KR20160043675A - Metal organic chemical vapour deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a metal organic chemical vapor deposition apparatus includes: a heater block installed in a reaction space of a substrate receiving chamber to support a substrate; an induction heating part for heating the heater block; a shaft connected to the heater block to rotate the heater block; a sealing part for vacuum-sealing a space between the substrate receiving chamber and the shaft; a radiant heat shielding member surrounding the shaft between the sealing part and the heater block to prevent radiant heat of the heater block from being transferred to the sealing part; and a cooling part for cooling the sealing part. The sealing part can be prevented from being overheated by the radiant heat. High-temperature heat of the heater block can be prevented from being transferred to the sealing part together with cooling gas through the rotating shaft so as to prevent magnetic fluid in the sealing part from being evaporated, thereby preventing malfunction of the sealing part in advance.

Description

유기금속화학기상증착장치{METAL ORGANIC CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION APPARATUS}METAL ORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS FIELD OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 유기금속화학기상증착장치에 관한 것이며, 상세하게는 가열된 서셉터에서 발생된 고온의 복사열이 서셉터 하부의 씰링부재로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 유기금속화학기상증착장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organometallic chemical vapor deposition apparatus, and more particularly, to an organometallic chemical vapor deposition apparatus capable of effectively shielding a high-temperature radiant heat generated in a heated susceptor from being transmitted to a sealing member under a susceptor .

다양한 산업분야에서 고효율의 발광다이오드(LED)가 점차 사용됨에 따라서, 품질이나 성능의 저하 없이 대량으로 생산할 수 있는 장비가 요구되고 있다. 이러한 발광 다이오드의 제조에 유기금속화학기상증착장치가 널리 사용되고 있다. As high efficiency light emitting diodes (LEDs) are increasingly used in various industrial fields, there is a demand for equipment capable of mass production without deteriorating quality or performance. Organometallic chemical vapor deposition apparatuses are widely used for the production of such light emitting diodes.

유기금속화학기상증착(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장치는 3족알킬화합물(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.The metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) apparatus supplies a mixed gas of a Group 3 alkyl compound (organometallic source gas) and a Group 5 reaction gas and a high purity carrier gas to a reaction chamber, And then decomposes to grow the compound semiconductor crystal. In such an organometallic chemical vapor deposition apparatus, a substrate is mounted on a susceptor and a gas is injected from above to grow a semiconductor crystal on the substrate.

유기금속화학기상증착공정을 수행하기 위해는 혼합가스를 반응실 내에서 열분해할 필요가 있으며, 이때, 혼합가스를 반응실내에서 열분해하기 위해서는 1000℃ 이상의 고온이 필요하다.
In order to perform the metalorganic chemical vapor deposition process, it is necessary to pyrolyze the mixed gas in the reaction chamber. At this time, a high temperature of 1000 ° C or more is required to pyrolyze the mixed gas in the reaction chamber.

도 1에 나타낸 바와 같이, 한국공개특허 제10-2012-0070356호에는 화학기상 증착장치가 개시되어 있다. As shown in Fig. 1, Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0070356 discloses a chemical vapor deposition apparatus.

도 1에 나타낸 상기 종래의 화학기상 증착장치(10)는 챔버(11)의 내부에 설치된 서셉터(30)를 가열하여 챔버(11)의 내부의 반응실을 가열한다. 이때, 가열기(40)는 기판(1)이 원료물질과 화학적으로 반응할 수 있는 온도에 도달할 수 있도록 서셉터(30)를 가열하고, 가열된 서셉터(30)에 의해 기판(1)이 간접 가열되도록 한다. The conventional chemical vapor deposition apparatus 10 shown in FIG. 1 heats a susceptor 30 installed inside a chamber 11 to heat a reaction chamber inside the chamber 11. At this time, the heater 40 heats the susceptor 30 so that the substrate 1 can reach a temperature at which the substrate 1 can chemically react with the raw material, and the substrate 1 is heated by the heated susceptor 30 Allow indirect heating.

가열기(40)는 서셉터(30)의 하측에 배치되는 고주파코일(41), 고주파코일 (41)로 고주파전류를 공급하는 고주파발전기(42)와 고주파발전기(42)로부터 발생되는 고주파전류가 고주파코일(41)에 매칭되도록 하는 매칭박스(43)를 포함한다. 고주파코일(41)은 수냉될 수 있도록 내부에 중공이 형성되는 관 형태로 마련될 수 있다.The heater 40 includes a high frequency coil 41 disposed on the lower side of the susceptor 30, a high frequency generator 42 for supplying a high frequency current to the high frequency coil 41 and a high frequency current generated from the high frequency generator 42, And a matching box 43 for matching with the coil 41. The high-frequency coil 41 may be provided in a tube shape in which a hollow is formed so as to be water-cooled.

화학기상 증착장치(10)는 서셉터(30)의 하부에 배치되는 고주파코일(41)로 고주파전류를 공급하고, 전자유도작용에 의해 발생되는 열에너지에 의해 서셉터(30)가 가열되도록 구성된다. The chemical vapor deposition apparatus 10 is configured to supply a high frequency current to the high frequency coil 41 disposed below the susceptor 30 and to heat the susceptor 30 by thermal energy generated by the electromagnetic induction action .

아울러, 상기 종래의 화학기상 증착장치(10)는 회전축(50)의 내부에 배치되는 냉각관(70)을 포함한다. 냉각관(70)은 회전축(50)의 내부에 냉매가 순환될 수 있는 관로를 형성한다. In addition, the conventional chemical vapor deposition apparatus 10 includes a cooling pipe 70 disposed inside a rotary shaft 50. The cooling pipe (70) forms a channel through which the refrigerant can circulate inside the rotary shaft (50).

냉각관(70)은 냉매순환펌프(71)에 연결되어, 냉매순환펌프(71)으로부터 냉각수와 같은 냉매를 공급받는 구조를 가진다. 냉각관(70)의 내부로 냉매가 공급됨에 따라, 서셉터(30)로부터 회전축(50)으로 열이 전달된다 하더라도 회전축(50)은 냉각되어 기밀부재(60)로 열이 전달되지 않도록 한다.
The cooling pipe 70 is connected to the refrigerant circulation pump 71 and has a structure in which refrigerant such as cooling water is supplied from the refrigerant circulation pump 71. As the refrigerant is supplied to the inside of the cooling pipe 70, even if heat is transferred from the susceptor 30 to the rotary shaft 50, the rotary shaft 50 is cooled to prevent heat from being transmitted to the hermetic member 60.

상기와 같은 구조를 가진 화학기상 증착장치는 고온으로 장시간 공정이 진행됨에 따라, 서셉터를 회전시키는 회전축(50)이 냉각되더라도 서셉터(30)에서 발생된 열에 의한 열전도 및 열복사에 의하여 회전축에 연결된 기밀부재(60)에 문제가 발생된다. The chemical vapor deposition apparatus having the above structure is connected to the rotating shaft by heat conduction due to heat generated in the susceptor 30 and thermal radiation even when the rotating shaft 50 for rotating the susceptor is cooled A problem occurs in the hermetic member 60. [

구체적으로 반도체 관련기술에서, 기밀부재(60)는 진공밀봉상태를 형성하는 자성유체씰을 일반적으로 사용하고 있다. 여기서, 자성유체씰의 내부를 순환하는 자성유체는 80℃이상에서 기화가 되는 성질을 가진다. 이에 따라, 기밀부재(60)가 씰링의 역할을 제대로 수행하기 위해서는 기밀부재(60)가 적어도 80℃ 이상으로 가열되지 않도록 해야 한다. Specifically, in the semiconductor related art, the hermetic member 60 generally uses a magnetic fluid seal forming a vacuum sealed state. Here, the magnetic fluid circulating inside the magnetic fluid seal has a property of being vaporized at 80 DEG C or higher. Accordingly, in order for the hermetic member 60 to perform the role of the sealing properly, the hermetic member 60 should not be heated to at least 80 캜.

그러나, 종래의 화학기상증착장치에 있어서는, 1000℃ 이상의 증착공정을 수행하는 동안, 회전축(50)이 냉각관(70)을 순환하는 냉각수에 의해 어느 정도 냉각되더라도, 서셉터(30)에서 발생한 복사열이 기밀부재(60)로 전달되는 것을 차단하기 어렵다. 이로 인해, 기밀부재(60)가 80℃ 이상으로 가열되어 기화되는 현상이 발생하게 된다. However, in the conventional chemical vapor deposition apparatus, even if the rotating shaft 50 is cooled to some extent by the cooling water circulating in the cooling pipe 70 during the deposition process of 1000 ° C or higher, the radiant heat generated in the susceptor 30 It is difficult to prevent the gas from being transmitted to the hermetic member 60. As a result, the airtightness of the airtightness of the airtightness of the airtightness of the airtightness member 60 is increased.

자성유체가 기화되어 부족하게 되면, 진공을 유지할 수 없게 되고, 이로 인해 회전축(50)의 작동이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
If the magnetic fluid is vaporized and insufficient, the vacuum can not be maintained, and the operation of the rotary shaft 50 is not smooth.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 히터블럭에서 발생된 고온의 복사열이 씰링부로 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an organometallic chemical vapor deposition apparatus capable of preventing direct transfer of high temperature radiant heat generated in a heater block to a sealing unit .

아울러, 본 발명은 가열된 히터블럭에서 발생된 고온의 복사열이 샤프트를 통해 씰링부로 전달되는 것을 제 1 냉각부, 제 2 냉각부와 복사열 차단부재를 통해 직접 또는 간접적인 열전달 차단방식으로 3중으로 차단하여, 씰링부 내부에 존재하는 자성유체가 기화되지 않도록 하여, 씰링부의 오작동을 사전에 방지할 수 있는 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Further, according to the present invention, the heat transfer of the high-temperature radiant heat generated in the heated heater block to the sealing portion through the shaft is blocked by the first cooling portion, the second cooling portion and the radiation heat blocking member in a direct or indirect heat- The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an organometallic chemical vapor deposition apparatus capable of preventing malfunctioning of a sealing portion by preventing a magnetic fluid present in a sealing portion from vaporizing.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유기금속화학기상증착장치는, 기판수용챔버의 반응공간에 설치되어, 기판을 지지하는 히터블럭; 상기 히터블럭을 가열하는 유도가열부; 상기 히터블럭에 연결된 샤프트; 상기 샤프트의 하면에 설치되어, 상기 반응공간을 진공밀봉하는 씰링부; 상기 씰링부와 상기 히터블럭 사이에서 상기 샤프트를 둘러싸는 복사열 차단부재; 및 상기 씰링부 및 씨일플랜지에 유체를 공급하여 상기 씰링부를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, an apparatus for depositing metal organic chemical vapor according to the present invention comprises: a heater block installed in a reaction space of a substrate accommodating chamber and supporting a substrate; An induction heater for heating the heater block; A shaft connected to the heater block; A sealing part provided on a lower surface of the shaft for vacuum-sealing the reaction space; A radiant heat blocking member surrounding the shaft between the sealing portion and the heater block; And a cooling part for supplying the fluid to the sealing part and the seal flange to cool the sealing part.

상기 냉각부는, 상기 씰링부에 형성되는 제 1 냉각유로와, 상기 씨일플랜지에 형성되는 제 2냉각유로를 갖는 제 1 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The cooling section includes a first cooling section having a first cooling channel formed in the sealing section and a second cooling channel formed in the seal flange.

또한, 상기 씰링부에 마련된 가스유로에 연결되어, 상기 가스유로로 냉각가스를 제공하여 상기 씰링부를 냉각시키는 제 2 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a second cooling part connected to the gas flow path provided in the sealing part to cool the sealing part by providing a cooling gas to the gas flow path.

상기 복사열 차단부재는 상기 샤프트가 삽입되도록 관통개구가 형성되고, 내부에 상기 가스유로와 연통되는 차단공간이 형성되는 것을 특징으로 한다. The radiation heat shielding member is formed with a through opening so that the shaft is inserted therein, and a blocking space communicating with the gas flow path is formed therein.

또한, 상기 복사열 차단부재는, 내부에 상기 가스유로와 연통하는 차단공간이 형성되며 상하로 적층되는 복수의 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the radiation heat shielding member may include a plurality of plates, which are formed by vertically stacking a shielding space in communication with the gas flow path.

상기 복수의 플레이트는, 내부에 상기 가스유로와 연통되는 차단공간이 마련되고, 상기 샤프트가 회전가능하게 관통하는 제 1 관통개구가 마련된 차단본체; 및 상기 가스유로와 연통되게 상기 차단본체의 상부에 적층되는 구조를 가진 복수의 적층부로 이루어지며, 상기 가스유로에서 토출된 냉각가스가 상기 차단본체와 상기 복수의 적층부의 내부를 순차적으로 유동하면서, 상기 샤프트와 상기 복사열 차단부재를 냉각시키는 구조를 가진 것을 특징으로 한다. Wherein the plurality of plates includes a shielding body provided with a shielding space communicating with the gas flow path and provided with a first penetrating opening through which the shaft rotatably penetrates; And a plurality of laminated portions having a structure that is stacked on the upper portion of the shielding main body so as to communicate with the gas flow paths, wherein the cooling gas discharged from the gas flow paths sequentially flows inside the shielding main body and the plurality of laminated portions, And a structure for cooling the shaft and the radiation heat shielding member.

상기 차단본체의 외주면, 상기 제 1 적층부의 외주면과 상기 제 2 적층부의 외주면에는 복수의 통공이 마련되고, 상기 복수의 통공은 상기 제 1 차단공간, 상기 제 2 차단공간과 상기 제 3 차단공간 내로 유입된 상기 냉각가스와의 접촉면적을 증대시키는 것을 특징으로 한다. A plurality of through holes are formed in an outer circumferential surface of the cut-off main body, an outer circumferential surface of the first laminated portion and an outer circumferential surface of the second laminated portion, and the plurality of through holes are formed in the first blocking space, So that the contact area with the introduced cooling gas is increased.

상기 복사열 차단부재는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다. The radiation shielding member is made of a ceramic material.

상기 샤프트와 상기 씨일플랜지 사이에는 상기 히터블럭의 복사열이 상기 샤프트를 통해 상기 씰링부로 전달되는 것을 방지하는 열전달방지부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.
And a heat transfer prevention member disposed between the shaft and the seal flange to prevent radiation heat of the heater block from being transmitted to the sealing portion through the shaft.

본 발명은 복사열 차단부재가 씰링부의 상부에 설치되어, 히터블럭의 고온의 복사열이 씰링부로 직접적으로 전달되는 것을 방지하여, 복사열로 인한 씰링부의 가열을 방지할 수 있다. In the present invention, the radiation heat shielding member is provided on the upper part of the sealing part to prevent the radiation heat of high temperature of the heater block from being directly transmitted to the sealing part, thereby preventing the heating of the sealing part due to radiant heat.

아울러, 본 발명은 냉각가스를 통해 고온의 히터블럭의 열이 회전축을 통해 씰링부로 전달되는 것을 차단하여, 씰링부 내부에 존재하는 자성유체가 기화되지 않도록 하여, 씰링부의 오작동을 사전에 방지할 수 있다.
Further, according to the present invention, the heat of the high-temperature heater block is prevented from being transmitted to the sealing portion through the rotation shaft through the cooling gas, so that the magnetic fluid existing in the sealing portion is not vaporized, and malfunction of the sealing portion can be prevented in advance have.

도 1은 종래기술에 따른 화학기상 증착장치에 대한 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치의 구성도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 확대도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 A부분을 확대한 확대도에서, 냉각수와 냉각가스가 씰링부와 복사열 차단부재를 유동하는 경로를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically shows a structure of a chemical vapor deposition apparatus according to the prior art.
FIG. 2 is a schematic view of an organometallic chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
Fig. 3 schematically shows an enlarged view of a portion A in Fig.
Fig. 4 is a schematic enlarged view of a portion A in Fig. 2, schematically showing a path through which cooling water and cooling gas flow through the sealing portion and the radiant heat shielding member.

이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치에 대해 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a metal organic chemical vapor deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치(100)는 기판수용챔버(110), 가스공급부(120), 서셉터부(130), 씰링부(150), 복사열 차단부재(180), 제 1 냉각부(160)와 제 2 냉각부(170)를 포함한다.
2 and 4, the apparatus 100 includes a substrate accommodating chamber 110, a gas supply unit 120, a susceptor unit 130, a sealing member 130, A cooling unit 150, a radiation blocking member 180, a first cooling unit 160, and a second cooling unit 170.

구체적으로 상기 기판수용챔버(110)의 내부에는 기판이 가열되고 안착되는 서셉터부(130)가 배치된다. Specifically, the susceptor unit 130 is disposed inside the substrate accommodating chamber 110 in which the substrate is heated and seated.

상기 서셉터부(130)는, 기판이 안착되고 가열되는 히터블럭(131)과, 상기 히터블럭(131)을 지지하며 회전시키는 샤프트(132)와, 상기 히터블럭(131)을 가열하는 유도가열부(133)를 포함한다. The susceptor unit 130 includes a heater block 131 on which a substrate is placed and heated, a shaft 132 for supporting and rotating the heater block 131, And includes a heating portion 133.

상기 유도가열부(133)는, 예를 들면 상기 히터블럭(131)을 둘러싸는 인덕션 코일로 형성되어, 상기 유도가열부(133)의 내측에 배치된 상기 히터블럭(131)을 가열하도록 구성된다. The induction heating portion 133 is formed of, for example, an induction coil surrounding the heater block 131, and is configured to heat the heater block 131 disposed inside the induction heating portion 133 .

상기 유도가열부(133)와 상기 히터블럭(131)와의 사이에는 열적 배리어부재(134)를 더욱 구비하여, 상기 유도가열부(134)에 의해 가열된 상기 히터블럭(131)의 고온의 열이 상기 기판수용챔버(110)의 내부로 전달되는 것을 차단할 수 있고, 상기 히터블럭의 고온의 열로부터 상기 유도가열부(134)를 보호할 수 있다.
A thermal barrier member 134 is further provided between the induction heating portion 133 and the heater block 131 so that the high temperature heat of the heater block 131 heated by the induction heating portion 134 Can be prevented from being transmitted to the inside of the substrate accommodating chamber 110 and the induction heating portion 134 can be protected from the high temperature heat of the heater block.

샤프트(132)는 일끝단은 상기 히터블럭(131)에 연결되고, 타끝단은 상기 기판수용챔버(110)의 바닥을 관통하여 상기 기판수용챔버(110)의 외부에 배치된 회전구동부(도시하지 않음)에 연결되어, 상기 히터블럭(131)을 지지하면서 회전시키도록 구성되어 있다. The shaft 132 is connected at one end to the heater block 131 and at the other end through a bottom of the substrate accommodating chamber 110, (Not shown) to rotate while supporting the heater block 131.

상기 샤프트(132)는 대략 1000℃ 이상의 열을 견딜 수 있는 재질로서, 예컨대 열팽창계수와 열전도 계수가 작은 질화붕소가 사용된다.
The shaft 132 is made of a material capable of withstanding heat of about 1000 캜 or more, for example, boron nitride having a small coefficient of thermal expansion and a low thermal conductivity.

상기 샤프트(132)의 하부는 씨일플랜지(151)에 연결된다. The lower portion of the shaft 132 is connected to the seal flange 151.

상기 씨일플랜지(151)의 일측은 승강구동브라켓(201)과 체결되며 타측은 상기 샤프트(132)를 둘러싸는 상기 씰링부(150)에 연결된다. 상기 씨일플랜지(151)는 복수의 O링를 배치하여 상기 기판수용챔버(110) 와의 사이를 더욱 긴밀하게 밀봉하도록 구성된다.One side of the seal flange 151 is coupled to the lift bracket 201 and the other side is connected to the sealing portion 150 surrounding the shaft 132. The seal flange 151 is configured to seal a space between the substrate accommodating chamber 110 and the substrate accommodating chamber 110 by arranging a plurality of O rings.

상기 샤프트(132)와 상기 씰링부(150) 사이에는 레벨링 플랜지(137)와 레벨링 볼트(137a)를 설치할 수 있다. 상기 레벨링 플랜지(137)의 헤드부는 상기 샤프트(132)의 절곡된 끝단을 눌러 가압할 수 있도록 상기 샤프트(132)의 끝단에 배치되고, 상기 씰링부(150)의 상단에 배치된다. 상기 레벨링 플랜지(137)를 상기 레벨링 볼트(137a)에 의해 상기 씰링부(150)에 체결하면서 상기 레벨링 플랜지(137)에 의해 상기 샤프트(132)의 끝단을 가압하면서 고정할 수 있다. A leveling flange 137 and a leveling bolt 137a may be provided between the shaft 132 and the sealing portion 150. [ The head portion of the leveling flange 137 is disposed at the end of the shaft 132 so as to press the bent end of the shaft 132 and is disposed at the upper end of the sealing portion 150. The leveling flange 137 can be fixed while pressing the end of the shaft 132 by the leveling flange 137 while the leveling flange 137 is fastened to the sealing portion 150 by the leveling bolt 137a.

상기 레벨링 플랜지(137)와 상기 레벨링 볼트(137a)를 구비함으로써, 상기 샤프트(132)의 교체시에 상기 레벨링 볼트(137a)를 조절하여 상기 샤프트(132)의 비틀림 레벨링(wobble leveling)을 용이하게 실시하여 상기 히터블럭(131)의 비틀림 레벨링을 실시할 수 있다.
Since the leveling flange 137 and the leveling bolt 137a are provided, the leveling bolt 137a can be adjusted at the time of replacing the shaft 132 to facilitate wobble leveling of the shaft 132 And the twisting leveling of the heater block 131 can be performed.

상기 샤프트(132)의 하면과 상기 레벨링 플랜지(137) 사이에는 열전달방지부재(138)가 설치된다. 상기 열전달방지부재(138)는 상기 유도가열부(133)에 의해 가열된 상기 히터블럭(131)의 고온의 복사열이 상기 샤프트(132)를 통해 상기 씰링부(150)로 전달되는 것을 방지하는 부재이다. 상기 열전달방지부재(138)는 상기 샤프트(132)의 재질보다 열전도계수가 작은 재질(예컨대, 탄소계 복합재료(C.C COMPOSTE))로 이루어질 수 있다.
A heat transfer prevention member 138 is provided between the lower surface of the shaft 132 and the leveling flange 137. The heat transfer prevention member 138 prevents the heat radiation heat of the heater block 131 heated by the induction heating portion 133 from being transmitted to the sealing portion 150 through the shaft 132. [ to be. The heat transfer prevention member 138 may be made of a material having a lower thermal conductivity than the material of the shaft 132 (for example, a carbon composite material (CC composite material)).

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 씰링부(150)는 상기 샤프트(132)의 하면에 설치되어, 상기 기판수용챔버(110)와 상기 샤프트(132) 사이의 공간을 밀봉하도록 구성된다. 상기 씰링부(150)에는 유체씨일이 충진되며, 본 실시예에 있어서 상기 유체씨일은 마그네틱의 자력에 의해 외부와의 공극을 기밀하게 밀봉하는 자성유체씨일(155)로 구성될 수 있다.
3 and 4, the sealing part 150 is provided on the lower surface of the shaft 132 to seal the space between the substrate accommodating chamber 110 and the shaft 132 . The sealing part 150 is filled with a fluid seal, and in the present embodiment, the fluid seal may be composed of a magnetic fluid seal 155 that hermetically seals the gap with the outside by the magnetic force of the magnet.

상기 자성유체씰(155)은 정지되어 있는 자석과 상기 샤프트(132) 사이에 자력형성을 유도하여, 자성유체 주입시 자성유체가 폴피스(pole piece)와 회전축 사이에 오링(O-ring)과 같은 막을 형성하여 씰링하면서 회전하는 부재이다.
The magnetic fluid seal 155 induces the formation of a magnetic force between the stationary magnet and the shaft 132 so that a magnetic fluid is injected between the pole piece and the rotating shaft and the O- It is a member that rotates while forming the same film and sealing.

자성유체씰 내부의 자성유체는 80℃이상의 온도에서 기화되는데, 이 경우 자성유체밀봉부재(155)는 진공밀봉상태를 유지하기 어렵게 된다. The magnetic fluid inside the magnetic fluid seal is vaporized at a temperature of 80 DEG C or higher, in which case the magnetic fluid sealing member 155 becomes difficult to maintain the vacuum sealed state.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치(100)는 상기 히터블럭(131)의 고온의 복사열이 상기 씰링부(150)로 전달되는 것을 방지하기 위해, 제 1 냉각부(160), 제 2 냉각부(170)와 복사열 차단부재(180)를 구비한다. Accordingly, in order to prevent the high-temperature radiant heat of the heater block 131 from being transmitted to the sealing part 150, the apparatus 100 for vapor-depositing the organometallic compound according to an embodiment of the present invention includes a first cooling part 160, a second cooling unit 170, and a radiation heat blocking member 180.

여기서, 제 1 냉각부(160), 제 2 냉각부(170)와 복사열 차단부재(180)는 상기 씰링부(150)로의 직접적으로 또는 간접적으로 전달되는 열전달을 차단한다.
Here, the first cooling unit 160, the second cooling unit 170, and the radiation heat blocking member 180 block the heat transfer directly or indirectly transmitted to the sealing unit 150.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 냉각부(160)는 냉각수를 이용하여 상기 씰링부를 냉각시키며, 제 1 냉각유로(161), 제 2 냉각유로(162)를 포함한다.
As shown in FIG. 3, the first cooling unit 160 uses cooling water to cool the sealing unit, and includes a first cooling channel 161 and a second cooling channel 162.

제 1 냉각유로(161)는 상기 씰링부(150)에 마련되고, 냉각수저장탱크(163)에 연결되어 냉각수를 공급받는다. 냉각수는 제 1 냉각유로(161)를 유동하면서 상기 씰링부(150)의 상기 자성유체씰(155)과 열교환하면서, 상기 씰링부(150)를 냉각시킬 수 있다.
The first cooling passage 161 is provided in the sealing part 150 and is connected to the cooling water storage tank 163 to receive cooling water. The cooling water can cool the sealing part 150 while exchanging heat with the magnetic fluid seal 155 of the sealing part 150 while flowing through the first cooling flow path 161.

제 2 냉각유로(162)는 상기 씨일플랜지(151)에 마련되고, 제 1 냉각유로(161)와 별도의 독립적인 유로로서, 상기 냉각수저장탱크(163)에 연결되어 냉각수를 공급받는다. 냉각수는 제 2 냉각유로(162)를 유동하면서 상기 씨일플랜지(151)와 열교환하면서, 상기 씨일플랜지(151)를 냉각시킬 수 있다.The second cooling flow path 162 is provided in the seal flange 151 and is an independent flow path separate from the first cooling flow path 161 and is connected to the cooling water storage tank 163 to receive cooling water. The cooling water can cool the seal flange 151 while exchanging heat with the seal flange 151 while flowing through the second cooling flow path 162.

제 2 냉각유로(162)는 상기 씨일플랜지(151)를 통해 상기 씰링부(150)로 전달되는 열을 보다 효율적으로 차단하기 위해 상기 씨일플랜지(151)의 전면적에 걸쳐 규칙적으로 배열된 구조를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 냉각유로(162)는 복사열 차단부재(180)가 접촉하는 부분에 인접하게 마련된 것이 바람직하다.
The second cooling flow passage 162 may have a structure that is regularly arranged over the entire surface of the seal flange 151 to more efficiently block heat transmitted to the sealing portion 150 through the seal flange 151 . 3 and 4, it is preferable that the second cooling flow path 162 is provided adjacent to a portion where the radiant heat blocking member 180 is in contact.

제 2 냉각부(170)는 가스유로(171)와 냉각가스공급부재(172)를 포함한다. 제 2 냉각부(170)는 냉각가스를 이용하여 상기 씰링부(150)를 냉각시키며, 냉각가스로는 질소가스가 사용될 수 있다. The second cooling section 170 includes a gas passage 171 and a cooling gas supply member 172. The second cooling unit 170 uses the cooling gas to cool the sealing unit 150, and nitrogen gas may be used as the cooling gas.

상기 가스유로(171)는 상기 씰링부(150)의 내부에 마련되고, 상기 씰링부(150)의 상기 제 1 냉각유로(161)와는 별개로 마련된 유로로서, 후술할 복사열 차단부재(180)와 연통되는 구조를 가진다.
The gas passage 171 is provided inside the sealing portion 150 and is provided separately from the first cooling passage 161 of the sealing portion 150. The gas passage 171 is formed by a radiation heat blocking member 180 And has a communicating structure.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 복사열 차단부재(180)는 상기 씰링부(150)의 상부에서, 상기 씰링부(150)를 덮도록 위치된다. 2 to 4, the radiation heat shielding member 180 is positioned to cover the sealing portion 150 at an upper portion of the sealing portion 150. As shown in FIG.

상기 복사열 차단부재(180)는 상기 샤프트(132)가 삽입되도록 관통개구가 형성되고, 내부에 상기 가스유로(171)와 연통되는 차단공간이 형성된다. 이때, 상기 복사열 차단부재(180)의 내부면적은 상기 씰링부(150) 의 상면의 면적보다 큰 것이 바람직하다. The radiation heat shielding member 180 is formed with a through opening so that the shaft 132 is inserted therein, and a blocking space communicating with the gas flow path 171 is formed therein. At this time, the inner surface area of the radiation blocking member 180 is preferably larger than the area of the upper surface of the sealing part 150.

상기 복사열 차단부재(180)가 상기 씰링부(150)를 덮는 구조에 의해, 상기 히터블럭(131)의 복사열이 상기 씰링부(155)로 직접적으로 도달되는 것을 차단할 수 있다.
The radiation heat blocking member 180 covers the sealing portion 150 so that the radiation heat of the heater block 131 can be prevented from reaching the sealing portion 155 directly.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복사열 차단부재(180)의 상면에는 상기 샤프트(132)가 회전가능하게 관통하는 관통개구가 마련된다. 복사열 차단부재(180)의 내부에는 차단공간이 형성된다. 복사열 차단부재(180)의 차단공간은 가스유로(171)와 연통되는 구조를 가진다. As shown in FIG. 3, the upper surface of the radiation heat blocking member 180 is provided with a through-hole through which the shaft 132 rotatably passes. A blocking space is formed inside the radiation heat blocking member 180. The shielding space of the radiant heat blocking member 180 has a structure communicating with the gas flow path 171.

복사열 차단부재(180)는 고온에 강한 세라믹재질로 제작되어, 상기 히터블럭(130)의 고온의 복사열에 의해 상기 복사열 차단부재(180)가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
The radiation shielding member 180 is preferably made of a ceramic material resistant to high temperature and is configured to prevent the radiation shielding member 180 from being damaged by the high-temperature radiation heat of the heater block 130.

상기 복사열 차단부재(180)는 상하로 적층되는 복수의 플레이트를 포함한다. The radiation heat blocking member 180 includes a plurality of plates stacked one above the other.

상기 복수의 플레이트는 차단본체(181)와 복수의 적층부로 이루어진다. 본 실시예에서는 상기 복수의 적층부는 제 1 적층부(182)와 제 2 적층부(183)로 구성하는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 그 이상의 다단으로 적층하는 구조를 가질 수 있다.
The plurality of plates comprises a shielding body 181 and a plurality of lamination portions. In the present embodiment, the plurality of lamination portions are constituted by the first lamination portion 182 and the second lamination portion 183, but the present invention is not limited to this, and it may have a structure of laminating in multiple stages.

상기 차단본체(181)는 상기 씨일플랜지(151)의 상부에서 상기 샤프트(132)를 둘러싸도록 상기 씨일플랜지(151)에 연결된다. 상기 차단본체(181)는 내부에 가스유로(171)와 연통되는 제 1 차단공간(181a)이 형성되고, 상기 차단본체(181)의 상면에는 제 1 관통개구(181b)가 형성되고, 제 1 관통개구(181b)에는 상기 샤프트(132)가 회전가능하게 관통된다. The shield main body 181 is connected to the seal flange 151 so as to surround the shaft 132 at an upper portion of the seal flange 151. The blocking body 181 has a first blocking space 181a communicating with the gas channel 171. A first through hole 181b is formed in the upper surface of the blocking body 181, The shaft 132 is rotatably passed through the through-hole 181b.

상기 차단본체(181)는, 예를 들면 하부가 개구된 중공의 원통형 형상을 가지며, 외주면에 복수의 통공(미도시)이 마련될 수 있다. 여기서, 복수의 통공(미도시)은 제 1 차단공간(181a)으로 유입된 냉각가스가 차단공간(181a)에서 복사열 차단부재(180)의 외부로 유동하는 통로이다. 복수의 통공(미도시)은 냉각가스와 복사열 차단부재(180)의 접촉면적을 보다 증대시키는 역할을 한다.
The blocking body 181 may have a hollow cylindrical shape with its bottom opened, for example, and a plurality of through holes (not shown) may be provided on the outer peripheral surface thereof. Here, the plurality of through holes (not shown) are the passages through which the cooling gas introduced into the first blocking space 181a flows from the blocking space 181a to the outside of the radiant heat blocking member 180. The plurality of holes (not shown) serve to further increase the contact area between the cooling gas and the radiant heat blocking member 180.

상기 차단본체(181)의 상면에는 제 1 적층부(182)가 위치된다. 그리고, 제 1 적층부(182)의 상면에는 제 2 적층부(183)가 위치된다. 여기서, 제 1 적층부(182)와 제 2 적층부(183)는 차단본체(181)와 동일한 구조를 가진다. 여기서, 제 1 적층부(182)와 제 2 적층부(183)는 차단본체(181)와 일체형 또는 분리형으로 형성될 수 있다.The first stacking portion 182 is located on the upper surface of the blocking body 181. The second stacking portion 183 is located on the upper surface of the first stacking portion 182. Here, the first stacking portion 182 and the second stacking portion 183 have the same structure as that of the shielding body 181. Here, the first lamination part 182 and the second lamination part 183 may be integrally or separately formed with the shield body 181.

제 1 적층부(182)의 상면에는 제 1 관통개구(181b)와 대응되는 위치에 제 2 관통개구(182b)가 형성되고, 제 1 적층부(182)의 내부에는 제 2 차단공간(182a)이 형성된다. 제 2 차단공간(182a)은 제 1 적층부(182)의 상면과 차단본체(181)의 사이에 형성된 공간이다. 제 2 차단공간(182a)은 제 1 관통개구(181b)에 의해 제 1 차단공간(181a)과 연통되는 구조를 가진다.
A second through-hole 182b is formed in the upper surface of the first stacked portion 182 at a position corresponding to the first through-hole 181b. A second through-hole 182a is formed in the first stacked portion 182, . The second blocking space 182a is a space formed between the upper surface of the first laminated portion 182 and the blocking body 181. [ The second blocking space 182a has a structure communicating with the first blocking space 181a by the first through-hole 181b.

제 2 적층부(183)는 제 1 적층부(182)의 상부에 위치된다. 제 2 적층부(183)의 구조는 상기 제 1 적층부(182)의 구조와 동일하게 제 3 관통개구(183b)와 제 3 차단공간(183a)을 가지며, 중복된 설명은 생략한다.
The second stacking portion 183 is located on the top of the first stacking portion 182. The second laminated portion 183 has a third through-hole 183b and a third blocking space 183a in the same manner as the first laminated portion 182, and redundant description is omitted.

제 1 적층부(182) 및 제 2 적층부(183)의 외주면에는 상기 차단본체(181)와 마찬가지로 복수의 통공(미도시)이 형성될 수 있다.
A plurality of through holes (not shown) may be formed on the outer circumferential surfaces of the first and second stacking portions 182 and 183, as in the case of the shielding body 181.

상기 제 2 냉각부(170)의 냉각가스는 상기 가스유로(171)에서 토출된 후, 제 1 차단공간(181a), 제 1 관통개구(181b), 제 2 차단공간(182a), 제 2 관통개구(182b), 제 3 차단공간(183a)과 제 3 관통개구(183b)를 순차적으로 유동한다. The cooling gas of the second cooling unit 170 is discharged from the gas passage 171 and then flows into the first interrupting space 181a, the first through opening 181b, the second interrupting space 182a, The opening 182b, the third blocking space 183a, and the third through-hole 183b.

이때, 냉각가스는 제 1 차단공간(181a) 내지 제 3 차단공간(183a)에 존재하는 열을 상기 복사열 차단부재(180)의 외부로 밀어내고, 직접적으로 상기 복사열 차단부재(180)와 접촉되면서, 복사열에 의해 가열된 상기 복사열 차단부재(180)를 냉각시킬 수 있다.
At this time, the cooling gas pushes out the heat existing in the first cut-off space 181a to the third cut-off space 183a to the outside of the radiant heat shielding member 180 and directly contacts the radiant heat shielding member 180 , The radiation heat blocking member 180 heated by the radiation heat can be cooled.

이에 따라, 본 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치(100)는 제 1 냉각부(160), 제 2 냉각부(170)와 복사열 차단부재(180)를 통해 히터블럭(131)에서 발생된 고온의 열이 상기 씰링부(150)로 직접적으로 도달되는 것을 3중으로 차단할 수 있다. Accordingly, the metal organic chemical vapor deposition apparatus 100 according to the present embodiment includes the first cooling unit 160, the second cooling unit 170, and the radiation heat blocking member 180, It is possible to cut off triple the directing of the high temperature heat to the sealing part 150.

이로 인해, 본 발명은 상기 씰링부(150)를 상기 히터블럭(131)의 열로부터 보호함으로써 상기 씰링부(150)의 라이프사이클을 연장하고, 상기 씰링부(150)를 유지보수하는데 소요되는 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.
Therefore, the present invention protects the sealing part 150 from the heat of the heater block 131 to thereby extend the life cycle of the sealing part 150, The maintenance cost can be reduced.

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 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.

100: 유기금속화학기상증착장치 110: 기판수용챔버
120: 가스공급부 130: 서셉터부
131 : 히터블럭 135: 샤프트
140: 유도가열부
150: 씰링부 151: 씨일플랜지
155: 자성유체씰 160: 제 1 냉각부
161: 제 1 냉각유로 162: 제 2 냉각유로
163: 냉각수저장탱크 170: 제 2 냉각부
171: 가스유로 172: 냉각가스공급부재
180: 복사열 차단부재 181: 차단본체
182: 제 1 적층부 183: 제 2 적층부100: Organometallic chemical vapor deposition apparatus 110: substrate accommodating chamber
120: gas supply part 130: susceptor part
131: Heater block 135: shaft
140: induction heating part
150: Sealing part 151: Seal flange
155: magnetic fluid seal 160: first cooling section
161: first cooling flow passage 162: second cooling flow passage
163: Cooling water storage tank 170: Second cooling section
171: Gas flow path 172: Cooling gas supply member
180: Radiation heat blocking member 181:
182: first lamination part 183: second lamination part

Claims (9)

기판수용챔버의 반응공간에 설치되어, 기판을 지지하는 히터블럭;
상기 히터블럭을 가열하는 유도가열부;
상기 히터블럭에 연결된 샤프트;
상기 샤프트의 하면에 설치되어, 상기 반응공간을 진공밀봉하는 씰링부;
상기 씰링부와 상기 히터블럭 사이에서 상기 샤프트를 둘러싸는 복사열 차단부재; 및
상기 씰링부 및 씨일플랜지에 유체를 공급하여 상기 씰링부를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
A heater block installed in a reaction space of the substrate accommodating chamber and supporting the substrate;
An induction heater for heating the heater block;
A shaft connected to the heater block;
A sealing part provided on a lower surface of the shaft for vacuum-sealing the reaction space;
A radiant heat blocking member surrounding the shaft between the sealing portion and the heater block; And
And a cooling unit for supplying a fluid to the sealing unit and the seal flange to cool the sealing unit.
제 1 항에 있어서, 상기 냉각부는,
상기 씰링부에 형성되는 제 1 냉각유로와, 상기 씨일플랜지에 형성되는 제 2냉각유로를 갖는 제 1 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
The refrigerator according to claim 1,
And a first cooling part having a first cooling channel formed in the sealing part and a second cooling channel formed in the seal flange.
제 2 항에 있어서,
상기 씰링부에 마련된 가스유로에 연결되어, 상기 가스유로로 냉각가스를 제공하여 상기 씰링부를 냉각시키는 제 2 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
3. The method of claim 2,
And a second cooling part connected to a gas flow path provided in the sealing part and cooling the sealing part by providing a cooling gas in the gas flow path.
제 1 항에 있어서, 상기 복사열 차단부재는
상기 샤프트가 삽입되도록 관통개구가 형성되고, 내부에 상기 가스유로와 연통되는 차단공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
The heat exchanger according to claim 1, wherein the radiation heat blocking member
Wherein a through hole is formed to insert the shaft, and a blocking space communicating with the gas flow path is formed therein.
제 4 항에 있어서, 상기 복사열 차단부재는,
내부에 상기 가스유로와 연통하는 차단공간이 형성되며 상하로 적층되는 복수의 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
The heat exchanger according to claim 4,
And a plurality of plates stacked on top of each other with a blocking space formed therein to communicate with the gas flow path.
제 5 항에 있어서, 상기 복수의 플레이트는,
내부에 상기 가스유로와 연통되는 차단공간이 마련되고, 상기 샤프트가 회전가능하게 관통하는 제 1 관통개구가 마련된 차단본체; 및
상기 가스유로와 연통되게 상기 차단본체의 상부에 적층되는 구조를 가진 복수의 적층부로 이루어지며,
상기 가스유로에서 토출된 냉각가스가 상기 차단본체와 상기 복수의 적층부의 내부를 순차적으로 유동하면서, 상기 샤프트와 상기 복사열 차단부재를 냉각시키는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
6. The apparatus of claim 5,
A shielding main body provided with a shielding space communicating with the gas flow path and provided with a first penetrating opening through which the shaft rotatably penetrates; And
And a plurality of lamination portions having a structure to be laminated on the upper portion of the shielding main body so as to communicate with the gas flow path,
Wherein the cooling gas discharged from the gas passage flows sequentially through the intercepting body and the plurality of lamination portions to cool the shaft and the radiation shielding member.
제 6 항에 있어서,
상기 차단본체의 외주면, 상기 제 1 적층부의 외주면과 상기 제 2 적층부의 외주면에는 복수의 통공이 마련되고,
상기 복수의 통공은 상기 제 1 차단공간, 상기 제 2 차단공간과 상기 제 3 차단공간 내로 유입된 상기 냉각가스와의 접촉면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
The method according to claim 6,
A plurality of through holes are formed in an outer peripheral surface of the cut-off body, an outer peripheral surface of the first laminated portion, and an outer peripheral surface of the second laminated portion,
Wherein the plurality of through holes increase the contact area between the first blocking space and the cooling gas introduced into the second blocking space and the third blocking space.
제 1 항에 있어서,
상기 복사열 차단부재는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
The method according to claim 1,
Wherein the radiation heat shielding member is made of a ceramic material.
제 1 항에 있어서,
상기 샤프트와 상기 씨일플랜지 사이에는 상기 히터블럭의 복사열이 상기 샤프트를 통해 상기 씰링부로 전달되는 것을 방지하는 열전달방지부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.



The method according to claim 1,
Further comprising a heat transfer prevention member between the shaft and the seal flange to prevent radiation heat of the heater block from being transmitted to the sealing portion through the shaft.



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