improve the efficiency of the silicon carbide epitaxial wafer process and can manufacture high quality silicon carbide wafers.

도 1은 실시예에 따 증착부를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 실시예에 따 증착부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 A-A'부를 따라서 절단한 실시예에 따른 증착부를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 B-B'부를 따라서 절단한 제1 실시예에 따른 서셉터를 도시한 단면도이다.
도 5은 도 2에서 B-B'부를 따라서 절단한 제 2 실시예에 따른 서셉터를 도시한 단면도이다.
도 6은 실시예에 따른 증착 장치에서 반응 가스의 이동경로를 도시한 도면이다.
도 7은 탄화규소 에피층 성장의 공정 흐름을 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a deposition unit according to an embodiment.
2 is a perspective view illustrating a deposition unit according to an embodiment.
3 is a cross-sectional view illustrating a deposition unit in accordance with an embodiment cut along the line AA ′ in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view illustrating a susceptor according to a first embodiment cut along a line BB ′ in FIG. 3.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a susceptor according to a second exemplary embodiment cut along the line BB ′ in FIG. 2.
6 is a view showing a movement path of the reaction gas in the deposition apparatus according to the embodiment.
7 shows a process flow of silicon carbide epilayer growth.

실시예들의 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 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 증착 장치는 챔버(100), 서셉터(200), 반응 기체 라인(300), 웨이퍼 홀더(400) 및 가열 부재(500)를 포함한다.1 to 5, the deposition apparatus according to the embodiment includes a chamber 100, a susceptor 200, a reaction gas line 300, a wafer holder 400, and a heating member 500.

상기 챔버(100)는 원통형 튜브 형상을 가질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 챔버(100)는 사각 박스 형상을 가질 수 있다. 상기 챔버(100)는 상기 서셉터(200), 상기 반응 기체 라인(300) 및 상기 웨이퍼 홀더(400)를 수용할 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 챔버(100)의 일측면에는 전구체 등을 유입시키기 위한 기체 공급부 및 기체의 배출을 위한 기체 배출부가 더 배치될 수 있다. The chamber 100 may have a cylindrical tube shape. Alternatively, the chamber 100 may have a rectangular box shape. The chamber 100 may accommodate the susceptor 200, the reaction gas line 300, and the wafer holder 400. In addition, although not shown in the drawings, one side of the chamber 100 may be further provided with a gas supply for introducing a precursor and the gas discharge for discharging the gas.

또한, 상기 챔버(100)의 양 끝단들은 밀폐되고, 상기 챔버(100)는 외부의 기체유입을 막고 진공도를 유지할 수 있다. 상기 챔버(100)는 기계적 강도가 높고, 화학적 내구성이 우수한 석영(quartz)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 챔버(100)는 향상된 내열성을 가진다.In addition, both ends of the chamber 100 are hermetically sealed, and the chamber 100 may prevent external gas inflow and maintain a degree of vacuum. The chamber 100 may include quartz having high mechanical strength and excellent chemical durability. In addition, the chamber 100 has improved heat resistance.

또한, 상기 챔버(100) 내에 단열부가 더 구비될 수 있다. 상기 단열부는 상기 챔버(100) 내의 열을 보존하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 단열부로 사용되는 물질의 예로서는 질화물 세라믹, 탄화물 세라믹 또는 흑연 등을 들 수 있다.In addition, a heat insulating part may be further provided in the chamber 100. The heat insulating part may perform a function of preserving heat in the chamber 100. Examples of the material used as the heat insulating part include nitride ceramics, carbide ceramics or graphite.

또한, 상기 챔버(100)의 외부에는 가열 부재(500)가 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 가열 부재(500)는 유도 코일일 수 있다. 상기 유도 코일은 상기 챔버(100) 외측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 상기 유도 코일은 전자기 유도를 통하여, 상기 서셉터(200)를 유도 발열시킬 수 있다. 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 감을 수 있다. 상기 가열 부재는 약 1500℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. 바람직하게는 상기 가열 부재는 1500℃ 내지 1700℃의 온도로 가열할 수 있다.In addition, a heating member 500 may be provided outside the chamber 100. Preferably, the heating member 500 may be an induction coil. The induction coil is disposed outside the chamber 100. In more detail, the induction coil may surround the outer circumferential surface of the chamber 100. The induction coil may induce heat generation of the susceptor 200 through electromagnetic induction. The induction coil may wind an outer circumferential surface of the chamber 100. The heating member may be heated to a temperature of about 1500 ° C. or more. Preferably, the heating member may be heated to a temperature of 1500 ℃ to 1700 ℃.

상기 반응 기체 라인(300)은 상기 챔버(100) 내에 배치된다. 상기 반응 기체 라인(300)은 상기 제 2 공급 라인(22)에 직접 또는 간접적으로 연결되고, 상기 반응 기체 라인(300)의 일 끝단은 상기 서셉터(200)와 연결되어 상기 서셉터(200) 내부에 수용될 수 있다.The reaction gas line 300 is disposed in the chamber 100. The reaction gas line 300 is directly or indirectly connected to the second supply line 22, and one end of the reaction gas line 300 is connected to the susceptor 200 to allow the susceptor 200 to be connected. It can be housed inside.

상기 반응 기체 라인(300)으로 사용되는 물질의 예로서는 석영 등을 들 수 있다.Examples of the material used for the reaction gas line 300 include quartz and the like.

상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 서셉터(200) 내에 배치된다. 더 자세하게, 상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 반응 기체가 흐르는 방향을 기준으로, 상기 서셉터(200)의 후미에 배치될 수 있다. 상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 웨이퍼(W)를 지지한다. 상기 웨이퍼 홀더(400)로 사용되는 물질의 예로서는 탄화규소 또는 흑연 등을 들 수 있다.The wafer holder 400 is disposed in the susceptor 200. In more detail, the wafer holder 400 may be disposed at the rear of the susceptor 200 based on the direction in which the reaction gas flows. The wafer holder 400 supports the wafer (W). Examples of the material used for the wafer holder 400 include silicon carbide or graphite.

상기 서셉터(200)는 상기 챔버(100) 내에 배치된다. 상기 서셉터(200)는 상기 웨이퍼 홀더(400)를 수용한다. 또한, 상기 서셉터(200)는 상기 웨이퍼(W) 등과 같은 기판을 수용한다. 또한, 상기 반응 기체 공급부로부터, 상기 제 2 공급 라인(22), 상기 소스 기체 라인(300)을 통하여, 상기 서셉터(200) 내부로 상기 반응 기체가 유입된다.The susceptor 200 is disposed in the chamber 100. The susceptor 200 accommodates the wafer holder 400. In addition, the susceptor 200 accommodates a substrate such as the wafer (W). In addition, the reaction gas is introduced into the susceptor 200 through the second supply line 22 and the source gas line 300 from the reaction gas supply unit.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 서셉터(200)는 서셉터 상판(210), 서셉터 하판(220) 및 서셉터 측판들(230, 240)을 포함할 수 있다. 또한, 서셉터 상판(210)과 서셉터 하판(220)은 서로 마주보며 위치한다.As shown in FIGS. 1 to 6, the susceptor 200 may include a susceptor upper plate 210, a susceptor lower plate 220, and susceptor side plates 230 and 240. In addition, the susceptor upper plate 210 and the susceptor lower plate 220 are located facing each other.

상기 서셉터(200)는 상기 서셉터 상판(210)과 상기 서셉터 하판(220)을 위치시키고 양 옆에 상기 서셉터 측판들(230, 240)을 위치시킨 후 합착하여 제조할 수 있다.The susceptor 200 may be manufactured by placing the susceptor upper plate 210 and the susceptor lower plate 220 and placing the susceptor side plates 230 and 240 on both sides thereof.

그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니므로, 직육면체의 서셉터(200)에 가스 통로를 위한 공간을 내어 제조할 수 있다.However, since the embodiment is not limited thereto, a space for the gas passage may be made in the susceptor 200 of the rectangular parallelepiped.

상기 서셉터 하판(220)에는 상기 웨이퍼 홀더(400)가 더 배치될 수 있다. 상기 서셉터 상판(210)과 상기 서셉터 하판(220) 사이의 공간에서 기류가 흐르면서 증착 공정이 이루어질 수 있다. 상기 서셉터 측판들(230, 240)은 상기 서셉터(200) 내부에서 기류가 흐를 때, 반응 기체가 빠져나가지 못하도록 하는 역할을 한다. The wafer holder 400 may be further disposed on the susceptor lower plate 220. In the space between the susceptor upper plate 210 and the susceptor lower plate 220, a deposition process may be performed while airflow flows. The susceptor side plates 230 and 240 serve to prevent the reaction gas from escaping when air flows inside the susceptor 200.

상기 서셉터(200)는 고온 등의 조건에서 견딜 수 있도록 내열성이 높고 가공이 용이한 흑연(graphite)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 서셉터(200)는 흑연 몸체에 탄화규소 또는 탄화탄탈륨(TaC)가 코팅된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 서셉터(200)는 자체로 유도가열될 수 있다.The susceptor 200 may include graphite having high heat resistance and easy processing to withstand conditions such as high temperature. In addition, the susceptor 200 may have a structure in which silicon carbide or tantalum carbide (TaC) is coated on the graphite body. In addition, the susceptor 200 may be induction heated by itself.

상기 서셉터(200)에 공급되는 반응 기체는 열에 의해서, 반응기(radical)로 분해되고, 이 상태에서, 상기 웨이퍼(W) 등에 증착될 수 있다. 예를 들어, MTS는 규소 또는 탄소를 포함하는 반응기로 분해되고, 상기 웨이퍼(W) 상에는 탄화규소 에피층이 성장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 반응기는 CH3·, CH4, SiCl3· 또는 SiCl2·일 수 있다.The reaction gas supplied to the susceptor 200 may be decomposed into a radical by heat, and in this state, may be deposited on the wafer W or the like. For example, MTS may be decomposed into a reactor containing silicon or carbon, and a silicon carbide epitaxial layer may be grown on the wafer (W). In more detail, the reactor may be CH 3 ·, CH 4 , SiCl 3 · or SiCl 2 ·.

또한, 상기 서셉터(200)는 상기 서셉터(200)의 내부에 상기 반응 기체의 경로를 변환시키는 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 상기 서셉터(200) 내부로 유입되는 반응 가스의 경로를 변화시킬 수 있다.In addition, the susceptor 200 may include a first reaction gas path conversion unit 250 and a second reaction gas path conversion unit 260 for converting the path of the reaction gas into the susceptor 200. Can be. The first reaction gas path converter 250 and the second reaction gas path converter 260 may change a path of the reaction gas introduced into the susceptor 200.

이하, 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250)에 대해 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the first reaction gas path conversion unit 250 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

도 3은 도 2에서 A-A'부를 따라서 절단한 실시예에 따른 증착 장치를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1에서 B-B'부를 따라서 절단한 제1 실시예에 따른 서셉터를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 1에서 B-B'부를 따라서 절단한 제 2 실시예에 따른 서셉터를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a deposition apparatus according to an embodiment cut along the line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4 illustrates a susceptor according to the first embodiment cut along line B-B ′ in FIG. 1. 5 is a cross-sectional view illustrating a susceptor according to a second embodiment cut along the line BB ′ in FIG. 1.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 서셉터(200)는 서셉터 상판(210), 상기 서셉터의 상판과 서로 마주보며 위치하는 서셉터 하판(220) 및 서셉터 측판들(230, 240)을 포함할 수 있다. 또한, 서셉터(200)는 상기 반응 기체의 경로를 변화시키는 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)를 포함할 수 있다.3 to 5, the susceptor 200 includes a susceptor upper plate 210, a susceptor lower plate 220 and susceptor side plates 230 and 240 facing each other with the upper plate of the susceptor. It may include. In addition, the susceptor 200 may include a first reaction gas path converter 250 and a second reaction gas path converter 260 for changing a path of the reaction gas.

상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 상기 반응 기체 공급부와 상기 웨이퍼 또는 상기 기판 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250)는 상기 서셉터의 하판(220) 및 상기 서셉터 측판들(230, 240)과 직접 접촉할 수 있고, 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 상기 서셉터의 상판(210) 및 상기 서셉터 측판들(230, 240)과 직접 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 상기 서셉터와 동일한 재질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함할 수 있다. The first reactant gas path converter 250 and the second reactant gas path converter 260 may be disposed between the reactant gas supply part and the wafer or the substrate. In addition, the first reaction gas path conversion unit 250 may directly contact the lower plate 220 and the susceptor side plates 230 and 240 of the susceptor, and the second reaction gas path conversion unit 260. ) May directly contact the top plate 210 of the susceptor and the susceptor side plates 230 and 240. In addition, the first reaction gas path conversion unit 250 and the second reaction gas path conversion unit 260 may include the same material as the susceptor. Preferably, the first reaction gas path converter 250 and the second reaction gas path converter 260 may include silicon carbide (SiC) or graphite (C).

또한, 상기 반응 기체 경로 변환부(250)는 제 1 경사면(251)과 제 2 경사면(252)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 경사면(251)의 경사 각도(θ1)와 상기 제 2 경사면(252)의 경사 각도(θ2)는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 경사면(251)의 경사 각도(θ1)는 상기 제 2 경사면(252)의 경사 각도(θ2)보다 더 클 수 있다.In addition, the reaction gas path conversion unit 250 may include a first inclined surface 251 and a second inclined surface 252. The inclination angle (θ 2) of said angle of inclination of the first inclined surface (251), (θ 1) and the second inclined surface 252 may be the same or different from each other. Preferably, the inclination angle θ 1 of the first inclined surface 251 may be greater than the inclination angle θ2 of the second inclined surface 252.

또한, 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 제 3 경사면(261)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 경사면(251)의 경사 각도(θ2)와 상기 제 3 경사면(261)의 경사 각도(θ3)는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 2 경사면(251)의 경사 각도(θ2)와 상기 제 3 경사면(261)의 경사 각도(θ3)는 평행할 수 있다. 즉, 상기 제 3 경사면(261)과 상기 제 2 경사면(252)은 이격하여 서로 대향할 수 있다.In addition, the second reaction gas path conversion unit 260 may include a third inclined surface 261. The second angle of inclination of the inclined surface 251 is inclined angle (θ 2) with the third inclined surface (261), (θ 3) may be the same or different from each other. Preferably, the tilt angle (θ 3) of the inclination angle (θ 2) with the third inclined surface 261 of the second inclined surface 251 may be parallel. That is, the third inclined surface 261 and the second inclined surface 252 may be spaced apart from each other to face each other.

또한, 상기 반응 기체 경로 변환부(250)와 상기 서셉터 상판 사이의 간격은 상기 제 1 경사면(251)과 상기 기판이 가까워질수록 작아질 수 있고, 상기 제 2 경사면(252)과 상기 기판이 가까워질수록 커질 수 있다. 상기 반응 기체 경로 변환부(250, 260)에 의해 상기 서셉터 내부로 유입되는 반응 가스는 상기 제 1 경사면(251) 및 상기 제 2 경사면(252) 및 상기 제 3 경사면(261)의 경사 방향을 따라 흐르게 된다. 이에 따라, 상기 반응 가스는 상기 제 1 경사면(251)의 경사 방향을 따라 상기 서셉터 상판 방향으로 비스듬히 올라가게되고, 상기 제 2 경사면(252) 및 상기 제 3 경사면(261)의 경사 방향을 따라 상기 서셉터의 하판 방향 즉, 상기 기판 또는 상기 웨이퍼의 상면에 대해 경사지는 방향으로 이동하게 된다.In addition, the distance between the reactive gas path conversion unit 250 and the susceptor top plate may be smaller as the first inclined surface 251 and the substrate become closer, and the second inclined surface 252 and the substrate may be As you get closer, it can get bigger. The reaction gas introduced into the susceptor by the reaction gas path conversion units 250 and 260 may be inclined directions of the first inclined surface 251, the second inclined surface 252, and the third inclined surface 261. Will flow along. Accordingly, the reaction gas is raised obliquely in the susceptor upper plate direction along the inclined direction of the first inclined surface 251, and along the inclined directions of the second inclined surface 252 and the third inclined surface 261. The susceptor is moved in a lower plate direction, that is, in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate or the wafer.

이에 따라, 상기 반응 가스는 상기 웨이퍼 또는 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 이동할 수 있으므로, 상기 웨이퍼 또는 상기 기판 상에 전체적으로 균일한 탄화규소 증착이 가능할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 탄화규소 증착 장치는 탄화규소 에피 웨이퍼 공정의 효율 및 고품질의 탄화규소 에피 웨이퍼를 제조할 수 있다.Accordingly, the reaction gas may move in a direction inclined with respect to the upper surface of the wafer or the substrate, so that the entire silicon carbide may be uniformly deposited on the wafer or the substrate. Therefore, the silicon carbide deposition apparatus according to the embodiment can produce a silicon carbide epitaxial wafer of high efficiency and silicon carbide epitaxial wafer process.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 실시예에 따른 증착 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 내용과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a deposition method according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. For the purpose of clarity and simplicity, detailed description of parts identical or similar to those described above will be omitted.

도 6은 증착 장치에서 반응 가스의 이동경로를 도시한 도면이고, 도 7은 탄화규소 에피층 성장의 공정 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a movement path of a reaction gas in a deposition apparatus, and FIG. 7 is a diagram illustrating a process flow of silicon carbide epilayer growth.

도 7 및 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 증착 방법은 반응 기체를 공급하는 단계(ST10), 반응 기체가 이동하는 단계(ST20) 및 반응하는 단계(ST30)를 포함할 수 있다.7 and 7, the deposition method according to the embodiment may include supplying a reaction gas (ST10), moving the reaction gas (ST20), and reacting (ST30).

상기 반응 기체를 공급하는 단계(ST10)에서는, 상기 반응 기체 라인(300)을 통해 상기 서셉터(200) 내부로 반응 가스를 공급할 수 있다. 즉, 상기 반응 기체 라인(200)의 끝단은 상기 서셉터(200))와 연결되고, 상기 반응 기체 라인(300)을 통과하는 반응 기체는 상기 서셉터(200) 내부로 유입될 수 있다.In the step ST10 of supplying the reaction gas, the reaction gas may be supplied into the susceptor 200 through the reaction gas line 300. That is, the end of the reaction gas line 200 is connected to the susceptor 200, and the reaction gas passing through the reaction gas line 300 may be introduced into the susceptor 200.

이어서, 상기 반응 기체가 이동하는 단계(ST20)에서는 상기 반응 기체가 서셉터 내부에서 상기 기판 또는 상기 웨이퍼 상으로 이동할 수 있다. 상기 서셉터(200)는 반응 기체 유입부(A)와 반응 기체 반응부(B)를 포함할 수 있다. 상기 서셉터(200) 내부로 유입되는 반응 기체는 상기 반응 기체 유입부(A)에서 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)를 통해 상기 반응 기체 반응부(B)로 이동할 수 있다.Subsequently, in the step ST20 of moving the reaction gas, the reaction gas may move on the substrate or the wafer in the susceptor. The susceptor 200 may include a reaction gas inlet A and a reaction gas reaction B. The reaction gas introduced into the susceptor 200 is the reaction gas reaction part through the first reaction gas path conversion part 250 and the second reaction gas path conversion part 260 at the reaction gas inlet part A. You can move on to (B).

상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250)는 제 1 경사면(251)과 제 2 경사면(252)을 포함하고, 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)는 제 3 경사면(261)을 포함한다. 상기 반응 기체는 상기 제 1 경사면(251)에서 상기 제 2 경사면(252) 및 상기 제 3 경사면(261)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 반응 기체는 상기 제 1 반응 기체 경로 변환부(250) 및 상기 제 2 반응 기체 경로 변환부(260)에 의해 상기 반응 기체 유입부에서 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 상기 반응 기체 반응부로 이동할 수 있다.The first reactive gas path converting unit 250 includes a first inclined surface 251 and a second inclined surface 252, and the second reactive gas path converting unit 260 includes a third inclined surface 261. . The reaction gas may move from the first inclined surface 251 to the second inclined surface 252 and the third inclined surface 261. Accordingly, the reaction gas is reacted in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate at the reaction gas inlet by the first reaction gas path converter 250 and the second reaction gas path converter 260. Can move to the gas reaction unit.

다시 말해, 상기 반응 기체는 상기 제 1 경사면(251)에서 상기 서셉터의 상판 방향으로 이동하여, 상기 제 2 경사면(252) 및 상기 제 3 경사면(261)에서 상기 서셉터의 하판 방향 즉, 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 이동할 수 있다.In other words, the reaction gas moves from the first inclined surface 251 toward the upper plate direction of the susceptor, and thus, the lower plate direction of the susceptor on the second inclined surface 252 and the third inclined surface 261. It may move in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate.

이어서, 반응하는 단계(ST30)에서는 상기 반응기로 분해된 반응 가스들이 상기 웨이퍼 또는 상기 기판에 분사되고 반응하여 상기 웨이퍼(W) 또는 상기 기판 상에 탄화규소 에피층을 형성할 수 있다.Subsequently, in the reacting step ST30, reaction gases decomposed into the reactor may be injected onto the wafer or the substrate and react to form a silicon carbide epitaxial layer on the wafer W or the substrate.

종래에는 상기 서셉터의 하판 또는 서셉터의 상판과 평행한 방향으로 연장하는 반응 기체 라인을 통해 반응 가스가 서셉터 내부로 유입되었다. 이에 따라, 반응 가스의 경로 상에 흐름을 방해하는 턱 또는 돌기가 있을 경우 상기 반응 기체가 상기 웨이퍼 홀더 또는 상기 서셉터 내부에 위치하는 기판 또는 웨이퍼에 균일하게 분사되기 어려워 균일한 탄화규소 에피층을 형성할 수 없었다.Conventionally, the reaction gas is introduced into the susceptor through a reaction gas line extending in a direction parallel to the lower plate of the susceptor or the upper plate of the susceptor. Accordingly, when there is a jaw or protrusion on the path of the reaction gas, it is difficult for the reaction gas to be uniformly sprayed on the wafer holder or the substrate or wafer located inside the susceptor, thereby forming a uniform silicon carbide epilayer. Could not be formed.

반면에, 실시예에 따른 탄화규소 증착 방법은 상기 제 1 경사면(251), 상기 제 2 경사면(252) 및 상기 제 3 경사면(261)을 포함하는 상기 반응 기체 경로 변환부(250, 260)에 의해 상기 반응 기체가 상기 서셉터(200) 내부의 반응 기체 유입부로부터 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 상기 반응 기체 반응부로 이동하게 되므로, 상기 반응 가스가 상기 기판 또는 상기 웨이퍼 상에 균일하게 분사될 수 있다.On the other hand, the silicon carbide deposition method according to the embodiment may be applied to the reaction gas path conversion units 250 and 260 including the first inclined surface 251, the second inclined surface 252, and the third inclined surface 261. As a result, the reaction gas is moved from the reaction gas inlet inside the susceptor 200 to the reaction gas reaction part in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate, so that the reaction gas is uniformly formed on the substrate or the wafer. Can be sprayed.

이에 따라, 탄화규소 에피 웨이퍼 공정의 효율을 높일 수 있고, 고품질의 탄화규소 에피 웨이퍼의 제조가 가능하다.As a result, the efficiency of the silicon carbide epitaxial wafer process can be improved, and a high quality silicon carbide epitaxial wafer can be manufactured.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (17)

챔버;
상기 챔버 내에 수용되어 기판을 수용하는 서셉터;
상기 서셉터와 연결되고, 상기 기판에 박막을 형성하기 위한 반응 기체를 상기 서셉터 내부로 유입하는 반응 기체 공급부를 포함하고,
상기 서셉터는 상기 반응 기체의 경로를 변화시키는 제 1 반응 기체 경로 변환부를 포함하는 탄화규소 증착 장치.chamber;
A susceptor accommodated in the chamber to receive a substrate;
A reaction gas supply unit connected to the susceptor and introducing a reaction gas into the susceptor to form a thin film on the substrate;
The susceptor is a silicon carbide deposition apparatus including a first reaction gas path conversion unit for changing the path of the reaction gas. 제 1항에 있어서,
상기 서셉터는, 서셉터 상판; 상기 서셉터 상판과 서로 마주보며 위치하는 서셉터 하판; 및 서셉터 측판들을 포함하고,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부는 상기 서셉터 하판 및 상기 서셉터 측판들과 직접 접촉하는 탄화규소 증착 장치.The method of claim 1,
The susceptor, the susceptor top plate; A susceptor lower plate facing the susceptor upper plate; And susceptor side plates,
And the first reactive gas path converting unit is in direct contact with the susceptor bottom plate and the susceptor side plates. 제 1항에 있어서,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 포함하고,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부와 상기 서셉터 상판 사이의 간격은 상기 제 1 경사면과 상기 기판이 가까워질수록 작아지는 탄화규소 증착 장치.The method of claim 1,
The first reactive gas path conversion unit includes a first inclined surface and a second inclined surface,
The silicon carbide deposition apparatus of claim 1, wherein a distance between the first reactive gas path conversion unit and the susceptor upper plate decreases as the first inclined surface and the substrate get closer. 제 3항에 있어서,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부와 상기 서셉터 상판 사이의 간격은 상기 제 2 경사면과 상기 기판이 가까워질수록 커지는 탄화규소 증착 장치.The method of claim 3,
The silicon carbide deposition apparatus of claim 1, wherein a distance between the first reactive gas path conversion unit and the susceptor upper plate increases as the second inclined surface approaches the substrate. 제 3항에 있어서,
상기 제 1 경사면의 경사 각도는 상기 제 2 경사면의 경사 각도보다 더 큰 탄화규소 증착 장치.The method of claim 3,
And the inclination angle of the first inclined surface is greater than the inclination angle of the second inclined surface. 제 3항에 있어서,
상기 제 1 경사면의 경사 각도와 상기 제 2 경사면의 경사 각도는 서로 다른 탄화규소 증착 장치.The method of claim 3,
The silicon carbide deposition apparatus of claim 1, wherein the inclination angle of the first inclined surface and the inclination angle of the second inclined surface are different from each other. 제 3항에 있어서,
상기 서셉터는 상기 반응 기체의 경로를 변화시키는 제 2 반응 기체 경로 변환부를 더 포함하는 탄화규소 증착 장치.The method of claim 3,
The susceptor further comprises a second reaction gas path conversion unit for changing the path of the reaction gas. 제 7항에 있어서,
상기 제 2 반응 기체 경로 변환부는 제 3 경사면을 포함하고,
상기 제 3 경사면은 상기 제 1 경사면과 이격하여 서로 대향하는 탄화규소 증착 장치.8. The method of claim 7,
The second reaction gas path conversion part includes a third inclined surface,
And the third inclined surface is spaced apart from the first inclined surface to face each other. 제 1항에 있어서,
상기 서셉터 또는 상기 반응 기체 경로 변환부는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함하는 탄화규소 증착 장치.The method of claim 1,
The susceptor or the reactive gas path conversion unit includes silicon carbide (SiC) or graphite (C). 제 1항에 있어서,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부는 상기 기판과 상기 반응 기체 공급부 사이에 위치하는 탄화규소 증착 장치. The method of claim 1,
And the first reactive gas path conversion unit is positioned between the substrate and the reactive gas supply unit. 반응 기체를 서셉터에 공급하는 단계;
상기 반응 기체가 이동하는 단계; 및
상기 반응 기체가 기판과 반응하는 단계를 포함하고,
상기 서셉터는, 상기 반응 기체의 경로를 변환시키는 반응 기체 경로 변환부를 포함하는 유입부 및 상기 기판을 포함하는 반응부를 포함하고,
상기 반응 기체는 상기 유입부에서 상기 기판의 상면에 대해 경사지는 방향으로 상기 반응부로 이동하는 탄화규소 증착 방법.Supplying a reaction gas to the susceptor;
Moving the reaction gas; And
Reacting the reactant gas with a substrate,
The susceptor includes an inlet including a reaction gas path converting unit for converting a path of the reaction gas and a reaction unit including the substrate,
And the reaction gas moves from the inlet to the reaction part in a direction inclined with respect to the upper surface of the substrate. 제 11항에 있어서,
상기 반응 기체 경로 변환부는 제 1 반응 기체 경로 변환부 및 제 2 반응 기체 경로 변환부를 포함하고,
상기 제 1 반응 기체 경로 변환부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 포함하고,
상기 제 2 반응 기체 경로 변환부는 제 3 경사면을 포함하며,
상기 반응 기체는 상기 제 1 경사면에서 상기 제 2 경사면 및 상기 제 3 경사면으로 이동하는 탄화규소 증착 방법.12. The method of claim 11,
The reaction gas path converter includes a first reaction gas path converter and a second reaction gas path converter,
The first reactive gas path conversion unit includes a first inclined surface and a second inclined surface,
The second reaction gas path conversion part includes a third inclined surface,
And the reaction gas moves from the first inclined plane to the second inclined plane and the third inclined plane. 제 12항에 있어서,
상기 제 1 경사면의 경사 각도는 상기 제 2 경사면의 경사 각도보다 더 큰 탄화규소 증착 방법.13. The method of claim 12,
And the inclination angle of the first inclined surface is greater than the inclination angle of the second inclined surface. 제 12항에 있어서,
상기 제 1 경사면의 경사 각도와 상기 제 2 경사면의 경사 각도는 동일한 탄화규소 증착 방법.13. The method of claim 12,
And the inclination angle of the first inclined surface and the inclination angle of the second inclined surface are the same. 제 12항에 있어서,
상기 제 2 경사면과 상기 제 3 경사면은 서로 이격하여 대향하는 탄화규소 증착 방법.13. The method of claim 12,
And the second inclined surface and the third inclined surface are spaced apart from each other to face each other. 제 11항에 있어서,
상기 서셉터는, 서셉터 상판; 상기 서셉터 상판과 서로 마주보며 위치하는 서셉터 하판; 및 서셉터 측판들을 포함하고,
상기 반응 기체는 상기 제 1 경사면에서 상기 서셉터의 상판 방향으로 이동하고, 상기 제 2 경사면에서 상기 서셉터의 하판 방향으로 이동하는 탄화규소 증착 방법.12. The method of claim 11,
The susceptor, the susceptor top plate; A susceptor lower plate facing the susceptor upper plate; And susceptor side plates,
And the reaction gas moves in the direction of the upper plate of the susceptor on the first inclined surface and moves in the direction of the lower plate of the susceptor on the second inclined surface. 제11항에 있어서,
상기 반응 기체는 탄소 및 규소를 포함하는 탄화규소 증착 방법.The method of claim 11,
And the reaction gas comprises carbon and silicon.
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