KR20090027891A - Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same - Google Patents

Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20090027891A
KR20090027891A KR1020070093069A KR20070093069A KR20090027891A KR 20090027891 A KR20090027891 A KR 20090027891A KR 1020070093069 A KR1020070093069 A KR 1020070093069A KR 20070093069 A KR20070093069 A KR 20070093069A KR 20090027891 A KR20090027891 A KR 20090027891A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gallium
hcl gas
source
gas
gacl
Prior art date
Application number
KR1020070093069A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이호준
김두수
이동건
Original Assignee
주식회사 실트론
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 주식회사 실트론 filed Critical 주식회사 실트론
Priority to KR1020070093069A priority Critical patent/KR20090027891A/en
Publication of KR20090027891A publication Critical patent/KR20090027891A/en

Links

Images

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
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying 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

Abstract

An apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing GaN substrate using the same are provided to grow the GaN of good quality by reducing HCI gas flowed in the growth of GaN through the reaction of the HCI gas and gallium. The gallium receiving space is prepared inside the container(400) of cylindrical. The HCl gas inlet(420) and GaCl gas outlet(430) are formed on the top of container. The HCI gas is injected within the container. The HCI gas produces the GaCl gas by reacting with the gallium within the container. The generated GaCl gas is ejected through the GaCl gas outlet from the container. The container is tightly shut except for the HCl gas inlet and GaCl gas outlet.

Description

갈륨 소스 공급장치 및 방법, 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조장치 및 방법{Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing GaN substrate using the same}Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing GaN substrate using the same}

본 발명은 질화갈륨 기판의 제조에 관한 것으로, 특히 갈륨 소스 공급장치 및 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the manufacture of gallium nitride substrates, and more particularly to gallium source supplies and methods.

최근, 고 효율의 단파장 광소자에 대한 수요가 늘어남에 따라, 이러한 용도에 적합한 것으로 알려져 있는 화합물 반도체에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.Recently, as the demand for high-efficiency short-wavelength optical devices increases, many researches have been conducted on compound semiconductors known to be suitable for such applications.

특히, 질화갈륨(GaN)은 우르자이트(Wurzite) 구조를 가지는 질화물 반도체로서 상온에서 가시광선의 청색 파장대에 해당하는 3.4 eV의 직접천이형 밴드갭을 가질 뿐만 아니라 InN 및 AlN와 전율고용체를 이루어 금지대폭의 조정이 가능하며 전율고용체의 전 조성 범위 내에서 직접천이형 반도체의 특성을 나타내기 때문에 청색 표시 및 발광소자 재료로서 가장 각광 받고 있다.Particularly, gallium nitride (GaN) is a nitride semiconductor having a urzite structure, which has a direct transition band gap of 3.4 eV corresponding to the blue wavelength band of visible light at room temperature, and forms an electroluminescent solid with InN and AlN. It is possible to make a large adjustment and to show the characteristics of the direct transition semiconductor within the entire composition range of the electroluminescent solid, it is the most popular blue light and light emitting device material.

질화갈륨막은 통상 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 또는 실리콘(Si)으로 이루어지는 기재 기판 위에 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)나 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법 등으로 형성한다. 이러한 방법들 중에 HVPE 방법은 수소와 결합된 비금속 물질을 원료로 사용하여 성장속도가 빠르다는 장점이 있어 질화갈륨 성장에 많이 사용된다.A gallium nitride film is usually formed on a substrate substrate made of sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), or silicon (Si) by HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) or MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. Among these methods, the HVPE method has a merit of using a non-metallic material combined with hydrogen as a raw material, so that the growth rate is fast.

도 1은 등록특허 제467267호에 개시된 질화갈륨 기판을 제조하기 위한 장치의 단면도로서, 종래기술에 따른 질화갈륨 기판 제조장치는 외주면에 형성된 저항 가열기와 같은 가열수단(110)에 의해 가열되어 고온을 유지하고, 내부에 기재 기판인 사파이어 기판(132)을 안치시킬 수 있는 서셉터(130)가 구비되는 반응 챔버(100)와, 보트(122)에 담긴 갈륨과 HCl 가스를 반응시켜 생성된 갈륨 소스인 GaCl 가스를 공급하는 소스 반응기(120)로 구성된다.1 is a cross-sectional view of a device for manufacturing a gallium nitride substrate disclosed in Patent No. 467267, the gallium nitride substrate manufacturing apparatus according to the prior art is heated by a heating means 110, such as a resistance heater formed on the outer peripheral surface to the high temperature A gallium source generated by reacting gallium and HCl gas contained in the boat 122 with a reaction chamber 100 including a susceptor 130 for holding and sapphire substrate 132 that is a substrate substrate therein. It consists of a source reactor 120 for supplying phosphorus GaCl gas.

이러한 질화갈륨 기판 제조장치를 이용한 질화갈륨 기판의 제조방법은 먼저, 외주면에 형성된 가열수단(110)에 의해 반응 챔버(100)가 고온으로 가열되고, 이로 인해 소스 반응기(120) 내부 보트(122)에 담겨져 있는 갈륨은 용융된다. 다음으로, 소스 반응기(120)에 HCl 가스를 공급하면 HCl 가스는 용융된 갈륨 표면으로 흘러 갈륨과 반응하게 되고, 이러한 반응으로 GaCl 가스가 생성되어 반응 챔버(100) 내부로 공급된다. 그리고 나서, 반응 챔버(100) 내부로 공급되는 NH3 가스와 반응하여 질화갈륨 결정이 사파이어 기판(132)의 상부에 성장하게 된다.In the method of manufacturing a gallium nitride substrate using the gallium nitride substrate manufacturing apparatus, first, the reaction chamber 100 is heated to a high temperature by the heating means 110 formed on the outer circumferential surface thereof, so that the boat 122 inside the source reactor 120 is heated. The gallium contained in it melts. Next, when HCl gas is supplied to the source reactor 120, the HCl gas flows to the molten gallium surface to react with gallium, and GaCl gas is generated and supplied into the reaction chamber 100 through the reaction. Then, gallium nitride crystals grow on the sapphire substrate 132 by reacting with the NH 3 gas supplied into the reaction chamber 100.

그런데, 종래의 소스 반응기(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, HCl 가스가 용융된 갈륨의 표면에서 반응하기 때문에 접촉 면적이 적어 반응되지 않은 HCl 가스가 성장영역으로 주입되게 된다.However, in the conventional source reactor 120, as shown in FIG. 2, since HCl gas reacts on the surface of molten gallium, the contact area is small, and thus the unreacted HCl gas is injected into the growth region.

이렇게 HCl 가스가 반응 챔버(100) 즉, 성장영역으로 주입되면, 질화갈륨의 표면을 에칭 시키거나 NH3 가스와 반응하는 부반응(side reaction)으로 NH4Cl 분말을 생성하게 된다. 이러한 NH4Cl 분말은 질화갈륨 기판이 성장되는 반응 챔버(100)를 오염시켜, 질화갈륨이 성장되는 것을 방해할 뿐만 아니라, 성장되는 질화갈륨의 질이 나빠져 양질의 질화갈륨 기판 제조를 어렵게 만드는 문제점이 발생한다.When HCl gas is injected into the reaction chamber 100, that is, the growth region, the surface of gallium nitride is etched or NH 3 is etched. Side reaction with the gas produces NH 4 Cl powder. The NH 4 Cl powder contaminates the reaction chamber 100 in which the gallium nitride substrate is grown, and not only prevents the growth of gallium nitride, but also degrades the quality of the grown gallium nitride, making it difficult to manufacture a high quality gallium nitride substrate. This happens.

또한, 질화갈륨의 경우 성장 시간이 길어 갈륨 소모량이 많고, 850℃의 온도에서 갈륨과 HCl 가스가 과포화 상태로 반응하므로 제한된 영역에서 기체와 반응시키는 것이 중요하다.In addition, in the case of gallium nitride, the growth time is long, gallium consumption is high, and gallium and HCl gas react at a temperature of 850 ° C. in a supersaturated state, so it is important to react with gas in a limited region.

하지만, 종래의 기술은 수평형 막대 모양의 보트(122)가 갈륨을 보관하고 있어, 많은 양의 갈륨을 보관하기 위해서는 보트(122)를 길게 제작하여야 하며, 이 경우 온도가 다른 부분이 발생하여 갈륨과 반응하지 않는 HCl 가스가 발생하게 된다.However, according to the related art, since the horizontal rod-shaped boat 122 stores gallium, in order to store a large amount of gallium, the boat 122 needs to be made long, and in this case, a portion having a different temperature may cause gallium. HCl gas is generated which does not react with.

이러한 문제를 해결하기 위해, 등록특허 제467267호는, 도 3에 도시된 바와 같이, HCl 가스가 흐르는 소스 반응기(120) 내부에는 상·하로 돌출된 기둥형태의 이탈 방지부(310)와 차단부(320)를 형성하고, 그 사이에 형성된 수납공간(300)에 갈륨을 수납한다. 그리고 나서, 수납공간(300)에 수납된 갈륨에 HCl 가스를 통과시켜 최종적으로 성장 영역으로 GaCl 가스만 나오게 함으로써, 특성이 우수한 질화갈륨 기판을 제조할 수 있는 기술을 제안하고 있다.In order to solve this problem, Patent No. 467267, as shown in Figure 3, inside the source reactor 120 through which HCl gas flows in the column-shaped escape prevention portion 310 and the block protruding up and down inside and 320 is formed, and gallium is stored in the storage space 300 formed therebetween. Then, a technique for producing a gallium nitride substrate having excellent characteristics is proposed by passing HCl gas through the gallium stored in the storage space 300 and finally allowing only GaCl gas to exit the growth region.

그러나, 이 특허는 도 1에 도시된 보트(122)와 마찬가지로 수평형으로 이루 어져 있어, 많은 양의 갈륨을 보관하기 위해서는 보트(120)를 길게 제작해야 하는 문제점이 있다.However, this patent is made horizontally like the boat 122 shown in Figure 1, there is a problem that the boat 120 must be made long in order to store a large amount of gallium.

또한, 상·하로 돌출된 기둥형태로 인해, 복수의 차단부(320)에 의해 구획되는 복수의 수납공간(300) 전체에 갈륨을 고르게 수납하는 것이 실질적으로 불가능하여 실제 사용할 수 없다는 결정적인 문제점이 있다.In addition, due to the pillar shape protruding up and down, there is a critical problem that it is practically impossible to store gallium evenly in the entire plurality of storage spaces 300 partitioned by the plurality of blocking portions 320 and cannot be actually used. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 갈륨과 HCl 가스의 효과적인 반응을 유도함으로써 성장영역으로 유입되는 갈륨과 반응하지 않은 HCl 가스를 줄여 벌크 질화갈륨 기판의 품질을 높일 수 있고, 사용이 편리한 갈륨 소스 공급장치 및 방법과 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and by inducing an effective reaction of gallium and HCl gas, it is possible to reduce the HCl gas not reacted with gallium flowing into the growth region, thereby improving the quality of the bulk gallium nitride substrate, It is an object of the present invention to provide a gallium source supplying apparatus and method and a gallium nitride substrate manufacturing apparatus and method using the same.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 갈륨 소스 공급장치는 밀폐된 원통형 용기안에 갈륨을 수납하여 HCl 가스를 주입하는 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, a gallium source supply apparatus according to the present invention provides a structure for injecting HCl gas by storing gallium in a sealed cylindrical container.

즉, 본 발명의 일측면에 따른 갈륨 소스 공급장치는 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨(GaN) 기판을 제조하는 장치에 사용되는 갈륨 소스인 GaCl 가스를 공급하는 장치로서, 내부에 갈륨을 수납할 수 있는 공간이 마련된 원통형의 용기로 이루어지고, 이 용기의 상부에는, 상기 갈륨과 반응하여 GaCl 가스를 생성하는 HCl 가스가 공급되는 HCl 가스 주입구, 및 상기 갈륨과 HCl 가스가 반응하여 생성된 GaCl 가스가 배출되는 GaCl 가스 배출구가 형성되어 있고, 상기 용기는 상 기 HCl 가스 주입구 및 GaCl 가스 배출구를 제외하고 밀폐되어 있는 것을 특징으로 한다.That is, the gallium source supply apparatus according to an aspect of the present invention is a device for supplying a gallium source GaCl gas used in the apparatus for producing a gallium nitride (GaN) substrate by supplying a gallium source and a nitrogen source, the gallium inside It is made of a cylindrical container provided with a space for accommodating, the upper portion of the container, the HCl gas injection port is supplied to the HCl gas that reacts with the gallium to produce GaCl gas, and the gallium and HCl gas is generated A GaCl gas outlet through which GaCl gas is discharged is formed, and the container is sealed except for the HCl gas inlet and the GaCl gas outlet.

또한, 상기 용기의 상단부는 나머지 부분과 분리되어 이 나머지 부분을 덮는 뚜껑을 이루는 것이 바람직하다.In addition, the upper end of the container is preferably separated from the remaining part to form a lid covering the remaining part.

아울러, 상기 HCl 가스 주입구, 또는 상기 HCl 가스 주입구와 GaCl 가스 배출구는 상기 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 하방으로 연장된 관 형태로 되어 있는 것이 바람직하며, 상기 HCl 가스 주입구와 GaCl 가스 배출구가 모두 상기 관 형태로 되어 있는 경우, 상기 HCl 가스 주입구를 이루는 관이 상기 GaCl 가스 배출구를 이루는 관보다 더 긴 것이 바람직하다.In addition, the HCl gas inlet, or the HCl gas inlet and GaCl gas outlet is preferably in the form of a tube extending downward toward the space containing the gallium, the HCl gas inlet and GaCl gas outlet is both the tube When in the form, it is preferable that the tube forming the HCl gas inlet is longer than the tube forming the GaCl gas outlet.

한편, 상기 HCl 가스 주입구의 상기 갈륨 수납 공간 쪽 단부는 수평방향으로 절곡되어 있는 것이 바람직하며, 절곡된 단부에는 HCl 가스가 배출되는 다수의 홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.On the other hand, the gallium receiving space side end of the HCl gas injection port is preferably bent in the horizontal direction, the bent end is preferably formed a plurality of holes through which the HCl gas is discharged.

여기서, 상기 HCl 가스 주입구 및 GaCl 가스 배출구에는 각각 HCl 가스 공급관 및 GaCl 가스 배출관이 끼워질 수 있으며, 상기 HCl 가스 공급관, 또는 상기 HCl 가스 공급관과 GaCl 가스 배출관은 상기 용기 내부로 끼워져 상기 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 하방으로 연장되는 것이 바람직하다.Here, the HCl gas inlet and GaCl gas outlet may be fitted with the HCl gas supply pipe and GaCl gas discharge pipe, respectively, the HCl gas supply pipe, or the HCl gas supply pipe and GaCl gas discharge pipe is inserted into the container to accommodate the gallium It is preferred to extend downwards towards the space.

또한, 상기 HCl 가스 공급관과 GaCl 가스 배출관이 모두 상기 용기 내부로 끼워져 있는 경우, 상기 HCl 가스 공급관이 상기 GaCl 가스 배출관보다 더 길게 끼워지는 것이 바람직하다.In addition, when both the HCl gas supply pipe and the GaCl gas discharge pipe are inserted into the container, it is preferable that the HCl gas supply pipe is longer than the GaCl gas discharge pipe.

아울러, 상기 HCl 가스 공급관의 상기 갈륨 수납 공간 쪽 단부는 수평방향으 로 절곡되어 있는 것이 바람직하며, 절곡된 단부에는 HCl 가스가 배출되는 다수의 홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the end portion of the gallium receiving space side of the HCl gas supply pipe is preferably bent in the horizontal direction, the bent end is preferably formed with a plurality of holes through which the HCl gas is discharged.

한편, 상기 용기는 석영으로 이루어진 것이 바람직하다.On the other hand, the container is preferably made of quartz.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 질화갈륨 기판 제조 장치는, 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨 기판을 제조하는 장치로서, 상술한 갈륨 소스 공급장치; 질소 소스인 암모니아(NH3) 가스를 공급하는 질소 소스 공급장치; 및 상기 갈륨 소스 공급장치로부터 공급된 갈륨 소스와 상기 질소 소스 공급장치로부터 공급된 질소 소스를 반응시켜 기재 기판 상에 질화갈륨을 성장시키는 반응 챔버;를 포함한다.In addition, according to another aspect of the present invention, a gallium nitride substrate manufacturing apparatus, a gallium nitride substrate and supplying a gallium nitride substrate by supplying a gallium source substrate, the gallium source supply apparatus described above; A nitrogen source supply device for supplying ammonia (NH 3 ) gas that is a nitrogen source; And a reaction chamber for growing gallium nitride on the substrate by reacting the gallium source supplied from the gallium source supply device with the nitrogen source supplied from the nitrogen source supply device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 갈륨 소스 공급 방법은 갈륨 소스와 질소 소스를 반응시켜 질화갈륨 기판을 제조할 때 상기 갈륨 소스를 공급하는 방법으로서, 갈륨을 용기에 수납하고 밀폐하는 단계; 상기 수납된 갈륨을 가열하여 용융하는 단계; 및 상기 용융된 갈륨에 HCl 가스를 주입하여 상기 갈륨과 HCl 가스가 반응하여 생성된 GaCl 가스를 공급하는 단계;를 포함하고, 상기 HCl 가스를 주입하는 가스 주입구의 수납 공간 쪽 단부가 용융된 갈륨에 침잠된 상태로 HCl 가스를 주입하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method of supplying a gallium source includes a method of supplying a gallium source when a gallium nitride substrate is reacted with a gallium source, the method comprising: storing and sealing gallium in a container; Heating and melting the stored gallium; And injecting HCl gas into the molten gallium to supply GaCl gas generated by the reaction between the gallium and the HCl gas, and an end portion of the receiving space of the gas inlet for injecting the HCl gas into the molten gallium. Injecting HCl gas in a submerged state.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 질화갈륨 기판 제조 방법은, 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨 기판을 제조하는 방법으로서, 상기한 갈륨 소스 공급 방법으로 GaCl 가스를 공급하는 갈륨 소스 공급 단계; 질소 소스인 암모니 아(NH3) 가스를 공급하는 질소 소스 공급 단계; 및 상기 갈륨 소스 공급 단계로부터 공급된 갈륨 소스와 상기 질소 소스 공급 단계로부터 공급된 질소 소스를 반응시켜 기재 기판 상에 질화갈륨을 성장시키는 단계;를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a gallium nitride substrate according to another aspect of the present invention is a method of manufacturing a gallium nitride substrate by supplying a gallium source and a nitrogen source, the gallium source supply step of supplying GaCl gas by the gallium source supply method ; A nitrogen source supplying step of supplying an ammonia (NH 3 ) gas that is a nitrogen source; And growing gallium nitride on the substrate by reacting the gallium source supplied from the gallium source supplying step with the nitrogen source supplied from the nitrogen source supplying step.

본 발명에 의한 질화갈륨 기판 제조 장치 및 방법에 의하면, 용융된 갈륨 내부로 HCl 가스를 주입하여 갈륨과 HCl 가스의 효과적인 반응을 유도함으로써, 질화갈륨 성장 시 유입되는 HCl 가스를 줄여 양질의 질화갈륨 성장이 가능하다.According to the apparatus and method for manufacturing a gallium nitride substrate according to the present invention, by injecting HCl gas into the molten gallium to induce an effective reaction of gallium and HCl gas, by reducing the HCl gas flowing during gallium nitride growth of high quality gallium nitride This is possible.

또한, 본 발명에 의하면 원통형의 용기안에 갈륨을 수납함으로써, 제한된 온도 영역 내에서 장시간 소모되는 많은 양의 갈륨을 수납하면서도 장치의 길이를 짧게하여 갈륨 소스 공급장치 전체의 온도를 균일하게 할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, by storing gallium in a cylindrical container, while storing a large amount of gallium consumed for a long time in a limited temperature range, the length of the device can be shortened to uniform the temperature of the entire gallium source supply device There is this.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 갈륨 소스 공급장치의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 단면도이다.4 is a schematic perspective view of a gallium source supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 갈륨 소스 공급장치는 상부에 HCl 가스 주입구(420) 및 GaCl 가스 배출구(430)가 형성되고, 상기 주입구(420) 및 배출구(430)를 제외하고 밀폐되는 원통형의 용기(400)로 이루어진다.4 and 5, in the gallium source supply apparatus according to an embodiment of the present invention, an HCl gas inlet 420 and a GaCl gas outlet 430 are formed thereon, and the inlet 420 and the outlet 430. It is made of a cylindrical container 400 is sealed except for.

여기서, 용기(400)의 상단부는 나머지 부분과 분리되어 이 나머지 부분을 덮는 뚜껑(410)을 이루며, 이러한 상단부와 나머지 부분이 분리되는 구조를 통해 용이한 갈륨 수납이 가능하다. 아울러, 이와 같은 용기(400)는 내부의 갈륨이나 HCl 가스와 반응하지 않고, 고온에도 잘 견딜 수 있는 투명한 소재인 석영으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the upper end of the container 400 is separated from the remaining part to form a lid 410 covering the remaining part, and the gallium can be easily received through the structure in which the upper part and the remaining part are separated. In addition, it is preferable that such a container 400 is made of quartz, which is a transparent material that does not react with gallium or HCl gas therein and can withstand high temperatures well.

또한, HCl 가스 주입구(420)와 GaCl 가스 배출구(430)는 각각 단순한 홀 형태로 형성되고, 이 홀 형태의 HCl 가스 주입구(420)와 GaCl 가스 배출구(430)에는 각각 HCl 가스 공급관(440) 및 GaCl 가스 배출관(450)이 용기(400) 내부로 끼워져 상기 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 하방으로 연장되어 설치된다. 여기서, 상기 홀과 관의 형태는 목적이나 사용환경에 따라 여러 변형예들이 있을 수 있음은 물론이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the HCl gas inlet 420 and the GaCl gas outlet 430 are each formed in a simple hole shape, and the HCl gas inlet 420 and the GaCl gas outlet 430 of the hole shape are respectively HCl gas supply pipe 440 and GaCl gas discharge pipe 450 is inserted into the container 400 is installed to extend downward toward the space in which the gallium is accommodated. Here, the shape of the hole and tube may be various modifications depending on the purpose or use environment, of course, the present invention is not limited thereto.

이때, HCl 가스는 공급관(440)의 단부를 통해 공급되며, 단부는 갈륨과 HCl 가스의 효율적인 반응을 위하여 용기(400)의 바닥면에 닿을 정도로 길게 하여 용융 된 갈륨에 충분히 침잠되도록 설치하는 것이 바람직하다. 즉, HCl 가스가 용융된 갈륨 내부를 통과함으로써, 갈륨의 표면뿐만 아니라 내부에서도 직접 접촉하여 효율적인 반응을 유도할 수 있다.At this time, the HCl gas is supplied through the end of the supply pipe 440, the end is preferably long enough to contact the bottom surface of the container 400 for efficient reaction of gallium and HCl gas is installed so as to be sufficiently submerged in the molten gallium. Do. That is, since HCl gas passes through the molten gallium, efficient reaction can be induced by directly contacting not only on the surface of the gallium but also inside.

아울러, HCl 가스와 갈륨이 반응하여 생성되는 GaCl 가스는 상승하므로 GaCl 가스를 배출하는 배출관(450)은 짧게 설치하는 것이 바람직하다.In addition, since the GaCl gas generated by the reaction between HCl gas and gallium rises, the discharge pipe 450 for discharging the GaCl gas is preferably short.

이와 같이, 원통형의 용기(400)에 갈륨을 수납하여 제한된 온도영역(850℃) 내에서 장시간 소모되는 많은 양의 갈륨을 보관할 수 있고, 수납된 갈륨 내부로 HCl 가스를 공급함으로써, 갈륨과 HCl 가스가 효율적으로 반응하도록 유도할 수 있다. 또한, 용기(400), 뚜껑(410), 공급관(440) 및 배출관(450)은 각각 분리 가능하기 때문에 각 부분들을 별도로 제작할 수 있어, 제작과 유지보수가 용이하다.As such, the gallium may be stored in the cylindrical container 400 to store a large amount of gallium consumed for a long time in a limited temperature range (850 ° C.), and the gallium and HCl gas may be supplied by supplying HCl gas into the stored gallium. Can be induced to react efficiently. In addition, since the container 400, the lid 410, the supply pipe 440 and the discharge pipe 450 are separable, the parts can be manufactured separately, so that the production and maintenance are easy.

본 발명의 다른 실시예에 따른 갈륨 소스 공급장치의 단면도인 도 6을 참조하면, HCl 가스가 공급되는 주입구(620)와 공급된 HCl 가스와 갈륨이 반응하여 생성되는 GaCl 가스를 배출하는 배출구(630)는 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 관 형태로 이루어진다. 즉, 전술한 실시예에서 별도로 마련되어 각각 주입구(420)와 배출구(430)에 끼워지는 공급관(440)과 배출관(450)을 뚜껑(610)에 일체화시킨 구조이다. 본 실시예에서도 HCl 가스 주입구(620)의 단부는 갈륨과 HCl 가스의 효율적인 반응을 위하여 용기(600)의 바닥면에 닿을 정도로 용융된 갈륨에 충분히 침잠되도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, HCl 가스와 갈륨이 반응하여 생성되는 GaCl 가스는 상승하므로 GaCl 가스를 배출하는 배출구(630)는 짧게 설치하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, which is a cross-sectional view of a gallium source supply apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure, an inlet 620 through which HCl gas is supplied and a outlet 630 through which HCl gas and GaCl gas generated by reacting gallium react with each other are discharged. ) Is made in the form of a tube toward the space where the gallium is stored. That is, in the above-described embodiment, the supply pipe 440 and the discharge pipe 450, which are separately provided in the inlet 420 and the outlet 430, are integrated with the lid 610. Also in this embodiment, the end of the HCl gas inlet 620 is preferably installed so as to be sufficiently submerged in the molten gallium to reach the bottom surface of the container 600 for efficient reaction of gallium and HCl gas. In addition, since the GaCl gas generated by the reaction between HCl gas and gallium rises, the outlet 630 for discharging the GaCl gas is preferably short.

한편, 주입구(620)의 갈륨 수납 공간 쪽 단부는 수평방향으로 절곡되어, 절곡된 단부에 HCl 가스가 배출되는 다수의 홀(622)이 형성될 수 있다. 이러한 홀(622)들은 용융된 갈륨을 통과하는 HCl 가스 기포의 양을 늘려 갈륨 소스인 GaCl 가스를 충분히 생성할 수 있다. 이러한 구성 즉, 주입구(620) 단부를 수평으로 절곡시키거나, 단부에 다수의 홀(622)을 형성하는 구성은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 실시예에서도 적용가능함은 물론이다.Meanwhile, an end portion of the injection hole 620 may be bent in the horizontal direction, and a plurality of holes 622 through which the HCl gas is discharged may be formed in the bent end portion. These holes 622 may increase the amount of HCl gas bubbles passing through the molten gallium to sufficiently generate GaCl gas, a gallium source. This configuration, that is, the configuration of bending the end of the injection hole 620 horizontally or forming a plurality of holes 622 at the end is also applicable to the embodiment described with reference to FIGS. 4 and 5.

또한, 본 발명에 따른 갈륨 소스 공급장치는 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하고, 공급된 갈륨 소스와 질소 소스를 반응시켜 기재 기판상에 질화갈륨을 성장시키는 반응 챔버(700)를 포함하는 질화갈륨 기판 제조장치에 적용가능하며, 갈륨 소스 공급장치가 상기 반응 챔버(700) 내에 장착될 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 질화갈륨 제조장치는 도 1에서 소스 반응기(10) 대신에 도 4 또는 도 6에 도시된 갈륨소스 공급장치를 채택한 구조가 된다.In addition, the gallium source supply apparatus according to the present invention is a gallium nitride substrate including a gallium source and a nitrogen source, a gallium nitride substrate including a reaction chamber 700 for growing the gallium nitride on the substrate substrate by reacting the supplied gallium source and nitrogen source Applicable to the manufacturing apparatus, a gallium source supply may be mounted in the reaction chamber 700. In this case, the gallium nitride manufacturing apparatus according to the present invention has a structure adopting the gallium source supply device shown in FIG. 4 or 6 instead of the source reactor 10 in FIG.

한편, 본 발명에 따른 질화갈륨 기판 제조 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 갈륨소스 공급 장치(400 또는 600)를 질화갈륨 기판을 성장시키는 반응 챔버(700) 외부에 배치할 수도 있다. 이 경우, 반응 챔버(700) 내부에는 기재 기판인 사파이어 기판(720)과 사파이어 기판이(720) 안치되는 서셉터(710)만 구비하면 되기 때문에 구조가 단순해지고 크기 또한 줄일 수 있다. 아울러, 반응 온도가 다른 갈륨소스 공급 장치(400 또는 600)와 반응 챔버(700)를 분리하여 저항 가열기와 같은 가열수단(650, 730)을 각각 따로 설치함으로써, 갈륨 소스 공급 장치(400)와 반응 챔버(700)의 온도를 효과적으로 관리할 수 있다.Meanwhile, in the gallium nitride substrate manufacturing apparatus according to the present invention, the gallium source supply device 400 or 600 may be disposed outside the reaction chamber 700 in which the gallium nitride substrate is grown. In this case, since the sapphire substrate 720 and the susceptor 710 on which the sapphire substrate 720 is placed are provided in the reaction chamber 700, the structure may be simplified and the size may be reduced. In addition, the gallium source supply device 400 or 600 having a different reaction temperature is separated from the reaction chamber 700, and heating means 650 and 730 such as a resistance heater are separately installed to react with the gallium source supply device 400. The temperature of the chamber 700 can be effectively managed.

이와 같은, 질화갈륨 기판 제조 장치를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법을 설명하면, 먼저 기재 기판으로서 예컨대, 사파이어 기판(720)을 반응 챔버(700) 내부에 설치된 서셉터(710) 상부에 안치시키고, 가열수단(730)을 통해 질화갈륨이 성장하는 1000 내지 1200℃ 정도의 온도로 가열한다. 다음으로, 갈륨과 HCl 가스를 반응시켜 얻어지는 갈륨 소스인 GaCl 가스와 질소 소스인 NH3 가스를 반응 챔버(700) 내부로 주입한다. 그러면, 챔버(700) 내부로 주입된 GaCl 가스와 NH3 가스가 반응하여 기재 기판상에 질화갈륨이 성장하게 된다.Referring to the method of manufacturing a gallium nitride substrate using the gallium nitride substrate manufacturing apparatus, first, for example, a sapphire substrate 720 as a base substrate is placed on the susceptor 710 provided inside the reaction chamber 700, and heated. Through means 730 is heated to a temperature of about 1000 to 1200 ℃ gallium nitride is grown. Next, GaCl gas, which is a gallium source obtained by reacting gallium and HCl gas, and NH 3 gas, which is a nitrogen source, are injected into the reaction chamber 700. Then, GaCl gas and NH 3 gas injected into the chamber 700 react to grow gallium nitride on the substrate.

여기서, 갈륨과 HCl 가스를 반응시켜 GaCl 가스를 얻는 방법은 본 발명의 갈륨 소스 공급 방법을 적용할 수 있으며, 본 발명의 갈륨 소스 공급 방법을 설명하면 다음과 같다.Here, the method of obtaining GaCl gas by reacting gallium and HCl gas may be applied to the gallium source supplying method of the present invention. The gallium source supplying method of the present invention will be described as follows.

먼저 원통형의 용기(400 또는 600)에 갈륨을 수납하고 뚜껑(410 또는 610)을 이루는 상단부를 덮어 밀폐한다.First, the gallium is accommodated in a cylindrical container 400 or 600 and the upper part of the lid 410 or 610 is covered and sealed.

다음으로, 용기(400 또는 600)의 외벽을 저항 가열기와 같은 가열수단(650)을 통해 갈륨과 HCl 가스가 과포화 상태로 반응하는 850℃까지 전기적으로 가열한다. 이때, 갈륨은 녹는점이 약 30℃이고, 끓는점은 약 2400℃이기 때문에 용융되어 액체상태로 존재하게 된다.Next, the outer wall of the vessel 400 or 600 is electrically heated to 850 ° C. through which the gallium and HCl gas react in a supersaturated state through a heating means 650 such as a resistance heater. At this time, the gallium has a melting point of about 30 ℃, the boiling point is about 2400 ℃ because it is melted to exist in the liquid state.

그리고 나서, 용융된 갈륨에 HCl 가스를 주입하여 갈륨과 HCl 가스가 반응하여 생성된 GaCl 가스를 반응 챔버(700) 내부로 공급하게 된다. 여기서, HCl 가스를 주입하는 가스 주입구(420 또는 620)의 수납 공간 쪽 단부 갈륨과 HCl 가스가 효과 적으로 반응하도록 용융된 갈륨에 충분히 침잠시켜 HCl 가스를 공급하는 것이 바람직하다.Then, HCl gas is injected into the molten gallium to supply GaCl gas generated by reacting gallium and HCl gas into the reaction chamber 700. Here, it is preferable to sufficiently submerge the molten gallium so as to effectively react the gallium and the HCl gas at the receiving space side of the gas injection hole 420 or 620 for injecting the HCl gas to supply the HCl gas.

이때, HCl가스와 함께 N2등의 불활성 가스를 주입할 수 있으며, N2는 캐리어 가스로서 질화갈륨 성장시 부반응(side reaction)에 의해 형성되는 NH4Cl 분말이 반응 챔버(700)에 축적되지 않고 쉽게 빠져 나가고, 주입된 가스들이 원활한 흐름을 형성하여 질화갈륨의 성장이 잘 이루어지도록 작용한다.In this case, an inert gas such as N 2 may be injected together with the HCl gas, and N 2 is a carrier gas, and NH 4 Cl powder formed by a side reaction during growth of gallium nitride is not accumulated in the reaction chamber 700. Easily escapes without injecting, and the injected gases form a smooth flow, so that the growth of gallium nitride works well.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나,본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다. The following drawings, which are attached to this specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention includes matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.

도 1은 종래기술에 따른 질화갈륨 기판을 제조하기 위한 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an apparatus for producing a gallium nitride substrate according to the prior art.

도 2는 도 1의 소스 반응기의 구성을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of the source reactor of FIG.

도 3은 종래기술에 따른 갈륨과 HCl 가스를 반응시키는 소스 반응기의 다른 구성을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another configuration of a source reactor for reacting gallium and HCl gas according to the prior art.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 갈륨 소스 공급장치의 개략적인 사시도이다.4 is a schematic perspective view of a gallium source supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 갈륨 소스 공급장치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a gallium source supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 갈륨 소스 공급장치를 이용한 질화갈륨 기판 제조 장치의 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a gallium nitride substrate manufacturing apparatus using the gallium source supply apparatus of FIG. 6.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 700 : 반응 챔버 110, 650, 730 : 가열수단100, 700: reaction chamber 110, 650, 730: heating means

120 : 소스 반응기 122 : 보트120: source reactor 122: boat

130, 710 : 서셉터 132, 720 : 사파이어 기판130, 710: susceptor 132, 720: sapphire substrate

300 : 수납공간 310 : 이탈 방지부300: storage space 310: departure prevention part

320 : 차단부 400, 600 : 용기320: blocking unit 400, 600: container

410, 610 : 뚜껑 420, 620 : 주입구410, 610: lid 420, 620: inlet

430, 630 : 배출구 440 : 공급관430, 630: outlet 440: supply pipe

450 : 배출관 622 : 홀450: discharge pipe 622: hole

Claims (16)

갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨(GaN) 기판을 제조하는 장치에 사용되는 갈륨 소스인 GaCl 가스를 공급하는 장치로서,A device for supplying a GaCl gas, a gallium source used in a device for producing a gallium nitride (GaN) substrate by supplying a gallium source and a nitrogen source, 내부에 갈륨을 수납할 수 있는 공간이 마련된 원통형의 용기로 이루어지고, 이 용기의 상부에는, 상기 갈륨과 반응하여 GaCl 가스를 생성하는 HCl 가스가 공급되는 HCl 가스 주입구, 및 상기 갈륨과 HCl 가스가 반응하여 생성된 GaCl 가스가 배출되는 GaCl 가스 배출구가 형성되어 있고, 상기 용기는 상기 HCl 가스 주입구 및 GaCl 가스 배출구를 제외하고 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.It is made of a cylindrical container provided with a space for accommodating gallium therein, the upper portion of the container, the HCl gas inlet is supplied with HCl gas to react with the gallium to produce GaCl gas, and the gallium and HCl gas And a GaCl gas outlet through which the generated GaCl gas is discharged, and the container is sealed except for the HCl gas inlet and the GaCl gas outlet. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용기의 상단부는 나머지 부분과 분리되어 이 나머지 부분을 덮는 뚜껑을 이루는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.And the upper end of the container is separated from the rest of the container to form a lid covering the remaining part. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 HCl 가스 주입구, 또는 상기 HCl 가스 주입구와 GaCl 가스 배출구는 상기 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 하방으로 연장된 관 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.The HCl gas inlet, or the HCl gas inlet and the GaCl gas outlet is in the form of a tube extending downward toward the space in which the gallium is housed gallium source supply apparatus. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 HCl 가스 주입구와 GaCl 가스 배출구가 모두 상기 관 형태로 되어 있는 경우, 상기 HCl 가스 주입구를 이루는 관이 상기 GaCl 가스 배출구를 이루는 관보다 더 긴 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.If both the HCl gas inlet and GaCl gas outlet is in the form of the tube, the gallium source supply apparatus, characterized in that the tube forming the HCl gas inlet is longer than the tube forming the GaCl gas outlet. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 HCl 가스 주입구의 상기 갈륨 수납 공간 쪽 단부는 수평방향으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.Gallium source supply apparatus, characterized in that the end portion of the gallium receiving space side of the HCl gas inlet is bent in the horizontal direction. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 HCl 가스 주입구의 절곡된 단부에는 HCl 가스가 배출되는 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.Gallium source supply apparatus, characterized in that the bent end of the HCl gas inlet is formed with a plurality of holes through which HCl gas is discharged. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 HCl 가스 주입구 및 GaCl 가스 배출구에는 각각 HCl 가스 공급관 및 GaCl 가스 배출관이 끼워지는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.The gallium source supply apparatus, characterized in that the HCl gas inlet and GaCl gas outlet is fitted with HCl gas supply pipe and GaCl gas discharge pipe respectively. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 HCl 가스 공급관, 또는 상기 HCl 가스 공급관과 GaCl 가스 배출관은 상기 용기 내부로 끼워져 상기 갈륨이 수납되는 공간을 향하여 하방으로 연장되는 것 을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.The HCl gas supply pipe, or the HCl gas supply pipe and the GaCl gas discharge pipe is inserted into the container and extends downward toward the space in which the gallium is accommodated. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 HCl 가스 공급관과 GaCl 가스 배출관이 모두 상기 용기 내부로 끼워져 있는 경우, 상기 HCl 가스 공급관이 상기 GaCl 가스 배출관보다 더 길게 끼워지는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.And when both the HCl gas supply pipe and the GaCl gas discharge pipe are inserted into the vessel, the HCl gas supply pipe is inserted longer than the GaCl gas discharge pipe. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 HCl 가스 공급관의 상기 갈륨 수납 공간 쪽 단부는 수평방향으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.Gallium source supply apparatus, characterized in that the end portion of the gallium receiving space of the HCl gas supply pipe is bent in the horizontal direction. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 HCl 가스 공급관의 절곡된 단부에는 HCl 가스가 배출되는 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.Gallium source supply apparatus, characterized in that the bent end of the HCl gas supply pipe is formed with a plurality of holes through which the HCl gas is discharged. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용기는 석영으로 이루어진 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급장치.And said container is made of quartz. 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨 기판을 제조하는 장치로서,An apparatus for manufacturing a gallium nitride substrate by supplying a gallium source and a nitrogen source, 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 갈륨 소스 공급장치;A gallium source supply apparatus according to any one of claims 1 to 12; 질소 소스인 암모니아(NH3) 가스를 공급하는 질소 소스 공급장치; 및A nitrogen source supply device for supplying ammonia (NH 3 ) gas that is a nitrogen source; And 상기 갈륨 소스 공급장치로부터 공급된 갈륨 소스와 상기 질소 소스 공급장치로부터 공급된 질소 소스를 반응시켜 기재 기판상에 질화갈륨을 성장시키는 반응 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조장치.And a reaction chamber for growing gallium nitride on a substrate by reacting a gallium source supplied from the gallium source supply device with a nitrogen source supplied from the nitrogen source supply device. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 갈륨 소스 공급장치가 상기 반응 챔버 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조장치.And said gallium source supply device is mounted in said reaction chamber. 갈륨 소스와 질소 소스를 반응시켜 질화갈륨 기판을 제조할 때 상기 갈륨 소스를 공급하는 방법으로서,A method of supplying a gallium source when reacting a gallium source and a nitrogen source to produce a gallium nitride substrate, 갈륨을 용기에 수납하고 밀폐하는 단계;Storing and sealing gallium in a container; 상기 수납된 갈륨을 가열하여 용융하는 단계; 및Heating and melting the stored gallium; And 상기 용융된 갈륨에 HCl 가스를 주입하여 상기 갈륨과 HCl 가스가 반응하여 생성된 GaCl 가스를 공급하는 단계;를 포함하고,And injecting HCl gas into the molten gallium to supply GaCl gas generated by reacting the gallium and HCl gas. 상기 HCl 가스를 주입하는 가스 주입구의 수납 공간 쪽 단부가 용융된 갈륨에 침잠된 상태로 HCl 가스를 주입하는 것을 특징으로 하는 갈륨 소스 공급 방법.The gallium source supply method, characterized in that the HCl gas is injected while the end of the receiving space injecting the HCl gas is submerged in the molten gallium. 갈륨 소스와 질소 소스를 공급하여 질화갈륨 기판을 제조하는 방법으로서,A method of manufacturing a gallium nitride substrate by supplying a gallium source and a nitrogen source, 제 15항에 기재된 갈륨 소스 공급 방법으로 GaCl 가스를 공급하는 갈륨 소스 공급 단계;A gallium source supplying step of supplying GaCl gas by the gallium source supplying method according to claim 15; 질소 소스인 암모니아(NH3) 가스를 공급하는 질소 소스 공급 단계; 및A nitrogen source supplying step of supplying ammonia (NH 3 ) gas which is a nitrogen source; And 상기 갈륨 소스 공급 단계로부터 공급된 갈륨 소스와 상기 질소 소스 공급 단계로부터 공급된 질소 소스를 반응시켜 기재 기판 상에 질화갈륨을 성장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조 방법.Reacting the gallium source supplied from the gallium source supplying step with the nitrogen source supplied from the nitrogen source supplying step to grow gallium nitride on the substrate substrate.
KR1020070093069A 2007-09-13 2007-09-13 Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same KR20090027891A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070093069A KR20090027891A (en) 2007-09-13 2007-09-13 Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070093069A KR20090027891A (en) 2007-09-13 2007-09-13 Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090027891A true KR20090027891A (en) 2009-03-18

Family

ID=40695280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070093069A KR20090027891A (en) 2007-09-13 2007-09-13 Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090027891A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105862132A (en) * 2016-05-30 2016-08-17 东莞市中镓半导体科技有限公司 Method for stably growing GaN crystal material at high rate in HVPE
CN105986314A (en) * 2015-02-05 2016-10-05 东莞市中镓半导体科技有限公司 Reactor used for semiconductor single crystal material vapor phase epitaxy growth
CN106191989A (en) * 2016-07-30 2016-12-07 东莞市中镓半导体科技有限公司 A kind of HVPE equipment gallium boat reactor
WO2016047972A3 (en) * 2014-09-23 2017-05-18 한양대학교 산학협력단 Apparatus for manufacturing film and method for manufacturing film using same
WO2022266982A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 华为技术有限公司 Reaction device, growth device and growth apparatus
CN115637496A (en) * 2022-09-21 2023-01-24 聚勒微电子科技(太仓)有限公司 Dual-container material growth device and material growth method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016047972A3 (en) * 2014-09-23 2017-05-18 한양대학교 산학협력단 Apparatus for manufacturing film and method for manufacturing film using same
CN105986314A (en) * 2015-02-05 2016-10-05 东莞市中镓半导体科技有限公司 Reactor used for semiconductor single crystal material vapor phase epitaxy growth
CN105862132A (en) * 2016-05-30 2016-08-17 东莞市中镓半导体科技有限公司 Method for stably growing GaN crystal material at high rate in HVPE
CN106191989A (en) * 2016-07-30 2016-12-07 东莞市中镓半导体科技有限公司 A kind of HVPE equipment gallium boat reactor
WO2022266982A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 华为技术有限公司 Reaction device, growth device and growth apparatus
CN115637496A (en) * 2022-09-21 2023-01-24 聚勒微电子科技(太仓)有限公司 Dual-container material growth device and material growth method
CN115637496B (en) * 2022-09-21 2023-10-27 聚勒微电子科技(太仓)有限公司 Dual-container material growth device and material growth method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5923553B2 (en) Large volume delivery method for producing gallium trichloride
KR101353334B1 (en) Abatement of reaction gases from gallium nitride deposition
EP2084304B1 (en) Method and apparatus for the epitaxial deposition of monocrystalline group iii-v semiconductor material using gallium trichloride
KR101665304B1 (en) Hvpe precursor source hardware
KR20090027891A (en) Apparatus and method for supply of gallium source, and apparatus and method for manufacturing gan substrate using the same
US8486192B2 (en) Thermalizing gas injectors for generating increased precursor gas, material deposition systems including such injectors, and related methods
JP2007320849A (en) METHOD AND APPARATUS FOR GROWTH OF GaN BULK SINGLE CRYSTAL
KR100943091B1 (en) Hydride vapor phase epitaxy equipment for gan single crystal growth
KR101563817B1 (en) Apparatus for fabricating a layer, and method of fabricating a layer using the same
KR100840767B1 (en) Apparatus and method for manufacturing gan semiconductor substrate
JP4900966B2 (en) Method for producing gallium hydride gas and method for producing gallium nitride crystal
KR20230032329A (en) Apparatus for producing GaN single crystal layer comprising level controllable gallium metal boat
KR100647313B1 (en) Apparatus for fabrication of GaN bulk single ctystal and fabrication method of GaN single ctystal ingot using the same
KR20090093064A (en) Apparatus and Method for manufacturing GaN bulk
KR100472630B1 (en) Apparatus for growing multi-substrate of Nitride chemical semiconductor
JP2006120857A (en) Vapor phase epitaxy equipment, manufacturing method of semiconductor substrate using the same, and semiconductor substrate
KR101812516B1 (en) Manufacturing apparatus for the thick film structure of Nitride semiconductor substrate and method thereof
KR101350779B1 (en) Gas Supplying Unit and Batch Type Apparatus for Forming Epitaxial Layer Having the Same
JP2010267702A (en) Device and method for forming chemical vapor deposition semiconductor film
KR100505358B1 (en) GaN single crystal and their manufacturing method and their manufacturing apparatus
KR100853936B1 (en) Method for manufacturing substrate of Nitride chemical semiconductor
KR20040069525A (en) Apparatus and Method for manufacturing Nitride chemical substrate
JP2023087480A (en) Semiconductor material gas reactor
KR100839990B1 (en) Reactor for Hydride Vapor Phase Epitaxy with Double Heating System
KR20030090995A (en) Apparatus and method for manufacturing GaN substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application