KR20060093175A - 유기금속 화학기상증착 장치 - Google Patents

유기금속 화학기상증착 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060093175A
KR20060093175A KR1020050013987A KR20050013987A KR20060093175A KR 20060093175 A KR20060093175 A KR 20060093175A KR 1020050013987 A KR1020050013987 A KR 1020050013987A KR 20050013987 A KR20050013987 A KR 20050013987A KR 20060093175 A KR20060093175 A KR 20060093175A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
process chamber
source gas
gas
chamber
vapor deposition
Prior art date
Application number
KR1020050013987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100665118B1 (ko
Inventor
신영철
조수행
Original Assignee
삼성전기주식회사
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 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020050013987A priority Critical patent/KR100665118B1/ko
Publication of KR20060093175A publication Critical patent/KR20060093175A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100665118B1 publication Critical patent/KR100665118B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/40—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor characterised by their structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G18/00—Cultivation of mushrooms
    • A01G18/20—Culture media, e.g. compost
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00—Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/033—Rearing or breeding invertebrates; New breeds of invertebrates
    • A01K67/0332—Earthworms

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

서로 다른 공정 온도와 공정 분위기를 정확하고 용이하게 구현할 수 있는 유기금속 화학기상증착 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 유기금속 화학기상 증착 장치는, 서로 다른 공정 조건을 구현할 수 있는 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버와; 상기 제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버 사이에 배치되어 상기 제1 공정 챔버와 제2 공정챔버 간에 기판이 이동할 수 있도록 통로를 제공하는 로드락 챔버를 포함한다. 상기 제1 및 제2 공정 챔버 각각에는 소스 가스를 공급하기 위한 하나 이상의 가스 도입 라인이 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2 공정 챔버 내에는, 기판이 안치되는 서셉터와, 기판을 가열하는 히터와, 상기 가스 도입 라인에 연결되어 기판 상에 소스 가스를 분사하는 가스 분사 부재가 설치되어 있다.
유기금속 화학기상증착, 챔버, 반응로

Description

유기금속 화학기상증착 장치{APPARATUS FOR METAL ORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION}
도 1은 종래 기술에 따른 유기금속 화학기상증착 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 종래의 유기금속 화학기상증착 장치를 이용하여 제조된 AlGaInP계 반도체 레이저 다이오드의 Mg 도핑 농도 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기금속 화학기상증착 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 유기금속 화학기상증착 장치를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
102: 기판 105: 제1 공정 챔버
106, 126: 가스 분사 부재 107, 127: 서셉터
108, 128: 히터 109, 129: 배기 라인
145: 로드락 챔버 185: 제2 공정 챔버
111, 112, 130, 131, 132: 가스 도입 라인
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다른 공정 조건으로 복수의 반도체 에피택셜층을 제조하기에 적합한 유기금속 화학기상증착 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 데에 사용되는 장비가 점차 세분화, 전문화되어 가고 있으며, 원하는 공정 조건을 충족시키기 위해 다양한 반도체 제조 장치가 사용되고 있다. 예를 들어, 화학기상증착 장치를 사용하여 웨이퍼 기판 상에 박막의 반도체 에피택셜층을 성장시킬 수 있다. 이러한 반도체 에피택셜 성장 공정에서는 서로 다른 공정 조건으로 여러 에피택셜층을 형성하게 된다. 예를 들어, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 레이저 소자 제조의 경우, 기판 상에 n형 클래드층, 활성층, 및 p형 클래드층등 서로 다른 에피택셜층을 형성한다. 이러한 이종의 에피택셜층을 적층할 경우에는, 각 층을 형성할 때마다 공정 온도 및 공정 분위기가 달라지게 된다.
최근에는 화합물 반도체 소자를 제조하기 위해, 유기금속 화학기상 증착법을 사용하여 반도체 에피택셜층을 성장시키고 있다. 유기금속 화학기상 증착법(MOCVD; Metal Organic Vapor Deposition)은 유기금속 전구체를 이용하여 화학기상증착에 의해 기판 상에 박막을 형성하는 방법이다. 예를 들어, AlGaInP계 또는 AlGaAs계 반도체 레이저 소자를 제조하기 위해 유기금속 화학기상 증착법을 사용하면, 좋은 품질의 화합물 반도체 에피택셜층을 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 MOCVD 장치(10)의 개략도로서, 특히 반응로(reactor) 부분을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 공정 챔버(5) 내에는 웨이퍼 등의 기판(2)이 탑재되는 서셉터(7)가 설치되어 있고, 서셉터(7) 아래에는 기판을 가열하기 위한 히터(8)가 배치되어 있다. 서셉터(7) 위에는 서셉터(7)로부터 일정 간격을 두고 이격되어 있는 가스 분사 부재(6)가 배치되어 있다. 가스 분사 부재(6)의 내부에는 홀(hloe)이 형성되어 있으며, 이 홀을 통해 공정 챔버(5) 안으로 소스 가스를 분사한다. 가스 분사 부재(6)에는 외부로부터 소스 가스를 공급하기 위한 가스 도입 라인들(11, 12, 13)이 연결되어 있고, 공정 챔버(5) 하단에는 챔버 내부의 가스 물질을 배출하기 위한 배기 라인(9)이 설치되어 있다.
이러한 MOCVD 장치(10)를 사용하여 성장 온도가 다른 여러 에피택셜층을 연속적으로 성장시킬 경우, 각각의 성장 온도에 도달하기 위해 일정 시간이 소요된다. 예를 들어, 서로 다른 성장 온도를 갖는 InGaN층과 AlGaN층을 연속적으로 성장시킬 경우, 다른 성장 온도에 도달할 때까지 성장이 멈추게 되는 시간이 길어지면서 에피택셜층의 표면이 열화될 수 있다. 따라서, 상기 장치(10)를 이용하여 서로 다른 성장 온도를 갖는 다른 에피택셜층들을 성장하는 데에는 많은 제약이 따른다.
또한, 성장 온도뿐만 아니라 공정 챔버(5) 내의 공정 분위기를 변경시켜주어야 하는 경우도 있다. 예를 들어, AlGaInP계 반도체 레이저 소자의 제조 공정에서, 언도프된 GaInP 또는 AlGaInP 물질로 된 활성층을 형성한 후에 마그네슘(Mg) 도핑된 AlGaInP 물질의 p형 클래드층을 성장시킬 수 있다. 이러한 Mg 도핑을 위해서 공정 챔버(5) 내의 분위기를 Mg 소스 가스의 분위기로 변경시켜주어야 한다. 이 경 우, 공정 챔버(5) 내에 Mg 소스 가스를 공급하더라도 즉시 Mg 도핑이 이루어지지 않고 시간적인 지연이 발생한다. Mg 도핑시 발생하는 시간적인 지연은, 공정 챔버(5) 내의 분위기 변경에 소요되는 시간이 길어질수록 커진다.
Mg 도핑시 발생하는 이러한 시간적인 지연 문제는 도 2의 그래프를 통해 확인할 수 있다. 도 2는 도1의 종래 MOCVD 장치(10)를 이용하여 제조된 AlGaInP계 반도체 레이저 다이오드의 Mg 도핑 농도 프로파일을 나타내는 그래프이다. 구체적으로 설명하면, 도 2의 상단의 그래프는 Mg 설계 농도를 나타내고, 하단의 그래프는 SIMS(이차이온 질량 분석법)에 의해 얻은 실제 Mg의 도핑 농도를 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장치(10)에서 활성층을 형성한 후, Mg 소스 가스를 공급하여 p형 클래드층을 성장시키더라도, Mg 도핑이 지연되어 활성층에 인접한 p형 클래드층 부분에서는 Mg가 도핑되지 않게 된다. 이러한 Mg 도핑의 지연은 레이저 소자의 전기적, 광학적 특성을 열화시키는 요인이 된다. 또한, Mg 도핑된 에피택셜층 형성 후에 다른 에피택셜층을 성장시키고자 할 경우, 공정 챔버(5) 내에 잔류하는 Mg 소스 가스에 의해 원하지 않는 Mg 도핑이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 서로 다른 공정 온도와 공정 분위기를 정확하고 용이하게 구현할 수 있고, 고품질의 반도체 에피택셜층들을 성장시킬 수 있는 유기금속 화학기상증착(MOCVD) 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 성장 온도 또는 공정 분위기의 변경에 소요되는 시 간적인 지연을 억제할 수 있고, 잔류 가스로 인한 원하지 않는 도핑을 방지할 수 있는 유기금속 화학기상증착 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기금속 화학기상증착 장치는, 서로 다른 공정 조건을 구현할 수 있는 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버와; 상기 제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버 사이에 배치되어, 상기 제1 공정 챔버와 제2 공정챔버 간에 기판이 이동할 수 있도록 통로를 제공하는 로드락 챔버를 포함한다. 상기 제1 및 제2 공정 챔버 각각에는 소스 가스를 공급하기 위한 하나 이상의 가스 도입 라인이 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2 공정 챔버 내에는, 기판이 안치되는 서셉터와, 기판을 가열하는 히터와, 상기 가스 도입 라인에 연결되어 기판 상에 소스 가스를 분사하는 가스 분사 부재가 설치되어 있다. 또한, 상기 로드락 챔버에도 가스 도입 라인이 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 공정 챔버 내에 설치되어 있는 상기 히터는 상기 서셉터 아래에 배치되어 있고, 상기 가스 분사 부재는 상기 서셉터 위에 상기 서셉터와 이격되어 배치되어 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 공정 챔버 중 적어도 하나에는 서로 다른 소스 가스를 동시에 공급할 수 있는 복수의 가스 도입 라인이 연결되어 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버에는 각 각, 3족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인과 5족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인이 연결되어 있다. 이 경우, 바람직하게는 상기 로드락 챔버에는 5족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인이 연결되어 있다. 상기 3족 원소 소스 가스는, 트리에틸갈륨(triethylgaium; TEG), 트리메틸갈륨(trimethylgalium; TMG), 트리메틸알루미늄(trimethylaluminium; TMA) 및 트리메틸인듐(trimethylindium; TMI) 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 상기 5족 원소 소스 가스는, 암모니아(NH3), 포스핀(phospine; PH3) 및 아신(arsine; AsH3) 중 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 유기금속 화학기상증착 공정시 상기 제1 공정 챔버와 상기 제2 공정 챔버는 서로 다른 공정 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 온도를 갖는 제1 공정 챔버에서 기판 상에 제1 에피택셜층을 성장시킨 후, 상기 기판을 로드락 챔버를 통해 제2 공정 온도를 갖는 상기 제2 공정 챔버로 이동시켜 상기 제2 공정 온도에서 상기 제1 에티택셜층 상에 제2 에피택셜층을 성장시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 유기금속 화학기상증착 공정시 상기 제1 공정 챔버와 상기 제2 공정 챔버 내의 공정 분위기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하지 않는 반면, 상기 제2 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 공정 챔버에만 p형 도펀트 소스 가스를 공급하는 별도의 소스 가스 도입 라인이 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 공정 챔버는 p형 도펀트가 도핑되지 않는 n형 클래드층 또는 활성층을 성장시키기 위한 공정 챔버로 사용되고, 상기 제2 공정 챔버는 p형 도펀트가 도핑되는 p형 클래드층을 성장시키기 위한 공정 챔버로 사용될 수 있다.
반대로, 상기 제1 공정 챔버 내에는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하는 반면에, 상기 제2 공정 챔버 내에는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 제1 공정 챔버에만 p형 도펀트 소스 가스를 공급하는 별도의 소스 가스 도입 라인이 연결될 수 있다. 상기 p형 도펀트 소스 가스는, 예를 들어 Mg 소스 가스 또는 Zn 소스 가스일 수 있다.
본 발명의 MOCVD 장치는 서로 다른 공정 조건(예컨대, 공정 온도 또는 공정 가스 분위기 등)에서 증착 공정을 수행할 수 있는 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버를 구비한다. 제1 공정 챔버에서 처리된 기판은 로드락 챔버를 통해 즉시 제2 공정 챔버로 이동할 수 있다. 제2 공정 챔버는 일정한 공정 조건을 갖도록 미리 설정되어 있기 때문에, 중단이나 시간적인 지연 없이 후속의 유기금속 화학기상증착 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 고품질의 에피택셜층들을 얻을 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 MOCVD 장치를 나타내는 개략도이다. 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 MOCVD 장치(100)는, 제1 공정 챔버(105)와 제2 공정 챔버(185)와, 로드락 챔버(145)를 포함한다. 로드락 챔버(145)는 제1 공정 챔버(105)와 제2 공정 챔버(185) 사이에 배치되며 각각의 공정 챔버(105, 185)에 연결되어 있다. 로드락 챔버(145)는 하나의 공정 챔버에서 처리되는 기판이 다른 공정 챔버로 이동할 수 있도록 통로를 제공해준다. 로드락 챔버(145)는 각 공정 챔버와 연결되는 부위에서 기판이 통과될 수 있는 도어부를 갖는다.
제1 공정 챔버(105)와 제2 공정 챔버(185) 내에는, 기판(102)이 안치되는 서셉터(107, 127)와, 서셉터(107, 127) 아래에서 기판(102)을 가열하기 위한 히터(128, 108)가 설치되어 있다. 서셉터(107, 127)의 위에는 기판(102) 상에 소스 가스를 공급하기 위한 가스 분사 부재(106, 126)가 설치되어 있다. 이 가스 분사 부재(106, 126)는 샤워헤드 형태의 분사 부재일 수 있으며, 각 분사 부재(106, 126) 내에는 가스 흐름의 통로를 제공하는 홀이 형성되어 있다. 제1 및 제2 공정 챔버(105, 185) 각각에는 서로 다른 소스 가스를 동시에 공급할 수 있는 복수의 가스 도입 라인들(111, 112, 131, 132)이 연결되어 있다. 그러나, 다른 실시형태로 각 공정 챔버(105, 185)에는 하나의 가스 도입 라인만이 연결될 수도 있으며, 이 경우, 하나의 가스 도입 라인을 통해 여러 성분의 가스 혼합물이 각 공정 챔버(105, 185)에 공급될 수 있다. 제1 공정 챔버에 연결된 가스 도입 라인(111, 112)과 제2 공정 챔버에 연결된 가스 도입 라인(131, 132)은 각각 해당 가스 분사 부재(106, 126)에 연결되어 있다. 각 분사 부재(106, 126)는 해당 가스 도입 라인을 통해 공급되는 소스 가스를 기판(102) 상으로 분사한다.
또한, 로드락 챔버(145)에도 가스 도입 라인(130)이 연결되어 있다. 실시형태에 따라서는, 로드락 챔버(145)에 연결된 별도의 가스 도입 라인(130)을 설치하지 않을 수도 있다. 그러나, 후술하는 바와 같이 로드락 챔버(145) 내의 가스 분위기를 특정 분위기로 설정하기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이 로드락 챔버(145)에 별도의 가스 도입 라인(130)을 연결시키는 것이 바람직하다. 각각의 공정 챔버(105, 185)의 하단에는 공정 수행 후 잔류하는 가스를 배기하거나 공정 챔버 내의 압력을 조절하기 위한 배기 라인(109, 129)이 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 유기금속 화학기상증착 장치(100)를 사용하면, 서로 다른 공정 온도 및/또는 공정 분위기에서 반도체 에피택셜층들을 고품질로 용이하게 성장시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 상기 장치(100)를 이용하여 기판(102) 상에 고품질의 InGaN층과 AlGaN층을 순차적으로 성장시킬 수 있다. 이 경우, InGaN층은 제1 온도를 갖는 제1 공정 챔버에서 성장되고 AlGaN층은 제2 온도를 갖는 제2 공정 챔버에서 성장될 수 있다.
이러한 3,5족 화합물 반도체층들을 형성하기 위해, 먼저 기판(102)을 제1 공정 챔버(105)의 서셉터에 탑재한다. 제1 공정 챔버(105)의 온도를 원하는 제1 온도로 조절한 후에, 3족 원소인 Ga의 소스 가스(예컨대, TEG 또는 TMG)와 In의 소스 가스(예컨대, TMI)의 혼합물을 가스 도입 라인(111)을 통해 제1 공정 챔버(105)로 공급한다. 또한, 5족 원소인 N의 소스 가스(예컨대, 암모니아(NH3))를 가스 도입 라인(112)를 통해 제1 공정 챔버(105)로 공급한다. 이에 따라, 제1 공정 챔버(105)에서는 가스 분사 부재(106)를 통해 분사되는 상기 Ga, In, 및 N 소스 가스들이 서로 반응하여 기판(102) 상에 InGaN층이 성장된다. 원하는 두께의 InGaN층이 성장되었으면, 적절한 기판 이송 수단(예컨대, 이송 로봇)에 의해 제1 공정 챔버(105)로부터 로드락 챔버(145)를 통해 제2 공정 챔버(185)로 기판(102)이 이송된다. 이 때, 이미 형성된 InGaN층이 손실되지 않도록, 가스 도입 라인(130)을 통해 로드락 챔버(145)로 5족 원소의 소스 가스인 암모니아 가스를 공급해준다.
제2 온도로 조절된 제2 공정 챔버(185)에서 상기 InGaN층 상에 AlGaN층을 성장시키기 위해, 3족 원소 Ga 소스 가스와 Al의 소스 가스(예컨대, TMA)의 혼합물을 가스 도입 라인(131)을 통해 제2 공정 챔버(185)로 공급한다. 또한, 5족 원소인 N의 소스 가스를 가스 도입 라인(132)을 통해 제2 공정 챔버(185)로 공급한다. 이에 따라, 제2 공정 챔버(185)에서는 상기 InGaN층 상에 AlGaN층이 성장한다. 이 경우, 제1 온도의 제1 공정 챔버(105)로부터 제2 온도의 제2 공정 챔버(185)로 이송됨으 로써 즉시 이종의 반도체층을 성장시킬 수 있기 때문에, 온도 조절로 인한 별도의 성장 중단 기간이 발생되지 않는다. 이에 따라, 서로 다른 성장 온도의 반도체층들을 고품질로 용이하게 형성할 수 있게 된다. 상기 유기금속 화학기상증착 장치(100)는 전술한 InGaN층 및 AlGaN층의 성장뿐만 아니라, 다른 3, 5족 화합물 반도체층들의 성장시에도 사용될 수 있다. 예컨대, AlGaAs 또는 AlGaInP계 에피택셜층들을 형성하고자 할 경우에도 상기 장치(100)가 이용될 수 있다. AlGaAs계 에피택셜층 형성을 위해 5족 소스 가스로 아신(AsH3)을 사용할 수 있고, AlGaInP계 에피택셜층 형성을 위해 5족 소스 가스로 포스핀(PH3)를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 유기금속 화학기상 증착 장치는, 서로 다른 공정 분위기에서 반도체 에피택셜층들을 형성하고자 할 경우에도 용이하게 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 공정 챔버에서는 언도프된 반도체 에피택셜층을 형성하기 위해 도펀트 소스 가스가 공급되지 않는 반면에, 제2 공정 챔버에서는 p형 반도체 에피택셜층을 형성하기 위해 p형 도펀트 소스 가스가 공급될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 유기금속 화학기상증착 장치를 나타내는 개략도이다. 도 4의 장치(200)는 제2 공정 챔버(185)에 도펀트 소스 가스를 공급하기 위한 가스 도입 라인(133)을 더 포함하고 있다는 점을 제외하고는 도 3의 장치(100)와 마찬가지이다. 이러한 구성을 갖는 장치(200)를 사용하여, 기판(102) 상에 예를 들어 언도프된 활성층과 Mg 도핑된 AlGaInP층을 순차적으로 형성할 수 있다.
즉, 먼저 제1 공정 챔버(105)에서 기판(102) 상에 AlGaInP/GaInP의 활성층을 성장시킨다. 이 때, 3족 원소인 In의 소스 가스로는 TMI 가스를 사용할 수 있다. 그 후, 제1 공정 챔버(105)로부터 로드락 챔버(145)를 통해 제2 공정 챔버(185)로 기판(102)을 이송한다. 가스 도입 라인(130)은 로드락 챔버(145)에 5족 원소의 소스 가스인 PH3 가스를 공급함으로써, 이미 성장된 활성층이 손실되지 않도록 한다. 또한, 제2 공정 챔버(185)의 공정 분위기는, 기판(102) 이송 전에 미리 Mg 도펀트 소스 가스(예컨대, (C5H5)2Mg 가스)를 함유하는 분위기로 설정되어 있다. 이 Mg 도펀트 소스 가스는 제2 공정 챔버(185)의 가스 도입 라인(133)을 통해 공급될 수 있다. 따라서, 기판(102)이 제2 공정 챔버(185)로 이송되면, 즉시 p형 AlGaInP 클래드층이 형성될 수 있다. 특히, 종래 기술에서 나타나는 Mg 도핑의 시간 지연 문제가 많이 개선된다. 이는, 기판(102)이 제2 공정 챔버(185)로 이송되기 전에, 제2 공정 챔버(185)의 공정 분위기는 Mg 도펀트 소스 가스를 포함하도록 설정되어 있기 때문이다.
상기 장치(200)에서는, 가스 도입 라인(133)을 통해 제2 공정 챔버(185)에만 도펀트 소스 가스를 공급하지만, 다른 실시형태로서 가스 도입 라인을 통해 제1 공정 챔버(105)에만 도펀트 소스 가스를 공급할 수도 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(105)에서 Mg 도핑된 p형 반도체층을 형성한 후, 제2 공정 챔버(185)에서 언도프 된 반도체층을 형성할 수 있다. 이렇게 함으로써, 제1 공정 챔버에 잔류하는 Mg 도펀트 소스 가스로 인한 원하지 않는 도핑 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 장치(200)를 사용하여 p형 클래드층을 형성할 경우, p형 도펀트로 Mg 대신에 Zn을 사용할 수 있으며, Zn의 소스 가스로는 예를 들어, 디에틸아연(diethylzinc; DEZn)을 사용할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 유기금속 화학기상증착 장치에 따르면, 로드락 챔버에 의해 서로 연결된 제1 및 제2 공정 챔버를 구비함으로써, 서로 다른 공정 온도와 공정 분위기를 정확하고 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 성장 온도 또는 공정 분위기의 변경에 소요되는 시간적인 지연을 억제할 수 있고, 잔류 가스로 인한 원하지 않는 도핑을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라, 고품질의 반도체 에피택셜층들을 형성할 수 있게 된다.

Claims (14)

  1. 서로 다른 공정 조건을 구현할 수 있는 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버;
    상기 제1 공정 챔버와 제2 공정 챔버 사이에 배치되어, 상기 제1 공정 챔버와 제2 공정챔버 간에 기판이 이동할 수 있도록 통로를 제공하는 로드락 챔버;
    상기 제1 및 제2 공정 챔버 각각에 연결되어, 소스 가스를 공급하는 하나 이상의 가스 도입 라인을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 공정 챔버 내에는, 기판이 안치되는 서셉터와, 기판을 가열하는 히터와, 상기 가스 도입 라인에 연결되어 기판 상에 소스 가스를 분사하는 가스 분사 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드락 챔버에 연결된 가스 도입 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 상기 서셉터 아래에 배치되어 있고, 상기 가스 분사 부재는 상기 서셉터 위에 상기 서셉터와 이격되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공정 챔버 중 적어도 하나에는 서로 다른 소스 가스를 동시에 공급할 수 있는 복수의 가스 도입 라인이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버 및 제2 공정 챔버에는 각각, 3족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인과 5족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로드락 챔버에는 5족 원소 소스 가스를 공급하는 가스 도입 라인이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 3족 원소 소스 가스는, 트리에틸갈륨, 트리메틸갈륨, 트리메틸알루미늄 및 트리메틸인듐 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 5족 원소 소스 가스는, 암모니아, 포스핀 및 아신 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버와 상기 제2 공정 챔버는 서로 다른 공정 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버 내의 공정 분위기와 상기 제2 공정 챔버 내의 공정 분위기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하지 않는 반면, 상기 제2 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버는 n형 클래드층 또는 활성층의 성장에 이용되고, 상기 제2 공정 챔버는 p형 클래드층의 성장에 이용되는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하는 반면, 상기 제2 공정 챔버 내의 공정 분위기는 p형 도펀트 소스 가스를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 p형 도펀트는 Mg 또는 Zn인 것을 특징으로 하는 유기금속 화학기상증착 장치.
KR1020050013987A 2005-02-21 2005-02-21 유기금속 화학기상증착 장치 KR100665118B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050013987A KR100665118B1 (ko) 2005-02-21 2005-02-21 유기금속 화학기상증착 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050013987A KR100665118B1 (ko) 2005-02-21 2005-02-21 유기금속 화학기상증착 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060093175A true KR20060093175A (ko) 2006-08-24
KR100665118B1 KR100665118B1 (ko) 2007-01-09

Family

ID=37601380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050013987A KR100665118B1 (ko) 2005-02-21 2005-02-21 유기금속 화학기상증착 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100665118B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140130961A (ko) * 2013-05-02 2014-11-12 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치
CN117604494A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 楚赟精工科技(上海)有限公司 一种化学气相沉积设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1180965A (ja) * 1997-09-01 1999-03-26 Anelva Corp 薄膜作成方法及び薄膜作成装置並びにプラズマ処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140130961A (ko) * 2013-05-02 2014-11-12 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치
CN117604494A (zh) * 2024-01-23 2024-02-27 楚赟精工科技(上海)有限公司 一种化学气相沉积设备
CN117604494B (zh) * 2024-01-23 2024-05-17 楚赟精工科技(上海)有限公司 一种化学气相沉积设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR100665118B1 (ko) 2007-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5780876A (en) Compound semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
US7364991B2 (en) Buffer-layer treatment of MOCVD-grown nitride structures
KR101099371B1 (ko) 버퍼 챔버를 구비하는 금속 유기물 화학기상증착장치
US20110244617A1 (en) Forming a compound-nitride structure that includes a nucleation layer
US20110081771A1 (en) Multichamber split processes for led manufacturing
US20100273291A1 (en) Decontamination of mocvd chamber using nh3 purge after in-situ cleaning
US8138069B2 (en) Substrate pretreatment for subsequent high temperature group III depositions
US5940684A (en) Method and equipment for manufacturing semiconductor device
JP4840832B2 (ja) 気相成長装置、気相成長方法、および半導体素子の製造方法
KR100785374B1 (ko) 발광 다이오드 및 이의 제조 방법
US10439098B2 (en) Method for producing group III nitride semiconductor light-emitting device
JPH08115880A (ja) ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法
US20140235007A1 (en) Method of manufacturing semiconductor light emitting device and chemical vapor deposition apparatus
KR20120042919A (ko) 레이어 형성장치
KR100665118B1 (ko) 유기금속 화학기상증착 장치
KR101092586B1 (ko) ｎ형 및 ｐ형 도핑을 위한 위성 성장챔버들을 구비한 ＭＯＣＶＤ 장치
JP2012204540A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3915750B2 (ja) 化合物半導体の気相成長方法
KR101133282B1 (ko) 금속유기물 화학기상증착장치
JP2007157842A (ja) Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体を成長する方法
KR101162059B1 (ko) 금속 유기물 화학기상증착방법
TW202301439A (zh) 用於製造功率半導體元件的方法
JP2005229055A (ja) 化合物半導体の結晶成長方法および化合物半導体装置の製造方法
JP2010165736A (ja) Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体を成長する方法
JP2007250881A (ja) Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体を成長する方法

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121130

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee