KR100748355B1 - 재료 합성과 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학기상 증착 장치 - Google Patents

재료 합성과 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학기상 증착 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른, 재료 합성 및 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착 장치는 기판 상에 원하는 재료층을 합성하기 위한 제 1 반응로; 도핑 공정을 수행하기 위한 제 2 반응로; 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로로부터 폐쇄 또는 개방시키기 위한 게이트 밸브를 포함하며 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 연결시키는 연결부; 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 중 적어도 하나에 반응 가스를 공급하기 위한 반응 가스 공급부; 및 상기 제 2 반응로에 도핑 가스를 공급하기 위한 도핑 가스 공급부; 상기 제 1 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 1 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부; 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 1 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부를 포함하며, 상기 게이트 밸브는, 상기 제 1 반응로에서의 재료 합성 및 상기 제 2 반응로에서의 도핑 중에는 상기 제 1 반응로와 상기 제 2 반응로를 서로 폐쇄시키며 상기 기판을 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 사이에서 이동시키는 경우에는 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로 개방시킨다.

Description

재료 합성과 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착 장치{DUAL ZONE THERMAL CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS FOR THE DEPOSITION OF MATERIAL AND IN SITU DOPING}
도 1은 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치에서 재료를 합성하고 연속 도핑하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 발명은 재료의 열 화학 기상 증착(thermal chemical vapor deposition) 및 연속 도핑(in situ doping)을 수행하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착 장치, 및 상기 이중영역 열 화학 기상 증착 장치를 사용하여 원하는 재료 층을 열 화학 기상 증착하고 연속 도핑 하는 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 나노 튜브, 나노 와이어 등과 같은 나노 재료를 열 화학 기상 증착하고 연속 도핑하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착 장치 및 그 장치를 사용하여 나노 재료를 합성하고 연속 도핑하는 방법에 관한 것이다.
최근의 연구 동향에 따르면, 나노튜브, 나노 와이어, 나노 파티클 등 다양한 나노 재료들이 열 화학 기상 증착 장치를 이용하여 합성되고 있다. 이러한 열 화학 기상 증착된 나노 재료들은 대체로 성분과 구조의 측면에서 양호한 특성들을 가지고 있다. 따라서, 이러한 양호한 특성을 갖는, 열 화학 기상 증착된 나노 재료로 원하는 기능을 갖는 소자를 형성하는 방식으로 상기 열 화학 기상 증착된 나노 재료를 직접 상용화할 수 있다. 그러나, 보다 다양하고 양호한 특성을 갖는 응용소자를 만들기 위해서는 각 소자에 요구되는 특성에 맞도록 나노 재료의 특성을 제어할 수 있는 기술이 요구되는데, 그러한 기술들 중 하나가 다양한 도펀트 종을 다양한 농도로 나노 재료를 도핑함으로써 나노 재료의 특성을 제어하는 것이다.
종래의 열 화학 기상 증착 장치에서는 나노 재료를 효율적으로 도핑할 수 없으므로, 기판상에 나노 재료를 합성하고 도핑을 하고자 하는 경우에는, 열 화학 기상 증착 반응로 내에서 나노 재료를 합성하고 나노 재료가 합성된 기판을 상기 열 화학 증착 반응로로부터 반출(unloading)하고 다시 도핑 처리를 위한 반응로에 로딩(loading)하여 도핑 처리를 하여야만 한다. 따라서, 나노 재료가 합성된 기판을 열 화학 기상 증착 반응로에서부터 도핑 반응로로 이동시키는 과정에서 상기 기판이 공기 중에 노출될 수밖에 없는데, 이는 기판이 급격히 냉각되거나 나노 재료가 산화된다거나 오염되는 원인이 된다.
한편, 다중 영역 반응로를 가진 열 화학 기상 증착 장치가 있으나, 이 장치는 각각의 영역에서 서로 다른 온도로 재료를 합성하는 것을 주된 목적으로 하는 장치로서, 다중 영역들을 분리하는 별도의 분리 수단이 없으므로, 도핑 처리시 예 측하지 못한 구조 변화 및 성분 변화가 야기되어 나노 재료의 특성을 제어하기 곤란하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 상기 설명된 종래의 열 화학 기상 증착 장치들의 문제점을 해결하고 원하는 재료, 특히 나노 재료를 합성한 후 공기에 노출됨 없이 도핑 처리를 행할 수 있는 이중영역 열 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 이중영역 열 화학 기상 증착 장치를 사용하여 원하는 재료, 특히 나노 재료를 열 화학 기상 증착하고 외부에 노출됨 없이 연속하여 도핑하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른, 재료 합성 및 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착 장치는 기판 상에 원하는 재료층을 합성하기 위한 제 1 반응로; 도핑 공정을 수행하기 위한 제 2 반응로; 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로로부터 폐쇄 또는 개방시키기 위한 게이트 밸브를 포함하며 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 연결시키는 연결부; 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 중 적어도 하나에 반응 가스를 공급하기 위한 반응 가스 공급부; 및 상기 제 2 반응로에 도핑 가스를 공급하기 위한 도핑 가스 공급부; 상기 제 1 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 1 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부; 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 1 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부를 포함하며, 상기 게이트 밸브는, 상기 제 1 반응로에서의 재료 합성 및 상기 제 2 반응로에서의 도핑 중에는 폐쇄되어 상기 제 1 반응로와 상기 제 2 반응로를 서로로부터 차단되게 하며 상기 기판을 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 사이에서 이동시키는 경우에는 개방되어 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로 연결시킨다.
재료층 합성을 위한 제 1 반응로에서 기판상에 원하는 재료층을 열 화학 기상 증착한 후 재료층을 도핑하기 위하여 기판을 상기 제 2 반응로로 이동시키는 경우, 상기 게이트 밸브를 개방하고 상기 제 1 반응로와 상기 제 2 반응로를 연결시키는 상기 연결부를 통해 상기 기판을 상기 제 2 반응로로 이동시킴으로써, 외부에 노출됨 없이 상기 기판을 도핑 공정 수행을 위한 제 2 반응로로 이동시킬 수 있는 것이다. 이로써, 기판상에 합성된 재료층이 산화되거나 오염되는 것이 방지될 수 있으며 도핑 처리시 예측하지 못한 구조 변화 및 성분 변화가 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 일 실시예에 따르면, 기판상에 원하는 재료층을 합성하기 위한 제 1 반응로는 탄소 나노 튜브 등의 나노 재료층을 열 화학 기상 증착하기 위한 반응로로 형성된다.
본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 일 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 기판 및 상기 원하는 재료를 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 내부로 로딩(loading)하거나 또는 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로로부터 반출(unloading)하기 위한 로드 록(load rock) 시스템을 더 포함하는 것을 특징으 로 한다. 열 화학 기상 증착시 빠른 승온 속도가 요구되는 경우에는 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 예정된 온도로 가열한 후에 상기 로드 록 시스템을 이용하여 기판을 상기 반응로들 내부로 로딩할 수 있다. 또한, 와이어 열선을 가열 수단으로 하는 반응로의 경우 일반적으로 승온 속도와 냉각 속도가 상대적으로 느린데, 이 경우 상기 로드 록 시스템을 이용하면 기판을 로딩하거나 반출하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 일 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 게이트 밸브를 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 더 포함한다. 또한, 상기 냉각 시스템은, 바람직하게는 상기 게이트 밸브를 냉각시키기 위한 냉각제를 공급하는 냉각제 공급부; 상기 냉각제 공급부에 의하여 상기 냉각제가 상기 게이트 밸브에 공급되는지 여부를 감지하는 센서를 포함한다. 또한, 바람직하게는 상기 냉각제는 냉각수이며 상기 센서는 수압센서로 형성된다.
본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 또 하나의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 가열 수단 및 상기 제 2 가열 수단은 칸탈 와이어 열선 또는 할로겐 램프를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 반응 가스 공급부는 유량 제어기(mass flow controller; MFC)를 포함하며, 상기 유량 제어기는 반응 가스가 상기 반응 가스 공급부로부터 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로로 병렬로 공급되도록 제어한다.
한편, 본 발명에 따라 상기 이중영역 열 화학 기상 증착 장치를 사용하여 기 판상에 재료를 합성하고 연속 도핑하는 방법이 제공되는바, 상기 방법은 기판 및 재료를 로드 록 시스템에 로딩하는 단계; 제 1 온도로 제 1 반응로를 가열하고 제 2 온도로 제 2 반응로를 가열하는 단계; 예정된 유량으로 반응 가스를 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로에 공급하는 단계; 예정된 유량으로 도핑 가스를 상기 제 2 반응로에 공급하는 단계; 상기 로드 록 시스템을 이용하여 상기 기판 및 재료를 상기 제 1 반응로에 로딩하여, 상기 기판 상에 상기 재료층을 열 화학 기상 증착하는 단계; 게이트 밸브를 개방하고 상기 로드 록 시스템을 이용하여 상기 기판을 상기 제 2 반응로에 로딩하는 단계; 상기 게이트 밸브를 폐쇄하고 상기 제 2 반응로에서 상기 도핑 가스로 상기 기판상에 합성된 재료층을 도핑하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 재료 합성 및 연속 도핑 방법의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 온도는 상기 제 2 온도 보다 높으며 상기 제 1 반응로의 압력과 상기 제 2 반응로의 압력을 실질적으로 동일하다. 따라서, 기판을 제 1 반응로에서 제 2 반응로로 이동시키기 위해 게이트 밸브를 개방하는 경우 제 2 반응로 내의 도핑 가스가 제 1 반응로 내부로 확산되는 것이 방지될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 하기 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하되, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로서 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
도 1에서는 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치(1)의 일 실시예를 개략적으로 도시된다. 이중영역 열 화학 기상 증착 장치(1)는 기판상에 원하는 재료층, 예를 들어 탄소 나노 섬유와 같은 나노 재료층을 열 화학 기상 증착 방식으로 형성하기 위한 제 1 반응로(2) 및 기판상에 형성된 재료층을 소정의 농도의 도펀트로 도핑하기 위한 제 2 반응로(3)를 포함한다. 제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3)에는 가열하기 위한 제 1 가열 수단(10) 및 제 2 가열 수단(12)이 제공되며 제 1 가열 수단(10) 및 제 2 가열 수단(12)을 제어하기 위한 제 1 온도 제어부(9) 및 제 2 온도 제어부(11)가 각각 제공된다. 가열 수단(10)(12)들은 할로겐 램프 또는 칸탈 와이어 열선으로 형성될 수 있는데, 할로겐 램프는 빠른 속도의 가열이 필요한 경우에 적절하며 칸탈 와이어 열선은 1100℃ 이상의 온도에서 장시간 공정을 수행할 필요가 있는 경우에 적절하다.
제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3)는 연결부(4)에 의해 서로 연결된다. 연결부(4)에는 제 1 반응로(2)에 위치된 기판을 제 2 반응로(3)로 이동시키도록 게이트 밸브(5)가 제공된다. 게이트 밸브(5)에는 재료 합성 및 연속 도핑 공정 중 과도하게 가열되는 것을 방지하도록 냉각 시스템(13)이 제공된다. 게이트 밸브(5)는 고온에서 장시간 견디기 위해 속이 빈 금속 박스를 원반 형태로 만들어 냉각수를 항상 흘려줄 수 있도록 구성될 수 있다. 냉각수를 흘려주지 않고 재료 합성 및 연속 도핑 공정을 수행하는 경우에 대비해서 냉각수가 흐르지 않으면 경고음이 울리도록 수압센서와 알람이 제공될 수 있다.
게이트 밸브(5)는 제 1 반응로(2)에서의 재료 합성 및 제 2 반응로(3)에서의 도핑 공정 중에는 폐쇄되어 제 1 반응로(2)와 제 2 반응로(3)를 서로로부터 차단되게 한다. 즉, 연결부(4)는 게이트 밸브(5)에 의해 폐쇄된다. 반면에, 기판(도시안됨)을 제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3) 사이에서 이동시키는 경우에는 개방되어 제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3)를 서로 연결한다. 즉, 연결부(4)는 게이트 밸브(5)에 의해 개방된다.
또한, 기판을 반응로들 내부로 로딩하거나 그로부터 반출하기 위한 로드 록 시스템(6)이 제공된다. 로드 록 시스템(6)을 통하여 기판이 제 1 반응로(2)에서 제 2 반응로(3)로 이동된다. 통상적으로, 로드 록 시스템(6)은 반도체 제조 공정에서 이미 공지된 것으로, 기판을 잡아 들어 올리거나 내리며 필요한 장소까지 이송시키는 구성으로 되어 있다. 그 자세한 구성은 생략되어 있다.
제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3)에 반응 가스를 공급하기 위하여 반응 가스 공급부(7)가 제공되는데, 반응 가스 공급부(7)는 제 1 반응로(2) 및 제 2 반응로(3)에 직접적으로 반응 가스를 공급하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 제 1 반응로(2)에 인접한 연결부(4) 부분 및 제 2 반응로(3)에 인접한 연결부(4) 부분에 반응 가스를 공급하도록 구성될 수 있다. 반응 가스 공급부(7)는 반응로(2)(3)들에 반응 가스를 병렬로 공급하도록 구성될 수 있으며, 이로써 비용을 절감할 수 있다. 또한, 제 2 반응로(3)에 도핑 가스를 공급하기 위한 도핑 가스 공급부(8)가 제공되는데, 반응 가스 공급부(7)와 마찬가지로, 직접 제 2 반응로(3)에 도핑 가스를 공급하도록 구성될 수 있으며 바람직하게는 제 2 반응로(3)에 인접한 연결부(4)에 도핑 가스를 공급하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치(1)에는 진공 및 가스조절 시스템이 추가적으로 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치(1)에서 재료를 합성하고 연속 도핑하는 방법의 흐름도이다. 단계(20)에서는 재료층 합성을 위한 소스 물질 및 그 재료가 합성될 기판을 준비하여 로드 록 시스템(6)에 로딩한다. 단계(21)에서는 온도 제어부들(9, 11)을 제어하여 가열 수단들(10, 12)을 작동시켜 반응로들(2, 3)의 온도를 열 화학 기상 증착 온도까지 상승시킨다. 이때, 제 1 반응로(2)의 온도는 제 2 반응로(3)의 온도 보다 약 100 내지 200℃ 정도 높게 한다. 단계(22)에서는 반응 가스 공급부(7)로부터 상기 반응로들(2, 3)에 반응 가스를 공급하고 도핑 가스 공급부(8)로부터 제 2 반응로(3)에 도핑 가스를 공급한다. 단계(23)에서는 로드 록 시스템(6)에 있는 기판 및 소스 물질을 재료층 합성을 위한 제 1 반응로(2)에 로딩하여 열 화학 기상 증착 처리를 수행한다. 단계(23)에서 증착 처리가 완료된 후에, 단계(24)에서는 재료층이 합성된 기판을 도핑 공정 수행용 제 2 반응로(3)로 이동시키기 위하여 연결부(4)에 포함된 게이트 밸브(5)를 개방한다. 이때, 제 1 반응로(2)와 제 2 반응로(3)의 압력은 거의 비슷하지만, 제 1 반응로(2)의 온도가 상기 제 2 반응로(3)의 온도 보다 높기 때문에 높기 때문에 제 2 반응로(3) 내의 도핑 가스가 제 2 반응로(3)로는 거의 역류하지 않는다. 단계(25)에서는 연결부(4)를 통하여 기판을 제 2 반응로(3)에 로딩하고 도핑 공정을 수행한다.
본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치는 재료 합성 후 외부에 노출됨 없이 연속적으로 도핑하는 것을 가능하게 한다. 이로써 재료 합성 후 냉각과 산화 등 기타 오염 문제없이 증착시와 같은 분위기에서 약간의 도핑 가스만을 주입함으로써 도핑 공정을 수행할 수 있게 되며 예측하지 못한 구조변화와 예측하지 못한 성분변화를 방지할 수 있게 되어 양호한 특성을 갖는 재료층을 합성하고 그 특 특성을 특정 소자에 적합하게 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 장치로 합성되고 연속 도핑된 나노 재료는 아무런 차후 처리 없이 특정 소자에 곧바로 응용가능 하다. N형과 P형으로 도핑된 각각의 반도체성 나노 와이어를 합성하여 소자를 만들 경우 PN 접합 나노와이어 트랜지스터를 만들 수 있고, 이를 기반으로 한 고집적 메모리 소자 역시 구현 가능하다.

Claims (13)

  1. 재료 합성 및 연속 도핑을 수행하기 위한 이중영역 열 화학 기상 증착(thermal chemical vapor deposition) 장치로서, 상기 장치는
    나노 재료층을 합성하기 위한 반응로이며, 기판 상에 재료층을 합성하기 위한 제 1 반응로;
    도핑 공정을 수행하기 위한 제 2 반응로;
    상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로로부터 폐쇄 또는 개방시키기 위한 게이트 밸브를 포함하며 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 연결시키는 연결부;
    상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 중 적어도 하나에 반응 가스를 공급하기 위한 반응 가스 공급부; 및
    상기 제 2 반응로에 도핑 가스를 공급하기 위한 도핑 가스 공급부;
    상기 제 1 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 1 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부; 및
    상기 제 2 반응로 내의 온도를 상승시키기 위한 제 2 가열 수단 및 상기 제 1 반응로 내의 온도를 제어하기 위한 제 1 온도 제어부를 포함하며,
    상기 게이트 밸브는, 상기 제 1 반응로에서의 재료 합성 및 상기 제 2 반응로에서의 도핑 공정 중에는 폐쇄되어 상기 제 1 반응로와 상기 제 2 반응로를 서로로부터 차단되게 하며 상기 기판을 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 사이에서 이동시키는 경우에는 개방되어 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로를 서로 연결시키며,
    상기 장치는 상기 기판 및 상기 재료를 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로 내부로 로딩(loading)하거나 또는 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로로부터 반출(unloading)하기 위한 로드 록(load rock) 시스템, 및 상기 게이트 밸브를 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 시스템은
    상기 게이트 밸브를 냉각시키기 위한 냉각제를 공급하는 냉각제 공급부;
    상기 냉각제 공급부에 의하여 상기 냉각제가 상기 게이트 밸브에 공급되는지 여부를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각제는 냉각수이며 상기 센서는 수압 센서인 것을 특징으로 하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가열 수단 및 상기 제 2 가열 수단은 칸탈 와이어 열선을 포함하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가열 수단 및 상기 제 2 가열 수단은 할로겐 램프를 포함하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응 가스 공급부는 유량 제어기(mass flow controller; MFC)를 포함하며,
    상기 유량 제어기는 반응 가스가 상기 반응 가스 공급부로부터 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로로 병렬로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 이중영역 열 화학 기상 증착 장치.
  10. 제 1 항에 따른 이중영역 열 화학 기상 증착 장치를 사용하여 기판상에 재료를 합성하고 연속 도핑하는 방법으로서, 상기 방법은
    제 1 온도로 제 1 반응로를 가열하고 제 2 온도로 제 2 반응로를 가열하는 단계;
    예정된 유량으로 반응 가스를 상기 제 1 반응로 및 상기 제 2 반응로에 공급하는 단계;
    예정된 유량으로 도핑 가스를 상기 제 2 반응로에 공급하는 단계;
    기판 및 나노 재료를 제 1 반응로에 로딩하여 상기 기판 상에 상기 재료층을 열 화학 기상 증착하는 단계;
    게이트 밸브를 개방하고 상기 기판을 상기 제 2 반응로에 로딩하는 단계;
    상기 게이트 밸브를 폐쇄하고 상기 제 2 반응로에서 상기 도핑 가스로 상기 기판상에 합성된 재료층을 도핑하는 단계를 포함하는, 재료 합성 및 연속 도핑 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 온도는 상기 제 2 온도 보다 높으며 상기 제 1 반응로의 압력과 상기 제 2 반응로의 압력을 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 재료 합성 및 연속 도핑 방법.
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