KR20160043487A - 유기금속화학기상증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 유기금속화학기상증착장치에 관한 것으로서, 기판수용챔버 내부에 반응공간형성유닛을 구비함으로써 증착장치 내부의 반응공간을 최소화함으로써, 기판수용챔버 내벽면에 반응가스가 기생증착하는 것을 방지하여 반응기 내부의 오염을 최소화할 수 있고, 증착장치의 이너 챔버의 외부 및 기판수용챔버 내부의 유지관리를 위해 교체하는 회수를 줄일 수 있고, 이로서 유지관리를 위한 장치 내부의 교체로 인한 시간과 비용 및 재가동을 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있으므로 전체적으로 쓰루풋을 향상시킬 수 있으며, 가스공급부와 가스안내판 및 가스안내판위치조절부에 의해 챔버내의 반응공간에 공급되는 반응가스의 안정적 흐름을 확보하여 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.

Description

유기금속화학기상증착장치{APPARATUS FOR MOCVD}
본 발명은 유기금속화학기상증착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증착장치의 반응기 내부의 오염을 최소화하고 반응기 내부의 반응공간을 최소화하여 반응가스의 소모량을 절감함과 동시에 반응가스의 안정적 흐름으로 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 유기금속화학기상증착장치에 관한 것이다.
다양한 산업분야에서 고효율의 발광다이오드(LED)가 점차 사용됨에 따라서, 품질이나 성능의 저하 없이 대량으로 생산할 수 있는 장비가 요구되고 있다. 이러한 발광 다이오드의 제조에 유기금속증착 반응기가 널리 사용되고 있다.
유기금속화학기상증착(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장치는 3족알킬(유기금속원료가스) 및 5족 반응가스와 고순도 캐리어 가스와의 혼합가스를 반응실내에 공급하여 가열된 기판 위에서 열 분해하여 화합물 반도체 결정을 성장시키는 장치이다. 이러한 유기금속화학기상증착장치는 서셉터에 기판을 장착하여 상부로부터 가스를 주입하여 기판 상부에 반도체 결정을 성장시킨다.
종래의 유기금속증착장치로서 한국특허 제1026058호에 개시된 바와 같은 유기금속화학기상증착장치가 제안되고 있다. 도 1에 나타낸 종래의 유기금속화학기상증착장치에 있어서는, 챔버 본체와, 화학물질 전달모듈, 진공시스템, 샤워헤드 조립체를 구비하여, 샤워헤드조립체를 통해 반응가스가 챔버내의 반응공간으로 공급되고, 상기 챔버내의 반응공간에서 원격플라즈마에 의해 기판상에 박막이 증착되는 구조이다.
그러나, 상기 종래기술에 의한 유기금속화학기상증착증착장치에 있어서는, 챔버내부로 공급된 반응가스가 챔버의 리드(lid) 내부면 및 챔버 측벽의 내부면에 부착되어 챔버 내부가 오염된다. 그리고, 증착 공정이 완료된 후 상기 기판을 교체하기 위하여 챔버를 개방하는 경우 진동이나 충격 등으로 인해 상기 챔버의 내측면에 기생증착된 불순물(particle)들이 기판상으로 떨어져 기판을 오염시킨다.
또한, 종래의 유기금속화학기상증착장치에 있어서는, 상부의 샤워헤드조립체로부터 반응가스를 공급하는 구조로 이루어져 있다. 이 경우 반응가스의 흐름이 원활하지 못하여, 서셉터 상에 안착된 다수의 기판상에 증착되는 박막의 균일도가 저해되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 증착장치 내부의 반응공간을 최소화하여 반응가스의 소모량을 감소시켜 비용을 절감할 수 있고, 반응기 내부의 오염을 최소화하여, 증착장치의 유지관리 주기를 연장하여 쓰루풋을 향상시킬 수 있는 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 챔버내의 반응공간에 공급되는 반응가스의 안정적 흐름을 확보하여 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치는, 챔버리드와 외부벽부와 바닥 플랜지부를 포함하는 기판수용챔버와, 상기 기판수용챔버 내부에 배치되고, 기판이 안착되며 안착된 상기 기판을 가열하는 서셉터부와, 반응가스공급원에 연결되어 상기 기판수용챔버내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부와, 상기 가스공급부와 배기홀에 연결되며 상기 기판수용챔버 내부에 별도의 반응공간을 형성하여 상기 기판수용챔버 내부의 오염을 최소화하고 반응가스의 소모량을 감소시키는 반응공간형성유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 반응공간형성유닛은, 상기 서셉터부의 상부에 배치되는 열차폐리드를 가지는 상부판과, 상기 상부판에 연결되는 측부판과, 상기 서셉터부의 상부면에 대응하는 위치에 개구가 형성된 하부판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반응공간형성유닛은 상기 가스공급부의 복수의 가스공급라인에 연결되는 복수의 노즐이 각각 삽입되는 복수의 가스안내판을 구비하며, 상기 복수의 가스안내판 각각은 상기 노즐로부터 상기 서셉터부를 향하여 경사져 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 가스안내판은 최상단의 제 1 가스안내판의 경사각도가 가장 크고, 하부로 갈수록 점차 경사각도가 감소하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 가스안내판은 상기 노즐측을 향한 끝단이 상기 노즐을 중심으로 부채꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 서셉터부는, 복수의 기판이 안착되고 가열되는 히터블럭과, 상기 히터블럭을 둘러싸도록 배치되어 상기 히터블럭을 가열하는 유도가열부와, 상기 히터블럭과 상기 유도가열부 사이에 배치되는 열적 배리어와, 상기 히터블럭을 지지지하는 샤프트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 샤프트와 상기 기판수용챔버의 바닥플랜지부 사이에는 씰링부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 가스공급부의 상기 복수의 가스안내판이 체결된 가스가이드블럭에 연결되어 상기 복수의 가스안내판을 상기 서셉터부측을 향하여 전후로 이동시켜 위치를 조절하는 가스안내판위치조절부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 가스안내판의 상기 서셉터부측을 향한 끝단은 열차폐리드의 하부에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기 열차폐리드는 상기 상부판보다 두껍고, 질화붕소로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 챔버리드와 상기 바닥플랜지부에는 냉각매체가 유동하는 냉각유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 상기 반응공간형성유닛(40)을 구비함으로써 기판수용챔버(10) 내부에 별도의 반응공간을 형성하여 증착장치 내부의 반응공간을 최소화함으로써, 반응가스의 소모량을 감소시켜 비용을 절감할 수 있고, 반응기 내부의 오염을 최소화할 수 있다.
이로써 기판수용챔버 내부에 가스반응 격리벽으로 기능하는 상기 반응공간형성유닛에 의해 반응가스의 라미나 플로우(laminar flow)를 유지할 수 있고, 기판수용챔버 내부의 파티클 오염을 최소화하여 상기 반응공간형성유닛의 외부 및 기판수용챔버의 내부의 유지관리를 위한 교체주기를 연장할 수 있고, 교체로 인한 시간과 비용 및 재가동을 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있으므로 전체적으로 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 가스공급부와 상기 가스안내판 및 상기 가스안내판위치조절부에 의해 챔버내의 반응공간에 공급되는 반응가스의 안정적 흐름을 확보하여 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 유기금속화학기상증착장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치의 가스공급부 및 반응공간형성유닛을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 가스공급부 및 반응공간형성유닛을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치를 실시예로써 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치(1)를 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치(1)는 기판수용챔버(10)와, 서셉터부(20)와, 가스공급부(30)와, 반응공간형성유닛(40)를 구비한다.
상기 기판수용챔버(10)는 챔버의 상부를 덮는 챔버리드(11)와, 상기 챔버리드(11)에 체결되며 챔버의 측부를 덮는 외부벽부(12)와, 챔버의 하부 바닥면을 형성하는 바닥플랜지부(13)를 구비한다.
상기 챔버리드(11)는 상기 외부벽부(12)에 볼트 등의 체결수단을 통해 분리가능하게 체결될 수 있으며, 상기 챔버리드(11)에는 냉각유로(11a)를 형성할 수 있다. 상기 냉각유로(11a)에는 냉각수 또는 냉각가스 등 냉각매체가 유동되도록 구성되어, 상기 기판수용챔버(10) 내의 증착공정에서 발생하는 고온의 열에 의해 가열된 상기 기판수용챔버(10)를 냉각시키도록 구성된다.
또한, 상기 챔버리드(11)에는 후술하는 반응공간형성유닛(40)내에서 기판상에 증착되는 박막을 광학적으로 측정하기 위한 광학센서(51)의 광측정 통로로서 기능하는 센서튜브(52)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 센서튜브(52)에는 퍼지가스를 도입하여 상기 반응공간형성유닛(40)으로부터 반응가스가 상기 센서튜브(52)로 배출되는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 외부벽부(12)는 상기 챔버리드(11)에 체결되며, 상기 기판수용챔버(10)의 측부를 덮도록 구성된다. 상기 외부벽부(12)에는 배기홀(14)이 형성되며, 상기 배기홀(14)은 가스배기라인(도시하지 않음)에 연결되어, 증착공정의 완료후에 상기 반응공간형성유닛(40)에 잔류하는 반응가스를 상기 배기홀(14)과 상기 가스배기라인(도시하지 않음)을 통해 상기 기판수용챔버(10)의 외부로 배출하도록 구성된다.
또한, 상기 외부벽부(12)의 내부에는 내부벽부(12a)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 내부벽부(12)에는 상기 반응공간형성유닛(40)이 삽입 관통하여 설치되어, 상기 반응공간형성유닛(40)이 안정적으로 설치될 수 있도록 구성된다.
상기 기판수용챔버의 하부에는 바닥플랜지부(13)가 마련된다. 상기 바닥플랜지부(13)에는 냉각유로(13a)를 형성할 수 있다. 상기 냉각유로(13a)에는 냉각수 또는 냉각가스 등 냉각매체가 유동되도록 구성되어, 상기 기판수용챔버(10) 내의 증착공정에서 발생하는 고온의 열에 의해 가열된 상기 기판수용챔버(10)를 냉각시키도록 구성된다.
상기 기판수용챔버 내부에는 기판(W)이 안착되는 서셉터부(20)가 배치된다.
상기 서셉터부(20)는, 기판(W)이 안착되고 가열되는 히터블럭(21)과, 상기 히터블럭(21)을 지지하며 회전시키는 샤프트(22)와, 씰링부(23)와, 상기 히터블럭(21)을 가열하는 유도가열부(24)를 포함한다.
상기 히터블럭(21)은, 상부면에 복수의 기판(W)이 안착될 수 있도록 복수의 홈이 마련되어 있다.
상기 샤프트(22)는 일끝단은 상기 히터블럭(21)에 연결되고, 타끝단은 상기 기판수용챔버(10)의 상기 바닥플랜지부(13)를 관통하여 상기 기판수용챔버(10)의 외부에 배치된 회전구동부(도시하지 않음)에 연결되어, 상기 히터블럭(21)을 지지하면서 회전시키도록 구성되어 있다. 상기 샤프트(22)의 내부에는 열전쌍(22a)이 설치되어 상기 유도가열부(24)에 의해 가열되는 상기 히터블럭(21)의 온도를 측정하여 제어할 수 있도록 구성된다.
상기 샤프트(22)와 상기 기판수용챔버(10)의 상기 바닥플랜지부(13) 사이에는 씰링부(23)가 마련되어, 회전하는 상기 샤프트(22)와 상기 바닥플랜지부(13) 사이의 공간을 밀봉하도록 구성된다. 상기 씰링부(23)에는 유체씨일이 충진되며, 본 실시예에 있어서 상기 유체씨일은 마그네틱의 자력에 의해 외부와의 공극을 기밀하게 밀봉하는 자성유체씨일로 구성될 수 있다.
또한, 상기 씰링부(23)의 상부에는 상기 샤프트(22)를 둘러싸며 증착공정 과정에서 발생하는 고온의 열이 상기 반응기 챔버(10) 및 상기 씰링부(23)로 전달되는 것을 방지하는 단열부(26)를 더욱 설치할 수 있다.
상기 유도가열부(24)는, 예를 들면 상기 히터블럭(21)을 둘러싸는 인덕션 코일로 형성되어, 상기 유도가열부(24)의 내측에 배치된 상기 히터블럭(21)을 가열하도록 구성된다.
상기 유도가열부(24)와 상기 히터블럭(21)과의 사이에는 열적 배리어(25)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 열적 배리어(25)는 상기 유도가열부(24)에 의해 가열된 상기 히터블럭(21) 의 고온의 열이 상기 기판수용챔버(10) 내부로 전달되는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 유도가열부(24)도 상기 히터블럭(21)의 고온의 열로부터 보호할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 열적 배리어(25)는 예를 들면 고온에 안정적이고 열반사율이 높은 질화붕소의 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 기판수용챔버의 일측에는 가스공급부(30)가 설치된다. 상기 가스공급부(30)는 복수의 가스공급라인(도시하지 않음)에 각각 연결되는 복수의 가스공급포트(31)를 구비하며, 상기 복수의 가스공급라인에는 복수의 가스공급원(도시하지 않음)으로부터 반응가스가 공급된다.
상기 복수의 가스공급포트(31)는, 예를 들면 Ⅲ족, Ⅴ족 반응가스가 각각 공급되는 반응가스공급라인에 연결되는 반응가스공급포트(31b, 31c)와, 상기 반응가스공급포트의 상부에 마련되며 상기 반응가스의 열적 대류를 방지하고 상기 반응가스가 상기 기판(W)상에 안정적으로 공급되도록 상기 반응가스를 누르는 누름가스가 공급되는 누름가스공급포트(31a)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 반응가스공급포트는 단일의 반응가스공급포트로 구성될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 반응가스공급포트(31b, 31c) 및 누름가스공급포트(31a) 이외에, 퍼지가스공급포트(31d)를 더욱 구비할 수 있다.
상기 복수의 가스공급포트(31a, 31b, 31c, 31d)는 각각 가스가이드블럭(35)에 연결되며 각각의 가스가이드블럭(35)의 끝단에는 공급된 반응가스와 누름가스를 상기 기판수용챔버(10)의 내부로 분사하기 위한 노즐(32)이 마련된다.
상기 노즐(32)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 후술하는 복수의 가스안내판(45) 사이에 삽입되어, 복수의 가스안내판(45)에 의해 형성되는 가스안내로를 통해 가스가 유동되도록 구성된다.
한편, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치(1)는 상기 기판수용챔버(10)의 내부에 설치되는 반응공간형성유닛(40)을 더욱 구비한다.
상기 반응공간형성유닛(40)은 상기 챔버리드에 대응하는 측에 설치되는 상부판(41)과, 측부판(42)와, 상기 서셉터부에 대응하는 측에 설치되는 하부판(43)을 포함하며, 상기 반응공간형성유닛에 반응가스가 공급되는 측과 상기 배기홀에 연통되는 측이 개구된다.
상기 반응공간형성유닛(40)의 일측은 상기 기판수용챔버(10)의 내부벽부를 관통하여 상기 가스공급부(30)의 상기 가스가이드블럭(35)에 체결되고, 타측은 상기 외부벽부(12)에 형성된 배기홀(14)에 연통하도록 구성된다.
상기 반응공간형성유닛의 상기 상부판(41)에는 열차폐리드(44)를 설치할 수 있다. 상기 열차폐리드(44)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 히터블럭(21)에 대향하는 위치에 설치되며, 상기 상부판보다 두껍고, 상기 히터블럭(21)의 상부면을 향하여 돌출되어, 상기 히터블럭(21)에 안착된 기판(W) 위의 반응공간을 더욱 작게 형성할 수 있다.
또한, 상기 열차폐리드(44)는 상기 상부판(41)과 일체형으로 체결되며, 교체가 용이하도록 상기 상부판(41)과 분리가능하게 구성된다. 또한, 상기 열차폐리드(44)는, 예를 들면 고온에 안정적이고 열반사율이 높은 질화붕소의 재질로 형성될 수 있다.
상기 기판수용챔버(10) 내부의 온도는 1000℃ 이상의 고온에 이르기 때문에 상기 히터블럭(21)을 감싸고 있는 열적 배리어(25)와 상기 열차폐리드(44)를 질화붕소 소재를 이용함으로 고온에 안정적으로 구성한다.
이로써, 열반사율이 높은 상기 열차폐리드(44)에 의해 기판을 효율적으로 가열함과 동시에 기판의 가열에 소요되는 소비전력을 효율적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 기판상에 박막이 성장하는 과정에서 증착공정의 화학적 반응에 의해 부산물이 집중적으로 발생하는 위치에 상기 열차폐리드를 설치하여 부품의 교체주기를 연장함으로써 스루풋을 향상시킬 수 있다.
상기 하부판(43)은 상기 히터블럭(21)의 상부면에 대응하는 위치에 개구부를 갖도록 구성된다. 즉, 상기 하부판(43)의 개구부의 위치는 상기 히터블럭(21)의 끝단의 위치 또는 기판(W)이 안착되는 위치에 형성되어, 상기 하부판(43)의 개구부의 위치에서 상기 반응가스 및/또는 누름가스가 기판상에 공급되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 반응공간형성유닛은 복수의 가스안내판(45)을 구비한다. 상기 가스안내판(45)은 상기 반응공간형성유닛(40) 내에서 상기 가스공급부(30)측에 설치되어 공급되는 반응가스 및/또는 누름가스를 기판상으로 안정적으로 안내하도록 구성된다.
상기 복수의 가스안내판(45)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 반응공간형성유닛(40)의 측부판에 체결되며, 복수의 가스공급라인에 연결되는 복수의 노즐(32)이 각각 삽입되도록 구성된다.
예를 들면, 최상단의 제 1 가스안내판(45a)과 그 하부의 제 2 가스안내판(45b) 사이에는 누름가스가 공급되는 누름가스공급포트(31a)에 연결되는 노즐(32)이 삽입되어, 상기 최상단의 제 1 가스안내판(45a)과 그 하부의 제 2 가스안내판(45b)에 의해 형성되는 가스안내로를 통해 누름가스가 유동되도록 구성된다. 또한, 상기 제 2 가스안내판(45b)와 제 3 가스안내판(45c) 사이 및 제 3 가스안내판(45c)과 상기 하부판(43) 사이에는 반응가스가 공급되는 반응가스공급포트(31b, 31c)에 연결되는 노즐(32)이 각각 삽입되어, 상기 제 2 및 제 3 가스안내판(45b, 45c)과 하부판에 의해 형성되는 가스안내로를 통해 반응가스가 유동되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 가스안내판(45)의 타끝단, 즉 가스안내판(45)의 상기 서셉터부(20)측을 향한 끝단은 상기 열차폐리드(44)의 하부에 위치되도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 가스안내판(45) 각각은 상기 노즐(32)측로부터 상기 서셉터부(20)를 향하여 경사져 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 복수의 가스안내판(45)의 경사각도는 서로 다르게 형성될 수 있다.
예를 들면, 최상단의 제 1 가스안내판(45a)의 경사각도가 가장 크고, 그 하부로 갈수록 점차 경사각도가 감소하도록 설치하여, 상기 제 1 내지 제 3 가스안내판들(45a, 45b, 45c)에 의해 형성되는 가스안내로가 상기 기판(W)을 향하여 점차 감소하도록 형성함으로써, 공급되는 가스의 흐름을 상기 기판(W)상을 향하여 안정적으로 이루어지도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 가스안내판(45)을 경사지게 형성하고, 상하로 인접하는 가스안내판에 의해 가스안내로를 형성함으로써 공급되는 가스들이 기판 상부의 반응공간 이전에 혼합되어 기상반응하고 기생증착하는 것을 방지하고 반응가스의 소모량을 줄일 수 있다.
또한, 상기 가스안내판(45)의 일끝단, 즉 상기 가스안내판(45)의 상기 노즐(32)측을 향한 끝단은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 노즐(32)을 중심으로 부채꼴 형상으로 형성되어, 상기 노즐(32)로부터 분사된 가스가 상기 가스안내판(45)을 따라 부채꼴 모양으로 점차 확산되도록 구성되어, 공급되는 반응 가스의 안정적 확산이 이루어지도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치(1)는 가스안내판위치조절부(33)를 더욱 구비할 수 있다.
상기 가스안내판위치조절부(33)는 가이드 바(34)가 관통되도록 설치되어 상기 가이드바(34)를 따라 전후로 이동가능하게 설치된다. 상기 가이드 바(34)는 일끝단이 상기 기판수용챔버(10)의 외부벽부(12)에 체결되고, 타끝단은 상기 기판수용챔버(10)의 내부벽부(12a)에 체결되도록 구성된다. 또한, 상기 가스안내판위치조절부(33)는 상기 복수의 가스안내판(45)이 체결된 상기 가스가이드블럭(35)에 브라켓이나 볼트 등의 수단에 의해 체결된다. 상기 가스안내판위치조절부(33)를 상기 가이드 바(34)를 따라 전후로 이동시킴으로써, 상기 가스안내판위치조절부(33)에 체결된 상기 가스가이드블럭(35)이 전후로 이동될 수 있다.
이로써 상기 가스가이드블럭(35)에 설치된 복수의 가스안내판(45)의 위치를 상기 서셉터부(20)측을 향하여 전후로 이동시켜 상기 반응가스 및/또는 누름가스의 기판(W)상의 공급위치를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 가스공급라인의 상단에 위치한 누름가스는 Ⅲ족, Ⅴ족 반응가스를 상단에서 누름으로써 고온 공정으로 인해 발생하는 열적 대류를 억제하는 역할을 하며, Ⅲ족, Ⅴ족 반응가스와 퍼지가스의 Flow Ratio값을 적절히 조절함으로써 박막 성장률이 현저히 개선될 수 있다.
또한 상기 가스안내판(45)의 분사구 쪽에 정체되어있는 반응가스들을 상기 누름가스에 의해 상기 반응공간형성유닛(40) 내의 반응공간으로 밀어주고 퍼트려 줌으로써 상기 가스안내판(45)의 경사진 끝단부분에서의 반응 가스의 소진(Depletion)에 의한 박막의 균일도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 서셉터부(20)의 상부의 상기 열차폐리드(44)에 열분해로 인한 화학적 반응으로 기판 이외의 부품에 박막 성장하는걸 억제할 수 있다. 이에 따라 반응공간형성유닛 내부의 부품의 교체회수 및 유지관리 회수를 감소시켜 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 ; 유기금속화학기상증착장치
10 : 기판수용챔버
20 : 서셉터부
30 : 가스공급부
40 : 반응공간형성유닛

Claims (11)

  1. 챔버리드와 외부벽부와 바닥 플랜지부를 포함하는 기판수용챔버와,
    상기 기판수용챔버 내부에 배치되고, 기판이 안착되며 안착된 상기 기판을 가열하는 서셉터부와,
    반응가스공급원에 연결되어 상기 기판수용챔버내부로 반응가스를 공급하는 가스공급부와,
    상기 가스공급부와 배기홀에 연결되며 상기 기판수용챔버 내부에 별도의 반응공간을 형성하여 상기 기판수용챔버 내부의 오염을 최소화하고 반응가스의 소모량을 감소시키는 반응공간형성유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반응공간형성유닛은,
    상기 서셉터부의 상부에 배치되는 열차폐리드를 가지는 상부판과,
    상기 상부판에 연결되는 측부판과,
    상기 서셉터부의 상부면에 대응하는 위치에 개구가 형성된 하부판을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응공간형성유닛은 상기 가스공급부의 복수의 가스공급라인에 연결되는 복수의 노즐이 각각 삽입되는 복수의 가스안내판을 구비하며,
    상기 복수의 가스안내판 각각은 상기 노즐로부터 상기 서셉터부를 향하여 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 가스안내판은 최상단의 제 1 가스안내판의 경사각도가 가장 크고, 하부로 갈수록 점차 경사각도가 감소하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 가스안내판은 상기 노즐측을 향한 끝단이 상기 노즐을 중심으로 부채꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 서셉터부는,
    복수의 기판이 안착되고 가열되는 히터블럭과,
    상기 히터블럭을 둘러싸도록 배치되어 상기 히터블럭을 가열하는 유도가열부와,
    상기 히터블럭과 상기 유도가열부 사이에 배치되는 열적 배리어와,
    상기 히터블럭을 지지지하는 샤프트를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 샤프트와 상기 기판수용챔버의 바닥플랜지부 사이에는 씰링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스공급부의 상기 복수의 가스안내판이 체결된 가스가이드블럭에 연결되어 상기 복수의 가스안내판을 상기 서셉터부측을 향하여 전후로 이동시켜 위치를 조절하는 가스안내판위치조절부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 가스안내판의 상기 서셉터부측을 향한 끝단은 열차폐리드의 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 열차폐리드는 상기 상부판보다 두껍고, 질화붕소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버리드와 상기 바닥플랜지부에는 냉각매체가 유동하는 냉각유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.


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