KR20220135314A - 유기금속화학기상증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기금속화학기상증착장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버에 가열코일의 코일연장부가 관통하는 코일연결부를 구비하여 기판을 가열하는 가열코일과 피드쓰루를 연결하는 커넥터를 챔버의 외부에 배치하여 조립성을 향상시키고 유지보수가 용이한 유기금속화학기상증착장치에 대한 것이다.

Description

유기금속화학기상증착장치 {Metal organic chemical vapor deposition apparatus}
본 발명은 유기금속화학기상증착장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버에 가열코일의 코일연장부가 관통하는 코일연결부를 구비하여 기판을 가열하는 가열코일과 피드쓰루를 연결하는 커넥터를 챔버의 외부에 배치하여 조립성을 향상시키고 유지보수가 용이한 유기금속화학기상증착장치에 대한 것이다.
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 측면으로부터 가스를 주입하여 기판 상부에 반도체 결정을 성장시킨다.
유기금속화학기상증착장치의 경우 기판을 가열하는 가열코일을 구비하고, 챔버 외부의 피드쓰루에 의해 가열코일로 RF전원과 냉각수를 공급하게 된다. 따라서, 피드쓰루와 가열코일을 연결시키는 연결부의 구성이 필요하게 된다.
종래 유기금속화학기상증착장치의 경우 피드쓰루와 가열코일의 연결부가 챔버의 내측에 배치되었다. 이 경우, 피드쓰루와 가열코일의 조립성은 향상되지만, 챔버 내부의 고온환경에 의한 열팽창과 수축의 반복에 의한 연결부 리크(leak) 발생 시 고압의 냉각유체 누수가 발생하는 경우에 챔버 내부의 구성요소의 손상이 발생할 수 있으며, 챔버를 다시 분해해서 유지보수를 해야하는 불편함이 있었다.
또한, 종래 유기금속화학기상증착장치의 경우 금속 가스킷과 절연을 위해 세라믹 재질을 사용하였다. 이 경우, 세라믹과 금속의 접합을 위해 용접을 하게 되는데 세라믹과 금속의 용접은 매우 어려운 기술에 해당하여 제작 및 조립에 많은 시간 및 비용이 소요되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 피드쓰루와 가열코일을 연결하는 경우에 챔버의 외부에서 연결할 수 있는 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가열코일의 코일연장부가 챔버를 관통할 수 있는 코일연결부를 제공하는 경우 보다 컴팸트하고 조립성이 향상된 코일연결부를 구비한 유기금속화학기상증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 기판이 처리되는 처리공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버 내부의 기판을 향해 공정가스를 공급하는 가스공급부, 상기 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판이 안착되는 기판지지부, 상기 기판지지부의 측면에 배치되어 상기 기판지지부를 가열하는 가열코일, 상기 가열코일에 연결되어 상기 가열코일에 RF전원과 냉각수가 공급되는 공급경로를 구성하는 코일연장부 및 상기 챔버에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하며, 상기 챔버와 코일연장부를 절연시키는 코일연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 코일연결부는 상기 챔버의 측벽에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제1 관통구가 형성된 연결플랜지, 상기 연결플랜지의 제1면에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제2 관통구가 형성된 절연블록 및 상기 절연블록의 제1 면에 구비되며 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제3 관통구가 형성되며, 상기 코일연장부를 씰링하는 오링이 구비되는 추가블록을 구비할 수 있다.
또한, 상기 오링을 가압하는 오링가압부를 더 구비할 수 있다.
나아가, 상기 추가블록의 제1면에 구비되어 상기 오링가압부가 장착되는 오링캡을 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 연결플랜지에 냉각유로를 더 구비할 수 있다.
나아가, 상기 코일연장부의 단부가 상기 챔버의 외부에 배치되고, 상기 챔버의 외부에서 상기 가열코일에 RF전원과 냉각수를 공급하는 피드쓰루와 상기 코일연장부의 단부를 연결시키는 커넥터를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 연결플랜지 및 절연블록을 관통하여 배치되며, 상기 챔버의 내측에서 상기 코일연장부의 일부를 감싸는 절연부를 더 구비할 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 피드쓰루와 가열코일을 챔버의 외부에서 연결하여 누수가 발생하는 경우에도 챔버 내부의 구성요소의 손상없이 빠르고 용이하게 보수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가열코일의 코일연장부가 챔버를 관통할 수 있는 보다 컴팸트하고 조립성이 향상된 코일연결부를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치의 측면도,
도 2는 제1 가열코일과 코일연결부를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 코일연결부가 분해된 사시도,
도 4는 오링캡, 추가블록 및 오링가압부를 도시한 사시도,
도 5는 코일연결부가 챔버의 측벽에 형성된 챔버플랜지에 장착된 측단면도,
도 6은 도 5의 일부 확대도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기금속화학기상증착장치에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기금속화학기상증착장치(1000)의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 유기금속화학기상증착장치(1000)는 챔버(10)와, 기판지지부(20)와, 가스공급부(30)를 구비한다.
상기 챔버(10)는 외부챔버(15)와 상기 외부챔버(15)의 내측에서 상기 기판(W)을 처리하는 처리공간(46)을 제공하는 내부챔버(40)를 구비할 수 있다.
상기 외부챔버(15)는 상부를 덮는 챔버리드(11)와, 상기 챔버리드(11)에 체결되며 챔버의 측부를 덮는 외부벽부(12)와, 챔버의 하부 바닥면을 형성하는 바닥플랜지부(13)를 구비할 수 있다.
상기 챔버리드(11)는 상기 외부벽부(12)에 볼트 등의 체결수단을 통해 분리 가능하게 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 챔버(10) 내의 증착공정에서 발생하는 고온의 열에 의해 가열된 상기 챔버(10)를 냉각시키도록 구성된다.
또한, 상기 챔버리드(11)에는 상기 내부챔버(40)내에서 상기 기판(W)상에 증착되는 박막을 광학적으로 측정하기 위한 광학센서(51)의 광측정 통로로서 기능하는 센서튜브(52)가 설치될 수 있다. 상기 센서튜브(52)는 상기 챔버리드(11) 및 내부챔버(40)를 관통하여 배치될 수 있다. 여기서, 상기 센서튜브(52)에는 퍼지가스를 도입하여 상기 내부챔버(40)로부터 반응가스가 상기 센서튜브(52)로 배출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
상기 외부벽부(12)는 상기 챔버리드(11)에 체결되며, 상기 내부챔버(40)의 측부를 덮도록 구성된다. 상기 외부벽부(12)에는 배기홀(14)이 형성되며, 상기 배기홀(14)은 가스배기라인(미도시)에 연결되어, 증착공정의 완료후에 상기 처리공간(46)에 잔류하는 반응가스를 상기 배기홀(14)과 상기 가스배기라인(미도시)을 통해 상기 챔버(10)의 외부로 배출하도록 구성된다.
한편, 상기 외부챔버(15)의 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 내부챔버(40) 내의 증착공정에서 발생하는 고온의 열에 의해 가열된 상기 챔버(10)를 냉각시키도록 구성된다.
또한, 상기 내부챔버(40) 내부에는 기판(W)이 안착되는 기판지지부(20)가 배치된다. 상기 기판지지부(20)는 상기 기판(W)을 가열하는 가열코일(24)이 구비된다. 예를 들어, 상기 기판지지부(20)는 상기 기판(W)이 안착되고 가열되는 히터블록(21)과, 상기 히터블록(21)을 지지하며 회전시키는 샤프트(22)와, 씰링부(23)와, 상기 히터블록(21)을 유도가열하여 상기 기판(W)을 가열하는 가열코일(24)을 포함한다. 이 경우, 상기 가열코일(24)은 상기 히터블록(21)의 측면에서 가열하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 기판지지부(20)의 상부에는 배리어 리드(44)가 구비된다. 상기 배리어 리드(44)와 상기 히터블록(21) 사이의 공간이 처리공간(46)에 해당한다. 전술한 가스공급부(30)에서 공급된 공정가스가 상기 처리공간(46) 내의 기판(W)으 로 공급될 수 있다. 상기 공정가스 중에 반응에 참여하지 않은 가스는 전술한 배기홀(14)과 상기 가스배기라인(미도시)을 통해 상기 챔버(10)의 외부로 배출된다.
상기 배리어 리드(44)와 상기 히터블록(21) 사이의 거리는 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 원활하게 이루어지도록 하는 중요한 인자이므로 미리 결정될 수 있다. 이 경우, 상기 배리어 리드(44)가 연결되는 내부챔버(40)의 높이를 조절하는 것은 쉽지 않으므로 상기 배리어 리드(44)의 두께를 조절하여 상기 배리어 리드(44)와 상기 히터블록(21) 사이의 거리를 조절하는 것이 바람직하다.
도 2는 상기 가열코일(24)과 코일연결부(100)를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 상기 코일연결부(100)를 분해한 사시도이고, 도 4는 오링캡(140A), 추가블록(130A) 및 오링가압부(150A)를 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 가열코일(24)은 상기 히터블록(21)의 측면에 위치하여 상기 히터블록(21)을 유도가열하게 된다. 또한, 상기 가열코일(24)에 연결되어 상기 가열코일(24)에 RF전원과 냉각수가 공급되는 공급경로를 구성하는 코일연장부(28A, 28B)를 구비할 수 있다.
상기 가열코일(24)은 상기 기판지지부(20)에서 상기 히터블록(21)의 측면에 위치하여 상기 히터블록(21)을 측면에서 유도 가열하게 된다. 상기 가열코일(24)의 형상은 한정되지는 않으며 상기 히터블록(21)을 가열하기에 적절한 형태로 변형될 수 있다.
한편, 상기 코일연장부(28A, 28B)는 상기 가열코일(24)에서 연장되어 후술하는 피드쓰루(도 5 참조)(210A, 210B)와 연결되어 상기 가열코일(24)로 RF전원과 냉각수를 공급하게 된다. 상기 코일연장부(28A, 28B)는 한 쌍이 구비되어 상기 가열코일(24)과 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 코일연장부(28A)와 제2 코일연장부(28B)로 구성되어 상기 가열코일(24)과 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 코일연장부(28A)를 통해 냉각수가 상기 가열코일(24)로 공급되고, 상기 제2 코일연장부(28B)를 통해 냉각수가 상기 가열코일(24)에서 배출될 수 있으며, 반대의 경우도 물론 가능하다.
한편, 상기 가열코일(24)로 냉각수 및 RF전원을 공급하기 위한 피드쓰루(210A, 210B)가 전술한 코일연장부(28A, 28B)에 연결되고, 상기 피드쓰루(210A, 210B), 코일연장부(28A, 28B)를 거쳐 상기 가열코일(24)로 냉각수 및 RF전원이 공급된다.
이 경우, 상기 피드쓰루(210A, 210B)의 단부와 상기 코일연장부(28A, 28B)의 단부는 커넥터(도 5 참조)(200A, 200B)를 이용하여 연결된다.
한편, 종래기술에 따른 유기금속화학기상증착장치의 경우 전술한 커넥터가 챔버의 내측에 배치되어 구성된다. 종래기술에 따른 유기금속화학기상증착장치에서 커넥터가 챔버의 내측에 배치되는 이유는 가열코일을 교체하거나 유지보수하는 경우에 가열코일을 피드쓰루에서 분리하기 위함이다. 따라서, 종래기술에 따른 유기금속화학기상증착장치의 경우에는 피드쓰루가 코일연결부의 플랜지를 관통하여 일단이 챔버의 외측에 배치되고 타단이 챔버의 내측에 배치된다. 그리고, 이러한 피드쓰루는 챔버 내부의 실링을 위해 코일연결부의 플랜지에 용접되어 분리가 불가한 구조이다.
즉, 종래기술에서는 상기 코일연장부(28A, 28B)와 피드쓰루(210A, 210B)가 챔버(10)의 내측에서 연결된다. 종래기술에 따른 구성은 조립이 편리한 측면이 있는 반면에 커넥터에서 누수가 발생하는 경우에 챔버(10) 내측의 구성부품의 손상 및 챔버(10)를 다시 분해해서 보수를 해야 하는 불편함이 있다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 코일연장부(28A, 28B)와 피드쓰루(210A, 210B)를 연결하는 커넥터(200A, 200B)가 상기 챔버(10)의 외부에 배치된다. 즉, 상기 챔버(10)의 외부에서 상기 피드쓰루(210A, 210B)와 코일연장부(28A, 28B)를 커넥터(200A, 200B)에 연결함으로써, 상기 커넥터(200A, 200B)에서 누수가 발생하는 경우에도 상기 챔버(10) 내부의 구성요소를 보호할 수 있으며, 나아가 유지보수를 편리하고 빠르게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명과 같이 상기 커넥터(200A, 200B)의 챔버(10)의 외부에 배치되는 경우에 코일연장부(28A, 28B)가 상기 챔버(10)를 관통해서 배치되어야 하는 바, 상기 챔버(10)의 측벽에 배치되어 상기 코일연장부(28A, 28B)가 관통하는 코일연결부(100)를 구비할 수 있다.
상기 코일연결부(100)는 상기 코일연장부(28A, 28B)와 챔버(10) 사이를 절연시키는 동시에 상기 챔버(10) 내부의 진공을 유지하게 된다.
도 5는 전술한 코일연결부(100)가 챔버(10)의 측벽에 형성된 챔버플랜지(19)에 장착된 단면도이고, 도 6은 도 5에서 일부확대도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 코일연결부(100)는 상기 챔버(10)의 측벽에 구비되어 상기 코일연장부(28A, 28B)가 관통하는 제1 관통구(116)가 형성된 연결플랜지(110)와, 상기 연결플랜지(110)의 제1면(119)에 구비되어 상기 코일연장부(28A, 28B)가 관통하는 제2 관통구(128)가 형성된 절연블록(120) 및 상기 절연블록(120)의 제1면(129)에 구비되며 구비되어 상기 코일연장부(28A, 28B)가 관통하는 제3 관통구(138A, 138B)가 형성되며, 상기 코일연장부(28A, 28B)를 씰링하는 오링이 구비되는 추가블록(130A, 130B)을 구비할 수 있다.
상기 연결플랜지(110)에는 제1 체결공(112)이 형성되어 전술한 챔버(10)의 챔버플랜지(19)에 볼트로 체결되어 고정된다. 이 경우, 상기 연결플랜지(110)와 챔버플랜지(19) 사이의 씰링을 위해 가스킷(60)을 구비할 수 있다.
상기 연결플랜지(110)의 대략 중앙부에는 상기 코일연장부(28A, 28B)의 개수에 대응하는 제1 관통구(116)가 형성되며, 상기 코일연장부(28A, 28B)가 상기 제1 관통구(116)를 관통하여 상기 챔버(10)의 외부로 연장된다.
한편, 상기 연결플랜지(110)에는 냉각유로(114)가 더 형성될 수 있다. 상기 냉각유로(114)를 통해 물 등과 같은 냉각유체가 유동하여 상기 코일연결부(100)의 온도를 낮추어 코일연장부(28A, 28B)의 가열 팽창에 의한 누수 등을 방지할 수 있다.
상기 연결플랜지(110)의 제1면(119)에는 절연블록(120)이 연결될 수 있다. 상기 절연블록(120), 추가블록(130A, 130B), 오링캡(140A, 140B) 및 이들을 체결하는 볼트 등은 모두 절연재질로 이루어져서 상기 코일연장부(28A, 28B)와 챔버(10) 사이를 절연시킬 수 있다.
상기 절연블록(120), 추가블록(130A, 130B), 오링캡(140A, 140B) 및 이들을 체결하는 볼트 등은 엔지니어링 플라스틱 (engineering plastic) 또는 수퍼 엔지니어링 플라스틱 (super engineering plastic) 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연블록(120), 추가블록(130A, 130B), 오링캡(140A, 140B) 및 이들을 체결하는 볼트 등은 폴리설폰(PSU), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에터이미드(PEI), 폴리에터설폰(PES), 폴리페닐렌설폰(PPS), 폴리이미드(PI), 테플론(PTFE), 폴리에터에터케톤(PEEK) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 연결플랜지(110)의 제1면(19)은 상기 챔버(10)의 외측을 향하는 면으로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 절연블록(120)은 상기 연결플랜지(110)의 외측을 향하는 제1면(19)에 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 절연블록(120)에는 제2 체결공(121)이 형성되어 상기 연결플랜지(110)의 제1면(19)에 볼트(122)로 체결되어 고정된다. 상기 절연블록(120)은 코일연장부(28A, 28B)의 개수에 대응하여 별개의 부재로 구성되거나 또는 도면에 도시된 바와 같이 하나의 부재로 구성될 수 있다.
상기 절연블록(120)에는 제2 관통구(128)가 형성되며, 상기 코일연장부(28A, 28B)가 상기 제2 관통구(128)를 관통하여 상기 챔버(10)의 외부로 연장된다.
한편, 상기 절연블록(120)의 제1면(129), 즉 챔버(10)의 외부를 향하는 제1면(129)에는 추가블록(130A, 130B)이 연결될 수 있다. 상기 추가블록(130A, 130B)에는 제3 체결공(131A, 131B)이 형성되어 상기 절연블록(120)의 제1면(129)에 볼트(132A, 132B)로 체결되어 고정된다. 상기 추가블록(130A, 130B)은 상기 코일연장부(28A, 28B)를 감싸는 절연부(29A 29B)의 단부를 밀폐하는 역할을 하게 된다.
구체적으로, 상기 절연부(29A 29B)는 상기 챔버(10)의 내측에서 상기 코일연장부(28A, 28B)를 감싸도록 구비되며, 상기 코일연장부(28A, 28B)에서 상기 코일연결부(100)에 인접하여 배치된다.
상기 절연부(29A 29B)를 구비하지 않게 되면 한 쌍의 코일연장부(28A, 28B) 사이 또는 상기 코일연장부(28A, 28B)와 연결플랜지(110) 사이에 아킹이 발생할 수 있다. 상기 절연부(29A 29B)는 상기 연결플랜지(110) 및 절연블록(120)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 절연부(29A 29B)는 예를 들어 세라믹 재질로 제작될 수 있으며, 절연 재질 중에 특별히 한정되지는 않는다.
상기 절연부(29A 29B)를 설치하기 위해서는 상기 연결플랜지(110)를 상기 챔버플랜지(19)에 연결하고, 이어서 상기 절연부(29A 29B)를 상기 챔버(10)의 외부에서 내부를 향하는 방향으로 상기 연결플랜지(110)의 제1 관통구(116)를 관통하도록 삽입하여 설치한다.
이때, 상기 절연부(29A 29B)가 상기 챔버(10)의 내부로 삽입된 길이 또는 상기 챔버(10)의 내부로 돌출한 길이를 맞추기 위하여 상기 절연부(29A 29B)에는 제1 단턱(27A, 27B)이 형성되고, 나아가 상기 연결플랜지(110)의 제1 관통구(116)의 내주에는 상기 제1 단턱(27A, 27B)에 대응하는 제2 단턱(118)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 절연부(29A 29B)를 상기 연결플랜지(110)의 제1 관통구(116)를 통해 삽입하는 경우에 상기 제1 단턱(27A, 27B)이 상기 제2 단턱(118)에 닿게 되어 상기 절연부(29A 29B)의 삽입 길이 또는 돌출 길이를 결정할 수 있다.
본 발명의 경우 전술한 바와 같이 코일연장부(28A, 28B)와 피드쓰루(210A, 210B)를 연결하는 커넥터(200A, 200B)가 챔버(10)의 외부에 배치된다. 결국, 종래기술과 같이 코일연장부(28A, 28B)와 피드쓰루(210A, 210B)를 연결하는 커넥터가 챔버의 내부에 배치된 경우에 비해 상기 절연부(29A 29B)의 길이를 상기 챔버(10)의 내부를 향해 더 길게 하여 절연의 효과를 높일 수 있다.
상기 절연블록(120)에 형성되는 제1 관통구(116)의 내경은 상기 코일연장부(28A, 28B)의 외경보다 큰 상기 절연부(29A 29B)의 외경에 대응하거나 또는 미세하게 크도록 형성될 수 있다.
상기 절연부(29A 29B)를 삽입한 다음, 상기 추가블록(130A, 130B)을 상기 절연블록(120)의 제1면(129)에 연결하여 상기 절연부(29A 29B)의 단부를 밀폐하여 외부로 노출되지 않도록 한다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 연결플랜지(110)의 제1면(119)에 절연블록(120)이 연결되고 상기 절연블록(120)의 제1면(129)에 추가블록(130A, 130B)이 연결되는 경우, 상기 챔버(10) 내부를 씰링하기 위하여 씰링부재를 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 씰링부재는 오링 등으로 구성될 수 있으며, 상기 연결플랜지(110)와 상기 절연블록(120) 사이의 제1 오링(300)과, 상기 절연블록(120)과 추가블록(130A, 130B) 사이의 제2 오링(310) 및 상기 추가블록(130A, 130B)의 제3 오링(160A, 160B)으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 오링(300)은 상기 연결플랜지(110)와 상기 절연블록(120) 사이에서 가압되고, 상기 제2 오링(310)은 상기 절연블록(120)과 추가블록(130A, 130B) 사이에서 가압되어 씰링될 수 있다. 상기 제3 오링(160A, 160B)의 경우 오링가압부(150A, 150B)를 구비하여, 상기 오링가압부(150A, 150B)에 의해 상기 제3 오링(160A, 160B)을 가압하여 상기 추가블록(130A, 130B)과 상기 오링가압부(150A, 150B) 사이를 씰링할 수 있다. 이 경우, 상기 제3 오링(160A, 160B)은 소위 '울트라 토르 실(ultra-torr seal)'로 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오링가압부(150A)는 오링가압돌출부(152A)를 구비한다. 상기 오링가입돌출부(152A)에 의해 상기 제3 오링(160A)을 가압할 수 있다. 상기 오링가압부 중에 다른 오링가압부도 동일한 구성을 가지므로 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 오링가압부(150A, 150B)에 의해 상기 제3 오링(160A, 160B)을 가압하기 위해 상기 추가블록(130A, 130B)의 제1면(139A, 139B)에 오링캡(140A, 140B)을 더 구비할 수 있다. 상기 오링캡(140A, 140B)에는 제4 관통구(148A, 148B)가 형성되어 상기 코일연장부(28A, 28B)가 관통하게 된다.
즉, 상기 오링캡(140A, 140B)은 상기 추가블록(130A, 130B)의 제1면(139A, 139B)에 볼트(142A, 142B)로 체결되어 고정된다.
예를 들어, 상기 오링캡(140A, 140B)의 챔버(10)를 향하면 면에는 상기 오링가압부(150A, 150B)가 삽입되는 삽입홈(141A, 141B)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 오링가압부(150A, 150B)를 배치한 상태에서 상기 오링캡(140A, 140B)을 상기 추가블록(130A, 130B)에 연결하게 되면, 상기 오링가압부(150A, 150B)의 일부가 상기 삽입홈(141A, 141B)에 삽입된 상태에서 상기 오링캡(140A, 140B)에 의해 상기 오링가압부(150A, 150B)를 가압할 수 있게 된다. 이 경우, 상기 오링캡(140A, 140B)을 체결하는 강도에 따라 상기 오링가압부(150A, 150B)에 의해 상기 제3 오링(160A, 160B)을 가압하는 압력을 조절하여 씰링정도를 조절할 수 있다.
상기 오링가압부(150A, 150B)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 오링캡(140A, 140B)과 별도의 부재로 구성되거나 또는 상기 오링가압부(150A, 150B)가 상기 오링캡(140A, 140B)에 일체로 형성되어 하나의 부재로 구성되는 경우도 물론 가능하다.
상기 코일연결부(100)가 전술한 구성을 가지는 경우, 상기 코일연장부(28A, 28B)는 상기 코일연결부(100)를 관통하여 도 5와 같이 상기 챔버(10)의 외부로 연장된다. 상기 코일연장부(28A, 28B)의 단부가 커넥터(200A, 200B)의 일단부에 삽입되어 연결되고, 상기 커넥터(200A, 200B)의 타단부에 피드쓰루(210A, 210B)의 단부가 삽입되어 연결될 수 있다.
이와 같이, 상기 코일연장부(28A, 28B)와 피드쓰루(210A, 210B)를 연결하는 커넥터(200A, 200B)가 상기 챔버(10)의 외부에 배치됨으로써, 상기 커넥터(200A, 200B)에서 누수가 발생하는 경우에도 상기 챔버(10) 내부의 구성요소를 보호할 수 있으며, 나아가 유지보수를 편리하고 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 상기 가열코일(24)을 분리하는 경우에는 챔버(10) 외부의 커넥터(200A, 200B)를 분리하고 오링캡(140A, 140B)을 분리한 후 코일연장부(28A, 28B)를 코일연결부(100)에서 챔버(10)의 내측 방향으로 빼내어 가열코일(24)을 챔버의 내부에서 분리할 수 있다
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10 : 챔버
15 : 외부챔버
20 : 기판지지부
30 : 가스공급부
40 : 내부챔버
100 : 코일연결부
110 : 연결플랜지
120 : 절연블록
130A, 130B : 추가블록
140A, 140B : 오링캡

Claims (7)

  1. 기판이 처리되는 처리공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부의 기판을 향해 공정가스를 공급하는 가스공급부;
    상기 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판이 안착되는 기판지지부;
    상기 기판지지부의 측면에 배치되어 상기 기판지지부를 가열하는 가열코일;
    상기 가열코일에 연결되어 상기 가열코일에 RF전원과 냉각수가 공급되는 공급경로를 구성하는 코일연장부; 및
    상기 챔버에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하며, 상기 챔버와 코일연장부를 절연시키는 코일연결부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코일연결부는
    상기 챔버의 측벽에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제1 관통구가 형성된 연결플랜지;
    상기 연결플랜지의 제1면에 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제2 관통구가 형성된 절연블록; 및
    상기 절연블록의 제1 면에 구비되며 구비되어 상기 코일연장부가 관통하는 제3 관통구가 형성되며, 상기 코일연장부를 씰링하는 오링이 구비되는 추가블록; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오링을 가압하는 오링가압부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추가블록의 제1면에 구비되어 상기 오링가압부가 장착되는 오링캡을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연결플랜지에 냉각유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코일연장부의 단부가 상기 챔버의 외부에 배치되고, 상기 챔버의 외부에서 상기 가열코일에 RF전원과 냉각수를 공급하는 피드쓰루와 상기 코일연장부의 단부를 연결시키는 커넥터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 연결플랜지 및 절연블록을 관통하여 배치되며, 상기 챔버의 내측에서 상기 코일연장부의 일부를 감싸는 절연부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기금속화학기상증착장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168894A (ja) * 1992-09-29 1994-06-14 Fuji Electric Co Ltd 基板加熱装置
KR20030082003A (ko) * 2002-04-15 2003-10-22 이정중 내부 삽입형 유도 결합 플라즈마 화학 기상 증착 시스템
JP2004152866A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Nhk Spring Co Ltd ステージ
KR100534209B1 (ko) * 2003-07-29 2005-12-08 삼성전자주식회사 반도체소자 제조용 화학기상증착 공정설비
KR100747940B1 (ko) * 1998-11-25 2007-08-08 쌍트르 나쉬오날 드 라 르쉐르스 쉬앙티피끄 화학증착 반응장치 및 방법
KR20120073273A (ko) * 2009-09-08 2012-07-04 아익스트론 에스이 Cvd 반응기
KR101627102B1 (ko) * 2014-10-14 2016-06-03 주식회사 테스 유기금속화학기상증착장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06168894A (ja) * 1992-09-29 1994-06-14 Fuji Electric Co Ltd 基板加熱装置
KR100747940B1 (ko) * 1998-11-25 2007-08-08 쌍트르 나쉬오날 드 라 르쉐르스 쉬앙티피끄 화학증착 반응장치 및 방법
KR20030082003A (ko) * 2002-04-15 2003-10-22 이정중 내부 삽입형 유도 결합 플라즈마 화학 기상 증착 시스템
JP2004152866A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Nhk Spring Co Ltd ステージ
KR100534209B1 (ko) * 2003-07-29 2005-12-08 삼성전자주식회사 반도체소자 제조용 화학기상증착 공정설비
KR20120073273A (ko) * 2009-09-08 2012-07-04 아익스트론 에스이 Cvd 반응기
KR101627102B1 (ko) * 2014-10-14 2016-06-03 주식회사 테스 유기금속화학기상증착장치

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