KR100858935B1 - 나노막대제조용 화학증착장치 - Google Patents
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Abstract
Description
그러나, 상기한 바와 같이 기판(21)상에 박막(40) 대신에 나노막대를 형성하려면 별도의 공정이 필요하며 이에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있는 실정이다.
챔버 내에 기체화된 반도체재료를 주입하여 기판(21)상에 나노막대들(42)을 형성하는 나노막대 제조용 화학증착장치(200)에 있어서,
상기 장치(200)는
Ga(Gallium) 또는 TMGa(Trimethyl Gallium)의 반응원료를 이용한 반응가스가 반응을 일으키도록 하기 위하여 열원을 공급하는 혼합가스반응 열원부(11); 및
상기 기판(21)상에 상기 반응원료를 통해 나노입자를 성장시키는 위하여 열원을 공급하는 나노물질형성 열원부(12);를 구비하고,
상기 챔버는 상기 각각의 열원부(11,12)에 의해 영향을 받는 혼합가스반응 영역(C2) 및 나노물질형성 영역(C3)으로 구분된 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200)가 제공된다.
바람직하게는, 상기 반응원료를 기체화시키기 위한 반응원료기체화 영역(C1)을 더 포함하고, 상기 반응원료기체화 영역에 열원을 공급하는 반응원료기체화 열원부(10)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 나노물질형성 열원부에 의해 공급된 열원의 온도는 상기 혼합가스반응 열원부에 의해 공급된 열원의 온도보다 낮은 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 기판상에 나노입자가 성장되는 과정은 상압(대기압)에서 상기 나노물질형성 열원부에 의해 열원이 공급되어 상기 반응가스들의 분압이 포화증기압 상태가 됨으로써 성장과정중 소결과정(sintering process)이 진행되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 기판상에 나노입자가 성장되는 과정은 상압-100torr의 압력범위 내에서 상기 나노물질형성 열원부에 의해 공급된 열원에 의해 상기 반응가스들의 분압이 포화증기압 상태가 되도록 열처리과정(annealing process)이 진행되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 나노물질형성 열원부는 저항가열 히터를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 나노물질형성 열원부는 유도가열 히터를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합가스는 예를 들면, Ga 금속과 HCl기체의 반응에 의해 생기는 GaClx기체와 NH3기체를 말한다.
도 4a를 참조하면, 나노선 또는 나노막대로 성장하기 위한 형성과정을 볼 수 있는데, 반응가스의 분압과 온도를 이용하여 동종핵화가 되도록 조건을 만들어주면 기판(21) 위에 나노 크리스탈 또는 나노 파우더(41)가 성장되며, 이러한 나노 파우더(41)로부터 성장 과정 중 소결과정(sintering process)이 수행되며, 재결정화가 이루어져 종자층(42)이 형성된다(도 4b참조). 나노 크리스탈 또는 나노 파우더는 모두 나노입자로 통칭하기로 한다.
한편, 상기 소결과정 대신에 종자층(42) 형성을 위한 열처리 과정(annealing process)이 수행될 수도 있다.
Claims (10)
- 챔버내에 기체화된 반도체재료를 주입하여 기판(21)상에 나노막대들(42)을 형성하는 나노막대제조용 화학증착장치(200)에 있어서,상기 장치(200)는Ga(Gallium) 또는 TMGa(Trimethyl Gallium)의 반응원료를 이용한 반응가스가 반응을 일으키도록 하기 위하여 열원을 공급하는 혼합가스반응 열원부(11); 및상기 기판(21)상에 상기 반응원료를 통해 나노입자를 성장시키는 위하여 열원을 공급하는 나노물질형성 열원부(12);를 구비하고,상기 챔버는 상기 혼합가스반응 열원부(11) 및 나노물질형성 열원부(12) 각각에 의해 영향을 받는 혼합가스반응 영역(C2) 및 나노물질형성 영역(C3)으로 구분된 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서, 상기 혼합가스반응 영역(C2)은 반응원료를 기체화시키기 위한 반응원료기체화 영역(C1)을 더 포함하고, 상기 반응원료기체화 영역(C1)에는 열원을 공급하는 반응원료기체화 열원부(10)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서, 상기 나노물질형성 열원부(12)에 의해 공급되는 열원의 온도는 상기 혼합가스반응 열원부(11)에 의해 공급되는 열원의 온도보다 낮은 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판(21)상에 나노입자가 성장되는 과정은 상압(대기압)에서 상기 나노물질형성 열원부(12)에 의해 열원이 공급되어 상기 반응가스들의 분압이 포화증기압 상태가 됨으로써 성장과정중 소결과정(sintering process)이 진행되어 이루어진 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판(21)상에 나노입자가 성장되는 과정은 상압-100torr의 압력범위내에서 상기 나노물질형성 열원부(12)에 의해 공급된 열원에 의해 상기 반응가스들의 분압이 포화증기압 상태가 되도록 열처리과정(annealing process)이 진행되어 이루어진 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서,상기 나노물질형성 열원부(12)는 저항가열 히터를 사용하는 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
- 제 1 항에 있어서,상기 나노물질형성 열원부(12)는 유도가열 히터를 사용하는 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
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- 제 1 항에 있어서, 상기 기판(21)은 상기 나노물질형성 열원부(12)에 위치된 것을 특징으로 하는 나노막대제조용 화학증착장치(200).
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