KR20040014879A - APPARATUS FOR MANUFACTURING GaN THICK LAYER - Google Patents

APPARATUS FOR MANUFACTURING GaN THICK LAYER Download PDF

Info

Publication number
KR20040014879A
KR20040014879A KR1020020047630A KR20020047630A KR20040014879A KR 20040014879 A KR20040014879 A KR 20040014879A KR 1020020047630 A KR1020020047630 A KR 1020020047630A KR 20020047630 A KR20020047630 A KR 20020047630A KR 20040014879 A KR20040014879 A KR 20040014879A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gallium nitride
mother substrate
thick film
reaction
gas
Prior art date
Application number
KR1020020047630A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100472626B1 (en
Inventor
김진교
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR10-2002-0047630A priority Critical patent/KR100472626B1/en
Publication of KR20040014879A publication Critical patent/KR20040014879A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100472626B1 publication Critical patent/KR100472626B1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C30B25/165—Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C30B29/406—Gallium nitride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus for manufacturing a GaN thick layer is provided to be capable of conserving reaction gas to a laminar flow state. CONSTITUTION: An apparatus for manufacturing a GaN thick layer is provided with a vacuum bath(300) having a gas supply room(301) and a reaction room(302) for moving a transfer arm(303), a gas inflow port(304) installed at one side of the vacuum bath for flowing gas into the gas supply room, and a boat(305) installed at the inner portion of the gas supply room. The apparatus for manufacturing a GaN thick layer further includes a long support part(307) installed at the bottom portion of the reaction room for loading a substrate and an inducing part(308) installed at the rear upper portion of the support part and connected to a vacuum pump for inducing the reaction gas flowing at the upper portion of the substrate.

Description

질화갈륨 후막의 제조장치{Apparatus for manufacturing GaN thick layer}Apparatus for manufacturing GaN thick layer

본 발명은 레이저 다이오드 등의 광 반도체를 제조할 경우에 사용되는 질화갈륨 후막을 모기판의 상부에 성장시키는 질화갈륨 후막의 제조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gallium nitride thick film production apparatus for growing a gallium nitride thick film used in manufacturing an optical semiconductor such as a laser diode on an upper portion of a mother substrate.

질화갈륨은 융점이 2400℃ 이상으로 높고, 질소 분해압도 융점에서 약 10만 기압 정도나 되는 것으로 융점과 질소 분해압이 매우 높아 통상적인 결정 성장방법으로 대형의 벌크 질화갈륨 단결정을 성장하는 것은 불가능하다.The gallium nitride has a high melting point of more than 2400 ° C. and a nitrogen decomposition pressure of about 100,000 atm. The melting point and the nitrogen decomposition pressure are very high. Therefore, it is impossible to grow a large bulk gallium nitride single crystal by a conventional crystal growth method. .

그러므로 벌크 질화갈륨 단결정을 성장시킬 경우에 1000℃ 내지 1150℃의 고온에서 갈륨과 암모니아 가스를 직접 반응시켜 침상형 결정을 성장하는 방법과, 1500℃ 내지 1600℃의 온도와 20000 기압의 질소 감압상태에서 갈륨에 질소를 용해시켜 판상형의 벌크결정을 성장시키는 방법이 사용되고 있다.Therefore, when growing bulk gallium nitride single crystals, needle-like crystals are grown by directly reacting gallium and ammonia gas at a high temperature of 1000 ° C to 1150 ° C, and at a temperature of 1500 ° C to 1600 ° C and a nitrogen atmosphere under 20000 atmosphere. A method of growing a plate-like bulk crystal by dissolving nitrogen in gallium is used.

그러나 상기한 종래의 방법들은 크기가 수㎜ 정도이고, 두께가 100㎛ 정도로 얇은 결정이 성장될 뿐이어서, 넓은 면적의 질화갈륨 기판을 제조할 수 없다.However, the above-described conventional methods are only a few millimeters in size, and the crystals are grown as thin as 100 micrometers in thickness, so that a large area gallium nitride substrate cannot be produced.

최근에는 성장속도가 100㎛/시간으로 매우 빠른 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법을 이용하여 사파이어 기판 또는 탄화규소(SiC) 등의 모기판에 질화갈륨 후막을 성장시킨 후 모기판을 제거시켜 질화갈륨 기판을 제조하고 있다.Recently, a gallium nitride thick film was grown on a sapphire substrate or a silicon substrate (SiC) by using a very fast growth vapor phase epitaxy (HVPE) method at a growth rate of 100 µm / hour, and then the mother substrate was removed to remove gallium nitride. A substrate is manufactured.

모기판을 제거하기 위한 방법으로는 기계적인 연마방법이나 레이저를 이용하는 방법이 사용되고 있다. 특히 레이저를 이용하는 방법에 있어서는 1000℃ 내지 1100℃ 정도의 높은 온도에서 모기판에 질화갈륨 후막을 성장시킨 후 그 질화갈륨 후막이 성장된 모기판을 반응실로부터 꺼내고, 레이저를 이용하여 질화갈륨 후막을 모기판에서 분리하여 질화갈륨 기판을 제조하고 있다.As a method for removing the mother substrate, a mechanical polishing method or a method using a laser is used. In particular, in the method using a laser, a thick gallium nitride film is grown on a mother substrate at a high temperature of about 1000 ° C to 1100 ° C, and then the mother substrate on which the gallium nitride thick film is grown is taken out of the reaction chamber, and the gallium nitride thick film is removed using a laser. A gallium nitride substrate is manufactured by separating from a mother substrate.

도 1은 종래의 질화갈륨 후막을 성장시키는 제조장치의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 100은 진공조이다. 상기 진공조(100)의 일측에는 NH3및 HCl 등의 가스가 유입되는 가스 주입구(102)가 형성되고, 진공조(100)의 내측에는 Ga를 안착시키기 위한 보트(104)와, 사파이어 또는 탄화규소 등의 모기판(106)을 안착시키기 위한 지지대(108)가 순차적으로 구비되며, 진공조(100)의 타측에는 반응가스들을 배기시키기 위한 배기구(도면에 도시되지 않았음)가 형성된다.1 is a view showing a configuration of a manufacturing apparatus for growing a conventional gallium nitride thick film. Here, reference numeral 100 denotes a vacuum chamber. One side of the vacuum chamber 100 is formed with a gas injection hole 102 into which gases such as NH 3 and HCl are introduced, and a boat 104 for seating Ga in the vacuum chamber 100, and sapphire or carbonization. The support base 108 for seating the mother substrate 106 such as silicon is sequentially provided, and an exhaust port (not shown in the figure) is formed at the other side of the vacuum chamber 100 to exhaust the reaction gases.

이와 같이 구성된 종래의 제조장치는 보트(104)에 Ga를 안착시키고, 지지대(108)의 상부에 질화갈륨 후막을 성장시킬 모기판(106)을 안착시킨 후 진공조(100)를 진공상태로 유지하면서 가열로(도면에 도시되지 않았음)로 진공조(100)를 가열한다.In the conventional manufacturing apparatus configured as described above, Ga is seated on the boat 104, and the mother substrate 106 for growing the gallium nitride thick film is placed on the support 108, and the vacuum chamber 100 is maintained in a vacuum state. While heating the vacuum chamber 100 with a heating furnace (not shown).

이와 같은 상태에서 진공조(100)가 소정의 온도에 도달하면, 가스 주입구(102)를 통해 NH3를 주입시키고, 질화갈륨 후막의 성장온도에 도달할 경우에 HCl을 가스 주입구(102)를 통해 주입 및 보트(104)에 안착시킨 Ga의 상부를 통과시켜 GaCl이 생성되게 한다.In this state, when the vacuum chamber 100 reaches a predetermined temperature, NH 3 is injected through the gas inlet 102, and when the growth temperature of the gallium nitride thick film is reached, HCl is injected through the gas inlet 102. The GaCl is generated by passing it through the top of the implanted and seated Ga in the boat 104.

상기 생성된 GaCl은 모기판(106)의 상부에서 NH3와 혼합되어 질화갈륨이 생성되고, 그 생성된 질화갈륨은 모기판(106)의 상부에 부착되어 소정 두께를 가지는 질화갈륨 후막이 성장된다.The produced GaCl is mixed with NH 3 at the top of the mother substrate 106 to produce gallium nitride, and the formed gallium nitride is attached to the top of the mother substrate 106 to grow a gallium nitride thick film having a predetermined thickness. .

이러한 제조장치에서 양질의 질화갈륨 후막을 얻기 위해서는 먼저 모기판(106)의 상부로 흐르는 반응가스들의 와류(turbulence)가 발생됨이 없이 래미너 플로우(laminar flow) 상태로 유지시켜야 된다.In order to obtain a high quality gallium nitride thick film in such a manufacturing apparatus, it is first necessary to maintain a laminar flow state without generating turbulence of reaction gases flowing to the upper portion of the mother substrate 106.

이를 위하여 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 모기판(106) 상부의 반응실(110)의 높이를 낮게 형성하여 반응가스들을 래미너 플로우(laminar flow) 상태로 유지하였다.To this end, as shown in FIG. 2, the height of the reaction chamber 110 on the upper side of the mother substrate 106 is lowered to maintain the reactant gases in a laminar flow state.

그러나 인시투 레이저 리프트 오프(in-situ laser lift off)방식으로 질화갈륨 후막과 모기판을 분리시키는 시스템에서는 고온 상태에서 모기판(106)을 이송시키는 이송 암을 사용하므로 반응실(110)의 높이를 낮게 형성하면, 이송 암을 모기판(106)의 상부로 이동시키지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, in the system of separating the gallium nitride thick film from the mother substrate by the in-situ laser lift off method, the height of the reaction chamber 110 is used because the transfer arm transfers the mother substrate 106 at a high temperature. If the lower is formed, there is a problem that does not move the transfer arm to the upper portion of the mother substrate 106.

즉, 도 2는 인시투 레이저 리프트 오프방식으로 질화갈륨 후막과 모기판을 분리시키는 시스템의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 200은 모기판에 질화갈륨 후막을 제조하는 제 1 진공조이고, 부호 210은 상기 제 1 진공조(200)에서 제조된 질화갈륨 후막을 모기판과 분리시키는 제 2 진공조로서 제 1 진공조(200)와 제 2 진공조(210)는 게이트 밸브(220)를 사이에 두고 상호간에 연결된다.That is, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a system for separating a gallium nitride thick film and a mother substrate by an in-situ laser lift-off method. Here, reference numeral 200 denotes a first vacuum chamber for producing a gallium nitride thick film on a mother substrate, and reference numeral 210 denotes a first vacuum chamber for separating a gallium nitride thick film prepared in the first vacuum chamber 200 from a mother substrate. The bath 200 and the second vacuum chamber 210 are connected to each other with the gate valve 220 therebetween.

상기 제 1 진공조(200)의 외측에는 가열로(201)가 구비되고, 제 1 진공조(200)의 일측에는 NH3및 HCL 등의 반응가스가 유입되는 가스 주입구(202)가 형성되며, 제 1 진공조(200)의 내측에는 Ga를 안착시키기 위한 보트(203)와 모기판(204)을 안착시키기 위한 지지대(205)가 구비되며, 제 1 진공조(200)의 타측에는 반응가스를 배기시키기 위한 배기구(206)가 구비된다.A heating furnace 201 is provided outside the first vacuum chamber 200, and a gas injection hole 202 is formed at one side of the first vacuum chamber 200 to introduce reaction gases such as NH 3 and HCL. Inside the first vacuum chamber 200, a boat 203 for seating Ga and a support 205 for seating the mother substrate 204 are provided. The other side of the first vacuum chamber 200 includes a reaction gas. An exhaust port 206 for exhausting is provided.

상기 제 2 진공조(210)는 외측에 고주파 가열 코일(211)이 구비되고, 상기 제 1 진공조(200)에서 질화갈륨 후막이 생성된 모기판(204)을 이송하기 위한 이송암(212)이 구비됨과 아울러 상기 이송 암(212)이 이송한 모기판(204)에 고전력 레이저를 조사하기 위한 레이저 조사부(213)가 구비된다.The second vacuum chamber 210 is provided with a high frequency heating coil 211 on the outside, the transfer arm 212 for transferring the mother substrate 204, the gallium nitride thick film is formed in the first vacuum chamber 200 In addition, the laser irradiation unit 213 for irradiating a high power laser to the mother substrate 204 transported by the transfer arm 212 is provided.

이와 같이 구성된 시스템은 제 1 진공조(200)에서 상기한 바와 같이 모기판(204)에 질화갈륨 후막이 제조되면, 이송 암(212)이 제 1 진공조(200)의 모기판(204)의 상부로 이동시켜 그 질화갈륨 후막이 제조된 모기판(204)을 제 2 진공조(210)로 이송하게 된다.In the system configured as described above, when the gallium nitride thick film is manufactured in the mother substrate 204 as described above in the first vacuum chamber 200, the transfer arm 212 may be formed in the mother substrate 204 of the first vacuum chamber 200. By moving upward, the mother substrate 204 on which the gallium nitride thick film is manufactured is transferred to the second vacuum chamber 210.

그리고 모기판(204)이 이송되면, 레이저 조사부(213)를 통해 고전력 레이저를 조사하여 모기판(204)에서 질화갈륨 후막을 분리한다.When the mother substrate 204 is transferred, the high-power laser is irradiated through the laser irradiation unit 213 to separate the gallium nitride thick film from the mother substrate 204.

이러한 인시투 레이저 리프트 오프방식의 시스템은 모기판(204)에 질화갈륨 후막이 제조될 경우에 질화갈륨 후막에서 모기판(204)을 분리시키기 위하여 이송 암(212)을 질화갈륨 후막이 제조된 모기판(204)의 상부로 이동시켜야 되는 것으로서 상기한 종래의 기술에서 반응가스들을 래미너 플로우 상태를 위하여 반응실의 높이를 낮출 경우에 이송 암(212)을 모기판(204)의 상부로 이동시키지 못하므로 인시투 레이저 리프트 오프방식의 시스템에는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.Such an in-situ laser lift-off system uses a transfer arm 212 to produce a gallium nitride thick film to separate the mother substrate 204 from the gallium nitride thick film when the gallium nitride thick film is manufactured on the mother substrate 204. In the prior art described above, the transfer arm 212 is not moved to the upper portion of the mother substrate 204 when lowering the height of the reaction chamber for the lamina flow state. There was a problem that can not be used in the in-situ laser lift-off system.

따라서 본 발명의 목적은 이송 암을 기판의 상부로 이동시킬 수 있도록 반응실의 높이를 낮추지 않고, 반응가스들을 래미너 플로우 상태로 유지시킬 수 있는 질화갈륨 후막의 제조장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a gallium nitride thick film production apparatus capable of maintaining the reaction gases in the lamina flow state without lowering the height of the reaction chamber so that the transfer arm can be moved to the upper portion of the substrate.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 질화갈륨 후막의 제조장치는, 일측부터 중간부까지의 가스 공급실의 높이가 낮고 중간부부터 타측까지의 반응실의 높이가 이송 암을 이동시킬 수 있는 높이로 형성되는 진공조와, 상기 진공조의 일측에 형성되고 가스가 주입되는 가스 주입구와, 상기 가스 공급실에 설치되고 Ga가 안착되는 보트와, 상기 반응실에 설치되고 전방에는 질화갈륨 후막을 성장시킬 모기판이 안착되며 길이가 모기판보다 긴 지지대와, 상기 지지대의 후방 상부에 설치되고 진공펌프와 연결되어 상기 모기판의 상부를 통과한 반응가스들을 유도하기 위한 유도부재로 구성됨을 특징으로 한다.In the apparatus for producing gallium nitride thick film of the present invention having the above object, a vacuum in which the height of the gas supply chamber from one side to the middle portion is low and the height of the reaction chamber from the middle portion to the other side is formed to a height capable of moving the transfer arm. A tank, a gas inlet formed on one side of the vacuum chamber, into which gas is injected, a boat installed in the gas supply chamber and seated with Ga, and a mother substrate installed in the reaction chamber and growing in front of the gallium nitride thick film is seated in length. It is characterized in that it is composed of a support longer than the mother substrate, and is installed in the rear upper portion of the support and connected to a vacuum pump to guide the reaction gases passing through the upper portion of the mother substrate.

상기 유도부재는, 직사각형의 단면을 가지고, 전방 상면은 상향 경사지게 형성되고, 상기 유도부재와 진공펌프의 사이에는, 상기 반응실의 압력을 조절하기 위한 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The induction member has a rectangular cross section, and the front upper surface is formed to be inclined upwardly, and between the induction member and the vacuum pump, a valve for adjusting the pressure of the reaction chamber is further provided.

도 1은 종래의 제조장치의 구성을 보인 도면이고,1 is a view showing the configuration of a conventional manufacturing apparatus,

도 2는 인시투 레이저 리프트 오프방식으로 질화갈륨 후막과 모기판을 분리시키는 시스템의 구성을 보인 도면이며,2 is a view showing the configuration of a system for separating the gallium nitride thick film and the mother substrate by an in-situ laser lift-off method,

도 3은 본 발명의 제조장치의 구성을 보인 도면이며,3 is a view showing the configuration of the manufacturing apparatus of the present invention,

도 4는 본 발명의 제조장치에서 반응가스의 흐름을 보인 도면이다.4 is a view showing the flow of the reaction gas in the manufacturing apparatus of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

300 : 진공조 301 : 가스 공급실300: vacuum chamber 301: gas supply chamber

302 : 반응실 303 : 이송 암302 reaction chamber 303 transfer arm

304 : 가스 주입구 305 : 보트304: gas inlet 305: boat

306 : 모기판 307 : 지지대306: mother substrate 307: support

308 : 유도부재308: induction member

이하, 첨부된 도 3 및 도 4의 도면을 참조하여 본 발명의 질화갈륨 후막의 제조장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for manufacturing a gallium nitride thick film of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 제조장치의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 300은 진공조이다. 상기 진공조(300)는 일측부터 대략 중간부까지의 가스 공급실(301)의 높이는 낮게 형성하고, 중간부부터 타측까지 형성되는 반응실(302)의 높이는 이송 암(303)을 이동시킬 수 있는 높이로 형성한다.3 is a view showing the configuration of the manufacturing apparatus of the present invention. Here, reference numeral 300 denotes a vacuum chamber. The vacuum chamber 300 has a low height of the gas supply chamber 301 from one side to approximately the middle portion, and a height of the reaction chamber 302 formed from the middle portion to the other side is such that the transfer arm 303 can be moved. To form.

상기 진공조(300)의 일측에는 NH3및 HCl 등의 가스가 주입되는 가스 주입구(304)가 형성되고, 상기 가스 공급실(301)에 Ga를 안착시키기 위한 보트(305)가 구비된다.On one side of the vacuum chamber 300, a gas injection port 304 into which gas such as NH 3 and HCl is injected is formed, and a boat 305 for seating Ga in the gas supply chamber 301 is provided.

상기 반응실(302)에는 전방에 모기판(306)이 안착되고 길이가 모기판(306)보다 긴 지지대(307)가 설치되며, 지지대(307) 상부의 모기판(306) 후방에는 진공펌프(도면에 도시되지 않았음)와 연결되어 상기 모기판(306)의 상부를 통과한 반응가스들을 유도하기 위한 유도부재(308)가 구비된다. 상기 유도부재(308)는 직사각형의 단면을 가지고, 전방 상면은 상향 경사지게 형성된다.In the reaction chamber 302, a mother substrate 306 is seated in the front and a support 307 longer than the mother substrate 306 is installed, and a vacuum pump is provided behind the mother substrate 306 above the support 307. Induced member 308 is connected to the reaction gas passing through the upper portion of the mother substrate 306 is connected to (not shown in the figure). The guide member 308 has a rectangular cross section, and the front upper surface is formed to be inclined upward.

이와 같이 구성된 본 발명의 제조장치는 종래와 마찬가지로 보트(305)에 Ga를 안착시키고, 지지대(307)의 전방 상부에 질화갈륨 후막을 성장시킬 모기판(306)을 안착시킨 후 진공조(300)를 진공상태로 유지하면서 가열로(도면에 도시되지 않았음)로 진공조(300)를 가열하고, 진공조(300)가 소정의 온도에 도달하면, 가스 주입구(304)를 통해 NH3을 주입시키고, 질화갈륨 후막의 성장온도에 도달할 경우에 가스 주입구(304)를 HCl을 통해 주입 및 보트(305)에 안착시킨 Ga의 상부를 통과시켜 GaCl이 생성되게 하며, 생성된 GaCl은 모기판(306)의 상부에서 NH3과 혼합되어 질화갈륨이 생성되고, 그 생성된 질화갈륨은 모기판(106)의 상부에 부착되어 소정 두께를 가지는 질화갈륨 후막이 성장된다.In the manufacturing apparatus of the present invention configured as described above, Ga is seated on the boat 305 as in the prior art, and the vacuum substrate 300 is mounted on the mother substrate 306 to grow the gallium nitride thick film on the front upper portion of the support 307. Heats the vacuum chamber 300 with a heating furnace (not shown in the drawing) while maintaining the vacuum state, and when the vacuum chamber 300 reaches a predetermined temperature, NH 3 is injected through the gas inlet 304. When the growth temperature of the gallium nitride thick film is reached, the gas inlet 304 is injected through HCl and passed through the upper portion of Ga deposited on the boat 305 to produce GaCl. At the top of 306, gallium nitride is mixed with NH 3, and the produced gallium nitride is attached to the top of the mother substrate 106 to grow a gallium nitride thick film having a predetermined thickness.

이러한 진공펌프를 동작시키지 않을 경우에 가스 공급실(301)의 높이보다 반응실(302)의 높이가 높으므로 가스 공급실(301)을 통과한 반응가스들은 급속하게 확산되면서 와류를 형성하게 되나, 유도부재(308)에 연결된 진공펌프를 동작시키면, 반응가스들이 도 4에 도시된 바와 같이 유도부재(308)를 통해 배기되고, 모기판(306)의 상부에는 반응가스들이 자연스럽게 래미너 플로우 상태로 유지된다.When the vacuum pump is not operated, the height of the reaction chamber 302 is higher than that of the gas supply chamber 301, so that the reaction gases passing through the gas supply chamber 301 rapidly form a vortex while inducing members. Operating the vacuum pump connected to 308, the reaction gases are exhausted through the induction member 308, as shown in Figure 4, the reaction gas is naturally maintained in the laminator flow state on the upper portion of the mother substrate 306 .

이 때, 질화갈륨 후막은 반응실(302)의 압력에 따라 성장상태가 크게 용량이 변화되므로 큰 진공펌프를 사용할 경우에 반응실(302)의 압력이 급속하게 저하되어 질화갈륨 후막의 성장조건이 변하게 된다.At this time, since the capacity of the gallium nitride thick film is greatly changed in accordance with the pressure of the reaction chamber 302, when the large vacuum pump is used, the pressure of the reaction chamber 302 rapidly decreases, so that the growth condition of the gallium nitride thick film is reduced. Will change.

그러므로 유도부재(308)와 진공펌프의 사이에 밸브(도면에 도시되지 않았음)를 설치하고, 그 밸브로 펌핑 용량을 조절하여 반응가스의 패턴이 래미너 플로우 상태를 유지하면서 반응실(302)의 압력이 변하지 않도록 해야 된다.Therefore, a valve (not shown) is provided between the induction member 308 and the vacuum pump, and the pumping capacity is adjusted with the valve so that the reaction gas pattern maintains the lamina flow state. The pressure must not change.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 반응실의 높이를 이송 암이 이동될 수 있는 충분한 높이로 형성하면서 반응가스를 래미너 플로우 상태로 유지하므로 양질의 질화갈륨 후막을 제조할 수 있음은 물론 인시투 레이저 리프트 오프방식의 시스템에 간단히 적용하여 사용할 수 있다.As described in detail above, the present invention maintains the reaction gas in the lamina flow state while forming the height of the reaction chamber to a sufficient height to move the transfer arm, thereby making it possible to manufacture a high quality gallium nitride thick film. It can be simply applied to the laser lift-off system.

Claims (3)

일측부터 중간부까지의 가스 공급실의 높이가 낮고 중간부부터 타측까지의 반응실의 높이가 이송 암을 이동시킬 수 있는 높이로 형성되는 진공조;A vacuum chamber in which the height of the gas supply chamber from one side to the middle portion is low and the height of the reaction chamber from the middle portion to the other side is formed to a height capable of moving the transfer arm; 상기 진공조의 일측에 형성되고 가스가 주입되는 가스 주입구;A gas injection hole formed at one side of the vacuum chamber and injected with gas; 상기 가스 공급실에 설치되고 Ga가 안착되는 보트;A boat installed in the gas supply chamber and seated with Ga; 상기 반응실에 설치되고 전방에는 질화갈륨 후막을 성장시킬 모기판이 안착되며 길이가 모기판보다 긴 지지대;A support installed in the reaction chamber and mounted in front of the mother substrate on which a gallium nitride thick film is to be grown, and having a length longer than that of the mother substrate; 상기 지지대의 후방 상부에 설치되고 진공펌프와 연결되어 상기 모기판의 상부를 통과한 반응가스들을 유도하기 위한 유도부재로 구성됨을 특징으로 하는 질화갈륨 후막의 제조장치.Apparatus for producing a gallium nitride thick film is installed on the rear upper portion of the support and connected to a vacuum pump configured to induce a reaction member to guide the reaction gases passed through the upper portion of the mother substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 유도부재는;The method of claim 1, wherein the induction member; 직사각형의 단면을 가지고, 전방 상면은 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 후막의 제조장치.Apparatus for producing a gallium nitride thick film having a rectangular cross section, the front upper surface is formed to be inclined upward. 제 1 항에 있어서, 상기 유도부재와 진공펌프의 사이에는;According to claim 1, Between the induction member and the vacuum pump; 상기 반응실의 압력을 조절하기 위한 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 후막의 제조장치.The gallium nitride thick film manufacturing apparatus, characterized in that further provided with a valve for adjusting the pressure of the reaction chamber.
KR10-2002-0047630A 2002-08-12 2002-08-12 Apparatus for manufacturing GaN thick layer KR100472626B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0047630A KR100472626B1 (en) 2002-08-12 2002-08-12 Apparatus for manufacturing GaN thick layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0047630A KR100472626B1 (en) 2002-08-12 2002-08-12 Apparatus for manufacturing GaN thick layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040014879A true KR20040014879A (en) 2004-02-18
KR100472626B1 KR100472626B1 (en) 2005-03-10

Family

ID=37321621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0047630A KR100472626B1 (en) 2002-08-12 2002-08-12 Apparatus for manufacturing GaN thick layer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100472626B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101245534B1 (en) 2011-11-04 2013-03-20 삼성코닝정밀소재 주식회사 Furnace for fabricating gallium nitride substrate

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3946805B2 (en) * 1997-01-30 2007-07-18 豊田合成株式会社 Crystal growth method of gallium nitride compound semiconductor
KR19980072406A (en) * 1997-03-05 1998-11-05 문동찬 Gallium nitride substrate for light emitting device and manufacturing method thereof
KR100266066B1 (en) * 1998-09-09 2000-11-01 조장연 Mocvd for the growth of gan-based semiconductor
KR20010029199A (en) * 1999-09-30 2001-04-06 홍세경 Device and method for forming nitride single crystalline substrate
KR100351830B1 (en) * 2000-09-27 2002-09-11 엘지전자 주식회사 method for fabricating GaN substrate and system for fabricating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100472626B1 (en) 2005-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107078030B (en) Method for manufacturing nitride semiconductor substrate
KR100682880B1 (en) Epitaxial growth method
JP2001064098A (en) Method and device for growing crystal, and group iii nitride crystal
US20070032046A1 (en) Method for simultaneously producing multiple wafers during a single epitaxial growth run and semiconductor structure grown thereby
US6750121B1 (en) Apparatus and method for forming single crystalline nitride substrate using hydride vapor phase epitaxy and laser beam
US20130052838A1 (en) Annealing method to reduce defects of epitaxial films and epitaxial films formed therewith
CN112382709B (en) Manufacturing method of anti-crack AlN epitaxial layer
TW426887B (en) Method for growing nitride compound semiconductor
US7670856B2 (en) Nitride semiconductor substrate and method of making same
JP3982788B2 (en) Method for forming semiconductor layer
CN112795983A (en) Multi-cavity semiconductor film epitaxial device
JP4665286B2 (en) Semiconductor substrate and manufacturing method thereof
JP2003332234A (en) Sapphire substrate having nitride layer and its manufacturing method
KR100472626B1 (en) Apparatus for manufacturing GaN thick layer
CN107039250B (en) A kind of method of the material of growing gallium nitride on a sapphire substrate, gallium nitride material and application thereof
JP2009249202A (en) Method for producing aluminum nitride single crystal
JP2009084136A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100809033B1 (en) Manufacturing Method of GaN Free-standing Substrate
KR100949213B1 (en) Method for manufacturing substrate composed of GaN
KR100949212B1 (en) Method for manufacturing substrate of Nitride chemical substrate
JP2007180153A (en) Method and apparatus for manufacturing compound semiconductor
JP5299367B2 (en) Method for manufacturing group III nitride substrate
KR20240106043A (en) Method for manufacturing GaN substrate
KR100949007B1 (en) Manufacturing Method of Selective Nano-Structures
KR100949008B1 (en) Manufacturing Method of Nano-Structures at Low Temperature by Controlling Flow of HCl Gas

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee