(57)【要約】【課題】本発明は、回転部材を含む蒸着膜形成装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明の一実施形態によれば、複数の基板支持部を含み、各々の上記基板支持部の上には複数の基板の各々を回転させるための複数の回転部材が配置され、各々の上記回転部材はガスフォイル（gas-foil）方式により上記基板支持部の上で回転し、上記基板支持部の上に上記複数の回転部材が位置する部分の以外にはカバーが設置され、上記基板支持部と上記カバーとの間には上記ガスフォイル方式で使われる所定のガスが排出される間隙が形成され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３
2016135899.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の各々を回転させるための複数の回転部材が配置され、
各々の前記回転部材はガスフォイル（gas-foil）方式により前記基板支持部の上で回転し、
前記基板支持部の上に前記複数の回転部材が位置する部分の以外にはカバーが設置され、
前記基板支持部と前記カバーとの間には前記ガスフォイル方式で使われる所定のガスが排出される間隙が形成され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】
前記複数の回転部材の上面の高さと前記カバーの上面の高さとが互いに同一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４】
前記基板支持部の上には複数の間隙形成部材が配置されて、前記基板支持部と前記カバーとの間に間隙が形成され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５】
前記基板支持部のうち、前記複数の回転部材が位置する複数の部分の各々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１に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項６】
前記複数の基板支持部を支持するための第１支持部と第２支持部をさらに含み、
前記第１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７】
前記第２支持部の内には前記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６に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項８】
前記連結部の上部及び下部のうちの少なくとも１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７に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項９】
前記第１支持部と前記複数の基板支持部のうち、最も下に位置する基板支持部の間、及び／又は互いに隣接する基板支持部の間では前記所定のガスが移動できる少なくとも１つの連結管が設置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】
前記第１支持部または前記複数の基板支持部の各々で前記連結管と結合する部分には前記所定のガスが漏洩されることを防止するための結合部材が形成されることを特徴とする、請求項９に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項１１】
前記結合部材は凹凸形状であることを特徴とする、請求項１０に記載の蒸着膜形成装置。
【請求項１２】
前記連結管の端部には前記結合部材の凹凸形状に対応する凹凸形状が形成され、
前記連結管の端部に形成された凹凸形状と前記結合部材の凹凸形状とが互いに嵌合されることを特徴とする、請求項１１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、だけでなく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】
本発明は前記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】
本発明のこと実施形態によれば、複数の基板支持部を含み、各々の上記基板支持部の上には複数の基板の各々を回転させるための複数の回転部材が配置され、各々の上記回転部材はガスフォイル（gas-foil）方式により上記基板支持部の上で回転し、上記基板支持部の上に上記複数の回転部材が位置する部分の以外にはカバーが設置され、上記基板支持部と上記カバーとの間には上記ガスフォイル方式で使われる所定のガスが排出される間隙が形成され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３０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３０の構成を示す垂直断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に従う基板支持部３０から回転部材３１とカバー３２を除去した構成を示す平面図である。
【図５】図４を他の角度で示す斜視図である。
【図６】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。
【図７】図６の“Ｂ”部分を拡大して示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に従う第１支持部の構成を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に従う基板支持部の一部を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に従う連結管と基板支持部との間の結合構造を示す図である。
【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）の材質は特に制限されるものではなく、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、炭化珪素（ＳｉＣ）がコーティングされたグラファイトなど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とする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】
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、必らず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。
【００２１】
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。
【００２２】
本明細書では、工程ガス供給部４０がチャンバー２０の中央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。
【００２３】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、第１支持部６０を含んで構成できる。第１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の回転を誘導する機能を遂行することができる。
【００２４】
本発明の一実施形態に従う蒸着膜形成装置１０は、第２支持部７０を含んで構成できる。第２支持部７０は、第１支持部６０と共にチャンバー２０の下部に設置され、第１支持部６０の外周縁を囲むように構成できる。また、第２支持部７０は第１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。
【００２５】
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。
【００２６】
図２は本発明の一実施形態に従う基板支持部３０の構成を示す平面図であり、図３は本発明の一実施形態に従う基板支持部３０の構成を示す垂直断面図である。
【００２７】
図２及び図３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５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５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。本実施形態では、基板支持部３０の上に安着する基板５の個数を６個として図示しているが、これに限定されるものではなく、基板支持部３０の上に基板が安着する位置も変更可能である。
【００２８】
そして、基板支持部３０のうち、回転部材３１が配置される以外の部分上には別途のカバー３２が覆われることができる。回転部材３１の上面の高さとカバー３２の上面の高さとが互いに実質的に同一であるように回転部材３１とカバー３２を設置することができる。
【００２９】
以下、図４及び図５を参照して基板支持部３０の内で所定のガスが供給される流路５１、５２、５３とグルーブ３７について説明する。図４は本発明の一実施形態に従う基板支持部３０から回転部材３１とカバー３２を除去した構成を示す平面図であり、図５は図４を他の角度で示す斜視図である。
【００３０】
図４及び図５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に対応する回転部材収容部３６が定義されることができ、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流路５１から供給され、第２流路５２及び第３流路５３を通過してグルーブ３７に供給できる。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ことができ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。また、回転部材３１の回転数を調整するために、グルーブ３７の幅や深さを調節することができる。そして、図４では所定のガスが流れる方向によってグルーブ３７の幅及び深さが同一なものとして図示されているが、所定のガスが流れる方向によってグルーブ３７の幅及び深さが連続して変化することも可能である。例えば、所定のガスが流れる方向によってグルーブ３７の幅が徐々に狭くなるようにすることができ、グルーブ３７の深さが徐々に浅くなるようにすることができる。
【００３１】
第２流路５２の一端は第１流路５１と連結されることができ、第１流路５１は後述するガス供給部（図６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４では基板支持部３０の内に３個の第１流路５１が形成され、第１流路５１の各々で２つの第２流路５２が分岐されるものとして図示されているが、第１流路５１の個数及び第１流路５１から分岐される第２流路５２の個数はこれに限定されず、流路の個数が増加することができる。そして、第２流路５２の途中に第３流路５３が分岐されるものとして図示しているが、これに限定されるものではなく、流路が配置される形態も必要によって変更できる。また、第１流路５１が形成される位置が図面上では基板支持部３０の外側として図示されているが、これに限定されるものではなく、本発明の目的が達成できれば、どの位置に形成されても関係がない。
【００３２】
そして、各々の回転部材３１の間の回転速度の偏差が発生することを防止するためには、各々の第２流路５２に同一な量の所定のガスが供給されることが好ましい。このために、複数の第１流路５１の断面積の総合は複数の第２流路５２の断面積の総合より大きいものが好ましい。
【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の上に所定のガスが流れるにつれて、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３及び図５を参照して間隙形成部材３３について説明する。仮に、カバー３２が基板支持部３０と密着するようになれば、回転部材３１を回転させるためにグルーブ３７に供給された所定のガスが円滑に排出できず、回転部材３１の下で乱流を形成して、むしろ回転部材３１の回転を妨害するか、または回転部材３１とカバー３２との間に排出されて基板５の上の蒸着物形成を妨害する虞がある。したがって、基板支持部３０の上には複数の間隙形成部材３３が設置できる。間隙形成部材３３によりカバー３２と基板支持部３０との間には所定のガスの排出を円滑にすることができる間隙３４が形成できる。間隙３４を通じて回転部材３１を回転させるために、グルーブ３７に供給された所定のガスが外部に円滑に排出できるので、回転部材３１の下で乱流が形成されて回転部材３１の回転を妨害する問題点と基板５の上の蒸着物形成妨害の問題を解決することができる。
【００３５】
そして、基板支持部３０の中央とカバー３２の中央にはガス供給部４０が貫通できるように中央貫通ホール３５が形成できる。中央貫通ホール３５は、基板支持部３０に形成された第１中央貫通ホール３５’及びカバー３２に形成された第２中央貫通ホール３５"を含むことができる。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。
【００３６】
以下、図６から図８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。
【００３７】
図６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。
【００３８】
図６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支持部７０の内部に供給することができる。
【００３９】
第２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５４の内に流れる。連結流路５４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１流路５１が形成されて第２流路５２及び第３流路５３に所定のガスが供給できるという点は前述した通りである。
【００４０】
図７は、図６の“Ｂ”部分を拡大して示す図である。“Ｂ”部分は第２支持部７０から第１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８は本発明の一実施形態に従う第１支持部の構成を示す図である。
【００４１】
図７及び図８を参照すると、内部供給路７０ａと内部流路６０ａとの間の第１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支持部６０の回転方向に沿って第１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支持部６０の内部の内部流路６０ａに流れ込むことがある。
【００４２】
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に流れ込むことがある。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支持部６０及び第２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。
【００４３】
本発明の他の実施形態によれば、連結管５０と基板支持部３０との間で所定のガスの漏洩を防止するための連結管５０と基板支持部３０との間の結合構造が提案される。図９は本発明の他の実施形態に従う基板支持部の一部を示す図であり、図１０は本発明の他の実施形態に従う連結管と基板支持部との間の結合構造を示す図である。
【００４４】
図９及び図１０を参照すると、基板支持部３０のうち、連結管５０と結合される 部位、即ち第１流路５１が形成された位置の周辺に凹凸形状の結合部材３９が形成できる。結合部材３９は外側に形成された第１結合部材３９ａと内側に形成された第２結合部材３９ｂで構成されることができ、第１結合部材３９ａ及び第２結合部材３９ｂは各々リング形状でありうる。これに対応して、連結管５０の端部には結合部材３９の凹凸形状に対応する凹凸形状を有する構成、即ち第１対応結合部材５０ａと第２対応結合部材５０ｂが形成できる。図１０に示すように、連結管５０と基板支持部３０との結合時に、第１結合部材３９ａと第２結合部材３９ｂとの間には第１対応結合部材５０ａが挿入され、第２結合部材３９ｂの内側に第２対応結合部材５０ｂが挿入できる。即ち、連結管５０の端部に形成された凹凸形状と結合部材３９の凹凸形状とが互いに嵌合して結合できる。このような連結管５０と基板支持部３０との間の結合方式により、連結管５０と基板支持部３０との間で所定のガスの漏洩が防止できる。
【００４５】
以上、連結管５０と基板支持部３０との結合構造について説明したが、連結管５０が第１支持部６０と結合する場合にも同一な結合構造が適用できる。
【００４６】
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、前記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】
【００４７】
１０    蒸着膜形成装置
３０    基板支持部
３１    回転部材
３２    カバー
３３    間隙形成部材
３４    間隙
３６    回転部材収容部
３８    突出部
【図１】
2016135899.tif 000003
【図２】
2016135899.tif 000004
【図３】
2016135899.tif 000005
【図４】
2016135899.tif 000006
【図５】
2016135899.tif 000007
【図６】
2016135899.tif 000008
【図７】
2016135899.tif 000009
【図８】
2016135899.tif 000010
【図９】
2016135899.tif 000011
【図１０】
2016135899.tif 000012