KR20130104041A - Insulation sleeve for cvd reactor and cvd reactor with the insulation sleeve - Google Patents

Insulation sleeve for cvd reactor and cvd reactor with the insulation sleeve Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An insulation sleeve for a CVD reactor and the CVD reactor including the same are provided to improve the lifetime of the insulation sleeve by separately forming an insulation sleeve body and a separator for replacement. CONSTITUTION: A main body (71) is composed of a body part (72) and a disk cover (73). The lower surface of the body part is arranged in contact with a substrate to surround an electrode. The disk cover is integrated with the upper surface of the body part. An insertion hole (731) through which the electrode passes is formed on the central part of the disk cover. A separator (75) is formed with a cylindrical or ring shape to surround the body part. The upper surface of the separator is in contact with the peripheral lower surface of the disk cover.

Description

씨브이디 반응장치용 절연 슬리브 및 그 절연 슬리브가 구비된 씨브이디 반응장치{Insulation Sleeve for CVD Reactor and CVD Reactor with The Insulation Sleeve} Technical Field [0001] The present invention relates to an insulation sleeve for a CVD reactor and an insulation sleeve for the CVD reactor,

본 발명은 반도체 공정에 적용되는 CVD 반응장치에 적용되는 절연 슬리브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교체주기가 연장되고, 수명이 연장되며, 비용을 절감하고, 규소의 증착속도를 지연시키며, 재사용을 위한 강산 에칭 공정을 회피할 수 있는 CVD 반응장치용 절연슬리브 및 그 절연 슬리브가 구비된 CVD 반응장치에 관한 것이다. The present invention relates to an insulation sleeve applied to a CVD reactor applied to a semiconductor process, and more particularly, to an insulation sleeve which is extended to a replacement cycle, extends its service life, reduces cost, delays the deposition rate of silicon, And a CVD reactor equipped with the insulating sleeve.

일반적으로 다양한 산업분야에는 다양한 재료가 사용되고 있으며, 이 같은 재료들은 자연 상태에서 획득하거나 제공받을 수 있는 반면, 일부의 재료들은 특수 공정 또는 처리를 거친 후 획득하거나 제공받아 사용하고 있다. In general, a variety of materials are used in various industries, and these materials can be obtained or provided in a natural state, while some materials are obtained or used after being subjected to special processing or processing.

이와 같이 별도의 생산 처리 또는 별도의 생산 공정을 거쳐 획득될 수 있는 재료들 중 하나로서, 예컨대 전자산업 특히 반도체 산업에 필수적으로 사용되고 있는 다결정 실리콘 혹은 폴리실리콘이 있다. 이 폴리실리콘은 반도체 또는 태양광 발전 산업에 사용되는 단결정 혹은 다결정 실리콘 잉곳의 제조에 사용되는 출발 물질로서, 반도체분야에서 사용되는 폴리실리콘은 ppb (parts per billion) 또는 ppt (parts per trillion)수준의 전자적 활성을 띠는 불순물을 포함하는 순도를 지녀야 한다. One such material that can be obtained through separate production processes or separate production processes is polycrystalline silicon or polysilicon, which is used, for example, in the electronics industry, particularly in the semiconductor industry. This polysilicon is a starting material used in the production of single crystal or polycrystalline silicon ingots used in the semiconductor or photovoltaic industry. The polysilicon used in the semiconductor field is a part per billion (ppb) or parts per trillion It should have a purity that includes impurities that are electronically active.

예컨대, 폴리실리콘 로드(rods)는 모노실란 또는 염화실란(예, 삼염화실란) 같은 기체상태의 실리콘 화합물이 붉게 가열되는 로드 또는 실리콘 필라멘트 또는 텅스텐이나 탄탈룸 같이 전기전도도가 높은 고융점 금속으로 제조된 필라멘트의 표면에 열분해에 의해 생성된다. 이와 같은 모노실란 및 염화실란을 이용하는 CVD(Chemical Vaper Deposition) 반응기(reactor)들이 미국 특허 제3,011,877호, 제3,147,141호, 제3,152,933호 개시되어 있는 바, 이와 같은 반응기들은 일명 지멘스 반응기로 통칭된다. For example, the polysilicon rods may be rods or silicon filaments in which gaseous silicon compounds such as monosilane or chlorosilane (e.g., trichlorosilane) are heated in a glow, or filaments made of a high melting point metal having high electrical conductivity such as tungsten or tantalum Is generated by pyrolysis on the surface of the substrate. Such CVD (Chemical Vapor Deposition) reactors using monosilane and chlorosilane are disclosed in U.S. Patent Nos. 3,011,877, 3,147,141, and 3,152,933, and these reactors are collectively referred to as Siemens reactors.

이와 같은 종래의 CVD 반응기에 의하면, 기판(base plate) 위에 벨형 반응기가 가스 밀폐형(gas-tight) 플랜지로 결합된 공정 용기로서, 그 내부에는 한 개 이상의 반응 챔버가 구비되어 있다. 그 벨형 반응기는 외부 자켓(outer jacket)과 내벽(inner shell)을 구비하며, 그 사이에는 냉각제가 흐르는 구조로 되어 있는 바, 그 외부 자켓에는 냉각제 유입관 및 냉각제 유출관이 연결되어 있다. 이 같은 구조에 따라 CVD 공정 중에 100℃ 내지 200℃의 온도로 냉각된 반응기 내벽의 상태를 유지하게 되는 것이다. 그리고, 기판에도 냉각제 유입관 과 냉각제 유출관이 연결되어 있어 기판이 소정의 온도를 초과하지 않도록 제한한다. 그 기판에는 또한 가스 유입구와 가스 배출구가 구비되어 있다. 또한,실리콘 함유 가스원에 연결된 가스 유입구를 통해 실리콘 함유가스 화합물이 반응 챔버내로 유입되며, CVD 반응을 거친 가스는 가스 배출구를 통해 반응 챔버 외부로 배출된다. 또한, 기판의 외부에서 반응 챔버내로 두 개의 기밀단자(feed through)가 연장되고, 그 단부는 로드 지지대로 지지된 채 예컨대 흑연으로 된 전극이 연결된다. 그리고 그 반응 챔버 내에는 한 세트 이상의 로드 필라멘트들(rod filaments)이 구비되어 있는바, 한 세트의 로드 필라멘트는 반응 챔버 내에서 서로 이격되어 직립된 두 개의 로드 필라멘트와, 이들의 상부의 각각의 단부를 수평으로 연결하는 한 개의 수평 로드 필라멘트로 이루어져 역U자형을 이루고 있다. 또한, 두 개의 직립 로드 필라멘트는 그 아래쪽 단부가 전극과 기밀단자를 통해 외부의 전기에너지 공급원에 연결되어 있어 한 세트의 로드 필라멘트는 하나의 완전한 전기 회로를 형성하게 되는 것이다. According to such a conventional CVD reactor, a bell-shaped reactor is bonded to a base plate through a gas-tight flange, and at least one reaction chamber is provided therein. The bell-shaped reactor has an outer jacket and an inner shell, and a coolant flows therebetween. A coolant inlet pipe and a coolant outlet pipe are connected to the outer jacket. According to this structure, the inner wall of the reactor cooled at a temperature of 100 ° C to 200 ° C during the CVD process is maintained. Also, the coolant inlet pipe and the coolant outlet pipe are connected to the substrate so that the substrate does not exceed the predetermined temperature. The substrate is also provided with a gas inlet and a gas outlet. Further, the silicon-containing gas compound is introduced into the reaction chamber through the gas inlet connected to the silicon-containing gas source, and the gas subjected to the CVD reaction is discharged to the outside of the reaction chamber through the gas outlet. Further, two airtight terminals extend from the outside of the substrate into the reaction chamber, and the end thereof is supported by the rod support, for example, an electrode made of graphite is connected. In the reaction chamber, one or more sets of rod filaments are provided. The set of rod filaments includes two rod filaments spaced apart from each other in the reaction chamber, And one horizontal rod filament connecting horizontally. In addition, the two upright rod filaments have their lower ends connected to an external electrical energy source through the electrodes and hermetic terminals, so that one set of rod filaments forms one complete electrical circuit.

이 같은 종래의 CVD 반응기 장치에서, CVD 공정을 위해 기밀단자와 전극을 통해 로드 필라멘트에 전류를 인가하고, 실리콘함유 가스원으로부터 모노실란 또는 디실란 또는 염화실란과 같은 실리콘함유 가스 화합물 또는 이들 가스의 혼합물을 반응 챔버로 공급되면, 그 로드 필라멘트가 가열됨과 동시에 반응 챔버 내에서는 실리콘과 수소가 만들어지는 모노실란의 열분해 반응이나 HCl 또는 SiCl4와 같은 염소 화합물 및 수소를 생성시키는 염화실란의 열분해 반응이 발생하게되는 것이다. In such a conventional CVD reactor apparatus, a current is applied to the rod filament through an airtight terminal and an electrode for a CVD process, and a silicon containing gas compound such as monosilane or disilane or chlorosilane from a silicon containing gas source, When the mixture is supplied to the reaction chamber, the rod filament is heated, and at the same time, a pyrolysis reaction of monosilane in which silicon and hydrogen are produced in the reaction chamber, a chlorine compound such as HCl or SiCl 4 and a pyrolysis reaction of chlorosilane .

이와 같은 열분해 반응에 의한 CVD 증착은 다음과 같은 반응식으로 나타낼 수 있다. 즉, The CVD deposition by the pyrolysis reaction can be represented by the following reaction formula. In other words,

SiH4 + H2 Si + 3H2 SiH 4 + H 2 Si + 3H 2

SiHCl3 + H2 Si + 3HClSiHCl 3 + H 2 Si + 3HCl

SiHCl3 + HCl SiCl4 + H2 SiHCl 3 + HCl SiCl 4 + H 2

위로부터 알 수 있는 바와 같이, 폴리실리콘은 가열된 로드 필라멘트 표면에 모노실란 또는 염화실란의 불균일 분해 후 화학기상증착(CVD)에 의해 생성되는 것이다. 이후, 증착 폴리실리콘 로드의 직경을 원하는 크기까지 증가시킨 다음, 반응기 장치를 정지시킨 후 반응 챔버에서 공정 가스를 제거하고 반응기를 열어 폴리실리콘 로드를 수확하는 것이다. As can be seen from the above, polysilicon is produced by chemical vapor deposition (CVD) after heterogeneous decomposition of monosilane or chlorosilane on the heated rod filament surface. Thereafter, the diameter of the deposited polysilicon rod is increased to the desired size, then the reactor apparatus is stopped, the process gas is removed from the reaction chamber, and the reactor is opened to harvest the polysilicon rod.

그러나, 이와 같은 종래의 CVD 반응기들에서 폴리실리콘 제조에 소요되는 전기에너지 소비가 크고, CVD 공정 중에 폴리실리콘 로드의 순수 에너지 손실이 과도하여 폴리실리콘 로드 내부 전체의 온도 편차가 심하며, 인장 응력이 증대되어 대구경의 폴리실리콘 로드를 생산할 수 없고, 반응 챔버 내의 공정 환경을 훼손하는 불순물의 발생이 초래되는 문제점이 있었다.However, in such conventional CVD reactors, the electrical energy consumption for polysilicon production is large, the pure energy loss of the polysilicon rod is excessive during the CVD process, the temperature variation of the entire inside of the polysilicon rod is large, and the tensile stress is increased Thereby making it impossible to produce a polysilicon rod having a large diameter and causing the generation of impurities which impair the process environment in the reaction chamber.

이에 최근에는, 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 하나의 기술이 특허공개 제10-2011-61984호에 개시되어 있다. Recently, one technique for solving the above problems is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2011-61984.

도 1에 도시된 바와 같이, 특허공개 제10-2011-61984호에 개시된 CVD 반응기는, 냉각 기벽(1a)을 갖는 한 개 이상의 반응 챔버(1b)를 포함하는 반응 용기(1); 반응 챔버(1b) 안으로 연장된 복수의 전극(2); 반응 챔버(1b) 내에서 양 단부가 복수의 전극(2) 중 서로 다른 두 전극에 연결되며, 두 전극을 통해 자신에 전류가 흐를 때 고온으로 가열되는 적어도 한 개의 로드 필라멘트(3); 반응 용기(1)의 내부까지 연결되어, 실리콘 함유 원료가스를 반응 챔버 (1b)안으로 공급하여 화학기상증착(CVD) 반응에 의해 가열된 로드 필라멘트(3) 표면에 폴리실리콘을 증착시켜 폴리실리콘 로드(4a)를 생산하도록 하는 실리콘 함유 가스원(4); 및 고온 가열되는 로드 필라멘트(3)와 상기 냉각 기벽(1a) 사이 및 로드 필라멘트(3)와 반응 챔버(1b)의 바닥 사이 중 적어도 어느 하나에 위치하여 폴리실리콘 로드(4a)에서 방사된 복사열 에너지의 냉각 기벽(1a) 및 반응 챔버(1b)의 바닥 중 적어도 어느 하나로의 열전달을 차단하는 복사열 차단막(5)으로 구성된다. 물론, 반응 용기(1)의 내측 하부에는 기판(6)이 구비되어 있으며, 그 기판(6)에는 기밀 단자(7)가 관통 설치되며, 그 기밀 단자(7)의 상단에는 전극(2)이 하우징형의 로드 지지대(8)에 의해 수직하게 설치되는 것이다. 그 로드 지지대(8)는 전극(2)과 기판(6)과의 절연을 위해 절연체로 형성되어 있다. As shown in Fig. 1, the CVD reactor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2011-61984 includes a reaction vessel 1 including at least one reaction chamber 1b having a cooling chamber 1a; A plurality of electrodes 2 extending into the reaction chamber 1b; At least one rod filament (3) connected to two different ones of the plurality of electrodes (2) at both ends in the reaction chamber (1b) and heated to a high temperature when electric current flows through the two electrodes; The silicon containing source gas is supplied into the reaction chamber 1b to deposit the polysilicon on the surface of the rod filament 3 heated by the chemical vapor deposition (CVD) Containing gas source (4) for producing a silicon-containing gas (4a); And between the rod filament 3 and the cooler wall 1a and between the rod filament 3 and the bottom of the reaction chamber 1b heated by the high temperature and the radiant heat energy radiated from the polysilicon rod 4a And a radiation shielding film 5 for blocking heat transfer to at least one of the cooling barriers 1a of the reaction chamber 1b and the bottom of the reaction chamber 1b. Of course, a substrate 6 is provided on the inner lower portion of the reaction vessel 1, and a hermetic terminal 7 is inserted through the substrate 6, and an electrode 2 is formed on the upper end of the hermetic terminal 7 And is vertically installed by a rod-type support rod 8 of a housing type. The rod support 8 is formed of an insulator for insulation between the electrode 2 and the substrate 6.

이와 같은 구성에 따라, CVD 반응기 내에 로드 필라멘트와 냉각 기벽 사이에 복사열 차단막을 설치하여 가열된 필라멘트 로드에서 냉각 기벽으로 방사되는 복사열 에너지를 차단하여 반응기 내부의 폴리실리콘의 표면에서의 열 손실량을 감소시켜주어 폴리실리콘 로드의 순수 에너지 손실량이 감소되고, 이에 따라 CVD 반응기의 온도조절 메커니즘에 의해 그 CVD 반응기의 전체적인 전기 에너지 소모량을 현저하게 검소시켜주며, 또한, 폴리실리콘 로드의 순수 에너지 손실량의 감소에 의해 폴리실리콘 로드의 표면 온도의 강하가 감소되어 폴리실리콘 로드의 중심과 표면 간의 온도 편차가 크게 감소되며 부속적인 인장 응력을 감소시켜 폴리실리콘 로드를 대구경으로 성장시킬 수 있는 효과가 제공된다. According to such a configuration, a radiation heat shielding film is provided between the rod filament and the cooling air wall in the CVD reactor to block the radiant heat energy radiated from the heated filament rod to the cooling air wall, thereby reducing the amount of heat loss on the surface of the polysilicon inside the reactor The pure energy loss of a given polysilicon rod is reduced and thereby the temperature control mechanism of the CVD reactor significantly obviates the overall electrical energy consumption of the CVD reactor and also the reduction of the pure energy loss of the polysilicon rod The decrease in the surface temperature of the polysilicon rod is reduced so that the temperature deviation between the center and the surface of the polysilicon rod is largely reduced and the associated tensile stress is reduced so that the polysilicon rod can be grown to a large diameter.

그러나, 위와 같은 CVD 반응기에서는 다음과 같은 문제점이 초래되는 것으로 나타났다. 먼저, 폴리실리콘의 산출을 위한 CVD 공정의 수회 반복시 절연 슬리브, 즉 로드 지지대의 측표면에 규소(Si)가 점진적으로 증착되어 전극과 기판이 상호 통전되어 전원이 차단되는 유전(electric trip)현상이 초래됨으로, 예컨대 6회의 CVD 공정후 고가의 로드 지지대를 회수하거나 교체해야 하는 문제점이 있다. However, the CVD reactor described above has the following problems. First, silicon (Si) is gradually deposited on the side surface of the insulating sleeve, that is, the load support, and the electrode and the substrate are electrically connected to each other by the CVD process for calculating polysilicon. There is a problem that expensive rod supports need to be recovered or replaced after six CVD processes, for example.

그리고, 회수되거나 교체된 로드 지지대를 재사용하기 위해서는 강산을 이용한 에칭(etching)공정을 거쳐야 하므로 작업자 및 주변 분위기에 위험을 초래하는 문제점이 있다. Further, in order to reuse the recovered or replaced rod supports, it is necessary to perform an etching process using a strong acid, which poses a risk to the operator and the surrounding atmosphere.

또한, 종래의 반응기에 사용되는 로드 지지대는 표면 조도가 거칠어 그 로드 지지대 외표면에 규소가 신속하게 증착되어 사용수명이 저하되는 문제점이 있다. In addition, the rod support used in the conventional reactor has a rough surface, so that silicon is rapidly deposited on the outer surface of the rod support, resulting in deterioration of service life.

이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 폴리실리콘의 산출을 위한 CVD 공정시 측표면에 규소(Si)가 점진적으로 증착되는 시간이 지연되고, 사용수명 및 고유수명이 연장되며, 재사용을 위한 에칭(etching)공정이 생략되는 CVD 반응장치용 절연 슬리브를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a polysilicon thin film transistor in which a time for progressively depositing silicon (Si) And an insulating sleeve for a CVD reaction apparatus in which an etching process for reuse is omitted.

본 발명의 다른 목적은, 폴리실리콘의 산출을 위한 CVD 공정시 측표면에 규소(Si)가 점진적으로 증착되는 시간을 지연시키고, 수명이 연장되며, 재사용을 위한 에칭(etching) 공정을 생략하거나 줄일 수 있는 절연 슬리브를 사용하는 CVD 반응장치를 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which delays the time in which silicon (Si) is gradually deposited on the side surface during the CVD process for the production of polysilicon, prolongs the life span and omits or reduces the etching process for reuse The present invention provides a CVD reaction apparatus using an insulating sleeve.

상기와 같은 목적은, 원형 또는 다른 형태로 형성되며 냉각라인이 형성된 기판과, 그 기판 상에 수직 설치되고 냉각라인이 형성되고 내부에 CVD 공정이 실행되는 반응챔버를 형성하는 벨형 반응기와, 그 기판의 중앙에 설치되어 실리콘 함유가스를 반응챔버 내로 공급하기 위한 실리콘 함유가스 공급관과, 그 기판의 적정 위치에 설치되어 전원을 공급받기 위한 복수의 기밀단자와, 그 기밀단자의 상단에 전기적으로 접촉되는 전극과, 각각의 전극에 전기적으로 접속되는 직립로드 필라멘트 및 그 각각의 직립 필라멘트의 상단에 양단이 연결되는 수평로드 필라멘트로 이루어진 로드 필라멘트를 포함하는 CVD 반응장치에서, 상기 전극과 기판 간의 통전을 방지하기 위한 CVD 반응장치용 절연 슬리브에 있어서, 원통형으로 형성되고, 상기 기밀단자 및 상기 전극의 일부를 포위하도록 하부면이 상기 기판에 접촉 배치되는 몸체와, 상기 몸체의 상단에 일체로 형성되고 중앙에 상기 전극이 관통하는 삽입공이 형성된 원판형 커버로 이루어진 본체; 및 상기 본체의 몸체를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성되고, 하단은 상기 기판의 표면에 접하며, 상단은 상기 본체의 커버의 주변 하부에 접촉하도록 형성되는 분리체를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브에 의해 달성될 수 있다. The above object is a bell-shaped reactor which is formed in a circular or other shape and has a cooling line formed thereon, a bell-shaped reactor which is installed vertically on the substrate, and has a cooling line formed therein, and a reaction chamber in which a CVD process is performed therein, and the substrate. A silicon-containing gas supply pipe for supplying silicon-containing gas into the reaction chamber, a plurality of hermetic terminals provided at an appropriate position of the substrate for supplying power, and electrically contacting an upper end of the hermetic terminal In a CVD reactor comprising an electrode, a rod filament consisting of an upright rod filament electrically connected to each electrode, and a horizontal rod filament connected at both ends of each upright filament, to prevent conduction between the electrode and the substrate. An insulating sleeve for a CVD reaction apparatus, wherein the insulating sleeve is formed in a cylindrical shape, and the airtight terminal and the And the lower surface so as to surround a part of the pole body is arranged in contact with the substrate, the body being integrally formed on the top consisting of circle formed in the insertion hole of the electrode plate through the center of the cover body; And a separator which is formed in a cylindrical or ring shape to surround the body of the body, the lower end of the separator being in contact with the surface of the substrate, and the upper end of the separator being formed in contact with the peripheral lower portion of the cover of the body. For example.

그리고, 본 발명의 하나의 주요 특징에 따르면, 원형 또는 다른 형태로 형성되며 냉각라인이 형성된 기판과, 그 기판 상에 수직 설치되고 냉각라인이 형성되고 내부에 CVD 공정이 실행되는 반응챔버를 형성하는 벨형 반응기와, 그 기판의 중앙에 설치되어 실리콘 함유가스를 반응챔버 내로 공급하기 위한 실리콘 함유가스 공급관과, 그 기판의 적정 위치에 설치되어 전원을 공급받기 위한 복수의 기밀단자와, 그 기밀단자의 상단에 전기적으로 접촉되는 전극과, 각각의 전극에 전기적으로 접속되는 직립로드 필라멘트 및 그 각각의 직립 필라멘트의 상단에 양단이 연결되는 수평로드 필라멘트로 이루어진 로드 필라멘트를 포함하는 CVD 반응장치에서, 상기 전극과 기판 간의 통전을 방지하기 위한 CVD 반응장치용 절연 슬리브에 있어서, 원통형으로 형성되고, 상기 기밀단자 및 상기 전극의 일부를 포위하도록 하부면이 상기 기판에 접촉 배치되는 몸체와, 상기 몸체의 상단에 분리가능하게 설치되고 중앙에 상기 전극이 관통하는 삽입공이 형성된 원판형 커버로 이루어진 본체; 및 상기 본체의 몸체를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성되고, 하단은 상기 기판의 표면에 접하며, 상단은 상기 본체의 커버의 주변 하부에 접촉하도록 형성되는 분리체를 포함한다. In addition, according to one main feature of the present invention, the substrate is formed in a circular or other form, the cooling line is formed, and the reaction chamber is formed on the substrate vertically, the cooling line is formed and the CVD process is performed therein. A bell-shaped reactor, a silicon-containing gas supply pipe provided at the center of the substrate for supplying silicon-containing gas into the reaction chamber, a plurality of hermetic terminals provided at an appropriate position of the substrate for supplying power, and the hermetic terminal In the CVD reactor comprising a rod filament consisting of an electrode in electrical contact with the upper end, an upright rod filament electrically connected to each electrode and a horizontal rod filament connected at both ends to the upper end of each of the upright filament, An insulating sleeve for a CVD reactor for preventing conduction between a substrate and a substrate, wherein the sleeve is formed in a cylindrical shape and A main body including a body having a lower surface contacting the substrate so as to surround the hermetic terminal and a part of the electrode, and a disc-shaped cover formed detachably at an upper end of the body and having an insertion hole penetrating the electrode at the center thereof; ; And a separator which is formed in a cylindrical or ring shape so as to surround the body of the body, the lower end of the separator being in contact with the surface of the substrate, and the upper end of the separator being formed in contact with the lower periphery of the cover of the body.

상기 목적은 또한 위와 같은 특징을 갖는 절연 슬리브를 구비한 CVD 반응기에 의해 달성될 수 있다. The above object can also be achieved by a CVD reactor having an insulation sleeve having the above characteristics.

본 발명에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브에 의하면, 절연 슬리브가 본체와 분리체로 분리 형성되어, 장기간 사용시 분리체만을 교체하여 사용함으로써, 교체 기간 및 비용이 저렴하게 유지되며, 이로 인해 절연 슬리브 전체의 사용수명 및 고유수명이 연장되며, 재사용을 위한 에칭(etching)공정이 생략되거나 감소될 수 있어 경제성 및 신뢰성이 현저히 향상되는 효과가 있는 것이다. According to the insulation sleeve for a CVD reactor according to the present invention, since the insulation sleeve is separated from the body and the separation body so that only the separation body is used for a long period of time, the replacement period and cost are kept low, The service life and the service life are prolonged, and the etching process for reuse can be omitted or reduced, thereby remarkably improving economical efficiency and reliability.

도 1은 종래의 CVD 반응장치를 보여주는 단면도.
도 2는 도 1의 CVD 반응장치에 사용되는 로드 지지대를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 절연 슬리브가 적용된 CVD 반응장치를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브를 보여주는 분해 사시도.
도 5는 도 4의 CVD 반응장치용 절연 슬리브가 결합된 상태에서의 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브를 보여주는 분해 사시도.
도 7은 도 6의 CVD 반응장치용 절연 슬리브가 결합된 상태에서의 단면도.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브를 보여주는 분해 사시도.
도 9는 도 8의 CVD 반응장치용 절연 슬리브가 결합된 상태에서의 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional CVD reaction apparatus;
2 is a perspective view showing a rod support used in the CVD reaction apparatus of FIG.
3 is a cross-sectional view showing a CVD reactor to which an insulation sleeve according to the present invention is applied.
4 is an exploded perspective view showing an insulation sleeve for a CVD reactor according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 5 is a cross-sectional view of the CVD reactor shown in Fig. 4 with the insulating sleeve engaged. Fig.
6 is an exploded perspective view showing an insulation sleeve for a CVD reactor according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a cross-sectional view of the CVD reactor shown in FIG. 6 with the insulating sleeve engaged. FIG.
8 is an exploded perspective view showing an insulation sleeve for a CVD reactor according to a third embodiment of the present invention;
9 is a cross-sectional view of the CVD reactor shown in Fig.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 9에 있어서, 본 발명에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브가 적용된 CVD 반응장치는 기본적으로, 원형 또는 다른 형태로 형성되며 냉각라인(12)이 형성된 기판(10)과, 그 기판(10)상에 수직 설치되고 냉각라인(22)이 형성되며 내부에 CVD 공정이 실행되는 반응챔버(24)를 형성하는 벨형 반응기(20)와, 기판(10)의 중앙에 설치되어 실리콘 함유가스를 반응챔버(24)내로 공급하기 위한 실리콘 함유가스 공급관(30)과, 기판(10)의 적정 위치에 설치되어 전원을 공급받기 위한 복수의 기밀단자(40)와, 그 기밀단자(40)의 상단에 전기적으로 접촉되는 전극(50)과, 각각의 전극(50)에 전기적으로 접속되는 직립로드 필라멘트(62) 및 그 각각의 직립로드 필라멘트(62)의 상단에 양단이 연결되는 수평로드 필라멘트(64)로 이루어진 로드필라멘트(60)와, 각각의 전극(50)은 물론 그 전극(50)상에 배치된 로드필라멘트(60)를 안정적으로 지지하며 전극(50)과 기판(10) 간의 통전을 방지하기 위한 절연 슬리브(70)를 포함한다. 물론, 그 CVD 반응장치는 기판(10)과 벨형 반응기(20)와의 절연 및 견고한 고정을 위한 플랜지(80)와, CVD 공정 후의 가스를 반응챔버(24)로부터 배출시키기 위해 기판(10)에 설치되는 배출 가스관(90)을 포함한다. 3 to 9, a CVD reaction apparatus to which an insulation sleeve for a CVD reaction apparatus according to the present invention is applied is basically composed of a substrate 10 having a circular or other shape and formed with a cooling line 12, A bell-shaped reactor 20 vertically installed on a substrate 10 and forming a cooling line 22 and forming a reaction chamber 24 in which a CVD process is performed; A plurality of airtight terminals 40 installed at appropriate positions of the substrate 10 for receiving power and a plurality of airtight terminals 40 for supplying power to the upper ends of the airtight terminals 40 An upright rod filament 62 electrically connected to each electrode 50 and a horizontal rod filament 64 connected at both ends to the upper ends of the respective upright rod filaments 62 A rod filament 60 composed of a plurality of electrodes 50, And an insulation sleeve 70 for stably supporting the rod filament 60 disposed on the electrode 50 and for preventing the electrification between the electrode 50 and the substrate 10. Of course, the CVD reactor is provided with a flange 80 for insulation and rigid fixation of the substrate 10 and the bell-type reactor 20, and a flange 80 for mounting on the substrate 10 to exhaust the gas after the CVD process from the reaction chamber 24 And an exhaust gas pipe (90).

특히, 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브(70)는 분리형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. In particular, according to one aspect of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the insulating sleeve 70 for a CVD reactor according to the first embodiment of the present invention is formed as a separate type.

보다 상세히 설명하면, 그 절연 슬리브(70)는 본체(71)와 분리체(75)로 구성된다. 본체(71)는 원통형으로 형성되고 전극(50)을 포위하며 하부면이 기판(10)에 접촉 배치되는 몸체(72)와, 그 몸체(72)의 상단에 일체로 형성되고 중앙에 전극(50)이 관통하는 삽입공(731)이 형성된 원판형 커버(73)로 구성된다. More specifically, the insulating sleeve 70 is composed of a main body 71 and a separator 75. The main body 71 includes a body 72 which is formed in a cylindrical shape and surrounds the electrode 50 and whose lower surface is disposed in contact with the substrate 10 and is integrally formed on the upper end of the body 72, Shaped cover 73 in which an insertion hole 731 is formed so as to extend therethrough.

여기서, 커버(73)의 직경은 몸체(72)의 외경보다 크게 형성되어야 하며, 삽입공(731)의 직경은 전극(50)이 충분히 삽입될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. Here, the diameter of the cover 73 should be larger than the outer diameter of the body 72, and the diameter of the insertion hole 731 is preferably set so that the electrode 50 can be inserted sufficiently.

또한, 몸체(72) 및 커버(73)로 이루어진 본체(71)는 예컨대, 석영(quartz)으로 형성되며, 그 몸체(72)의 외표면, 특히 커버(73)의 표면에서의 규소의 증착속도를 최대로 억제하거나 지연시키기 위해 표면 조도를 낮게 유지하도록 표면처리되는 것이 바람직하다. The main body 71 composed of the body 72 and the cover 73 is formed of, for example, quartz, and the deposition rate of silicon on the outer surface of the body 72, particularly on the surface of the cover 73 It is preferable that the surface treatment is performed so as to keep the surface roughness low so as to suppress or delay to a maximum extent.

한편, 분리체(75)는 본체(71)의 몸체(72)를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성된다. 그 분리체(75)의 하단은 기판(10)의 표면에 접하며, 상단은 본체(71)의 커버(72) 주변 하부에 접촉하도록 형성된다. On the other hand, the separator 75 is formed in a cylindrical shape or a ring shape so as to surround the body 72 of the body 71. The lower end of the separator 75 is in contact with the surface of the substrate 10 and the upper end of the separator 75 is in contact with the lower portion of the cover 72 of the body 71.

그리고, 분리체(75)의 높이는 본체(71)의 몸체(72)와 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 그 분리체(75)의 내경은 본체(71)의 몸체(72)가 용이하게 삽입됨은 물론 그 본체(71)를 견고하고 안정적으로 지지할 수 있도록 설정되며, 그 분리체(75)의 외경은 CVD 공정중 필연적으로 절연 슬리브(70)에 증착되는 규소가 몸체(72)로 유입되는 것을 방지하도록 커버(72)의 직경보다 같거나 미세하게 크게 설정되는 것이 바람직하다. The height of the separator 75 is preferably set to be the same as that of the body 72 of the body 71. The inner diameter of the separator 75 is set so that the body 72 of the body 71 can be easily inserted and the body 71 can be firmly and stably supported. It is preferable that the diameter of the cover 72 is set to be equal to or slightly larger than the diameter of the cover 72 so as to prevent the silicon deposited on the insulating sleeve 70 necessarily from flowing into the body 72 during the CVD process.

또한, 분리체(75)는 예정된 횟수 또는 설정된 사용수명에 따라 또는 과도하게 규소가 증착되어 전극(50)과 베이스(10)간의 통전이 발생되기 전에 교체되어야 하는 바, 이때 경제성을 고려하지 않고도 쉽게 교체하거나 폐기할 수 있도록 본체(71)보다 저가의 석영으로 제조되거나 형성될 수 있다. In addition, the separator 75 is required to be replaced in accordance with a predetermined number of times, a predetermined service life, or excessively deposited silicon before the energization between the electrode 50 and the base 10 occurs, And may be made or formed of quartz at a lower cost than the main body 71 so as to be replaced or discarded.

선택적으로, 절연 슬리브(70)의 본체(71)는 복사열의 전달을 방지하기 위해 불투명 또는 반투명 처리되는 것이 바람직하며, 분리체(75)는 규소의 증착을 지연 또는 제한하도록 매끄러운 표면을 유지하는 투명한 상태로 유지할 수 있다. 또한, 분리체(73)의 내측면도 복사열의 전달을 방지하도록 불투명 또는 반투명 처리될 수 있다. Optionally, the body 71 of the insulating sleeve 70 is preferably opaque or translucent treated to prevent transmission of radiant heat, and the separator 75 may be transparent (e.g., transparent) to maintain a smooth surface to retard or limit the deposition of silicon State. Further, the inner surface of the separator 73 may also be opaque or translucent to prevent transmission of radiant heat.

한편, 본체(71)의 몸체(72)의 하부 내측에는, 기판(10)과의 연전달을 제한하기 위해 테프론으로 형성되는 절연링(미도시)이 설치될 수 있으며, 이 경우 그 절연링(미도시)의 팽창으로 인한 몸체(72)의 변형 및 파손을 방지하도록 여유홈(721)이 형성될 수 있다. An insulating ring (not shown) formed of Teflon may be provided on the lower side of the body 72 of the main body 71 to limit the connection with the substrate 10. In this case, The clearance groove 721 may be formed to prevent deformation and breakage of the body 72 due to expansion of the body 72.

그리고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 하나의 특징에 따르면, 본 발명의 제2실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브(70)는 3단 분리형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 6 and 7, according to another aspect of the present invention, the insulating sleeve 70 for a CVD reactor according to the second embodiment of the present invention is formed as a three-tiered separator .

보다 상세히 설명하면, 그 절연 슬리브(70)는 상호 분리가능한 몸체(72) 및 커버(73)로 이루어진 본체(71)와, 분리체(75)로 구성된다. 본체(71)의 몸체(72)는 원통형으로 형성되고 전극(40)을 포위하며 하단이 기판(10)에 접촉 배치되도록 형성된다. 그 몸체(72)는 커버(73)를 지지할 수 있도록 일정 두께로 형성되는 것이 바람직하다. More specifically, the insulating sleeve 70 is composed of a main body 71 composed of a body 72 and a cover 73 which are mutually separable, and a separator 75. The body 72 of the main body 71 is formed in a cylindrical shape and surrounds the electrode 40, and the lower end of the body 72 is formed to be in contact with the substrate 10. The body 72 is preferably formed to have a predetermined thickness to support the cover 73.

그리고 커버(73)는 몸체(72)의 상단에 분리가능하게 배치되며, 중앙에 전극(50)이 관통하는 삽입공(731)이 형성된 원판형으로 형성된다. The cover 73 is detachably disposed on the upper end of the body 72 and is formed in a disk shape having an insertion hole 731 through which the electrode 50 passes.

여기서, 커버(73)의 직경은 몸체(72)의 외경보다 크게 형성되어야 하며, 삽입공(731)의 직경은 전극(50)이 충분히 삽입될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. Here, the diameter of the cover 73 should be larger than the outer diameter of the body 72, and the diameter of the insertion hole 731 is preferably set so that the electrode 50 can be inserted sufficiently.

또한, 몸체(72) 및 커버(73)로 분리 형성되는 본체(71)는 예컨대, 석영(quartz)으로 형성되며, 그 몸체(72)의 외표면, 특히 커버(72)의 표면에서의 규소의 증착속도를 최대로 억제하거나 지연시키기 위해 표면조도를 높게 유지하도록 표면처리되는 것이 바람직하다. The main body 71 separated from the main body 72 and the cover 73 is formed of quartz and has an outer surface of the body 72, It is preferable that the surface treatment is performed so as to maintain the surface roughness at a high level in order to suppress or retard the deposition rate to the maximum.

한편, 분리체(75)는 본체(71)의 몸체(72)를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성된다. 그 분리체(75)의 하단은 기판(10)의 표면에 접하며, 상단은 본체(71)의 커버(72)의 주변 하부에 접촉하도록 형성된다. On the other hand, the separator 75 is formed in a cylindrical shape or a ring shape so as to surround the body 72 of the body 71. The lower end of the separator 75 is in contact with the surface of the substrate 10 and the upper end is in contact with the lower peripheral edge of the cover 72 of the body 71.

그리고, 분리체(75)의 높이는 본체(71)의 몸체(72)와 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 그 분리체(75)의 내경은 본체(71)의 몸체(72)가 용이하게 삽입됨은 물론 그 본체(71)를 견고하고 안정적으로 지지할 수 있도록 설정되며, 그 분리체(75)의 외경은 CVD 공정중 필연적으로 절연 슬리브(70)에 증착되는 규소가 몸체(72)로 유입되는 것을 방지하도록 커버(72)의 직경보다 같거나 미세하게 크게 설정되는 것이 바람직하다. The height of the separator 75 is preferably set to be the same as that of the body 72 of the body 71. The inner diameter of the separator 75 is set so that the body 72 of the body 71 can be easily inserted and the body 71 can be firmly and stably supported. It is preferable that the diameter of the cover 72 is set to be equal to or slightly larger than the diameter of the cover 72 so as to prevent the silicon deposited on the insulating sleeve 70 necessarily from flowing into the body 72 during the CVD process.

또한, 분리체(75)는 예정된 횟수 또는 설정된 사용수명에 따라 또는 과도하게 규소가 증착되어 전극(50)과 베이스(10)간의 통전이 발생되기 전에 교체되어야 하는 바, 이때 경제성을 고려하지 않고도 쉽게 교체하거나 폐기할 수 있도록 본체(71)보다 저가의 석영으로 제조되거나 형성될 수 있다. In addition, the separator 75 is required to be replaced in accordance with a predetermined number of times, a predetermined service life, or excessively deposited silicon before the energization between the electrode 50 and the base 10 occurs, And may be made or formed of quartz at a lower cost than the main body 71 so as to be replaced or discarded.

선택적으로, 절연 슬리브(70)의 본체(71)는 복사열의 전달을 방지하기 위해 불투명 또는 반투명 처리되는 것이 바람직하며, 분리체(75)의 내측면 또는 외측면은 규소의 증착을 지연 또는 제한하도록 매끄러운 표면을 유지하는 투명한 상태로 형성할 수 있다. Optionally, the body 71 of the insulating sleeve 70 is preferably opaque or translucent treated to prevent transmission of radiant heat, and the inner or outer surface of the separator 75 may be configured to delay or limit the deposition of silicon And can be formed in a transparent state maintaining a smooth surface.

한편, 본체(71)의 몸체(72)의 하부 내측에는 기판(10)과의 연전달을 제한하기 위해 테프론으로 형성되는 절연링(미도시)이 설치되며, 이 경우 그 절연링(미도시)의 팽창으로 인한 몸체(72)의 변형 및 파손을 방지하도록 여유홈(721)이 형성될 수 있다.An insulating ring (not shown) formed of Teflon is installed on the inner side of the lower portion of the body 72 of the main body 71 to restrict the connection with the substrate 10. In this case, The clearance groove 721 may be formed to prevent deformation and breakage of the body 72 due to swelling of the body 72.

그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 하나의 특징에 따르면, 본 발명의 제3실시예에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브(70)는 상술된 제2실시예와 같이 3단 분리형으로 형성된다. 8 and 9, according to another aspect of the present invention, the insulating sleeve 70 for a CVD reactor according to the third embodiment of the present invention has the same structure as the above- And is formed into a three-stage separation type.

보다 상세히 설명하면, 그 절연 슬리브(70)는 상호 분리가능한 몸체(72) 및 커버(73)로 이루어진 본체(71)와, 분리체(75)로 구성된다. 본체(71)의 몸체(72)는 원통형으로 형성되고 전극(50)을 포위하며 하단이 기판(10)에 접촉 배치되도록 형성된다. 그 몸체(72)는 커버(73)를 지지할 수 있도록 일정 두께로 형성되는 것이 바람직하다. More specifically, the insulating sleeve 70 is composed of a main body 71 composed of a body 72 and a cover 73 which are mutually separable, and a separator 75. The body 72 of the main body 71 is formed in a cylindrical shape and surrounds the electrode 50, and the lower end of the body 72 is formed to be in contact with the substrate 10. The body 72 is preferably formed to have a predetermined thickness to support the cover 73.

그리고 커버(73)는 몸체(72)의 상단에 분리가능하게 배치되며, 중앙에 전극(50)이 관통하는 삽입공(731)이 형성된 원판형으로 형성된다. The cover 73 is detachably disposed on the upper end of the body 72 and is formed in a disk shape having an insertion hole 731 through which the electrode 50 passes.

여기서, 커버(73)의 직경은 몸체(72)의 외경보다 크게 형성되어야 하며, 삽입공(731)의 직경은 전극(50)이 충분히 삽입될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. Here, the diameter of the cover 73 should be larger than the outer diameter of the body 72, and the diameter of the insertion hole 731 is preferably set so that the electrode 50 can be inserted sufficiently.

특히, 커버(73)의 하부면에는 몸체(72)와의 견고한 결합을 위해 또한 규소의 몸체(72) 내부로의 침입을 방지하기 위해 몸체(72)의 내경에 결합되도록 결합부(732)가 일체로 돌출 형성되는 것이 바람직하다. Particularly, the lower surface of the cover 73 is provided with an engaging portion 732 so as to be firmly engaged with the body 72 and to be coupled with the inner diameter of the body 72 to prevent intrusion of the silicon into the body 72 As shown in Fig.

또한, 몸체(72) 및 커버(73)로 분리 형성되는 본체(71)는 예컨대, 석영(quartz)으로 형성되며, 그 몸체(72)의 외표면, 특히 커버(72)의 표면에서의 규소의 증착 속도를 최대로 억제하거나 지연시키기 위해 표면 조도를 높게 유지하도록 표면처리되는 것이 바람직하다. The main body 71 separated from the main body 72 and the cover 73 is formed of quartz and has an outer surface of the body 72, It is preferable that the surface treatment is performed so as to maintain the surface roughness at a high level in order to suppress or retard the deposition rate to the maximum.

한편, 분리체(75)는 몸체(72)를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성된다. 그 분리체(75)의 하단은 기판(10)의 표면에 접하며, 상단은 본체(71)의 커버(72)의 주변 하부에 접촉하도록 형성된다. On the other hand, the separator 75 is formed in a cylindrical shape or a ring shape so as to surround the body 72. The lower end of the separator 75 is in contact with the surface of the substrate 10 and the upper end is in contact with the lower peripheral edge of the cover 72 of the body 71.

그리고, 분리체(75)의 높이는 몸체(72)와 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 그 분리체(75)의 내경은 본체(71)의 몸체(72)가 용이하게 삽입됨은 물론 그 본체(71) 또는 커버(73)를 견고하고 안정적으로 지지할 수 있도록 설정되며, 그 분리체(75)의 외경은 CVD 공정중 필연적으로 절연 슬리브(70)에 증착되는 규소가 몸체(72)로 유입되는 것을 방지하도록 커버(73)의 직경보다 같거나 미세하게 크게 설정되는 것이 바람직하다. The height of the separator 75 is preferably set to be the same as that of the body 72. The inner diameter of the separator 75 is set so that the body 72 of the body 71 can be easily inserted and the body 71 or the cover 73 can be firmly and stably supported. 75 is preferably set to be equal to or slightly larger than the diameter of the cover 73 so as to prevent the silicon deposited on the insulating sleeve 70 inevitably from flowing into the body 72 during the CVD process.

또한, 분리체(75)는 예정된 횟수 또는 설정된 사용수명에 따라 또는 과도하게 규소가 증착되어 전극(50)과 베이스(10)간의 통전이 발생되기 전에 교체되어야 하는 바, 이때 경제성을 고려하지 않고도 쉽게 교체하거나 폐기할 수 있도록 본체(71)보다 저가의 석영으로 제조되거나 형성될 수 있다. In addition, the separator 75 is required to be replaced in accordance with a predetermined number of times, a predetermined service life, or excessively deposited silicon before the energization between the electrode 50 and the base 10 occurs, And may be made or formed of quartz at a lower cost than the main body 71 so as to be replaced or discarded.

선택적으로, 절연 슬리브(70)의 본체(71)는 복사열의 전달을 방지하기 위해 불투명 또는 반투명 처리되는 것이 바람직하며, 분리체(75)는 규소의 증착을 지연 또는 제한하도록 매끄러운 표면의 투명한 상태로 형성될 수 있다. Optionally, the body 71 of the insulating sleeve 70 is preferably opaque or translucent treated to prevent the transmission of radiant heat, and the separator 75 may be in a transparent state of a smooth surface to retard or limit the deposition of silicon .

한편, 본체(71)의 몸체(72)의 하부 내측에는 기판(10)과의 연전달을 제한하기 위해 테프론으로 형성되는 절연링(미도시)이 설치될 수 잇으며, 이 경우 그 절연링(미도시)의 팽창으로 인한 몸체(72)의 변형 및 파손을 방지하도록 여유홈(721)이 형성될 수 있다.An insulating ring (not shown) formed of Teflon may be provided on the inner side of the lower portion of the body 72 of the main body 71 to restrict the connection with the substrate 10. In this case, The clearance groove 721 may be formed to prevent deformation and breakage of the body 72 due to expansion of the body 72.

선택적으로, 분리체(75)의 상부면을 따라 커버(73)의 하부 또는 몸체(72)의 상부로 규소가 유입되는 것을 차단하기 위해, 그 분리체(75)의 상단은 외측 하방으로 경사지는 모따기부(751)가 형성될 수 있다. Optionally, in order to block the inflow of silicon into the lower portion of the cover 73 or the upper portion of the body 72 along the upper surface of the separator 75, the upper end of the separator 75 is inclined outwardly downward A chamfered portion 751 can be formed.

또한, 분리체(75)의 상단이 모따기 성형되어 모따기부(751)가 형성되는 경우, 이에 대응하게 커버(73)의 주변부에는 그 하방으로 연장되는 에지(733)가 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 분리체(75)의 모따기부(751)와 커버(73)의 에지(733)의 상호간 접촉 결합에 의해 규소가 몸체(72)로 침입하는 것을 차단할 수 있다. In the case where the chamfered portion 751 is formed by chamfering the upper end of the separator 75, an edge 733 extending downward may be formed in the periphery of the cover 73 in correspondence thereto. With this configuration, the chamfered portion 751 of the separator 75 and the edge 733 of the cover 73 can be prevented from entering the body 72 by the mutual contact and connection.

이하, 전술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브의 설치 및 그 작용모드에 대해 설명한다. Hereinafter, the installation of the insulating sleeve for a CVD reactor according to the present invention constructed as described above and its operation mode will be described.

먼저, 제 1실시예의 경우, 전극(50)을 형성하는 수직 전극에 분리체(75)를 삽입하여 하방으로 이동시켜 기판(10)상에 배치하고, 본체(71)의 커버(73)의 삽입공(731)을 전극(50)에 외삽시킨 후 하방으로 이동시켜 몸체(72)를 분리체(75)에 삽입하여 그 몸체(72)의 하단을 기판(10)에 접촉시켜 설치를 완료한다. 물론, 설치가 완료되면 커버(73)의 하부면은 분리체(75)의 상단면에 접촉상태를 이루게 되는 것이다.First, in the case of the first embodiment, the separator 75 is inserted into the vertical electrode forming the electrode 50 and moved downward to be disposed on the substrate 10, and the insertion of the cover 73 of the body 71 The hole 731 is extrapolated to the electrode 50 and then moved downward so that the body 72 is inserted into the separator 75 and the lower end of the body 72 is brought into contact with the substrate 10 to complete the installation. Of course, when the installation is completed, the lower surface of the cover 73 comes into contact with the upper surface of the separator 75.

한편, 다른 설치방식으로, 본체(71)와 분리체(73)를 결합시킨 상태에서 커버(73)의 삽입공(731)을 전극(50)에 외삽시킨 후 하방으로 이동시켜 상기와 같이 설치할 수 있다.On the other hand, the insertion hole 731 of the cover 73 is extrapolated to the electrode 50 in the state where the main body 71 and the separator 73 are coupled with each other, have.

그리고, 제 2 및 3실시예의 경우에는, 전극(50)을 형성하는 수직 전극에 분리체(75)를 삽입하여 하방으로 이동시켜 기판(10)상에 배치하고, 본체(71)의 몸체(72)를 전극(50)에 외삽하여 하방으로 이동시켜 그 몸체(72)를 분리체(75)에 삽입한 후, 커버(73)의 삽입공(731)을 전극(50)에 외삽시킨 후 하방으로 이동시켜 몸체(72) 및 분리체(75)상에 접촉 배치시켜 설치를 완료한다. In the case of the second and third embodiments, the separator 75 is inserted into the vertical electrode forming the electrode 50 and moved downward to be disposed on the substrate 10, and the body 72 The body 72 is inserted into the separator 75 and then the insertion hole 731 of the cover 73 is extrapolated to the electrode 50 and is then moved downward And is placed in contact with the body 72 and the separator 75 to complete the installation.

여기서, 제3실시예의 경우에는, 커버(73)의 하부면에 형성된 결합부(732)가 몸체(72)의 상단 내부로 삽입 결합되어 견고한 결합을 이룰 수 있다. Here, in the case of the third embodiment, the engaging portion 732 formed on the lower surface of the cover 73 may be inserted into the upper end of the body 72 to provide a firm connection.

물론, 다른 설치방식으로, 본체(71)의 몸체(72) 및 커버(73)와 분리체(73)를 결합시킨 상태에서 커버(73)의 삽입공(731)을 전극(50)에 외삽시킨 후 하방으로 이동시켜 상기와 같이 설치할 수 있다.Of course, the insertion hole 731 of the cover 73 is extrapolated to the electrode 50 in a state in which the body 72 and the cover 73 of the main body 71 and the separation body 73 are engaged with each other And can be installed as described above.

이와 같이, CVD 반응장치에 본 발명에 따른 절연 슬리브(70)가 설치된 상태에서 CVD 공정이 실행되면, 전극(50)에 연결된 로드 필라멘트(60) 주변에 폴리 실리콘이 생성 및 증착되어 폴리 실리콘로드가 형성되며, 공정 마감후 이를 획득하여 폴리 실리콘을 제공받을 수 있는 것이다. In this way, when the CVD process is performed in the state that the insulating sleeve 70 according to the present invention is installed in the CVD reaction apparatus, polysilicon is generated and deposited around the rod filament 60 connected to the electrode 50, And the polysilicon can be provided after the process finishes.

이 같은 CVD 공정중 규소들은 로드 필라멘트 뿐 아니라, 전극(50) 및 절연 슬리브(70)에도 증착되며, 이 같은 규소의 증착이 과도하게 이루어져 증착된 규소에 의해 전극(50)과 기판(10)간의 통전이 이루어지기 전에 또는 예정된 사용시간이 지나면 절연 슬리브(70)를 교체해야 한다. Silicon in these CVD processes is deposited not only on the rod filaments but also on the electrode 50 and the insulating sleeve 70 and the deposition of such silicon is excessively carried out to deposit the silicon 50 between the electrode 50 and the substrate 10 The insulation sleeve (70) must be replaced before energization or after a predetermined period of use.

이때, 작업자는 절연 슬리브(70)의 설치순서와 역순으로 절연 슬리브(70)를 회수 한 후 분리체(75)만을 교체하거나 세정 또는 에칭 한 후 다시 설치하여 CVD 공정을 행할 수 있다. At this time, the operator can perform the CVD process by collecting the insulation sleeve 70 in reverse order to the installation order of the insulation sleeve 70, and then replacing or cleaning or etching the isolation body 75, and then reinstalling.

여기서, 절연 슬리브(70)의 실제적인 교체 또는 세정은 일정 횟수에 걸쳐 분리체(75)만을 교체 또는 세정하여 사용함으로써, 비용 및 시간이 현저히 절약될 수 잇는 것이다. Here, the actual replacement or cleaning of the insulating sleeve 70 can save considerable cost and time by only replacing or cleaning the separator 75 over a certain number of times.

실제적으로, 종래의 CVD 반응장치용 절연 슬리브는 통상 6회 정도의 사용후 전체 절연 슬리브를 교체하거나 에칭 후 3 ~ 4회 재사용하는 반면, 본 발명에 따른 절연 슬리브는 분리체(75) 만을 별도로 분리하여 교체하거나 세정하여 사용할 수 있으므로, 에칭공정 없이도 전체적인 절연 슬리브의 사용횟수는 9 ~ 10회로 연장될 수 있는 것이다. In practice, the conventional insulation sleeve for a CVD reactor generally has to be replaced about six times or after the entire insulation sleeve has been replaced or reused three to four times after etching, whereas the insulation sleeve according to the present invention has only to separate So that the total number of use of the insulating sleeve can be extended by 9 to 10 without the etching process.

이에 따라, 본 발명에 따른 CVD 반응장치용 절연 슬리브는 폴리실리콘의 산출을 위한 CVD 공정시 측표면에 규소(Si)가 증착되는 경우 분리체만을 교체 및 세정함으로써, 사용수명 및 고유수명이 연장되며, 재사용을 위한 에칭(etching)공정이 생략되거나 감소되며, 교체 시간을 줄일 수 있어 작업성 및 생산성이 현저하게 향상되는 것이다. Accordingly, when the silicon (Si) is deposited on the side surface during the CVD process for calculating polysilicon, the insulating sleeve for a CVD reactor according to the present invention has a longer service life and a longer service life, , The etching process for reuse can be omitted or reduced, and the replacement time can be shortened, so that workability and productivity are remarkably improved.

또한, 분리체(75)의 모따기부(751)와 커버(73)의 에지(733)의 상호간 접촉 결합에 의해 규소가 몸체(72)로 침입하는 것을 차단하여 본체(71)의 사용수명을 더욱 연장시킬 수 있는 것이다. The chamfered portion 751 of the separator 75 and the edge 733 of the cover 73 can prevent the silicon from entering the body 72 by the contact between the chamfer 751 and the edge 733 of the cover 73, It can be extended.

10 : 기판 20 : 벨형 반응기
30 : 가스 공급관 40 : 기밀 단자
50 : 전극 60 : 로드 필라멘트
70 : 절연 슬리브 71 : 본체
72 : 몸체 73 : 커버
75 : 분리체 10: substrate 20: bell-shaped reactor
30: gas supply pipe 40: airtight terminal
50: electrode 60: rod filament
70: Insulation sleeve 71: Body
72: body 73: cover
75: Separator

Claims (11)

원형 또는 다른 형태로 형성되며 냉각라인(12)이 형성된 기판(10)과, 그 기판(10)상에 수직 설치되고 냉각라인(22)이 형성되고 내부에 CVD 공정이 실행되는 반응챔버(24)를 형성하는 벨형 반응기(20)와, 기판(10)의 중앙에 설치되어 실리콘 함유가스를 반응챔버(24)내로 공급하기 위한 실리콘 함유가스 공급관(30)과, 기판(10)의 적정 위치에 설치되어 전원을 공급받기 위한 복수의 기밀단자(40)와, 그 기밀단자(40)의 상단에 전기적으로 접촉되는 전극(50)과, 각각의 전극(50)에 전기적으로 접속되는 직립로드 필라멘트(62) 및 그 각각의 직립 필라멘트(62)의 상단에 양단이 연결되는 수평로드 필라멘트(64)로 이루어진 로드필라멘트(60)를 포함하는 CVD 반응장치에서, 상기 전극(50)과 기판(10) 간의 통전을 방지하기 위한 CVD 반응장치용 절연 슬리브(70)에 있어서,
원통형으로 형성되고, 상기 전극(50)을 포위하도록 하부면이 상기 기판(10)에 접촉 배치되는 몸체(72)와, 상기 몸체(72)의 상단에 일체로 형성되고 중앙에 상기 전극(50)이 관통하는 삽입공(731)이 형성된 원판형 커버(73)로 이루어진 본체(71); 및
상기 본체(71)의 몸체(72)를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성되고, 하단은 상기 기판(10)의 표면에 접하며, 상단은 상기 본체(71)의 커버(73)의 주변 하부에 접촉하도록 형성되는 분리체(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
A substrate 10 having a circular or other shape and having a cooling line 12 formed thereon, and a reaction chamber 24 vertically installed on the substrate 10 and having a cooling line 22 formed therein and performing a CVD process therein. Bell-shaped reactor 20 to form a, a silicon-containing gas supply pipe 30 for supplying the silicon-containing gas into the reaction chamber 24 is installed in the center of the substrate 10, the substrate 10 is installed at an appropriate position A plurality of hermetic terminals 40 for receiving power, an electrode 50 electrically contacting an upper end of the hermetic terminal 40, and an upright rod filament 62 electrically connected to each electrode 50. In the CVD reactor comprising a rod filament (60) consisting of a horizontal rod filament (64) connected at both ends of the upright filament (62) and the upper end of each of the upright filament (62), the electrical current between the electrode 50 and the substrate 10 In the insulating sleeve 70 for the CVD reactor to prevent the
A body 72 formed in a cylindrical shape and having a lower surface in contact with the substrate 10 so as to surround the electrode 50 and a body 72 integrally formed at the upper end of the body 72, A main body 71 composed of a disc-shaped cover 73 having a penetrating insertion hole 731 formed therein; And
It is formed in a cylindrical or ring shape to surround the body 72 of the main body 71, the lower end is in contact with the surface of the substrate 10, the upper end is in contact with the peripheral lower portion of the cover 73 of the main body 71 An insulating sleeve for a CVD reactor, characterized in that it comprises a separator (75) formed.
제 1항에 있어서, 상기 본체(71) 및 상기 분리체(75)는 석영(quartz)으로 형성되고, 상기 분리체(75)의 높이는 상기 본체(71)의 몸체(72)와 동일하게 설정되며, 분리체(75)의 내경은 상기 본체(71)의 몸체(72)가 삽입되어 지지될 수 있도록 설정되고, 상기 분리체(75)의 외경은 CVD 공정중 절연 슬리브(70)에 증착되는 규소가 몸체(72)로 유입되는 것을 방지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
The method of claim 1, wherein the main body 71 and the separator 75 is formed of quartz, the height of the separator 75 is set equal to the body 72 of the main body 71 The inner diameter of the separator 75 is set to allow the body 72 of the main body 71 to be inserted and supported, and the outer diameter of the separator 75 is deposited on the insulating sleeve 70 during the CVD process. Insulating sleeve for CVD reactor, characterized in that it is set to prevent the flow into the body (72).
제 1항에 있어서, 상기 절연 슬리브(70)의 본체(71)는 복사열의 전달을 방지하기 위해 불투명 또는 반투명하게 형성되며, 상기 분리체(75)의 내측면 또는 외측면은 규소의 증착을 지연 또는 제한하도록 매끄럽고 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
The method of claim 1, wherein the body (71) of the insulating sleeve (70) is opaque or translucent to prevent transmission of radiant heat, and the inner or outer surface of the separator (75) Or is formed to be smooth and transparent so as to be limited.
제 1항에 있어서, 상기 본체(71)의 몸체(72)의 하부 내측에는, 기판(10)과의 열전달을 제한하기 위한 절연링의 팽창으로 인한 상기 몸체(72)의 변형 및 파손을 방지하도록 여유홈(721)이 형성되고, 상기 분리체(75)의 상단에는 모따기부(751)가 형성되며 상기 커버(73)의 주변부에는 상기 모따기부(751)와 면접촉을 이루도록 하방으로 연장되는 에지(733)가 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
2. The heat sink according to claim 1, wherein the body (72) of the body (71) is provided at a lower inner portion thereof with a protruding portion for preventing deformation and breakage of the body (72) A chamfered portion 751 is formed at the upper end of the separator 75 and a peripheral edge of the edge portion of the edge of the cover 73 is extended downwardly in plane contact with the chamfered portion 751. [ (733) is formed on the outer circumferential surface of the insulating sleeve.
제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따른 절연 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치.
A CVD reaction apparatus comprising an insulating sleeve according to any one of claims 1 to 4.
원형 또는 다른 형태로 형성되며 냉각라인(12)이 형성된 기판(10)과, 그 기판(10)상에 수직 설치되고 냉각라인(22)이 형성되고 내부에 CVD 공정이 실행되는 반응챔버(24)를 형성하는 벨형 반응기(20)와, 기판(10)의 중앙에 설치되어 실리콘 함유가스를 반응챔버(24)내로 공급하기 위한 실리콘 함유가스 공급관(30)과, 기판(10)의 적정 위치에 설치되어 전원을 공급받기 위한 복수의 기밀단자(40)와, 그 기밀단자(40)의 상단에 전기적으로 접촉되는 전극(50)과, 각각의 전극(50)에 전기적으로 접속되는 직립로드 필라멘트(62) 및 그 각각의 직립 필라멘트(62)의 상단에 양단이 연결되는 수평로드 필라멘트(64)로 이루어진 로드필라멘트(60)를 포함하는 CVD 반응장치에서, 상기 전극(50)과 기판(10) 간의 통전을 방지하기 위한 CVD 반응장치용 절연 슬리브(70)에 있어서,
원통형으로 형성되고, 상기 전극(50)을 포위하도록 하부면이 상기 기판(10)에 접촉 배치되는 원통형 몸체(72)와, 상기 몸체(72)의 상단에 분리가능하게 설치되고 중앙에 상기 전극(50)이 관통하는 삽입공(731)이 형성된 원판형 커버(73)로 이루어진 본체(71); 및
상기 본체(71)의 몸체(72)를 포위하도록 원통형 또는 링형으로 형성되고, 하단은 상기 기판(10)의 표면에 접하며, 상단은 상기 본체(71)의 커버(73)의 주변 하부에 접촉하도록 형성되는 분리체(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
A substrate 10 having a circular or other shape and having a cooling line 12 formed thereon, and a reaction chamber 24 vertically installed on the substrate 10 and having a cooling line 22 formed therein and performing a CVD process therein. Bell-shaped reactor 20 to form a, a silicon-containing gas supply pipe 30 for supplying the silicon-containing gas into the reaction chamber 24 is installed in the center of the substrate 10, the substrate 10 is installed at an appropriate position A plurality of hermetic terminals 40 for receiving power, an electrode 50 electrically contacting an upper end of the hermetic terminal 40, and an upright rod filament 62 electrically connected to each electrode 50. In the CVD reactor comprising a rod filament (60) consisting of a horizontal rod filament (64) connected at both ends of the upright filament (62) and the upper end of each of the upright filament (62), the electrical current between the electrode 50 and the substrate 10 In the insulating sleeve 70 for the CVD reactor to prevent the
It is formed in a cylindrical shape, the cylindrical body 72 having a lower surface in contact with the substrate 10 so as to surround the electrode 50, and detachably installed on the upper end of the body 72 and the electrode ( A main body 71 made of a disc shaped cover 73 having an insertion hole 731 therethrough 50 formed therethrough; And
It is formed in a cylindrical or ring shape to surround the body 72 of the main body 71, the lower end is in contact with the surface of the substrate 10, the upper end is in contact with the peripheral lower portion of the cover 73 of the main body 71 An insulating sleeve for a CVD reactor, characterized in that it comprises a separator (75) formed.
제 6항에 있어서, 상기 커버(73)의 하부면에는, 상기 몸체(72)와의 결합 및 몸체(72) 내부로의 규소의 침입을 방지하도록 상기 몸체(72)의 내경에 결합되는 결합부(732)가 일체로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
The method of claim 6, wherein the lower surface of the cover 73, the coupling portion is coupled to the inner diameter of the body 72 to prevent engagement with the body 72 and the intrusion of silicon into the body 72 ( Insulation sleeve for a CVD reactor, characterized in that the 732 is integrally projected.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 본체(71) 및 상기 분리체(75)는 석영(quartz)으로 형성되고, 상기 분리체(75)의 높이는 상기 본체(71)의 몸체(72)와 동일하게 설정되며, 분리체(75)의 내경은 상기 본체(71)의 몸체(72)가 삽입되어 지지될 수 있도록 설정되고, 상기 분리체(75)의 외경은 CVD 공정중 절연 슬리브(70)에 증착되는 규소가 몸체(72)로 유입되는 것을 방지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
According to claim 6 or 7, wherein the body 71 and the separator 75 is formed of quartz (quartz), the height of the separator 75 and the body 72 of the body 71 Equally set, the inner diameter of the separator 75 is set so that the body 72 of the main body 71 can be inserted and supported, the outer diameter of the separator 75 is the insulating sleeve 70 during the CVD process Insulation sleeve for a CVD reactor, characterized in that it is set to prevent the silicon deposited on the flow into the body (72).
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 절연 슬리브(70)의 본체(71)는 복사열의 전달을 방지하기 위해 불투명 또는 반투명하게 형성되며, 상기 분리체(75)는 규소의 증착을 지연 또는 제한하도록 매끄럽고 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
8. The body 71 of the insulating sleeve 70 is opaque or translucent to prevent the transfer of radiant heat, and the separator 75 delays or restricts the deposition of silicon. Insulation sleeve for a CVD reactor characterized in that it is formed to be smooth and transparent.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 본체(71)의 몸체(72)의 하부 내측에는, 기판(10)과의 연전달을 제한하기 위한 절연링의 팽창으로 인한 상기 몸체(72)의 변형 및 파손을 방지하도록 여유홈(721)이 형성되며, 상기 분리체(75)의 상단에는 모따기부(751)가 형성되며 상기 커버(73)의 주변부에는 상기 모따기부(751)와 면접촉을 이루도록 하방으로 연장되는 에지(733)가 형성되는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치용 절연 슬리브.
8. The deformation of the body 72 according to claim 6, wherein the lower inner side of the body 72 of the main body 71 is caused by the expansion of the insulator ring to limit the transmission of the substrate 10. And a clearance groove 721 is formed to prevent breakage, and a chamfer 751 is formed at an upper end of the separator 75 and a surface contact with the chamfer 751 is formed at a periphery of the cover 73. Insulating sleeve for a CVD reactor, characterized in that a downwardly extending edge (733) is formed.
제 6항 또는 제 7항에 따른 절연 슬리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 CVD 반응장치.


8. A CVD reactor, comprising an insulating sleeve according to claim 6 or 7.


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