KR100605552B1 - A method for manufacturing compound semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 상에 3원소 화합물을 증착하여 화합물 반도체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 진공 증착 챔버에서 소정의 기판 상에 2원소 화합물을 연속 증착하여 이중의 증착막을 형성한 후, 상기 이중의 증착막이 형성된 기판에 대하여 열처리를 수행함으로써, 기판 상에 균일한 3원소 화합물을 생성시킬 수 있는 화합물 반도체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a compound semiconductor by depositing a three-element compound on a substrate, and in particular in a vacuum deposition chamber to form a double deposition film by continuously depositing a two-element compound on a predetermined substrate, the double The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor capable of producing a uniform three-element compound on a substrate by performing heat treatment on the substrate on which the deposited film is formed.

본 발명의 화합물 반도체 제조방법을 이루는 구성수단은, 제1 증착 챔버로 반입된 기판 상에 제1종 2원소 화합물을 소정 두께로 증착하는 제1 증착 공정과, 상기 제1 증착 공정을 통해 상기 제1종 2원소 화합물이 증착된 기판 상에 제2종 2원소 화합물을 제2 증착챔버에서 소정 두께로 증착하는 제2 증착 공정과, 상기 제1 및 제2 증착 공정을 통해 이중의 2원소 화합물이 증착된 기판을 열처리 챔버 내로 반입하여 상기 기판 상에 열을 가하여 단일막의 3원소 화합물을 생성시키는 열처리 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The constituent means constituting the compound semiconductor manufacturing method of the present invention comprises a first deposition process for depositing a first type two element compound to a predetermined thickness on a substrate carried into a first deposition chamber, and the first deposition process through the first deposition process. The second two-component compound is deposited on the substrate on which the one-type two-element compound is deposited by a second thickness in the second deposition chamber and the first and second deposition processes. And a heat treatment process of bringing the deposited substrate into the heat treatment chamber to apply heat on the substrate to generate a three-element compound of a single film.

화합물, 반도체, 증착 Compound, semiconductor, deposition

Description

화합물 반도체 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING COMPOUND SEMICONDUCTOR}Method of manufacturing compound semiconductors {A METHOD FOR MANUFACTURING COMPOUND SEMICONDUCTOR}

도 1은 본 발명에 적용되는 화합물 반도체 제조 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a compound semiconductor manufacturing apparatus applied to the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 화합물 반도체를 제조하는 절차도이다.2 is a procedure for manufacturing a compound semiconductor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 화합물 반도체를 제조하는 공정도이다.3 is a process diagram for manufacturing a compound semiconductor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 제1 증착 챔버 11, 21, 31 : 기판지지수단10: first deposition chamber 11, 21, 31: substrate support means

13, 23, 33 : 기판 15, 25 : 증착수단13, 23, 33: substrate 15, 25: vapor deposition means

17 : 제1종 2원소 화합물 20 : 제2 증착 챔버17: type 1 binary compound 20: second deposition chamber

27 : 제2종 2원소 화합물 30 : 열처리 챔버27: type 2 binary compound 30: heat treatment chamber

35 : 가열수단 37 : 3원소 화합물35 heating means 37 three-element compound

본 발명은 기판 상에 3원소 화합물을 증착하여 화합물 반도체를 제조하는 방 법에 관한 것으로, 특히 진공 증착 챔버에서 소정의 기판 상에 2원소 화합물을 연속 증착하여 이중의 증착막을 형성한 후, 상기 이중의 증착막이 형성된 기판에 대하여 열처리를 수행함으로써, 기판 상에 균일한 3원소 화합물을 생성시킬 수 있는 화합물 반도체 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor by depositing a three-element compound on a substrate, and in particular in the vacuum deposition chamber to form a double deposition film by continuously depositing a two-element compound on a predetermined substrate, the double The present invention relates to a method for producing a compound semiconductor capable of generating a uniform three-element compound on a substrate by performing heat treatment on the substrate on which the deposited film is formed.

3원소 화합물을 기판 상에 증착하여 화합물 반도체를 제조하는 방법은 다양하게 이루어지고 있다.Various methods for producing a compound semiconductor by depositing a three-element compound on a substrate have been made.

첫째, 3원소 화합물에 포함되는 각각의 원소를 증발시켜 기판에서 직접 반응시켜 3원소 화합물 반도체를 제조하는 방법이 있다. 그러나 상기와 같이 3원소 화합물을 구성하는 각각의 원소들을 챔버 내에서 증발시켜 기판에서 반응시키는 경우, 상기 기판의 전면에 걸쳐 반응성이 동일하다고는 볼 수 없다. 따라서, 기판에서 반응성의 정도에 따라 정상적인 3원소 화합물을 형성시키는 것이 용이하지 않고 좋은 물성을 얻기도 어렵다.First, there is a method of manufacturing a three-element compound semiconductor by evaporating each element included in the three-element compound and reacting directly on the substrate. However, when each of the elements constituting the three-element compound is reacted in the substrate by evaporation in the chamber, the reactivity is not the same across the entire surface of the substrate. Therefore, it is not easy to form normal ternary compounds according to the degree of reactivity in the substrate, and it is difficult to obtain good physical properties.

둘째, 2원소 화합물로 구성된 두 종류의 원료를 동일 챔버 내에서 동시에 증발시켜 기판에서 반응시키는 방법이 있다. 그러나 이와 같은 방법에 의하여 3원소 화합물을 기판 상에 형성시켜 화합물 반도체를 제조하는 경우, 두 종류의 2원소 화합물이 정상적으로 반응하지 않아 3원소 화합물을 형성하기 어렵고, 기판의 전면에 걸쳐 균일한 반응이 이루어지지 않아 좋은 물성을 얻는 것이 어렵다.Second, there is a method of reacting on a substrate by simultaneously evaporating two kinds of raw materials composed of binary elements in the same chamber. However, in the case of forming a compound semiconductor by forming a three-element compound on a substrate by such a method, it is difficult to form a three-element compound because two kinds of two-component compounds do not react normally, and a uniform reaction is carried out over the entire surface of the substrate. It is difficult to get good physical properties because it is not made.

셋째, 처음부터 3원소 화합물을 제조하고, 이 제조된 3원소 화합물 원료를 챔버 내에서 가열수단으로 증발시켜 기판에 직접 증착시키는 방법이 있다. 그러나 3원소 화합물을 증발시켜 기판에 증착하기 위해서는 3원소 화합물이 우선적으로 제 조되어야 하는데, 이와 같은 3원소 화합물 원료 자체를 합성하는 것은 매우 난해하다.Third, there is a method of preparing a three-element compound from the beginning, and evaporating the prepared three-element compound raw material by heating means in a chamber and directly depositing it on a substrate. However, in order to evaporate the three-element compound and deposit it on the substrate, the three-element compound must be prepared first, and it is very difficult to synthesize such three-element compound raw material itself.

또한, 3원소 화합물을 이용하여 수십 마이크로 이상의 후막을 증착하고자 하는 경우, 두께 방향으로 구성 원소의 몰비가 변하게 되며, 결과적으로 전체적인 물성의 변화를 초래한다. 특히, X선 검출기로 사용되는 경우에는 전하의 이동도 및 전하의 수명에 변화를 초래하며, 균일한 막이 형성되지 않아 재현성 확보에 문제가 있다.In addition, when a thick film of several tens of microns or more is to be deposited using a three-element compound, the molar ratio of constituent elements in the thickness direction is changed, resulting in a change in the overall physical properties. In particular, when used as an X-ray detector, it causes a change in the mobility of the charge and the life of the charge, there is a problem in ensuring reproducibility because no uniform film is formed.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 별개의 진공 챔버 내로 기판을 이동시키면서 서로 다른 두 종류의 2원소 화합물을 증착시키고, 기판 상에 이중으로 증착된 2원소 화합물에 대하여 소정의 온도의 열로 소정 시간 동안 가열하여 기판 상에 균일한 3원소 화합물을 형성시킴으로써, 박막의 균일함을 증대시키고 원하는 두께의 3원소 화합물을 형성시킬 수 있는 화합물 반도체 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems of the prior art, depositing two different two-component compounds while moving the substrate into a separate vacuum chamber, and the two-component compound deposited on the substrate By providing a uniform three-element compound on the substrate by heating for a predetermined time with a predetermined temperature of heat, to provide a compound semiconductor manufacturing method capable of increasing the uniformity of the thin film and to form a three-element compound of the desired thickness The purpose.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 화합물 반도체 제조방법을 이루는 구성수단은, 화합물 반도체 제조장치를 통해 화합물 반도체를 제조하는 방법에 있어서, 제1 증착 챔버로 반입된 기판 상에 제1종 2원소 화합 물을 소정 두께로 증착하는 제1 증착 공정과, 상기 제1 증착 공정을 통해 상기 제1종 2원소 화합물이 증착된 기판 상에 제2종 2원소 화합물을 제2 증착챔버에서 소정 두께로 증착하는 제2 증착 공정과, 상기 제1 및 제2 증착 공정을 통해 이중의 2원소 화합물이 증착된 기판을 열처리 챔버 내로 반입하여 상기 기판 상에 열을 가하여 단일막의 3원소 화합물을 생성시키는 열처리 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the constituent means of the compound semiconductor manufacturing method of the present invention are a method of manufacturing a compound semiconductor through a compound semiconductor manufacturing apparatus, comprising: a first substrate on a substrate loaded into a first deposition chamber; A first deposition process of depositing a compound of a two-component compound to a predetermined thickness and a second kind of two-element compound on a substrate on which the first two-component compound is deposited through the first deposition process are predetermined in a second deposition chamber. A second deposition process for depositing a thickness and a substrate in which a double binary compound is deposited are introduced into a heat treatment chamber through the first and second deposition processes, and heat is applied to the substrate to generate a three-element compound of a single film. Characterized in that it comprises a heat treatment step.

또한, 상기 기판 상에 증착되는 제1종 및 제2종 2원소 화합물은 3족과 5족 또는 2족과 6족의 결합에 의한 2원소 화합물인 것이 바람직하고, 상기 제1종 및 제2종 2원소 화합물은 스퍼터링법(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열진공 증착법(thermal evaporation), 화학기상증착법(CVD), 분자선 증착법(MBE) 중 어느 하나의 방법에 의하여 증착되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is preferable that the first kind and second kind of two-element compounds deposited on the substrate are two-element compounds by a combination of group 3 and 5 or group 2 and 6, and the first and second kinds of compounds. The binary compound is deposited by any one of sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, chemical vapor deposition (CVD) and molecular beam deposition (MBE). It is done.

또한, 상기 기판 상에 증착되는 제1종 및 제2종 2원소 화합물의 두께는 1 ~ 1000㎚ 범위인 것이 바람직하고, 상기 2원소 화합물이 증착된 기판의 열처리 온도는 100 ~ 700℃ 범위인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the thickness of the first type and the second type two-element compound deposited on the substrate is in the range of 1 to 1000 nm, and the heat treatment temperature of the substrate on which the two-element compound is deposited is in the range of 100 to 700 ° C. desirable.

또한, 상기 3원소 화합물이 기판은 상기 제1 및 제2 증착 공정과 열처리 공정을 수회 반복하여 기판 상에 소정 두께의 3원 화합물을 생성할 수 있고, 상기 기판은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, TFT(Thin film transistor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the three-element compound substrate may repeat the first and second deposition process and the heat treatment process several times to generate a three-component compound of a predetermined thickness on the substrate, the substrate is plastic, glass, ceramic, metal, Characterized in that any one of the TFT (Thin film transistor).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 화합물 반도체 제조방법에 관한 작용 및 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation and preferred embodiment of the compound semiconductor manufacturing method of the present invention consisting of the above configuration means.

도 1은 본 발명에 따라 화합물 반도체를 제조하기 위해 필요하는 화합물 반도체 제조장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a compound semiconductor manufacturing apparatus required for producing a compound semiconductor according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 화합물 반도체를 제조하기 위한 장치는 세 개의 진공챔버(10, 20, 30)로 이루어져 있다, 그리고 각각의 진공챔버(10, 20, 30)끼리는 게이트밸브(40)에 의하여 내통되어 있다.As shown in FIG. 1, the apparatus for manufacturing a compound semiconductor according to the present invention consists of three vacuum chambers 10, 20, 30, and each vacuum chamber 10, 20, 30 is a gate valve. It is inside cylinder by 40.

상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30)는 각각 제1 증착 챔버(10), 제2 증착 챔버(20), 열처리 챔버(30)로 대응된다. 상기 세 개의 진공 챔버(10, 20, 30)는 공정이 진행되는 동안에는 진공 상태에 있고, 진공 분위기가 유지되는 상태에서 공정받을 기판(13, 23, 33)이 상기 게이트밸브(40)를 통해 이동된다. The three vacuum chambers 10, 20, 30 correspond to the first deposition chamber 10, the second deposition chamber 20, and the heat treatment chamber 30, respectively. The three vacuum chambers 10, 20, 30 are in a vacuum state during the process, and the substrates 13, 23, 33 to be processed are moved through the gate valve 40 while the vacuum atmosphere is maintained. do.

상기 공정받을 기판(13, 23, 33)은 유리, 세라믹, 금속 또는 TFT 등이 해당할 것이다.The substrate 13, 23, 33 to be processed may correspond to glass, ceramic, metal, or TFT.

한편, 상기 공정받을 기판(13, 23, 33)의 이동은 상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30) 또는 상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30) 중 가운데에 위치하는 제2 증착 챔버(20) 내부의 소정 공간에 위치하는 로봇암(미도시)에 의하여 달성될 수 있다.On the other hand, the movement of the substrate 13, 23, 33 to be processed is the second deposition chamber located in the middle of the three vacuum chambers (10, 20, 30) or the three vacuum chambers (10, 20, 30) 20 may be achieved by a robot arm (not shown) located in a predetermined space therein.

상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30) 내부의 상측에는 공정받을 기판(13, 23, 33)이 매달릴 수 있도록 기판지지수단(11, 21, 31)이 각각 위치한다. 상기 기판지지수단(11, 21, 31)은 진공척 또는 정전척 또는 거치대 형태로 구성됨으로써 공정받을 기판(13, 23, 33)을 지지한다.The substrate supporting means 11, 21, 31 are positioned above the three vacuum chambers 10, 20, 30 so that the substrates 13, 23, 33 to be processed may be suspended. The substrate supporting means 11, 21, 31 are configured in the form of a vacuum chuck, an electrostatic chuck, or a holder to support the substrates 13, 23, 33 to be processed.

그리고, 상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30) 중, 제1 증착 챔버(10)와 제2 증착 챔버(20)는 하측에 소정의 증착수단(15, 25)을 구비하고 있다. 즉, 상기 제1 증착 챔버(10)와 제2 증착 챔버(20) 상측에 위치하는 기판지지수단(11, 21)에 매달려 있는 공정받을 기판(13, 23) 상에 2원소 화합물을 증착시키기 위하여, 상기 2원소 화합물을 가열하여 증발시키는 증착수단(15, 25)이 상기 제1 증착 챔버(10)와 제2 증착 챔버(20) 하측에 마련되어 있다.Among the three vacuum chambers 10, 20, 30, the first deposition chamber 10 and the second deposition chamber 20 are provided with predetermined deposition means 15, 25 below. That is, in order to deposit a binary element on the substrates 13 and 23 to be processed, which are suspended from the substrate support means 11 and 21 positioned above the first deposition chamber 10 and the second deposition chamber 20. Deposition means 15 and 25 for heating and evaporating the two-element compound are provided below the first deposition chamber 10 and the second deposition chamber 20.

한편, 상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30) 중, 기판(33)에 대하여 최후 공정을 수행하는 챔버인 열처리 챔버(30)의 내부 하측에는 소정의 가열수단(35)이 구비되어 있다. 즉, 상기 열처리 챔버(30)의 상측에 구비되는 기판지지수단(31)에 매달려 있는 기판(33) 상에 소정 온도를 유지하는 열을 방사하기 위하여, 열처리 챔버(30) 하측에 가열수단(35)이 구비된다. 상기 가열수단(35)은 열선으로 구성된 히팅장치(미도시)를 사용할 수 있다.Meanwhile, among the three vacuum chambers 10, 20, and 30, predetermined heating means 35 is provided in the lower side of the heat treatment chamber 30, which is a chamber for performing the final process on the substrate 33. That is, in order to radiate heat maintaining a predetermined temperature on the substrate 33 suspended from the substrate support means 31 provided above the heat treatment chamber 30, the heating means 35 is disposed below the heat treatment chamber 30. ) Is provided. The heating means 35 may use a heating device (not shown) consisting of a heating wire.

상기와 같은 구성으로 이루어진 화합물 반도체 제조장치를 통해 3원소 화합물을 기판 상에 형성시켜 화합물 반도체를 제조하는 공정을 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.A process of manufacturing a compound semiconductor by forming a three-element compound on a substrate through the compound semiconductor manufacturing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저, 공정받을 기판(13)을 로봇암(미도시) 등의 이송수단에 의하여 제1 증착챔버(10) 내부로 반입한다(S10). 상기 제1 증착 챔버(10) 내부로 반입된 기판(13)은 기판지지수단(11)에 매달린 상태로 증착수단(15)에 의하여 증발되는 제1종 2원소 화합물로 증착된다(S20). First, the substrate 13 to be processed is loaded into the first deposition chamber 10 by a transfer means such as a robot arm (not shown) (S10). The substrate 13 carried into the first deposition chamber 10 is deposited with the first type two element compound evaporated by the deposition means 15 while being suspended on the substrate support means 11 (S20).

상기 제1종 2원소 화합물을 증착하는 공정에서, 상기 제1 증착챔버(10) 내부 는 진공분위기로 유지되고, 상기 기판(13) 상에 증착되는 제1종 2원소 화합물은 주기율표 상에서 서로 다른 족에 해당하는 2족과 6족 또는 3족과 5족의 결합에 의한 2원소 화합물이다. In the process of depositing the first type two-component compound, the inside of the first deposition chamber 10 is maintained in a vacuum atmosphere, and the first type two-component compound deposited on the substrate 13 is different from each other on the periodic table. It is a two-element compound by combination of group 2 and 6 or group 3 and 5 which correspond to.

한편, 상기 제1종 2원소 화합물을 상기 기판(13) 상에 증착하는 방법은 상기와 같이 2원소 화합물의 증발에 의한 증착방법 이외에도 스퍼터링법(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열진공 증착법(thermal evaporation), 화학기상증착법(CVD), 분자선 증착법(MBE) 등이 있다. 따라서, 상기 기판(13) 상에 제1종 2원소 화합물을 증착하기 위해서는 상기 다양한 방법 중 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다.Meanwhile, the method of depositing the first type binary element compound on the substrate 13 may be performed by sputtering, e-beam evaporation, and heat in addition to the deposition method by evaporation of the binary element compound as described above. Thermal evaporation, chemical vapor deposition (CVD), molecular beam deposition (MBE), and the like. Therefore, in order to deposit the first type binary element compound on the substrate 13, one of the various methods may be selected and performed.

상기 기판(13) 상에 증착되는 제1종 2원소 화합물의 두께는 다양하게 변경할 수 있지만, 본 발명에서는 1에서 1000㎚의 범위로 한다. 이와 같은 범위 내의 두께로 제1종 2원소 화합물을 상기 기판(13) 상에 증착하면, 도 3의 (a)에 도시된 상태가 된다. 즉, 제1 증착 챔버(10) 내에서 공정이 진행되면, 기판(13) 상에 제1종 2원소 화합물(17)이 소정 두께로 증착된다.Although the thickness of the type 1 binary compound deposited on the substrate 13 can be variously changed, in the present invention, it is in the range of 1 to 1000 nm. When the first type binary element compound is deposited on the substrate 13 with a thickness within such a range, the state shown in FIG. That is, when the process proceeds in the first deposition chamber 10, the first type binary element 17 is deposited on the substrate 13 to a predetermined thickness.

상기와 같이 제1 증착 챔버(10) 내에서 제1종 2원소 화합물(17)이 기판 상에 증착되면, 진공분위기가 유지된 상태에서 게이트밸브(40)를 열고 제2 증착 챔버(20) 또는 제1 증착 챔버(10)의 소정공간에 마련되는 로봇암(미도시)에 의하여 상기 제1종 2원소 화합물(17)이 증착된 기판(13)을 제2 증착 챔버(20) 내부로 인입한다.As described above, when the first type binary element compound 17 is deposited on the substrate in the first deposition chamber 10, the gate valve 40 is opened while the vacuum atmosphere is maintained, and the second deposition chamber 20 or The substrate 13 on which the first type two element compound 17 is deposited is introduced into the second deposition chamber 20 by a robot arm (not shown) provided in a predetermined space of the first deposition chamber 10. .

상기 제2 증착 챔버(20) 내부로 인입된 기판(23)은 상기 제1 증착 챔버(10) 에서 처리된 절차와 동일하게 기판지지수단(21)에 매달리고, 증착수단(25)에 의하여 증발된 제2종 2원소 화합물로 증착된다(S30). 상기 제2 증착 챔버(20)에서 증착되는 상기 제2종 2원소 화합물은 상기 제1 증착 챔버(10)에서 증착되는 제1종 2원소 화합물과는 서로 다른 원소들로 이루어진 2원소 화합물이다.The substrate 23 introduced into the second deposition chamber 20 is suspended on the substrate support means 21 and evaporated by the deposition means 25 in the same manner as the procedure processed in the first deposition chamber 10. It is deposited as a second type two-element compound (S30). The second type two-component compound deposited in the second deposition chamber 20 is a two-component compound composed of elements different from the first type two-component compound deposited in the first deposition chamber 10.

상기 제2종 2원소 화합물을 증착하는 공정에서, 상기 제2 증착챔버(20) 내부는 진공분위기로 유지되고, 상기 기판(23) 상에 증착되는 제2종 2원소 화합물은 주기율표 상에서 서로 다른 족에 해당하는 2족과 6족 또는 3족과 5족의 결합에 의한 2원소 화합물이다. In the process of depositing the second type two-component compound, the inside of the second deposition chamber 20 is maintained in a vacuum atmosphere, and the second type two-component compound deposited on the substrate 23 is different from each other on the periodic table. It is a two-element compound by combination of group 2 and 6 or group 3 and 5 which correspond to.

한편, 상기 제2종 2원소 화합물을 상기 제1종 2원소 화합물이 증착되어 있는 기판(23) 상에 증착하는 방법은 상기와 같이 2원소 화합물의 증발에 의한 증착방법 이외에도 스퍼터링법(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열진공 증착법(thermal evaporation), 화학기상증착법(CVD), 분자선 증착법(MBE) 등이 있다. 따라서, 상기 제1종 2원소 화합물이 증착되어 있는 기판(23) 상에 제2종 2원소 화합물을 증착하기 위해서는 상기 다양한 방법 중 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다.On the other hand, the method of depositing the second type two-component compound on the substrate 23 on which the first type two-component compound is deposited, in addition to the sputtering method in addition to the deposition method by evaporation of the two-element compound, E-beam evaporation, thermal evaporation, chemical vapor deposition (CVD), molecular beam evaporation (MBE), and the like. Therefore, in order to deposit the second type two element compound on the substrate 23 on which the first type two element compound is deposited, any one of the various methods may be selected and performed.

상기 제1종 2원소 화합물이 증착되어 있는 기판(23) 상에 증착되는 제2종 2원소 화합물의 두께는 다양하게 변경할 수 있지만, 본 발명에서는 1에서 1000㎚의 범위로 한다. 이와 같은 범위 내의 두께로 제2종 2원소 화합물을 상기 제1종 2원소 화합물이 증착되어 있는 기판(23) 상에 증착하면, 도 3의 (b)에 도시된 상태가 된다. 즉, 제2 증착 챔버(20) 내에서 공정이 진행되면, 기판(23) 상에 증착되어 있는 제1종 2원소 화합물(17) 상에 제2종 2원소 화합물(27)이 소정 두께로 증착된다.The thickness of the second type two-element compound deposited on the substrate 23 on which the first type two-element compound is deposited can be variously changed, but in the present invention, it is in the range of 1 to 1000 nm. When the second type binary element compound is deposited on the substrate 23 on which the first type binary element compound is deposited to have a thickness within such a range, the state shown in FIG. That is, when the process proceeds in the second deposition chamber 20, the second type binary compound 27 is deposited to a predetermined thickness on the first type binary compound 17 deposited on the substrate 23. do.

상기와 같이 제2 증착 챔버(20) 내에서 제2종 2원소 화합물(27)이 제1종 2원소 화합물(17)이 증착되어 있는 기판(23) 상에 증착되면, 진공분위기가 유지된 상태에서 게이트밸브(40)를 열고 제2 증착 챔버(20) 또는 열처리 챔버(30)의 소정공간에 마련되는 로봇암(미도시)에 의하여 상기 제1종 2원소 화합물(17)과 제2종 2원소 화합물(27)이 이중으로 증착된 기판(23)을 열처리 챔버(30) 내부로 인입한다.As described above, when the second type two element compound 27 is deposited on the substrate 23 on which the first type two element compound 17 is deposited in the second deposition chamber 20, the vacuum atmosphere is maintained. The first type two element compound 17 and the second type 2 by a robot arm (not shown) provided in the predetermined space of the second deposition chamber 20 or the heat treatment chamber 30 by opening the gate valve 40. The substrate 23 having the element compound 27 deposited thereon is introduced into the heat treatment chamber 30.

상기 열처리 챔버(30) 내부로 인입된 기판(33)은 상기 제1 및 제2 증착 챔버(10, 20)에서 처리된 절차와 동일하게 기판지지수단(31)에 매달린다. 그리고 상기 제1종 2원소 화합물과 제2종 2원소 화합물이 이중으로 증착된 기판(33) 상에 열 또는 빛을 가하여 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 단일막의 3원소 화합물(37)을 생성시킨다(S40).The substrate 33 introduced into the heat treatment chamber 30 is suspended on the substrate supporting means 31 in the same manner as the procedure processed in the first and second deposition chambers 10 and 20. Then, as shown in (c) of FIG. 3, heat or light is applied to the substrate 33 on which the first type two-element compound and the second type two-element compound are deposited in duplicate to form a single-element three-element compound 37. To generate (S40).

즉, 상기 열처리 챔버(30) 하측에 구비되는 가열수단(35)에 전원을 인가하여 소정 온도의 열을 발생시키고, 상기 열에 의하여 이중으로 증착된 상기 제1종 2원소 화합물과 제2종 2원소 화합물을 반응시켜 단일막의 3원소 화합물을 생성시킨다.That is, power is applied to the heating means 35 provided below the heat treatment chamber 30 to generate heat of a predetermined temperature, and the first type two-element compound and the second type two-element double deposited by the heat. The compound is reacted to produce a three-element compound in a single membrane.

상기 제1종 2원소 화합물과 제2종 2원소 화합물에 열을 가하여 형성시킨 단일막의 3원소 화합물은 CdZnTe, CdTeSe, CdZnTeSe, CdMnTe, CdMnTeSe, InGaAs, InGaP 등의 3족과 5족 또는 2족과 6족의 원소들의 3원소 이상의 화합물을 총괄한다.The three-membered compound of a single film formed by applying heat to the first-component binary and second-component compounds is CdZnTe, CdTeSe, CdZnTeSe, CdMnTe, CdMnTeSe, InGaAs, InGaP, etc. Comprehensive compound of at least three elements of Group 6 elements.

상기 기판(33) 상에 이중으로 증착되어 있는 제1종 2원소 화합물과 제2종 2원소 화합물에 가해지는 열 또는 빛의 온도는 다양하게 변경될 수 있지만, 본 발명 에서는 100에서 700℃범위로 한다.The temperature of the heat or light applied to the first type two-element compound and the second type two-element compound which is deposited on the substrate 33 may be variously changed. However, in the present invention, the temperature ranges from 100 to 700 ° C. do.

이상에서 설명한 공정에 의하여 균일성이 뛰어난 3원소 화합물을 기판 상에 생성시킬 수 있다. 상기 제1 증착챔버(10), 제2 증착챔버(20), 열처리 챔버(30)를 거쳐 기판 상에 생성된 3원소 화합물의 두께는 가변적이다. By the process described above, the three-element compound excellent in uniformity can be produced on the substrate. The thickness of the three-element compound produced on the substrate through the first deposition chamber 10, the second deposition chamber 20, and the heat treatment chamber 30 is variable.

따라서, 상기 세 개의 진공챔버(10, 20, 30)를 거치는 공정을 1회 진행하여 생성된 기판 상의 3원소 화합물의 두께가 원하는 두께 이하인 경우에는, 상기 제1 증착챔버(10), 제2 증착챔버(20), 열처리 챔버(30)에서 수행되는 일련의 공정들을 수회 반복하여 상기 기판 상에 원하는 소정 두께의 3원 화합물을 생성시킬 수 있다.Therefore, when the thickness of the three-element compound on the substrate generated by passing through the three vacuum chambers 10, 20, and 30 once is less than the desired thickness, the first deposition chamber 10 and the second deposition are performed. A series of processes performed in the chamber 20 and the heat treatment chamber 30 may be repeated several times to generate a ternary compound of a desired thickness on the substrate.

이상에서 설명한 절차에 의하여 공정을 받는 기판은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속 중에 하나를 선택할 수도 있고, 상기 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속 상에 소자화 공정이 진행된 TFT(thin film transistor)로 할 수도 있다.The substrate subjected to the process by the above-described procedure may be selected from one of plastic, glass, ceramic, and metal, or may be a thin film transistor (TFT) in which an elementization process is performed on the plastic, glass, ceramic, and metal.

상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 화합물 반도체 제조방법에 의하면, 3원소 화합물을 생성시키기 위하여 이중의 2원소 화합물을 증착시키고 열처리에 의하여 3원소 화합물을 형성하기 때문에 3원소 화합물을 증발시켜 기판 상에 증착하는 방법으로 화합물 반도체를 제조하는 경우보다 막 자체의 특성이 향상되는 장점이 있다.According to the compound semiconductor manufacturing method of the present invention having the above-described configuration, operation and preferred embodiment, the three-element compound is formed because the two-component compound is deposited to form a three-element compound and the three-element compound is formed by heat treatment. There is an advantage in that the properties of the film itself are improved than in the case of manufacturing a compound semiconductor by evaporation and deposition on a substrate.

또한, 서로 다른 2원소 화합물을 이중막으로 형성한 후, 열 또는 빛처리를 통해서 3원소 화합물의 단일막을 얻을 수 있기 때문에, 박막의 특성이 두께에 따라 보다 균일해지는 장점이 있다.In addition, after forming different two-element compounds in a double film, since a single film of the three-element compound can be obtained through heat or light treatment, there is an advantage that the characteristics of the thin film become more uniform according to the thickness.

Claims (7)

화합물 반도체 제조장치를 통해 화합물 반도체를 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a compound semiconductor through the compound semiconductor manufacturing apparatus, 제1 증착 챔버로 반입된 기판 상에 제1종 2원소 화합물을 소정 두께로 증착하는 제1 증착 공정과;A first deposition process of depositing a first type two element compound to a predetermined thickness on a substrate carried into the first deposition chamber; 상기 제1 증착 공정을 통해 상기 제1종 2원소 화합물이 증착된 기판 상에 제2종 2원소 화합물을 제2 증착챔버에서 소정 두께로 증착하는 제2 증착 공정과;A second deposition process of depositing a second type two-element compound to a predetermined thickness in a second deposition chamber on a substrate on which the first type two-element compound is deposited through the first deposition process; 상기 제1 및 제2 증착 공정을 통해 이중의 2원소 화합물이 증착된 기판을 열처리 챔버 내로 반입하여 상기 기판 상에 열을 가하여 단일막의 3원소 화합물을 생성시키는 열처리 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.And a heat treatment process for carrying out a substrate on which the dual binary compound is deposited through the first and second deposition processes into a heat treatment chamber to apply heat on the substrate to generate a three-element compound of a single film. Compound semiconductor manufacturing method. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판 상에 증착되는 제1종 및 제2종 2원소 화합물은 3족과 5족 또는 2족과 6족의 결합에 의한 2원소 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법. The first type and the second type second element compound deposited on the substrate is a compound semiconductor manufacturing method, characterized in that the two-element compound by a combination of group 3 and 5 or group 2 and 6. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 제1종 및 제2종 2원소 화합물은 스퍼터링법(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 열진공 증착법(thermal evaporation), 화학기상증착법(CVD), 분자선 증착법(MBE) 중 어느 하나의 방법에 의하여 증착되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.The first and second binary compounds are any one of sputtering, e-beam evaporation, thermal evaporation, chemical vapor deposition, and molecular beam evaporation (MBE). Compound semiconductor manufacturing method, characterized in that deposited by the method of. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판 상에 증착되는 제1종 및 제2종 2원소 화합물의 두께는 1 ~ 1000㎚ 범위인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.The method of manufacturing a compound semiconductor, characterized in that the thickness of the first and second binary compounds deposited on the substrate is in the range of 1 ~ 1000nm. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 2원소 화합물이 증착된 기판의 열처리 온도는 100 ~ 700℃ 범위인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.Method for producing a compound semiconductor, characterized in that the heat treatment temperature of the substrate on which the binary element is deposited is in the range of 100 ~ 700 ℃. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 3원소 화합물이 기판은 상기 제1 및 제2 증착 공정과 열처리 공정을 수회 반복하여 기판 상에 소정 두께의 3원소 화합물을 생성하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.Wherein the three-element compound is a substrate having a predetermined thickness of a three-element compound by repeating the first and second deposition processes and the heat treatment process several times. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 기판은 플라스틱, 유리, 세라믹, 금속, TFT(Thin film transistor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 제조방법.The substrate is a compound semiconductor manufacturing method, characterized in that any one of plastic, glass, ceramic, metal, TFT (Thin film transistor).
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