KR20210000092A - 수직형 액상 에피텍셜 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수직 원통으로 이루어진 반응관; 반응관의 내부에 위치되는 회전 기둥; 반응관의 내부에서 회전 기둥을 둘러싸며 반응관에 탈부착되는 멜트(melt) 수거함; 멜트 수거함 상에 위치되어 하부측에서 회전 기둥에 결합되고 상부측에서 캠축을 가지는 기판 수용체; 기판 수용체 상에서 캠축을 둘러싸고 캠축 주위에 복수의 멜트 수용 그루브를 가지는 멜트 공급함; 멜트 공급함 상에서 캠축을 둘러싸고 멜트 공급함에 결합되어 멜트 공급함을 덮는 회전 동력 전달판; 및 회전 동력 전달판 상에서 캠축을 둘러싸면서 회전 동력 전달판에 단속적으로 결합되는 회전 동력 인가판을 포함한다.

Description

수직형 액상 에피텍셜 장치{LIQUID PHASE EPITAXIAL EQUIPMENT}
본 발명은, 주기율표 상에서 Ⅱ-Ⅵ족 또는 Ⅲ-Ⅴ족의 화합물 반도체를 사용하여 복수의 기판에 에피 층을 동시에 성장시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 에피 층은 액상 또는 기상 또는 분자선 에피텍셜 장치를 사용하여 단결정 또는 다결정의 기판 상에 성장된다. 여기서, 상기 액상 에피텍셜 장치는 금속(예를 들면, Ga, In, Sn 또는 Bi 등등) 용액에 화합물 반도체(예를 들면, GaAs 또는 InP 등등)를 녹여 포화시킨 후 온도를 낮추어 과포화의 용질을 기판에 부착시켜 기판 상에 에피층을 성장시키도록 구성된다.
상기 기상 에피텍셜 장치는 기판 상에 결정재료를 포함하는 반응가스의 흐름 동안 기판에서 열 분해와 열 반응을 통해 기판 상에 에피층을 성장시키도록 구성된다. 상기 분자선 에피텍셜 장치는 고진공에서 단원자(예를 들면, Ga, In, As 등등)를 가열시켜 발생되는 분자선을 기판에 조사시켜 기판에서 분자들의 열 이동을 통해 기판 상에 에피층을 성장시키도록 구성된다.
이후로, 발명을 제한하기 위해, 상기 기판에 액상 에피텍시 방법을 적용시켜 기판 상에 에피층을 성장시키도록 구성된 액상 에피텍셜 장치에 한해서 설명하기로 한다. 종래기술에서, 상기 액상 에피텍셜 장치는 도 1의 수평형 액상 에피텍셜 장치(70)와 도 2의 수직형 액상 에피텍셜 장치(100)로 구분된다.
우선적으로, 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 상기 수평형 액상 에피텍셜 장치(70)는, 반응관(도면에 미도시)에 수평으로 로딩 또는 언로딩되는 흑연 보트(10, 30, 50)를 갖는다. 상기 흑연 보트(10, 30, 50)는 보트 받침대(10)와 슬라이딩 보트(30)와 에피성장 재료 구비대(50)로 이루어진다.
상기 보트 받침대(10)는 슬라이딩 보트(30)의 이동을 가이드하는 레일 홈(5)을 갖는다. 상기 슬라이딩 보트(30)는 선단에 기판 장착 홈(23)을 가지며 기판 수용 홈(23)에 기판(26)을 장착시킨다. 또한, 상기 슬라이딩 보트(30)는 보트 받침대(10)의 레일 홈(5)에 삽입되어 연결 홀(29)에 푸시로드(60)를 걸어 보트 받침대(10)의 레일 홈(5)을 따라 수평하게 좌우(D)로 이동한다.
상기 에피성장 재료 구비대(50)는 복수의 재료 수용 통(43)과 함께 개별 재료 수용 통(43)을 덮는 마개(49)를 갖는다. 상기 개별 재료 수용 통(43)은 단원자 금속과 이원자 이상의 화합물 반도체와 이들의 혼합체 중 적어도 하나(46)를 마개(49) 아래에 수용한다.
상기 에피성장 재료 구비대(50)는, 수평형 액상 에피텍셜 장치(70)의 구동 동안, 단원자 금속과 이원자 이상의 화합물 반도체와 이들의 혼합체 중 적어도 하나(46)를 녹여 개별 재료 수용 통(43)에 용융체(melt)를 갖는다. 여기서, 상기 슬라이딩 보트(30)는 보트 받침대(10)에서 이동하면서 용융체에 기판(26)을 선택적으로 접촉시킨다.
그러나, 상기 기판(26)의 성장면이 슬라이딩 보트(30)에 뉘어지고, 첫번째의 용융체가 기판(26)의 성장면에 부착되어 기판(26) 상에 1차 에피층을 성장시키기 때문에, 두번째의 용융제가 1차 에피층에 연속적으로 부착될 때, 상기 기판(26)은 첫번째의 잔류 용융체에 두번째의 용융체를 받아들여 멜트 캐리 오버(melt carry over) 현상을 발생시킨다.
따라서, 상기 기판(26)은 멜트 캐리 오버 현상의 발생 상태에서 1차 에피층 상에 첫번째와 두번째의 용융체 성분으로 성장시킨 2차 에피층을 갖는다. 상기 2차 에피층은 후속으로 제작되는 발광 다이오드 또는 광 소자 또는 태양 전지에 전기적 불량을 야기시킨다.
또한, 상기 수평형 액상 에피텍셜 장치(70)의 기판 처리율을 높이기 위해, 상기 슬라이딩 보트(30)는 화살표(23F)를 따라 복수의 기판 수용 홈(23)을 일렬로 나열시키도록 개조되어야 한다. 여기서, 상기 기판(26)이 슬라이딩 보트(30) 상에서 기판(26)의 면적 만큼 반복적으로 이격되어야 하기 때문에, 상기 기판(26)의 면적 증가는 슬라이딩 보트(30)의 길이 증가를 필요로 하게 된다.
상기 슬라이딩 보트(30)의 길이 증가는 반응관의 크기를 증가시키고, 반응관의 크기 증가에 따라 반도체 제조 라인에서 액상 에피텍셜 장치의 점유 면적 또는 점유 체적을 증가시킨다. 상기 액상 에피텍셜 장치의 점유 면적 또는 점유 체적의 증가는 반도체 제조 라인에서 장치 배치도의 자유도에 제한을 준다.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(70)는, 반응관(도면에 미도시)에 기판 로딩부(80) 상에 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 에피성장 재료 구비통(93, 96, 99)을 갖는다. 상기 기판 로딩부(80)는 기판 30매 이상 적재시킨 흑연 보트를 안착시킨다.
그러나, 상기 기판 로딩부(80)가 제1 내지 제3 에피성장 재료 구비통(93, 96, 99)의 무게를 감당해야 되는데, 수직형 액상 에피텍셜 장치(70)의 사용 수명 동안, 상기 제1 내지 제3 에피성장 재료 구비통(93, 96, 99)의 무게는 반응관 또는 기판 로딩부(80)의 설계에 부담을 준다.
또한, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(70)에서, 기판 상에 3개 이상의 에피층을 성장시킬 때, 에피성장 재료 구비통은 3개 이상으로 더욱 늘어나기 때문에, 상기 에피성장 재료 구비통의 무게는 반응관 또는 기판 로딩부(80)에 더 가중되며, 개별 에피성장 재료 구비통과 기판 로딩부(80)의 접속 관계는, 예를 들면, 용융체의 흐름 경로 관점에서, 더욱 더 복잡하게 설계되어야 한다.
한편, 상기 수평형 또는 수직형 액상 에피텍셜 장치는 한국공개특허공보 제10-2002-0094219호에서 발명의 명칭인 "수직형 액상 에피택시 장비"에 종래기술로써 유사하게 개시되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2002-0094219호
본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 복수의 기판에서 개별 기판 상에 복수의 에피층의 성장 시, 하부 에피층으로부터 하부 에피층의 잔류 용융체 성분을 제거시켜 상부 에피층의 용융체 만을 사용하여 상부 에피층을 형성하고, 반응관 및 기판 수용체에 멜트 공급함의 하중 부담을 최소화시키고, 멜트 공급함을 통해 개별 기판 상에 에피층의 개수 자유도를 증가시키는데 적합한 수직형 액상 에피텍셜 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치는, 수직 원통으로 이루어진 반응관; 상기 반응관의 내부에 위치되는 회전 기둥; 상기 반응관의 내부에서 상기 회전 기둥을 둘러싸며 상기 반응관에 탈부착되는 멜트(melt) 수거함; 상기 반응관의 상기 내부에서 상기 멜트 수거함 상에 위치되어 하부측에서 상기 회전 기둥에 결합되고 상부측에서 기둥 형상으로 이루어진 캠축을 가지는 기판 수용체; 상기 기판 수용체 상에서 상기 캠축을 둘러싸고 상기 캠축 주위에 복수의 멜트 수용 그루브를 가지는 멜트 공급함; 상기 멜트 공급함 상에서 상기 캠축을 둘러싸고 상기 멜트 공급함에 결합되어 상기 멜트 공급함을 덮는 회전 동력 전달판; 및 상기 회전 동력 전달판 상에서 상기 캠축을 둘러싸면서 상기 회전 동력 전달판에 단속적으로 결합되는 회전 동력 인가판을 포함하고, 상기 기판 수용체는, 상기 회전 기둥의 회전 시, 상기 캠축을 통해 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판과 상기 회전 동력 인가판을 회전시키는 것을 특징으로 한다.
상기 회전 기둥은, 상기 멜트 수거함의 중앙 영역을 관통하여 상기 기판 수용체에 탈부착되거나 고정되고, 상기 기판 수용체와 함께, 상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도의 정회전시키고, 상기 멜트 공급함의 상기 개별 멜트 수용 그루브의 정회전 후, 상기 멜트 공급함에 대해 상기 기판 수용체를 상기 소정 각도의 역회전시킬 수 있다.
상기 회전 기둥은, 상기 멜트 공급함의 상기 개별 멜트 수용 그루브의 상기 정회전 동안, 상기 멜트 수거함에 대해 상기 기판 수용체와 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판과 상기 회전 동력 인가판을 상대적으로 회전시킬 수 있다.
상기 회전 기둥은, 상기 기판 수용체의 역회전 동안, 상기 회전 동력 전달판으로부터 상기 회전 동력 인가판의 분리 상태에서, 상기 멜트 수거함과 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판에 대해 상기 기판 수용체 및 상기 회전 동력 인가판을 상대적으로 회전시킬 수 있다.
상기 멜트 수거함은, 측면에서 볼 때, 원통 형상으로 이루어지고, 상기 반응관의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되는 멜트 수거 용기와 용기 덮개를 포함하고, 상기 멜트 수거 용기와 상기 용기 덮개의 중앙 영역에 상기 회전 기둥을 관통시킬 수 있다.
상기 멜트 수거 용기는, 내부 관과, 상기 내부 관을 둘러싸는 외부 관을 포함하고, 상기 반응관의 길이 방향을 따라 볼 때 상기 외부관 보다 더 큰 상기 내부 관을 가지고, 상기 멜트 수거 용기의 하부 측에서 상기 외부관의 내 측벽을 따라 상기 외부 관의 상기 내 측벽과 상기 내부 관의 외 측벽을 연결하여 상기 외부 관과 상기 내부 관 사이에 수거 홈과 상기 내부 관의 중앙 영역에 관통 홀을 가지고, 상기 외부 관의 외측 벽에서 상부 측에 상기 외부 관의 둘레를 따라 위치되는 걸이 턱을 통해 상기 반응관의 턱 받침에 걸쳐질 수 있다.
상기 용기 덮개는, 도우넛 형상으로 이루어지고, 상기 용기 덮개의 중앙 영역에 삽입 홀과 상기 용기 덮개의 가장 자리 영역에 수거 홀을 가지고, 상기 용기 덮개의 상기 삽입 홀에 상기 멜트 수거 용기의 상기 내부 관을 억지로 끼워 상기 멜트 수거 용기의 상기 수거 홈을 덮고, 상기 용기 덮개의 상기 수거 홀을 통해 상기 멜트 수거 용기의 상기 수거 홈을 외부에 노출시킬 수 있다.
상기 기판 수용체는, 측면에서 볼 때, 다단의 원기둥으로 이루어지고, 상기 반응관의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되어 서로에 대해 탈부착되는 기판 수용 하우징과 하우징 커버를 포함하고, 상기 기판 수용 하우징의 하부 측에 상기 회전 기둥을 접촉시킬 수 있다.
상기 기판 수용 하우징은, 원통으로 이루어지고, 상기 기판 수용 하우징의 중앙 영역에, 흑연보트와 함께 상기 흑연 보트에 복수로 직립되게 세워지는 기판을 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)시키는 수용 트랜치를 가지고, 상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 주변에 유도 홀, 그리고 상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 바닥에 유입 홀과 유출 홀을 가지고, 상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 주변에서 상기 유도 홀과 상기 상기 유입 홀을 연통시킬 수 있다.
상기 하우징 커버는, 역 'T'자의 형상으로 이루어지고, 상기 기판 수용 하우징을 덮는 원형의 커버 플레이트와, 상기 커버 플레이트 상에 위치되어 상기 커버 플레이트로부터 시작하여 상기 반응관의 길이 방향을 따라 연장하는 상기 캠축을 가지고, 상기 커버 플레이트는, 상기 기판 수용 하우징의 상기 유도 홀과 마주하는 가이드 홀을 가질 수 있다.
상기 캠축은, 다각 기둥으로 이루어지고, 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판에 대해 겉돌고, 상기 회전 동력 인가판과 다각으로 맞대어 접촉하여 상기 회전 동력 인가판을 회전시킬 수 있다.
상기 회전 기둥은, 상기 회전 기둥의 정 회전 후, 상기 기판 하우징의 상기 유출 홀을 통해 상기 기판 수용 하우징과 상기 멜트 수거함을 연통시키고, 상기 회전 기둥의 역 회전 후, 상기 커버 플레이트의 상기 가이드 홀을 통해 상기 기판 수용 하우징과 상기 멜트 공급함을 연통시키고, 상기 회전 기둥의 정 회전 또는 역 회전은, 상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 것일 수 있다.
상기 멜트 공급함은, 원통으로 이루어지고, 상기 멜트 공급함의 중앙 영역에 상기 기판 수용체의 상기 캠축을 지나가게하는 경유 홀과, 상기 멜트 공급함의 상기 경유 홀 주변에 위치되어 화합물 반도체용 다양한 재료로 채워지는 상기 복수의 멜트 수용 그루브와, 상기 멜트 공급함의 개별 멜트 수용 그루브의 바닥에 위치되는 슬릿 노즐과, 상기 멜트 공급함에서 상기 복수의 멜트 수용 그루브 사이에 위치되는 복수의 체결 홈을 가질 수 있다.
상기 멜트 공급함에서 상기 슬릿 노즐은, 상기 복수의 멜트 수용 그루브에서, 상기 개별 멜트 수용 그루브 마다 동일 장소 또는 다른 장소에 위치되거나 상기 개별 멜트 수용 그루브 마다 동일한 크기 또는 다른 크기로 위치될 수 있다.
상기 멜트 공급함에서 상기 슬릿 노즐은, 상기 회전 기둥의 정회전 후, 상기 기판 수용체에 의해 막히고, 상기 회전 기둥의 역 회전 후, 상기 기판 수용체와 연통하고, 상기 회전 기둥의 정 회전 또는 역 회전은, 상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 것일 수 있다.
상기 회전 동력 전달판은, 도우넛 형상으로 이루어지고, 상기 회전 동력 전달판의 중앙 영역에 상기 회전 기둥을 관통시키는 통과 홀과, 상기 회전 동력 전달판의 가장 자리 영역에서 상기 회전 동력 전달판의 상기 통과 홀 가까이에 위치되는 복수의 캠 홈과, 상기 회전 동력 전달판의 가장 자리 영역에서 상기 회전 동력 전달판의 상기 통과 홀로부터 멀리에 위치되어 상기 멜트 공급함의 개별 체결 홈과 마주하는 체결 홀을 가지고, 상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함은 상기 개별 체결 홈과 상기 체결 홀에 고정 부재를 삽입하여 서로에 대해 고정될 수 있다.
상기 회전 동력 인가판은, 상기 회전 동력 전달판보다 더 작은 크기를 가지면서 도우넛 형상으로 이루어지고, 상기 회전 동력 인가판의 중앙 영역에서 상기 캠축과 다각으로 맞대응하여 상기 캠축과 접촉하고 상기 캠축을 관통시키는 캠 홀을 가지고, 상기 회전 동력 인가판의 가장 자리 영역에서 일 면으로부터 돌출하여 상기 회전 동력 전달판의 개별 캠 홈에 삽입되는 캠 돌기를 가질 수 있다.
상기 회전 동력 인가판의 상기 캠 돌기는, 상기 회전 기둥의 정 회전 동안, 상기 회전 동력 전달판에서 하나의 캠 홈에 채워져 상기 회전 기둥의 토오크를 상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함에 인가하고, 상기 회전 기둥의 역 회전 동안, 상기 하나의 캠 홈으로부터 분리된 상태로 회전되어 상기 회전 동력 전달판에서 상기 하나의 캠 홈에 인접되는 다른 캠 홈에 채워질 수 있다.
상기 회전 동력 인가판의 상기 캠 돌기는, 상기 회전 동력 전달판에서 하나의 캠 홈을 형성하는 일측 검림 돌기와 타측 걸림 돌기 사이에 위치되는 때, 상기 회전 기둥의 정 회전 동안, 상기 일측 걸림 돌기에서 단차대에 걸려 상기 회전 기둥의 토오크를 상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함에 인가하고, 상기 회전 기둥의 역 회전 동안, 상기 타측 걸림 돌기에서 미끄럼대를 따라 슬라이딩되어 상기 하나의 캠 홈에 인접되는 다른 캠 홈으로 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치는, 수직형 반응관의 내부에서 회전 기둥을 둘러싸는 멜트 수거함과 함께, 멜트 수거함과 멜트 공급함 사이에 기판 수용체를 샌드위치시키고, 기판 수용체에서 반응관의 길이 방향에 평행하게 복수의 기판을 개별적으로 직립하여 나열시키므로, 개별 기판 상에 복수의 에피층의 성장 시, 중력의 영향으로 하부 에피층으로부터 하부 에피층의 잔류 용융체 성분을 제거시키면서 상부 에피층의 용융체 만을 사용하여 상부 에피층을 기판 상에 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치는, 수직형 반응관의 내부에서 회전 기둥을 둘러싸는 멜트 수거함과 함께, 멜트 수거함 상에 순차적으로 적층되는 기판 수용체와 멜트 공급함을 구비해서 회전 기둥의 회전에 기판 수용체 및 멜트 공급함 중 적어도 하나를 연동시키고, 멜트 공급함에서 동일 레벨에 원형으로 복수의 멜트 수용 그루브를 가지고, 회전 기둥의 회전 동안, 기판 수용체에 복수의 멜트 수용 그루브의 연통을 조절하므로, 반응관 및 기판 수용체에 멜트 공급함의 하중 부담을 최소화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치는, 반응관의 내부에서 회전 기둥을 둘러싸는 멜트 수거함과 함께, 멜트 수거함 상에 기판 수용체와 멜트 공급함을 구비해서 회전 기둥에 기판 수용체를 고정시키고, 회전 기둥의 정 회전 동안, 기판 수용체와 멜트 수거함을 연통시켜 기판 수용체로부터 용융체를 멜트 수거함에 보내고, 회전 기둥의 역 회전 동안, 멜트 공급함과 기판 수용체를 연통시켜 개별 멜트 수용 그루브의 용융체를 기판 수용체에 채운 후 기판 수용체에서 복수의 기판 중 개별 기판 상에 복수의 에피층을 성장시키므로, 멜트 공급함에서 복수의 멜트 수용 그루브를 통해 기판 수용체에서 개별 기판 상에 에피층의 개수 자유도를 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 수평형 액상 에피텍셜 장치를 보여주는 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치를 보여주는 개략도이다.
도 4는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 수거함을 보여주는 개략도이다.
도 5는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 기판 수용체를 보여주는 개략도이다.
도 6(a)는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제1 실시예에서 기판 수용체에 로딩 또는 언로딩되는 흑연 보우트와 기판을 보여주는 개략도이다.
도 6(b)는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제2 실시예에서 기판 수용체에 로딩 또는 언로딩되는 흑연 보우트와 기판을 보여주는 개략도이다.
도 7은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 공급함을 보여주는 개략도이다.
도 8은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 공급함 상에 위치되는 회전 동력 전달판을 보여주는 개략도이다.
도 9는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 회전 동력 인가판을 보여주는 개략도이다.
도 10은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제1 실시예에서 회전 동력 전달판과 회전 동력 인가판과 멜트 공급함의 접속 관계를 보여주는 개략도이다.
도 11은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제2 실시예에서 회전 동력 전달판과 회전 동력 인가판과 멜트 공급함의 접속 관계를 보여주는 개략도이다.
도 12 및 도 13은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 사용 방법을 설명해주는 개략도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 제한적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치를 보여주는 개략도이고, 도 4는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 수거함을 보여주는 개략도이며, 도 5는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 기판 수용체를 보여주는 개략도이다.
또한, 도 6(a)는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제1 실시예에서 기판 수용체에 로딩 또는 언로딩되는 흑연 보우트와 기판을 보여주는 개략도이고, 도 6(b)는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제2 실시예에서 기판 수용체에 로딩 또는 언로딩되는 흑연 보우트와 기판을 보여주는 개략도이다.
또한, 도 7은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 공급함을 보여주는 개략도이고, 도 8은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 멜트 공급함 상에 위치되는 회전 동력 전달판을 보여주는 개략도이며, 도 9는 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치에서 회전 동력 인가판을 보여주는 개략도이다.
또한, 도 10은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제1 실시예에서 회전 동력 전달판과 회전 동력 인가판과 멜트 공급함의 접속 관계를 보여주는 개략도이고, 도 11은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 제2 실시예에서 회전 동력 전달판과 회전 동력 인가판과 멜트 공급함의 접속 관계를 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)는, 반응관(110)과 회전 기둥(120)과 멜트(melt) 수거함(150)과 기판 수용체(170)와 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)과 회전 동력 인가판(250)을 포함한다.
상기 반응관(110)은, 수직 원통으로 이루어져 흑연으로 제작된다. 상기 회전 기둥(120)은, 반응관(110)의 내부에 위치되어 정 회전(R1) 또는 역 회전(R2)된다. 상기 멜트 수거함(150)은 반응관(110)의 내부에서 회전 기둥(120)을 둘러싸며 반응관(110)에 탈부착된다.
상기 기판 수용체(170)는, 반응관(110)의 내부에서 멜트 수거함(150) 상에 위치되어 하부측에서 회전 기둥(120)에 결합되고 상부측에서 기둥 형상으로 이루어진 캠축(169)을 갖는다. 상기 멜트 공급함(210)은, 기판 수용체(170) 상에서 캠축(169)을 둘러싸고 캠축(169) 주위에 복수의 멜트 수용 그루브(도 7의 206)를 갖는다.
상기 회전 동력 전달판(234)은, 멜트 공급함(210) 상에서 캠축(169)을 둘러싸고 멜트 공급함(210)에 결합되어 멜트 공급함(210)을 덮는다. 상기 회전 동력 인가판(250)은, 회전 동력 전달판(234) 상에서 캠축(169)을 둘러싸면서 회전 동력 전달판(234)에 단속적으로 결합된다.
여기서, 상기 기판 수용체(170)는, 회전 기둥(120)의 회전 시, 캠축(169)을 통해 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)과 회전 동력 인가판(250)을 회전시킨다.
이후로, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)의 구성요소는, 도 3과 함께, 도 4 내지 도 11을 참조하여, 아래에서 상세하게 설명하기로 한다. 우선적으로, 상기 회전 기둥(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 멜트 수거함(150)의 중앙 영역을 관통하여 기판 수용체(170)에 탈부착되거나 고정된다. 즉, 상기 회전 기둥(120)와 기판 수용체(170)는 자체에 형성된 요철 형상을 이용하여 탈부착될 수 있다.
또한, 상기 회전 기둥(120)은, 기판 수용체(170)와 함께, 멜트 공급함(210)에서 개별 멜트 수용 그루브(206)를 점유 면적 단위로 소정 각도의 정회전시키고, 멜트 공급함(210)의 개별 멜트 수용 그루브(206)의 정회전 후, 멜트 공급함(210)에 대해 기판 수용체(170)를 소정 각도의 역회전시킨다.
상기 회전 기둥(120)은, 멜트 공급함(210)의 개별 멜트 수용 그루브(206)의 정회전 동안, 멜트 수거함(150)에 대해 기판 수용체(170)와 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)과 상기 회전 동력 인가판(250)을 상대적으로 회전시킨다.
상기 회전 기둥(120)은, 기판 수용체(170)의 역회전 동안, 회전 동력 전달판(234)으로부터 회전 동력 인가판(250)의 분리 상태에서, 멜트 수거함(150)과 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)에 대해 기판 수용체(170) 및 회전 동력 인가판(250)을 상대적으로 회전시킨다.
상기 멜트 수거함(150)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 측면에서 볼 때, 원통 형상으로 이루어지고, 반응관(110)의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되는 멜트 수거 용기(146)와 용기 덮개(149)를 포함한다. 상기 멜트 수거 용기(146)와 용기 덮개(149)의 중앙 영역에 회전 기둥(120)을 관통시킨다. 상기 멜트 수거 용기(146)는, 내부 관(145)과, 내부 관(145)을 둘러싸는 외부 관(142)을 포함한다.
또한, 상기 멜트 수거 용기(146)는, 반응관(110)의 길이 방향을 따라 볼 때 외부관(142) 보다 더 큰 내부 관(145)을 가지고, 멜트 수거 용기(146)의 하부 측에서 외부관(142)의 내 측벽을 따라 외부 관(142)의 내 측벽과 내부 관(145)의 외 측벽을 연결하여 외부 관(142)과 내부 관(145) 사이에 수거 홈(141)과 내부 관(145)의 중앙 영역에 관통 홀(144)을 갖는다.
또한, 상기 멜트 수거 용기(146)는, 외부 관(142)의 외측 벽에서 상부 측에 외부 관(142)의 둘레를 따라 위치되는 걸이 턱(143)을 통해 반응관(110)의 턱 받침(130)에 걸쳐진다. 상기 용기 덮개(149)는, 도우넛 형상으로 이루어지고, 용기 덮개(149)의 중앙 영역에 삽입 홀(148)과 용기 덮개(149)의 가장 자리 영역에 수거 홀(147)을 갖는다.
또한, 상기 용기 덮개(149)는, 용기 덮개(149)의 삽입 홀(148)에 멜트 수거 용기(146)의 내부 관(145)을 억지로 끼워 멜트 수거 용기(146)의 수거 홈(141)을 덮고, 용기 덮개(149)의 수거 홀(147)을 통해 멜트 수거 용기(146)의 수거 홈(141)을 외부에 노출시킨다.
상기 기판 수용체(170)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 측면에서 볼 때, 다단의 원기둥으로 이루어지고, 반응관(110)의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되어 서로에 대해 탈부착되는 기판 수용 하우징(165)과 하우징 커버(169)를 포함하고, 기판 수용 하우징(165)의 하부 측에 회전 기둥(120)을 접촉시킨다.
상기 기판 수용 하우징(165)은, 원통으로 이루어지고, 기판 수용 하우징(165)의 중앙 영역에, 도 6(a)의 흑연 보트(181)와 함께 흑연 보트(181)에 복수로 직립되게 세워지는 기판(183)을 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)시키는 수용 트랜치(163)를 갖는다. 상기 흑연 보트(181)와 기판(183)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 캐리어(194)를 구성한다.
또한, 상기 기판 수용 하우징(165)은, 기판 수용 하우징(165)의 수용 트랜치(163)의 주변에 유도 홀(164), 그리고 기판 수용 하우징(165)의 수용 트랜치(163)의 바닥에 유입 홀(161)과 유출 홀(162)을 가지고, 기판 수용 하우징(165)의 수용 트랜치(163)의 주변에서 유도 홀(164)과 유입 홀(161)을 연통시킨다.
여기서, 상기 기판 케리어(194)는 본 발명의 제2 실시예에 따라 유사한 구조를 가지는 도 6(b)의 기판 캐리어(198)로 변형될 수 있다. 상기 기판 캐리어(198)는 흑연 보트(185)에 삼각 부재(187)를 사용하여 흑연 보트(181)에 복수로 경사지게 세워지는 기판(189)를 갖는다.
상기 기판 캐리어(194 또는 198)은 개별 기판(183 또는 189) 상에 에피층의 성장시 개별 기판(183 또는 189) 상에서 멜트 캐리어 오버(melt carry over; 종래 기술 설명을 참조요) 현상 또는 멜트 백(melt back; 에피층의 성장 동안 개별 기판의 열 융해) 현상을 피하기 위해 선택되어 질 수 있다.
상기 하우징 커버(169)는, 역 'T'자의 형상으로 이루어지고, 기판 수용 하우징(165)을 덮는 원형의 커버 플레이트(167)와, 커버 플레이트(167) 상에 위치되어 커버 플레이트(167)로부터 시작하여 반응관(110)의 길이 방향을 따라 연장하는 캠축(168)을 갖는다. 상기 커버 플레이트(167)는, 기판 수용 하우징(165)의 유도 홀(164)과 마주하는 가이드 홀(166)을 갖는다.
상기 캠축(168)은, 다각 기둥으로 이루어지고, 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)에 대해 겉돌고, 회전 동력 인가판(250)과 다각으로 맞대어 접촉하여 회전 동력 인가판(250)을 회전시킨다(도 10 참조요).
여기서, 상기 회전 기둥(120)은, 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 후, 기판 수용 하우징(165)의 유출 홀(162)을 통해 기판 하우징(165)과 멜트 수거함(150)을 연통시키고, 회전 기둥(120)의 역 회전(R2) 후, 커버 플레이트(167)의 가이드 홀(166)을 통해 기판 수용 하우징(165)과 멜트 공급함(210)을 연통시킨다. 상기 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 또는 역 회전(R2)은, 멜트 공급함(210)에서 개별 멜트 수용 그루브(206)를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 것이다.
상기 멜트 공급함(210)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 원통으로 이루어지고, 멜트 공급함(210)의 중앙 영역에 기판 수용체(170)의 캠축(168)을 지나가게하는 경유 홀(202)과, 멜트 공급함(210)의 경유 홀(202) 주변에 위치되어 화합물 반도체용 다양한 재료로 채워지는 복수의 멜트 수용 그루브(206)와, 멜트 공급함(210)의 개별 멜트 수용 그루브(206)의 바닥에 위치되는 슬릿 노즐(204)과, 멜트 공급함(210)에서 복수의 멜트 수용 그루브(206) 사이에 위치되는 복수의 체결 홈(208)을 갖는다.
상기 멜트 공급함(210)에서 슬릿 노즐(204)은, 복수의 멜트 수용 그루브(206)에서, 개별 멜트 수용 그루브(206) 마다 동일 장소 또는 다른 장소에 위치되거나 개별 멜트 수용 그루브(206) 마다 동일한 크기 또는 다른 크기로 위치될 수 있다.
상기 멜트 공급함(210)에서 슬릿 노즐(204)은, 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 후, 기판 수용체(170)에 의해 막히고, 회전 기둥(120)의 역 회전(R2) 후, 기판 수용체(170)와 연통한다. 여기서, 상기 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 또는 역 회전(R2)은, 멜트 공급함(210)에서 개별 멜트 수용 그루브(206)를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 것이다.
상기 회전 동력 전달판(234)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 도우넛 형상으로 이루어지고, 회전 동력 전달판(234)의 중앙 영역에 회전 기둥(120)을 관통시키는 통과 홀(223)과, 회전 동력 전달판(234)의 가장 자리 영역에서 회전 동력 전달판(234)의 통과 홀(223) 가까이에 위치되는 복수의 캠 홈(226)과, 회전 동력 전달판(234)의 가장 자리 영역에서 회전 동력 전달판(234)의 통과 홀(223)로부터 멀리에 위치되어 멜트 공급함(210)의 개별 체결 홈(208)과 마주하는 체결 홀(229)을 갖는다.
상기 회전 동력 전달판(234)과 멜트 공급함(210)은 개별 체결 홈(208)과 체결 홀(229)에 고정 부재(도면에 미도시)를 삽입하여 서로에 대해 고정될 수 있다. 상기 회전 동력 인가판(250)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 회전 동력 전달판(234)보다 더 작은 크기를 가지면서 도우넛 형상으로 이루어지고, 회전 동력 인가판(250)의 중앙 영역에서 상기 캠축(168)과 다각으로 맞대응하여 캠축(168)과 접촉하고 캠축(168)을 관통시키는 캠 홀(244)을 가지고, 회전 동력 인가판(250)의 가장 자리 영역에서 일 면으로부터 돌출하여 회전 동력 전달판(234)의 개별 캠 홈(226)에 삽입되는 캠 돌기(248)를 갖는다.
상기 회전 동력 인가판(250)의 캠 돌기(248)는, 도 3 및 도 10을 고려해 볼 때 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 동안, 회전 동력 전달판(234)에서 하나의 캠 홈(226)에 채워져 회전 기둥(120)의 토오크를 회전 동력 전달판(234)과 멜트 공급함(210)에 인가하고, 회전 기둥(120)의 역 회전(R2) 동안, 상하 방향(M)을 따라 이동된 후 하나의 캠 홈(226)으로부터 분리된 상태로 회전되어 회전 동력 전달판(234)에서 하나의 캠 홈(226)에 인접되는 다른 캠 홈(226)에 채워진다.
이와 유사하게, 상기 회전 동력 전달판(234)의 캠 돌기(248)는, 본원발명의 제2 실시예에 따라 유사한 구조를 가지는 회전 동력 전달판(238)으로 변형될 수 있다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 회전 동력 인가판(250)의 캠 돌기(248)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 회전 동력 전달판(238)에서 하나의 캠 홈(227)을 형성하는 일측 검림 돌기와 타측 걸림 돌기 사이에 위치되는 때, 회전 기둥(120)의 정 회전(R1) 동안, 일측 걸림 돌기에서 단차대에 걸려 회전 기둥(120)의 토오크를 회전 동력 전달판(238)과 멜트 공급함(210)에 인가하고, 회전 기둥(120)의 역 회전 동안, 타측 걸림 돌기에서 미끄럼대를 따라 슬라이딩되어 하나의 캠 홈(226)에 인접되는 다른 캠 홈(226)으로 이동할수 있다.
여기서, 상기 캠 돌기(248)는, 타측 걸림 돌기에서 직각 삼각형의 빗변 부분에 해당하는 미끄럼대 상에 점선 형상(248a)으로 도시될 수 있다.
다음으로, 도 12 및 도 13은 도 3의 수직형 액상 에피텍셜 장치의 사용 방법을 설명해주는 개략도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)가 도 3과 같이 준비될 수 있다. 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)는, 반응관(110)의 내부에 회전 기둥(120)과 멜트 수거함(150)과 기판 수용체(170)와 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)과 회전 동력 인가판(250)을 포함한다.
여기서, 상기 기판 수용체(170)는 기판 수용 하우징(165)의 수용 트랜치(163)에 기판 캐리어(194)를 미리 로딩시키고, 상기 멜트 공급함(210)은 복수의 멜트 수용 그루브(206) 중 개별 멜트 수용 그루브(206)에서 단원자 금속과 이원자 이상의 화합물 반도체와 이들의 혼합체 중 적어도 하나를 녹여 개별 멜트 수용 그루브(206)에 용융체(melt; 274)를 미리 구비한다고 가정한다.
다음으로, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)의 구동 동안, 상기 회전 기둥(120)은 역 회전(도 3의 R2)되어 멜트 수거함(150)와 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)에 대해 기판 수용체(170)와 회전 동력 인가판(250)을 상대적으로 회전시킬 수 있다. 여기서, 상기 기판 수용체(170)의 가이드 홀(166)은 멜트 공급함(210)의 슬릿 노즐(204)과 마주한다.
따라서, 상기 멜트 공급함(210)은 화살표(도 7의 204F)를 따라 멜트 공급함(210)에 용융체(274)를 공급한다. 좀 더 상세하게는, 상기 용융체(274)는 멜트 공급함(210)으로부터 시작하여 도 6의 화살표(204F)와 도 5의 화살표들(166F, 164F)을 따라 순차적으로 흘러 기판 수용체(170)의 수용 트랜치(163)를 채울 수 있다.
상기 용융체(274)는 기판 수용체(170)의 수용 트랜치(163)에서 복수의 기판을 감싸서 개별 기판(183) 상에 에피층을 성장시킬 수 있다. 계속해서, 상기 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)의 구동 동안, 상기 회전 기둥(120)은 정 회전(도 3의 R1)되어 멜트 수거함(150)에 대해 기판 수용체(170)와 멜트 공급함(210)과 회전 동력 전달판(234)과 회전 동력 인가판(250)을 상대적으로 회전시킬 수 있다.
여기서, 상기 기판 수용체(170)의 유출 홀(162)은 멜트 수거함(150)의 수거 홀(147)과 마주한다. 따라서, 상기 기판 수용체(170)는 화살표(도 5의 162F)를 따라 멜트 수거함(150)에 용융체(278)를 공급한다. 좀 더 상세하게는, 상기 용융체(278)는 기판 수용체(170)로부터 시작하여 도 5의 화살표(162F)와 도 4의 화살표(147F)를 따라 순차적으로 흘러 멜트 수거함(150)의 수거 홈(141)을 채울 수 있다.
이후로, 상기 호전 기둥(120)은, 수직형 액상 에피텍셜 장치(260)의 구동 동안, 정 회전(R1)과 역 회전(R2)을 반복하여 개별 기판(183) 상에 에피층을 다수로 형성시키도록 회전될 수 있다.
110; 반응관, 120; 회전 기둥
130; 턱 받침, 150; 멜트 수거함
170; 기판 수용체, 194; 기판 캐리어
210; 멜트 공급함, 234; 회전 동력 전달판
250; 회전 동력 인가판, 260; 수직형 액상 에피텍셜 장치

Claims (19)

  1. 수직 원통으로 이루어진 반응관;
    상기 반응관의 내부에 위치되는 회전 기둥;
    상기 반응관의 내부에서 상기 회전 기둥을 둘러싸며 상기 반응관에 탈부착되는 멜트(melt) 수거함;
    상기 반응관의 상기 내부에서 상기 멜트 수거함 상에 위치되어 하부측에서 상기 회전 기둥에 결합되고 상부측에서 기둥 형상으로 이루어진 캠축을 가지는 기판 수용체;
    상기 기판 수용체 상에서 상기 캠축을 둘러싸고 상기 캠축 주위에 복수의 멜트 수용 그루브를 가지는 멜트 공급함;
    상기 멜트 공급함 상에서 상기 캠축을 둘러싸고 상기 멜트 공급함에 결합되어 상기 멜트 공급함을 덮는 회전 동력 전달판; 및
    상기 회전 동력 전달판 상에서 상기 캠축을 둘러싸면서 상기 회전 동력 전달판에 단속적으로 결합되는 회전 동력 인가판을 포함하고,
    상기 기판 수용체는, 상기 회전 기둥의 회전 시, 상기 캠축을 통해 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판과 상기 회전 동력 인가판을 회전시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 기둥은,
    상기 멜트 수거함의 중앙 영역을 관통하여 상기 기판 수용체에 탈부착되거나 고정되고,
    상기 기판 수용체와 함께, 상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도의 정회전시키고,
    상기 멜트 공급함의 상기 개별 멜트 수용 그루브의 정회전 후, 상기 멜트 공급함에 대해 상기 기판 수용체를 상기 소정 각도의 역회전시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 회전 기둥은, 상기 멜트 공급함의 상기 개별 멜트 수용 그루브의 상기 정회전 동안, 상기 멜트 수거함에 대해 상기 기판 수용체와 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판과 상기 회전 동력 인가판을 상대적으로 회전시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 회전 기둥은, 상기 기판 수용체의 역회전 동안, 상기 회전 동력 전달판으로부터 상기 회전 동력 인가판의 분리 상태에서, 상기 멜트 수거함과 상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판에 대해 상기 기판 수용체 및 상기 회전 동력 인가판을 상대적으로 회전시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 멜트 수거함은,
    측면에서 볼 때, 원통 형상으로 이루어지고,
    상기 반응관의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되는 멜트 수거 용기와 용기 덮개를 포함하고,
    상기 멜트 수거 용기와 상기 용기 덮개의 중앙 영역에 상기 회전 기둥을 관통시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 멜트 수거 용기는,
    내부 관과, 상기 내부 관을 둘러싸는 외부 관을 포함하고,
    상기 반응관의 길이 방향을 따라 볼 때 상기 외부관 보다 더 큰 상기 내부 관을 가지고,
    상기 멜트 수거 용기의 하부 측에서 상기 외부관의 내 측벽을 따라 상기 외부 관의 상기 내 측벽과 상기 내부 관의 외 측벽을 연결하여 상기 외부 관과 상기 내부 관 사이에 수거 홈과 상기 내부 관의 중앙 영역에 관통 홀을 가지고,
    상기 외부 관의 외측 벽에서 상부 측에 상기 외부 관의 둘레를 따라 위치되는 걸이 턱을 통해 상기 반응관의 턱 받침에 걸쳐지는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 용기 덮개는,
    도우넛 형상으로 이루어지고,
    상기 용기 덮개의 중앙 영역에 삽입 홀과 상기 용기 덮개의 가장 자리 영역에 수거 홀을 가지고,
    상기 용기 덮개의 상기 삽입 홀에 상기 멜트 수거 용기의 상기 내부 관을 억지로 끼워 상기 멜트 수거 용기의 상기 수거 홈을 덮고,
    상기 용기 덮개의 상기 수거 홀을 통해 상기 멜트 수거 용기의 상기 수거 홈을 외부에 노출시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 수용체는,
    측면에서 볼 때, 다단의 원기둥으로 이루어지고,
    상기 반응관의 길이 방향을 따라 순차적으로 적층되어 서로에 대해 탈부착되는 기판 수용 하우징과 하우징 커버를 포함하고,
    상기 기판 수용 하우징의 하부 측에 상기 회전 기둥을 접촉시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 기판 수용 하우징은,
    원통으로 이루어지고,
    상기 기판 수용 하우징의 중앙 영역에, 흑연보트와 함께 상기 흑연 보트에 복수로 직립되게 세워지는 기판을 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)시키는 수용 트랜치를 가지고,
    상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 주변에 유도 홀, 그리고 상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 바닥에 유입 홀과 유출 홀을 가지고,
    상기 기판 수용 하우징의 상기 수용 트랜치의 주변에서 상기 유도 홀과 상기 상기 유입 홀을 연통시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 하우징 커버는,
    역 'T'자의 형상으로 이루어지고,
    상기 기판 수용 하우징을 덮는 원형의 커버 플레이트와, 상기 커버 플레이트 상에 위치되어 상기 커버 플레이트로부터 시작하여 상기 반응관의 길이 방향을 따라 연장하는 상기 캠축을 가지고,
    상기 커버 플레이트는,
    상기 기판 수용 하우징의 상기 유도 홀과 마주하는 가이드 홀을 가지는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 캠축은,
    다각 기둥으로 이루어지고,
    상기 멜트 공급함과 상기 회전 동력 전달판에 대해 겉돌고,
    상기 회전 동력 인가판과 다각으로 맞대어 접촉하여 상기 회전 동력 인가판을 회전시키는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 회전 기둥은,
    상기 회전 기둥의 정 회전 후, 상기 기판 하우징의 상기 유출 홀을 통해 상기 기판 수용 하우징과 상기 멜트 수거함을 연통시키고,
    상기 회전 기둥의 역 회전 후, 상기 커버 플레이트의 상기 가이드 홀을 통해 상기 기판 수용 하우징과 상기 멜트 공급함을 연통시키고,
    상기 회전 기둥의 정 회전 또는 역 회전은, 상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 멜트 공급함은,
    원통으로 이루어지고,
    상기 멜트 공급함의 중앙 영역에 상기 기판 수용체의 상기 캠축을 지나가게하는 경유 홀과, 상기 멜트 공급함의 상기 경유 홀 주변에 위치되어 화합물 반도체용 다양한 재료로 채워지는 상기 복수의 멜트 수용 그루브와, 상기 멜트 공급함의 개별 멜트 수용 그루브의 바닥에 위치되는 슬릿 노즐과, 상기 멜트 공급함에서 상기 복수의 멜트 수용 그루브 사이에 위치되는 복수의 체결 홈을 가지는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 멜트 공급함에서 상기 슬릿 노즐은,
    상기 복수의 멜트 수용 그루브에서, 상기 개별 멜트 수용 그루브 마다 동일 장소 또는 다른 장소에 위치되거나 상기 개별 멜트 수용 그루브 마다 동일한 크기 또는 다른 크기로 위치되는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 멜트 공급함에서 상기 슬릿 노즐은,
    상기 회전 기둥의 정회전 후, 상기 기판 수용체에 의해 막히고,
    상기 회전 기둥의 역 회전 후, 상기 기판 수용체와 연통하고,
    상기 회전 기둥의 정 회전 또는 역 회전은,
    상기 멜트 공급함에서 개별 멜트 수용 그루브를 점유 면적 단위로 소정 각도 회전시킨 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 회전 동력 전달판은,
    도우넛 형상으로 이루어지고,
    상기 회전 동력 전달판의 중앙 영역에 상기 회전 기둥을 관통시키는 통과 홀과, 상기 회전 동력 전달판의 가장 자리 영역에서 상기 회전 동력 전달판의 상기 통과 홀 가까이에 위치되는 복수의 캠 홈과, 상기 회전 동력 전달판의 가장 자리 영역에서 상기 회전 동력 전달판의 상기 통과 홀로부터 멀리에 위치되어 상기 멜트 공급함의 개별 체결 홈과 마주하는 체결 홀을 가지고,
    상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함은 상기 개별 체결 홈과 상기 체결 홀에 고정 부재를 삽입하여 서로에 대해 고정되는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 회전 동력 인가판은,
    상기 회전 동력 전달판보다 더 작은 크기를 가지면서 도우넛 형상으로 이루어지고,
    상기 회전 동력 인가판의 중앙 영역에서 상기 캠축과 다각으로 맞대응하여 상기 캠축과 접촉하고 상기 캠축을 관통시키는 캠 홀을 가지고,
    상기 회전 동력 인가판의 가장 자리 영역에서 일 면으로부터 돌출하여 상기 회전 동력 전달판의 개별 캠 홈에 삽입되는 캠 돌기를 가지는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 회전 동력 인가판의 상기 캠 돌기는,
    상기 회전 기둥의 정 회전 동안, 상기 회전 동력 전달판에서 하나의 캠 홈에 채워져 상기 회전 기둥의 토오크를 상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함에 인가하고,
    상기 회전 기둥의 역 회전 동안, 상기 하나의 캠 홈으로부터 분리된 상태로 회전되어 상기 회전 동력 전달판에서 상기 하나의 캠 홈에 인접되는 다른 캠 홈에 채워지는 수직형 액상 에피텍셜 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 회전 동력 인가판의 상기 캠 돌기는,
    상기 회전 동력 전달판에서 하나의 캠 홈을 형성하는 일측 검림 돌기와 타측 걸림 돌기 사이에 위치되는 때,
    상기 회전 기둥의 정 회전 동안, 상기 일측 걸림 돌기에서 단차대에 걸려 상기 회전 기둥의 토오크를 상기 회전 동력 전달판과 상기 멜트 공급함에 인가하고,
    상기 회전 기둥의 역 회전 동안, 상기 타측 걸림 돌기에서 미끄럼대를 따라 슬라이딩되어 상기 하나의 캠 홈에 인접되는 다른 캠 홈으로 이동하는 수직형 액상 에피텍셜 장치.

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