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KR101680338B1 - 히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치 - Google Patents

히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치 Download PDF

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KR101680338B1
KR101680338B1 KR1020140180145A KR20140180145A KR101680338B1 KR 101680338 B1 KR101680338 B1 KR 101680338B1 KR 1020140180145 A KR1020140180145 A KR 1020140180145A KR 20140180145 A KR20140180145 A KR 20140180145A KR 101680338 B1 KR101680338 B1 KR 101680338B1
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Abstract

본 발명은, 주면에 형성된 나사홀과 측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록; 상기 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및 상기 핀홀과 상기 헤드홈에 삽입되어서, 상기 나사부의 상하 이동을 제한하여 상기 나사부의 풀림을 방지하는 풀림방지핀을 포함하는, 히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.

Description

히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치{SCREW ASSEMBLY FOR FIXING HEATER, AND CHEMICAL VAPOR DEPOSITION DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은, 히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 장치에 관한 것이다.
다양한 산업분야에서 고효율의 LED가 점차 많이 사용됨에 따라서 품질이나 성능의 저하없이 대량으로 생산할 수 있는 화학적 기상 증착(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비가 요구되고 있는 실정이다. 이에 따라서 MOCVD 반응로의 크기를 증가시켜 기존의 2인치 웨이퍼를 동시에 수십 개를 성장시키거나, 대구경(4, 6, 8, 12인치 크기)의 웨이퍼도 성장시킬 수 있는 새로운 구조를 가지는 반응로(챔버)가 필요하게 되었다.
화학 기상 증착 공법은 챔버(chamber) 내의 서셉터 상에 웨이퍼를 안착하고, 반응가스를 공급하여 상기 웨이퍼의 표면에 박막을 형성하는 것인데, 균일한 두께의 박막을 얻기 위해서는 챔버 내에 유입되는 반응가스를 웨이퍼상의 각 부분으로 두루 균일하게 분사시켜 주어야 한다.
또한, 이러한 화학 기상 증착 장치에서 사용되는 히터를 고정하기 위하여 다양한 종류의 고정 어셈블리가 이용되었는데. 장치 구동중의 진동 또는 열적 충격에 의해 고정 어셈블리가 풀리는 현상이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, MOCVD 챔버 내에 설치되는 히터를 고정하며, 열충격 내지 진동에도 나사 풀림 현상을 방지할 수 있는, 히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 히터 고정용 나사 어셈블리는, 주면에 형성된 나사홀과 측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록; 상기 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및 상기 핀홀과 상기 헤드홈에 삽입되어서, 상기 나사부의 상하 이동을 제한하여 상기 나사부의 풀림을 방지하는 풀림방지핀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 핀홀은 상기 나사홀의 중앙축을 중심으로 쌍으로 형성되고, 상기 풀림 방지핀은 'ㄷ' 형으로 상기 핀홀에 삽입될 수 있다.
여기서, 상기 헤드홈의 단면은 일측이 개방된 원형이고, 상기 헤드홈의 단면과, 상기 핀홀의 단면이 상호 매칭될 수 있다.
여기서, 상기 풀림 방지핀의 단면은 상기 헤드홈 및 상기 핀홀의 단면과 매칭되는 원형일 수 있다.
여기서, 상기 헤드부의 주면에 나사홈이 형성되고, 상기 블록의 나사홀 주면에는, 상기 나사부의 헤드홈과 상기 핀홀이 정렬되는 것을 인디케이팅하기 위한 표시부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 나사홈은 일자나사홈이고, 상기 표시부는 상기 일자나사홈의 연장선에 형성되는 표시홈일 수 있다.
여기서, 상기 블록은, 직사각 평판형이고, 상기 블록의 각 모서리에는 모따기부가 형성될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예인 화학 기상 증착 장치는, 반응가스가 유동하는 반응유로부가 마련되는 챔버; 상기 챔버 내의 상기 반응유로부에 구비되며, 적어도 하나의 기판을 수용하여 상기 반응유로부에 노출되도록 하는 서셉터; 상기 반응유로부로 상기 반응가스를 유입시키도록 구비되는 가스 도입부; 및 반응 후 가스를 배기하도록 상기 챔버에 마련되는 가스배출부; 상기 기판에 열을 제공하는 가열수단; 및 상기 가열 수단이 상기 서셉터 또는 상기 챔버에 고정되도록 하는 고정용 나사 어셈블리를 포함하고, 상기 고정용 나사 어셈블리는, 주면에 형성된 나사홀과 측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록; 상기 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및 상기 핀홀과 상기 헤드홈에 삽입되어서, 상기 나사부의 상하 이동을 제한하여 상기 나사부의 풀림을 방지하는 풀림방지핀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 핀홀은 상기 나사홀의 중앙축을 중심으로 쌍으로 형성되고, 상기 풀림 방지핀은 'ㄷ' 형으로 상기 핀홀에 삽입될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예인 히터 고정용 나사 어셈블리는, 주면에 형성된 복수의 나사홀과 단측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록; 상기 복수의 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 복수의 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및 상기 핀홀과 상기 복수의 나사부의 각각의 헤드홈에 삽입되어서, 상기 복수의 나사부의 상하 이동을 제한하여 상기 복수의 나사부의 풀림을 동시에 방지하는 풀림방지핀을 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 풀림 방지핀에 의해 나사부의 상하이동이 제한되어서, 열충격이나 진동에도 고정 어셈블리의 풀림 현상이 방지될 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치의 공정중의 상태를 도시한 단면도.
도 2는, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리의 사시도.
도 3은, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리 중 블록의 투과 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리 중 나사부의 사시도 및 단면도.
도 5는, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리 중 풀림방지핀의 사시도.
도 6은, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리의 다른 실시예의 사시도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
이하 도면에서는, MOCVD의 히터를 부착하는 히터 고정용 나사 어셈블리의 예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 다양한 형태의 고정 나사 어셈블리로서 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치의 공정중의 상태를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치는 챔버(10), 서셉터(20), 가스 도입부(30), 가스 배출부(40), 가열수단(50)으로 구성되며, 하나 또는 다수의 기판(5)상에 화학 기상 증착을 이루되 챔버(10)의 중심부로부터 주변부로 가스가 흐르면서 증착이 이루어지는 것이다.
상기 챔버(10)는 중공형의 공간을 형성하는 것으로서, 도면에서와 같이 적어도 하나의 기판(5)이 장착되는 서셉터(20) 및 가열수단(50)을 내부에 구비하며, 상기 서셉터(20)와 마주하는 상부측에는 반응가스가 유동하는 반응유로부(60)가 마련된다.
상기 서셉터(20)는 상기 챔버(10)의 내부에 마련되는 반응 유로부(60) 아래에 구비되며, 적어도 하나의 기판(5)을 상부단에 수용하여 상기 기판(5)의 표면이 상기 반응 유로부(60)에 노출되도록 상기 챔버(10)의 내측 상부면과 마주하여 배치된다.
또한, 본 발명은 상기 서셉터(20)에 장착되는 기판(5)의 반응 온도를 조절하기 위하여 가열수단(50:히터)을 상기 챔버(10)의 저면에 설치한다. 이러한 가열수단(50)은 상기 챔버(10)의 상부로(11)의 내부에서 높이조절이 가능하도록 구비되어서, 반응에 필요한 열을 조절하여 기판(5)에 제공한다.
여기서 가열 수단(50)은 히터 고정용 나사 어셉블리에 의해 챔버(10)의 저면에 고정이 된다. 이하 도 2 내지 도 5를 통해 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리(100)의 구성에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 히터 고정용 나사 어셈블리(100)는, 블록(110)과 나사부(120) 그리고, 풀림 방지핀(130)으로 구성될 수 있다.
블록(110)은 전체적으로 직각 사각형의 평판 구조를 가지며, 각 모서리에는 모따기부가 형성될 수 있다. 또한, 그 주면에는 나사홀(111)이 형성되어서 상기 나사가 체결되게 구성되며, 측면에는 풀림방지핀(130)이 끼워져서 나사부(120)가 풀림이 되는 것을 방지하는 구조를 갖게 된다.
블록(110), 나사부(120) 및 풀림 방지핀(130)은 화학 기상 증착 장치에서의 반응성을 고려하여 몰리브텐이나 텅스텐으로 코팅되어 있거나, 혹은 몰리브덴 또는 텅스텐의 재질로 구성될 수 있다.
이하에서는, 각 구성요소인 블록(110), 나사부(120) 및 풀림 방지핀(130)의 구조에 대하여 도 3 내지 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리 중 블록의 투과 사시도 및 단면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 평판형 구조의 블록(110)의 주면에는 나사부(120)를 안착시킬 수 있는 나사홀(111)이 형성되고, 그 측면에는 나사부(120)의 헤드에 형성된 헤드홈(123-2)과 매칭되는 핀홀(113)이 형성되어 있다.
나사홀(111)은 나사부(120)의 헤드부(123)가 안착될 수 있도록 스텝부가 구성되어서, 나사부(120)의 헤드부(123)가 나사홀(111)에 걸리게 구성될 수 있다. 본 발명에서는 2개의 나사홀(111)이 형성된 예를 도시하고 있으나 나사홀(111)의 갯수는 설계에 따라 더 많이 또는 더 적게 구성할 수 있다.
핀홀(113)은, 풀림 방지핀(130)이 끼워지는 구조를 가게 되며, 블록(110)의 일측면에서 타측면으로 일부 투과하는 투과홀이다. 이 핀홀(113)은, 도 3b에서와 같이, 나사홀(111)을 내면을 통과하도록 형성되게 된다. 여기서 핀홀(113)의 단면은 풀림 방지핀(130)의 단면과 매칭되어야 하면, 풀림 방지핀(130)의 단면이 원형인 경우, 핀홀(113)의 단면과 헤드홈(123-2)의 단면도 원형으로 구성되게 된다.
한편, 주면의 나사홀(111) 인근에는 표시부(도시되지 않음)가 더 형성될 수 있다. 즉 나사홀(111)에 부착되는 나사부(120)가 정위치로 체결되어서 핀홀(113)과 헤드홈(123-2)이 연통하게 되는 것을 알 수 있도록 하기 위하여 형성되는 것이다. 이러한 표시부로는 나사부(120)의 헤드부(123)에 형성된 일자 나사홈(123-1)의 연장선상으로 표시홈이 형성되어 이용될 수 있다.
이상과 같이 구성되어서, 풀림 방지핀(130)이 나사부(120)의 상하 이동을 제한하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리 중 나사부의 사시도 및 단면도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 나사부(120)는, 헤드부(123)와 나사산부(121)를 포함하여 구성된다. 헤드부(123)의 주면에는 나사홈(123-1)이 형성되고 측면에는 헤드홈(123-2)이 형성된다. 나사홈(123-1)은 사용자가 드라이버와 같은 공구를 통해 나사부(120)를 회전시키는 것을 용이하게 하기 위한 구성요소이다. 헤드홈(123-2)은 상술한 바와 같이 핀홀(113)과 매칭되어서 풀림 방지핀(130)이 이 헤드홈(123-2)에 끼워지게 되는 구성이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 헤드홈(123-2)은, 헤드부(123)의 측면을 따라 연속적으로 동일한 형태로 형성될 수 있다. 이 경우에는 나사부(120)의 결합위치에 상관 없이 풀림 방지핀(130)이 핀홀(113)로부터 헤드홈(123-2)을 거쳐 체결되게 될 수 있다.
한편, 헤드홈(123-2)은 도 4a와 달리, 헤드부(123)의 둘레를 따라 형성되는 것이 아니라 핀홀(113)의 연장선상으로만 형성될 수 있다. 이 경우, 핀홀(113)과 상기 헤드홈(123-2)을 매칭시키기 위해서는 나사부(120)가 정위치로 블록(110)과 체결되어야 한다. 이를 위해 블록(110)의 나사홀(111)의 주변에는 표시부가 형성된다. 만약 나사홈(123-1)이 일자 나사홈(123-1)인 경우, 이 표시부와 일자 나사홈(123-1)이 일직선이 되면 정렬이 되는 것이다. 이와 같은 헤드홈(123-2)의 단면은 도 4b에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원형으로 형성된다.
도 5는, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리(100) 중 풀림방지핀(130)의 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 풀림 방지핀(130)은, 'ㄷ' 형으로 구성되어서, 상기 나사홀(111)의 중앙축을 중심으로 쌍으로 형성된 핀홀(113)에 끼워지게 구성된다. 상기 풀림 방지핀(130)의 양단부의 길이이는 블록(110)의 단측면의 길이 보다 길게 형성되고, 이에 따라, 풀림 방지핀(130)이 핀홀(113)에 완전히 끼워진 상태에서 양단을 절곡시켜, 풀림 방지핀(130)을 블록(110)에 고정시키게 구성된다. 이상과 같이 구성되면, 풀림 방지핀(130)이 진동이나 열충격에 의해 핀홀(113)에서 이탈되는 것이 방지되게 된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리의 다른 실시예를 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은, 본 발명에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리의 다른 실시예의 사시도이다. 도 6에서 설명하는 다른 실시예인 히터 고정용 나사 어셈블리에서는 하나의 풀림 방지핀으로 복수의 나사부의 풀림을 방지하는 구성이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 실시예에 따른 히터 고정용 나사 어셈블리(100')는, 주면에 형성된 복수의 나사홀과 단측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록(110)과, 상기 복수의 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 복수의 나사부(120), 여기서 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고, 그리고, 상기 핀홀과 상기 복수의 나사부의 각각의 헤드홈에 삽입되어서, 상기 복수의 나사부의 상하 이동을 제한하여 상기 복수의 나사부의 풀림을 동시에 방지하는 풀림방지핀(130')을 포함하는 구성을 가진다.
이와 같이 구성함으로써, 풀림 방지핀(130')이 다수의 나사부(120)에 형성된 헤드핀의 헤드홈들에 연속으로 걸림으로써, 하나의 풀림 방지핀(130')이 다수의 나사부(120)의 풀림을 방지하는 기능을 가지게 된다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 풀림 방지핀에 의해 나사부의 상하이동이 제한되어서, 열충격이나 진동에도 고정 어셈블리의 풀림 현상이 방지될 수 있다.
상기와 같이 설명된 히터 고정용 나사 어셈블리 및 이를 포함하는 화학 기상 증착 장치는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들의 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10 : 챔버
20 : 서셉터
30 : 가스 도입부
40 : 가스 배출부
50 : 가열 수단(히터)
60 : 반응 유로부
100 : 나사 어셈블리
110 : 블록
111 : 나사홀
113 : 핀홀
120 : 나사부
121: 나사산부
123 : 헤드부
123-1 : 나사홈
123-2: 헤드홈
130: 풀림 방지핀

Claims (10)

  1. 주면에 형성된 복수의 나사홀과 단측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록;
    상기 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 복수의 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및
    상기 핀홀과 상기 헤드홈에 삽입되어서, 상기 복수의 나사부의 상하 이동을 동시에 제한하여 상기 복수의 나사부의 풀림을 방지하는 풀림방지핀을 포함하고,
    상기 핀홀은 상기 나사홀 각각의 중앙축을 중심으로 쌍으로 형성되고
    상기 풀림 방지핀은 상기 블록의 측면과 밀착하도록 "ㄷ"자 형으로 구성되어서 상기 핀홀에 삽입되며, 상기 핀홀에 완전히 끼워진 상태에서 양단을 절곡시킬 수 있도록 상기 블록의 장측면의 길이보다 길게 형성되는 , 히터 고정용 나사 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드홈의 단면은 일측이 개방된 원형이고,
    상기 헤드홈의 단면과, 상기 핀홀의 단면이 상호 매칭되는, 히터 고정용 나사 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 풀림 방지핀의 단면은 상기 헤드홈 및 상기 핀홀의 단면과 매칭되는 원형인, 히터 고정용 나사 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부의 주면에 나사홈이 형성되고,
    상기 블록의 나사홀 주면에는, 상기 나사부의 헤드홈과 상기 핀홀이 정렬되는 것을 인디케이팅하기 위한 표시부가 형성되는, 히터 고정용 나사 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 나사홈은 일자나사홈이고,
    상기 표시부는 상기 일자나사홈의 연장선에 형성되는 표시홈인, 히터 고정용 나사 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록은, 직사각 평판형이고,
    상기 블록의 각 모서리에는 모따기부가 형성되는, 히터 고정용 나사 어셈블리.
  8. 반응가스가 유동하는 반응유로부가 마련되는 챔버;
    상기 챔버 내의 상기 반응유로부에 구비되며, 적어도 하나의 기판을 수용하여 상기 반응유로부에 노출되도록 하는 서셉터;
    상기 반응유로부로 상기 반응가스를 유입시키도록 구비되는 가스 도입부; 및
    반응 후 가스를 배기하도록 상기 챔버에 마련되는 가스배출부;
    상기 기판에 열을 제공하는 가열수단; 및
    상기 가열 수단이 상기 서셉터 또는 상기 챔버에 고정되도록 하는 고정용 나사 어셈블리를 포함하고,
    상기 고정용 나사 어셈블리는,
    주면에 형성된 복수의 나사홀과 단측면에 형성된 핀홀을 포함하는 블록;
    상기 나사홀에 체결되며, 헤드부와 나사산부를 포함하는 복수의 나사부, 상기 헤드부의 측면에 헤드홈이 형성되고; 및
    상기 핀홀과 상기 헤드홈에 삽입되어서, 상기 복수의 나사부의 상하 이동을 동시에 제한하여 상기 복수의 나사부의 풀림을 방지하는 풀림방지핀을 포함하고,
    상기 핀홀은 상기 나사홀 각각의 중앙축을 중심으로 쌍으로 형성되고
    상기 풀림 방지핀은 상기 블록의 측면과 밀착하도록 "ㄷ"자 형으로 구성되어서 상기 핀홀에 삽입되며, 상기 핀홀에 완전히 끼워진 상태에서 양단을 절곡시킬 수 있도록 상기 블록의 일측면의 길이보다 길게 형성되는, 화학 기상 증착 장치.
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