(57)【要約】【課題】基板の自転を制御することができる蒸着膜形成装置を提供する。【解決手段】本発明は、回転部材を含む蒸着膜形成装置に関するものである。本発明の一実施形態によれば、複数の基板支持部を含み、各々の基板支持部の上には、複数の基板が配置され、各々の基板は、ガスフォイル（gas-foil）方式により、基板支持部の上で回転することを特徴とする、蒸着膜形成装置を提供する。【選択図】図４
2015025203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板支持部を含み、
各々の前記基板支持部の上には、複数の基板が配置され、
各々の前記基板は、ガスフォイル（gas-foil）方式により、前記基板支持部の上で回転することを特徴とする、蒸着膜形成装置。
【請求項２】
前記複数の基板支持部の各々は、回転可能であることを特徴とする、請求項１に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項３】
前記複数の基板支持部を支持するための第１の支持部と第２の支持部をさらに含み、
前記第１の支持部は、前記複数の基板支持部と共に回転可能であり、
前記第２の支持部は、固定されることを特徴とする、請求項２に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項４】
前記第２の支持部の内には、前記基板を前記基板支持部の上で回転するようにする、所定のガスを移送するための内部供給路が形成され、
前記第１の支持部の内には、前記所定のガスを前記複数の基板支持部に移送するための、内部流路が形成され、
前記第１の支持部の側面の上には、凹リング形状の連結部が形成されて、前記内部供給路と前記内部流路との間を連結することを特徴とする、請求項３に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項５】
前記連結部の上部及び下部のうちの少なくとも１つには、前記所定のガスが漏出されることを防止するためのシーリング部材が形成されることを特徴とする、請求項４に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項６】
各々の前記基板支持部の上には、前記複数の基板に対応する複数の回転部材が形成され、
前記複数の回転部材の各々が、前記基板支持部の内で回転することを特徴とする、請求項２に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項７】
前記基板支持部には、前記複数の回転部材の各々が安着するための、複数の回転部材収容部が形成され、
前記複数の回転部材収容部の各々の上部面には、前記回転部材が回転するようにするためのグルーブが形成されることを特徴とする、請求項６に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項８】
前記グルーブは、螺旋形状であることを特徴とする、請求項７に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項９】
前記グルーブに所定のガスを供給するための流路が、各々の前記基板支持部の内に形成されることを特徴とする、請求項７に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項１０】
前記複数の回転部材収容部の各々の上部面には、突出部が形成され、
前記複数の回転部材の各々は、前記突出部を中心に回転できることを特徴とする、請求項７に記載の蒸着膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転部材を含む蒸着膜形成装置に関し、特に、本発明は、複数の基板支持部の各々に含まれた回転部材により基板の自転を制御することができる、蒸着膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）は、電流を光に変換させる半導体発光素子であって、情報通信機器をはじめとする電子装置の表示画像用光源に広く用いられてきた。特に、白熱灯、蛍光灯などの在来式照明とは異なり、電気エネルギーを光エネルギーに転換する効率が高くて、最高９０％までエネルギーを低減することができるという事実が知られることにつれて、蛍光灯や白熱電球に代えることができる素子として、広く脚光を浴びている。
【０００３】
このようなＬＥＤ素子の製造工程は、エピ工程、チップ工程、パッケージ工程に大別できる。エピ工程は、基板の上に化合物半導体をエピタキシャル成長（epitaxial growth）させる工程をいい、チップ工程は、エピタキシャル成長された基板の各部分に電極を形成して、エピチップを製造する工程をいい、パッケージ工程は、このように製造されたエピチップにリード（Lead）を連結し、光が最大限外部に放出されるように、パッケージングする工程をいう。
【０００４】
このような工程のうち、エピ工程は、ＬＥＤ素子の発光効率を決定する最も核心的な工程ということができる。これは、基板の上に化合物半導体がエピタキシャル成長されない場合、結晶の内部に欠陥が発生し、このような欠陥は、非発光センター（non radiative center）に作用して、ＬＥＤ素子の発光効率を低下させるためである。
【０００５】
このようなエピ工程、即ち基板の上にエピタキシャル層を形成させる工程には、ＬＰＥ（Liquid Phase Epitaxy）、ＶＰＥ（Vapor Phase Epitaxy）、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）方法などが使われているが、そのうち、特に、有機金属化学気相蒸着法（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition：ＭＯＣＶＤ）またはハイドライド気相エピタキシー法（Hydride Vapor Phase Epitaxy：ＨＶＰＥ）が主に使われている。
【０００６】
従来のＭＯＣＶＤ方法及びＨＶＰＥ方法を用いて複数個の基板の上にエピタキシャル層を形成させる場合、通常、チャンバーの内部で、基板の処理のための工程ガスが供給される。工程の均一度を向上させるために、複数個の基板が安着する基板支持部が回転（空転）することが好ましく、更に、基板支持部の上で複数個の基板の各々も回転（自転）することが好ましい。しかしながら、従来の蒸着膜形成装置では、基板支持部が空転すると共に、複数個の基板の各々が自転するように構成することに、困難性があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような従来技術の諸般の問題点を解決するために案出したものであって、複数の基板支持部の各々に含まれた回転部材により基板の自転を制御することができる蒸着膜形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、複数の基板支持部を含み、各々の基板支持部の上には、複数の基板が配置され、各々の基板は、ガスフォイル（gas-foil）方式により基板支持部の上で回転することを特徴とする、蒸着膜形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の基板支持部の各々に含まれた回転部材により基板の自転を制御することができる、蒸着膜形成装置が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、複数の基板の間の蒸着膜の均一度を向上させることができる、蒸着膜形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に従う基板支持部の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う基板支持部の一部構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置の一部構成を示す図である。
【図５】図４の“Ｂ”部分を拡大して示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に従う第１の支持部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施できる特定の実施形態を例示として図示する添付図面を参照する。これら実施形態は、当業者が本発明を実施できることに充分であるように、詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、互いに異なるが、相互排他的である必要は無いことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定形状、構造、及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲から外れないながら他の実施形態で具現できる。また、各々の開示された実施形態の内の個別構成要素の位置または配置は、本発明の精神及び範囲から外れないながら変更できることが、理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするものでなく、本発明の範囲は、適切に説明されれば、その請求項が主張するものと均等な全ての範囲と共に、添付された請求項のみにより限定される。図面において、類似な参照符号は、さまざまな側面に渡って同一または類似な機能を指し示す。
【００１３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の構成を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置の構成を示す図である。
【００１５】
まず、蒸着膜形成装置１０にローディングされる基板（図示せず）の材質は、特別に制限されず、ガラス、プラスチック、ポリマー、シリコンウエハー、ステンレススチール、サファイアなど、多様な材質の基板がローディングできる。以下、発光ダイオード分野で使われる円形のサファイア基板を想定して説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、チャンバー２０を含んで構成できる。チャンバー２０は、工程が遂行される間、実質的に内部空間が密閉されるように構成されて、複数個の基板の上に蒸着膜が形成されるための空間を提供する機能を遂行することができる。このようなチャンバー２０は、最適の工程条件を維持するように構成され、形態は、四角形または円形の形態に製造できる。チャンバー２０の材質は、石英（quartz）ガラスで構成されることが好ましいが、必ずこれに限定されるものではない。
【００１７】
一般に、基板の上に蒸着膜を形成するための工程は、蒸着物質をチャンバー２０の内部に供給し、チャンバー２０の内部を所定の温度（例えば、約８００℃から１，２００℃）まで加熱することによりなされる。このように供給された蒸着物質は、基板に供給されて、蒸着膜の形成に関与するようになる。
【００１８】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、ヒーター（図示せず）を含んで構成できる。ヒーターは、チャンバー２０の外部に設置されて、複数個の基板に蒸着工程で必要な熱を印加する機能を遂行することができる。基板の上で円滑な蒸着膜成長がなされるために、ヒーターは、基板を、約１，２００℃以上の温度まで加熱することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、基板支持部３０を含んで構成できる。基板支持部３０は、複数で構成され、基板支持部３０は、層に配列設置されることが好ましい。このように基板支持部３０が複数で構成される場合、複数個の基板支持部３０は、間隔維持部材（図示せず）により互いに一定の間隔を有するように配列されて固定できる。基板支持部３０の個数は、本発明が用いられる目的によって、多様に変更できる。基板支持部３０及び間隔維持部材は、石英ガラスで構成されることが好ましいが、必ずこれに限定されるものではない。
【００２０】
後述する工程ガス供給部４０が基板支持部３０の中央を貫通することができるように、基板支持部３０の中央には、中央貫通ホール３５が形成できる。中央貫通ホール３５の直径は、工程ガス供給部４０の直径より多少大きく形成されることが好ましい。
【００２１】
また、基板支持部３０には、複数個の回転部材（図２の３１）が設置できる。各々の基板支持部３０に設置される回転部材３１の個数は、各々の基板支持部３０に配置される基板の個数と同一であることが好ましいが、必ずしも、これに限定されるものではない。基板処理ガスが基板に均一に供給されるようにするために、回転部材３１は、基板の回転がなされるようにする機能を具備することができる。これに関する詳細な構成は後述する。
【００２２】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、工程ガス供給部４０を含んで構成できる。工程ガス供給部４０は、チャンバー２０の内部に蒸着膜形成のために必要な基板処理ガスを供給する機能を、遂行することができる。
【００２３】
本明細書では、工程ガス供給部４０が基板支持部３０の中央の中央貫通ホール３５を貫通するように配置されることに基づいて説明するが、これに限定されるものではない。
【００２４】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、第１の支持部６０を含んで構成できる。第１の支持部６０は、チャンバー２０の下部に設置されて蒸着工程がなされる間、複数の基板支持部３０を支持することができる。また、第１の支持部６０が別途の回転装置（図示せず）により回転することによって、複数の基板支持部３０の空転を誘導する機能を遂行することができる。
【００２５】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、第２の支持部７０を含んで構成できる。第２の支持部７０は、第１の支持部６０と共にチャンバー２０の下部に設置され、第１の支持部６０の外周縁を囲むように構成できる。また、第２の支持部７０は、第１の支持部６０の回転にかかわらず、チャンバー２０に対して固定されるように設置できる。
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に従う基板支持部３０の構成を、より具体的に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に従う基板支持部３０の構成を示す図である。
【００２８】
図２を参照すると、本発明の一実施形態に従う基板支持部３０は、複数の基板が安着できる複数の回転部材３１を含むことができる。回転部材３１は、基板の形状に対応する形状を有することができ、例えば、円形でありうる。複数の回転部材３１の各々は、基板支持部３０の上で、ガスフォイル（gas-foil）方式により回転することができる。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態に従う基板支持部３０の一部構成を示す図である。
【００３０】
図３（ａ）は、基板支持部３０から回転部材３１を除去した状態を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａに沿う断面を示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照すると、基板支持部３０で回転部材３１が配置される位置には、回転部材３１が安着する空間を提供するための回転部材収容部３６が形成できる。回転部材３１の形状が円板形状の場合、回転部材収容部３６は、円板形状に対応するように、凹に形成できる。
【００３１】
回転部材収容部３６の上には、グルーブ３７が形成できる。グルーブ３７には、所定のガス（例えば、Ｎ2ガス）が流れるようにすることができ、所定のガスは、第１の流路５１及び第２の流路５２を通じて供給できる。グルーブ３７での所定のガスの流れは、回転部材３１を回転させることができる回転力を提供することができる。グルーブ３７の形状は、回転部材３１を所定の方向に回転させるように形成されることができ、例えば、所定の方向の螺旋形状に形成できる。図３では、第１の流路５１の途中に第２の流路５２が分岐されることと図示しているが、これに限定するものではなく、流路の形態及び個数は、必要によって変更できる。
【００３２】
第１の流路５１の一端は、第３の流路５３と連結されることができ、第３の流路５３は、後述するガス供給部（図４の８０）から供給される所定のガスが流れることができる。図３では、基板支持部３０の内に、３個の第３の流路が形成され、第３の流路５３の各々で２つの第１の流路５１が分岐されることと図示されているが、第３の流路の個数及び第３の流路から分岐される第１の流路の個数は、これに限定されず、基板支持部３０の上に安着する基板の個数及び位置によって変更可能である。
【００３３】
回転部材収容部３６の中央には、突出部３８が形成されて、回転部材３１の下面の中央に形成される溝（図示せず）と結合できる。突出部３８が回転部材３１の溝と結合され、グルーブ３７の上に所定の気体が流れるにつれて、回転部材３１が突出部３８を中心に回転できるようになる。
【００３４】
以下、図４から図６を参照して、基板支持部３０に回転部材３１を回転させるための所定のガスが供給される方式を、説明する。
【００３５】
図４は、本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０の一部構成を示す図である。
【００３６】
図４を参照すると、本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、ガス供給部８０を含むことができる。ガス供給部８０は、所定のガス（例えば、Ｎ2ガス）を、ガス供給路８１を通じて第２の支持部７０の内部に供給することができる。
【００３７】
第２の支持部７０の内部には、内部供給路７０ａが形成されて、所定のガスが流れることができる通路を提供することができる。内部供給路７０ａに流れる所定のガスは、内部供給路７０ａと連結された第１の支持部６０の内部の内部流路６０ａを経て、連結管５０と接する出口６０ｅを通じて、連結管５０の内に形成された連結流路５０ａの内に流れる。連結流路５０ａは、複数の基板支持部３０の間を連結して、所定のガスが最上の基板支持部３０まで供給されるようにすることができる。各々の基板支持部３０には、第３の流路５３が形成されて、第１の流路５１及び第２の流路５２に所定のガスが供給されるようにすることができる。
【００３８】
図５は、図４の“Ｂ”部分を拡大して示す図である。“Ｂ”部分は、第２の支持部７０から第１の支持部６０に所定のガスが流れる経路に関する部分である。また、図６は、本発明の一実施形態に従う第１の支持部の構成を示す図である。
【００３９】
図５及び図６を参照すると、内部供給路７０ａと内部流路６０ａとの間の第１の支持部６０の上には、連結部６０ｃが形成できる。連結部６０ｃは、第１の支持部６０の回転方向に沿って、第１の支持部６０の外部に、凹リング形状に形成できる。したがって、第１の支持部６０が回転しても、内部供給路７０ａから供給される所定のガスが、第１の支持部６０の内部の内部流路６０ａに流れることができる。
【００４０】
連結部６０ｃのうち、所定の位置には、内部流路６０ａが始まる入口６０ｄが形成できる。第１の支持部６０は、回転可能であるので、入口６０ｄの位置も回転することができる。それによって、内部供給路７０ａと入口６０ｄとの位置が互いにマッチされなくても、内部流路６０ａから排出される所定のガスが、凹リング形状の連結部６０ｃに沿って流れてから入口６０ｄに流れることができる。連結部６０ｃの上部と下部に沿ってシーリング部材６５が配置されて、第１の支持部６０及び第２の支持部７０の間で、所定のガスの外部への漏出を防止することができる。
【００４１】
本発明は、前述したように、好ましい実施形態を挙げて図示及び説明したが、前述の実施形態に限定されず、本発明の精神から外れない範囲内で、当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により、多様な変形及び変更が可能である。そのような変形例及び変更例は、本発明と添付した特許請求範囲の範囲内に属することと見るべきである。
【符号の説明】
【００４２】
１０    蒸着膜形成装置
２０    チャンバー
３０    基板支持部
３５    中央貫通ホール
４０    工程ガス供給部
５０    連結管
６０    第１の支持部
７０    第２の支持部
８０    ガス供給部
【図１】
2015025203.tif 000003
【図２】
2015025203.tif 000004
【図３】
2015025203.tif 000005
【図４】
2015025203.tif 000006
【図５】
2015025203.tif 000007
【図６】
2015025203.tif 000008