KR20110099029A - 에피택셜 리프트 오프를 위한 다중 스택 증착 - Google Patents

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KR20110099029A
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epitaxial
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aluminum
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강 헤
안드레아스 헤게더스
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알타 디바이씨즈, 인크.
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Abstract

본 발명의 실시예는 기판 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택을 포함하는 박막 스택 및 그러한 박막 스택을 형성하는 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 에피택셜 스택은 기판 위에 배치되는 제 1 희생 층, 제 1 희생 층 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름, 제 1 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 2 희생 층 및 제 2 희생 층 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름을 포함한다. 박막 스택은 추가적인 희생 층 위에 배치되는 에피택셜 필름을 더 포함할 수 있다. 일반적으로, 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드 합금을 포함하고, 희생 층은 알루미늄 아세나이드 합금을 포함한다. 방법은 에피택셜 리프트 오프(ELO) 공정 중 희생 층을 식각함으로써 기판으로부터 에피택셜 필름을 제거한다. 에피택셜 필름은 광전지, 레이저 다이오드 또는 다른 소자나 물질로서 유용하다.

Description

에피택셜 리프트 오프를 위한 다중 스택 증착{MULTIPLE STACK DEPOSITION FOR EPITAXIAL LIFT OFF}
본 발명의 실시예는 일반적으로 광전지 또는 반도체 소자와 같은 전자 소자의 제작에 관한 것으로, 보다 구체적으로 에피택셜 리프트 오프(epitaxial lift off, ELO) 기술에 의한 박막 및 그러한 박막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
전자 소자 제작의 핵심 단계는 태양광 및 반도체 산업에서 사용되는 박막의 취급 및 패키징을 수반한다. 이 소자는 성장 기판 상에 희생 층 및 희생 층 상에 에피택셜 층을 증착한 후, 성장 기판으로부터 에피택셜 층을 분리하도록 희생 층을 식각함으로써 제조될 수 있다. 이 기술은 에피택셜 리프트 오프(ELO)로 알려져 있고, 얇은 에피택셜 층은 ELO 박막으로 알려져 있다. 이 박막은 일반적으로, 광전지, 레이저 다이오드, 반도체 소자 또는 다른 타입의 전자 소자로 사용된다. 얇은 에피택셜 필름은 각각의 필름이 매우 취약하며(예컨대, 매우 작은 힘에도 금이 감), 극히 좁은 면적을 갖기 때문에(예컨대, 정렬이 어려움), 취급, 기판에 접착 및 패키징하는 것이 매우 어렵다.
또한, ELO 공정은 박막 소자를 상업적으로 생산하기 위해 비용이 많이 드는 기술이다. 종래의 ELO 공정은 많은 제작 단계를 통해 하나의 성장 기판을 이동시키면서 하나의 박막을 생산하는 단계를 포함한다. 종래의 공정은 시간 소모적이고, 비용이 많이 들며, 상업적으로 고품질의 박막을 거의 생산하지 않는다.
따라서, 보다 강한 ELO 박막 물질 및 그러한 물질을 형성하는 방법, 즉, 공지된 공정보다 시간 소모성이 낮고, 비용이 저렴한 방법이 요구된다.
본 발명은 에피택셜 리프트 오프를 위한 다중 스택 증착을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택을 포함하는 박막 스택에 관하여 제공된다. 각각의 에피택셜 스택은 희생 층 위에 배치되는 적어도 하나의 에피택셜 필름을 포함한다. 에피택셜 필름은 에피택셜 리프트 오프(ELO) 공정 중 희생 층을 식각함으로써 기판으로부터 분리되고 제거된다. 에피택셜 필름은 광전지, 레이저 다이오드, 반도체 소자 또는 다른 전자 소자나 물질의 제조에 유용한 ELO 박막 물질 및 소자이다.
일 실시예에서, 기판 표면 상에 배치되는 박막 스택은 기판(예컨대, 갈륨 아세나이드 기판) 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택을 포함하도록 제공되고, 각각의 에피택셜 스택은 희생 층 위에 배치되는 에피택셜 필름을 포함한다. 일 예에서, 복수의 에피택셜 스택은 2 이상의 에피택셜 스택, 예컨대 3, 4, 5, 6, 10, 12, 20, 30, 50, 100 또는 그 이상의 에피택셜 스택을 포함할 수 있다. 복수의 에피택셜 스택의 에피택셜 필름 각각은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 또한, 복수의 에피택셜 스택의 희생 층 각각은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 기판 표면 상에 배치되는 에피택셜 스택은 기판 위에 배치되는 제 1 희생 층, 제 1 희생 층 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름, 제 1 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 2 희생 층 및 제 2 희생 층 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름을 포함하도록 제공된다. 에피택셜 스택은 제 2 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 3 희생 층 및 제 3 희생 층 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 에피택셜 스택은 희생 층 위에 배치되는 에피택셜 필름의 추가적인 쌍을 포함할 수 있고, 각각의 쌍은 먼저 증착된 에피택셜 필름 위에 배치된다.
일 특정 예에서, 기판 표면 상에 배치되는 에피택셜 스택은 갈륨 아세나이드를 포함하는 기판 위에 배치되는 제 1 희생 층, 제 1 희생 층 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름, 제 1 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 2 희생 층, 제 2 희생 층 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름, 제 2 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 3 희생 층 및 제 3 희생 층 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름을 포함하고, 제 1, 제 2 및 제 3 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드 또는 갈륨 아세나이드 합금을 독립적으로 포함하고, 제 1, 제 2, 제 3 및 임의의 추가적인 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드 또는 알루미늄 아세나이드 합금을 독립적으로 포함한다.
또 다른 실시예에서, 기판 표면 상에 에피택셜 스택을 형성하는 방법은 기판 위에 제 1 희생 층을 증착하는 단계, 제 1 희생 층 위에 제 1 에피택셜 필름을 증착하는 단계, 제 1 에피택셜 필름 위에 제 2 희생 층을 증착하는 단계, 제 2 희생 층 위에 제 2 에피택셜 필름을 증착하는 단계 및 ELO 공정 중 기판으로부터 제 1 및 제 2 에피택셜 필름을 분리하는 단계를 포함하도록 제공된다.
일부 예에서, 방법은 ELO 공정에 앞서, 공정 챔버의 제 1 증착 구역에서 제 2 에피택셜 필름 위에 제 3 희생 층을 형성하는 단계 및 공정 챔버의 제 2 증착 구역에서 제 3 희생 층 위에 제 3 에피택셜 필름을 형성하는 단계를 제공한다.
ELO 공정은 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계 및 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법은 제 1, 제 2 및 임의의 추가적인 에피택셜 필름이 기판으로부터 동시에 분리되도록 제공된다. 다른 실시예에서, 방법은 기판으로부터 가장 먼 곳으로부터 기판에서 가장 가까운 곳까지의 순서로 희생 층을 식각하여, 에피택셜 필름들은 동일한 순서로 제거된다. 예컨대, 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계는 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계 후에 이어진다. 또한, 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계는 제 3 희생 층을 식각하는 동시에 제 3 에피택셜 필름을 제거하는 단계 후에 이어진다.
일부 실시예에서, 기판 표면 상에 에피택셜 필름 스택을 형성하는 방법은 공정 챔버의 제 1 증착 구역에서 기판 상에 제 1 희생 층을 형성하는 단계, 공정 챔버의 제 2 증착 구역에서 제 1 희생 층 위에 제 1 에피택셜 필름을 형성하는 단계, 공정 챔버의 제 1 증착 구역에서 제 1 에피택셜 필름 위에 제 2 희생 층을 형성하는 단계, 공정 챔버의 제 2 증착 구역에서 제 2 희생 층 위에 제 2 에피택셜 필름을 형성하는 단계 및 ELO 공정 중 기판으로부터 제 1 및 제 2 에피택셜 필름을 분리하는 단계를 포함하도록 제공된다. ELO 공정은 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계 및 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계가 제공된다. 다수의 예에서, 방법은 적어도 하나의 ELO 공정에 앞서, 공정 챔버의 제 1 증착 구역에서 제 2 에피택셜 필름 위에 제 3 희생 층을 형성하는 단계 및 공정 챔버의 제 2 증착 구역에서 제 3 희생 층 위에 제 3 에피택셜 필름을 형성하는 단계를 더 제공한다.
또 다른 실시예에서, 공정 챔버에서 기판 표면에 에피택셜 필름 스택을 형성하는 방법은 기판 위에 제 1 희생 층을 증착하고, 제 1 희생 층 위에 제1 에피택셜 필름을 증착함으로써 기판 상에 제 1 에피택셜 스택을 형성하는 단계, 기판 상에 그리고 제 1 에피택셜 스택 위에 추가적인 에피택셜 스택을 형성하는 단계를 포함하도록 제공되고, 각각의 추가적인 에피택셜 스택은 희생 층 위에 증착되는 에피택셜 필름을 포함하고, 각각의 희생 층은 먼저 증착된 에피택셜 스택의 에피택셜 필름 위에 증착된다. 방법은 ELO 공정 중 희생 층을 식각하는 동시에 기판으로부터 에피택셜 필름을 제거하는 단계가 더 제공된다.
일부 실시예에서, 기판은 공정 챔버 내에서 회전 가능한 플래튼(platen)이나 카루젤(carousel) 또는 회전 가능한 드럼 상에 배치될 수 있다. 복수의 기판은 공정 챔버 내에서 회전 가능한 플래튼 또는 회전 가능한 드럼 상에 배치될 수 있고, 동시에 복수의 희생 층 및 에피택셜 필름이 기판 각각에 증착된다. 일부 실시예에서, 기판은 희생 층을 증착하도록 제 1 샤워헤드 아래에 놓일 수 있고, 이어서 기판은 각각의 희생 층 위에 에피택셜 필름을 증착하도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고, 회전된다. 각각의 에피택셜 필름의 다수의 층은 공정 챔버의 서로 다른 구역 또는 공정 챔버의 서로 다른 샤워헤드로부터 증착될 수 있다.
각각의 에피택셜 필름은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금 유도체 또는 이들의 조합을 독립적으로 포함할 수 있다. 또한, 각각의 에피택셜 필름은 다수의 층을 가질 수 있다. 일 예에서, 각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 갖는다. 많은 예에서, 에피택셜 필름은 약 500 내지 약 3,000 nm, 약 1,000 내지 약 2,000 nm 또는 약 1,200 내지 약 1,800 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 각각의 에피택셜 필름은 버퍼 층, 패시베이션(passivation) 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 포함할 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름은 제 2 패시베이션 층을 더 포함한다. 일 예에서, 각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드를 포함하는 버퍼 층, 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 두 개의 패시베이션 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 가질 수 있다. 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 100 내지 400 nm 범위의 두께를 가질 수 있고, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층 각각은 약 10 내지 50 nm 범위의 두께를 독립적으로 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 400 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 예에서, 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 300 nm의 두께를 가질 수 있고, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층 각각은 약 30 nm의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 1,000 nm의 두께를 가질 수 있다.
일부 예에서, 에피택셜 필름 각각은 다수의 층을 포함하는 태양전지 또는 광전지를 갖는다. 일 예에서, 태양전지 또는 광전지는 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 희생 층 각각은 식각제(예컨대, HF)에 의해 쉽게 식각되는 선택적 식각 물질을 포함하며, 상기 식각제는 에피택셜 필름의 물질을 식각하지 않거나 실질적으로 식각한다. 희생 층에 포함되는 예시적인 선택적 식각 물질은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 예에서, 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드 층을 독립적으로 포함할 수 있다. 각각의 희생 층은 약 20 nm 이하의 두께, 예컨대 약 1 내지 10 nm 또는 약 4 내지 약 6 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 다수의 예에서 기판 또는 웨이퍼는 갈륨 아세나이드, 갈륨 아세나이드 합금, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드 또는 이들의 유도체를 포함한다.
일부 실시예에서, 희생 층은 ELO 공정의 식각 단계 중 습식 식각 용액에 노출될 수 있다. 습식 식각 용액은 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid)을 포함할 수 있고, 계면 활성제 및/또는 버퍼를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 희생 층 또는 물질은 습식 식각 공정 중 약 0.3 mm/hr 이상, 바람직하게 약 1 mm/hr, 더욱 바람직하게 약 5 mm/hr 이상의 비율로 식각될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 희생 층은 ELO 공정의 식각 단계 중 전기화학적 식각에 노출될 수 있다. 전기화학적 식각은 바이어스된(biased) 공정 또는 갈바닉(galvanic) 공정을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 희생 층 또는 물질은 ELO 식각 단계 중 기상(vapor phase) 식각에 노출될 수 있다. 기상 식각은 플루오르화 수소(hydrogen fluoride) 증기에 희생 층 또는 물질을 노출시키는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같은 ELO 공정은 광화학 식각 공정, 열 강화 식각 공정, 플라즈마 강화 식각 공정, 응력 강화 식각 공정, 이들의 유도 공정 또는 이들의 조합과 같은 식각 공정 또는 식각 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 인용된 특징의 방식이 상세하게 이해될 수 있도록, 실시예를 참조하여 위에서 간략하게 요약된 본 발명을 더욱 구체적으로 설명할 것이며, 일부 실시예는 첨부된 도면에 도시된다. 하지만, 첨부된 도면은 단지 본 발명의 일반적인 실시예를 나타내는 것에 불과하며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 다른 동일한 효과의 실시예가 인정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 회전 가능한 플래튼 또는 카루젤 상의 기판을 포함한 기상 증착 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 회전 가능한 드럼 상의 기판을 포함한 또 다른 기상 증착 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 트랙 상의 기판을 포함한 또 다른 기상 증착 시스템을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따라 웨이퍼 상에 배치되는 ELO 박막 스택을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 웨이퍼 상에 배치되는 복수의 ELO 박막 스택을 도시한다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼 상에 배치되는 또 다른 복수의 ELO 박막 스택을 도시한다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 웨이퍼 상에 배치되는 또 다른 복수의 ELO 박막 스택을 도시한다.
도 1은 전술한 일 실시예에서와 같이, 공정 챔버(102) 내에서 카루젤 또는 회전 가능한 플래튼(110) 상에 기판 또는 웨이퍼(120a 내지 120e)를 포함하는 기상 증착 시스템(100)을 도시한다.
기상 증착 시스템(100)은 질량 유량 제어기(mass flow controller, MFC)를 통해 복수의 반응물 소스(140a 내지 140e)와 결합되고 유체를 교환하는 복수의 샤워헤드(130a 내지 130e)를 더 포함한다. 도관은 반응물 소스(140a 내지 140e)와 MFC(104) 사이뿐만 아니라 샤워헤드(130a 내지 130e)와 MFC(104) 사이에서 연장될 수 있다.
각각의 반응물 소스(140)는 화학적인 반응물의 소스 또는 화학적인 반응물의 다수의 소스를 포함한다. 회전 가능한 플래튼(110)은 개개의 샤워헤드(130) 아래에 각각의 웨이퍼(120)가 놓이도록 회전되거나 돌아갈 수 있는 반면에, 복수의 샤워헤드(130a 내지 130e)는 고정되어 있다. 일반적으로, 기판 또는 웨이퍼(120)는 갈륨 아세나이드, 갈륨 아세나이드 합금, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드 또는 이들의 유도체를 포함하거나, 이들로부터 만들어진다.
도 1은 2 배수의 웨이퍼(120a 내지 120e)를 도시하며, 상기 웨이퍼는 2 배수의 샤워헤드(130a 내지 130e) 아래에 개별적으로 위치되고, 반응물 소스(140a 내지 140e)로부터 화학적인 반응물에 노출될 수 있다. 회전 가능한 플래튼(110)이 회전되어, 각각의 CVD 공정 단계 중 웨이퍼(120a 내지 120e) 각각은 샤워헤드(130a 내지 130e) 각각의 아래에 놓이고, 이어서 반응물 소스(140a 내지 140e)로부터 나오는 각각의 화학적인 반응물에 노출된다. 웨이퍼(120x)는 입구에서 기상 증착 시스템(100)으로 도입되는 새로운 웨이퍼 또는 기상 증착 시스템(100)에서 나갈 준비가 된 에피택셜 스택을 포함하는 처리된 웨이퍼일 수 있다. 일 예에서, 웨이퍼(120x)는 새로운 웨이퍼이고, 샤워헤드(130a) 아래에서 회전되기에 앞서, 샤워헤드(103z)를 통해 전처리 공정에 노출될 수 있다.
각각의 샤워헤드(130)는 각각의 반응물 소스(140)와 결합되고, 개별적으로 유체를 교환한다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(130a)는 반응물 소스(140a)와 결합되고 유체를 교환하고, 웨이퍼(120a)는 반응물 소스(140a)로부터 전달된 화학적인 반응물에 노출되도록 샤워헤드(130a) 아래에 놓이고; 샤워헤드(130b)는 반응물 소스(140b)와 결합되고 유체를 교환하고, 웨이퍼(120b)는 반응물 소스(140b)로부터 전달된 화학적인 반응물에 노출되도록 샤워헤드(130b) 아래에 놓이고; 샤워헤드(130c)는 반응물 소스(140c)와 결합되고 유체를 교환하고, 웨이퍼(120c)는 반응물 소스(140c)로부터 전달된 화학적인 반응물에 노출되도록 샤워헤드(130c) 아래에 놓이고; 샤워헤드(130d)는 반응물 소스(140d)와 결합되고 유체를 교환하고, 웨이퍼(120d)는 반응물 소스(140d)로부터 전달된 화학적인 반응물에 노출되도록 샤워헤드(130d) 아래에 놓이고; 샤워헤드(130e)는 반응물 소스(140e)와 결합되고 유체를 교환하고, 웨이퍼(120e)는 반응물 소스(140e)로부터 전달된 화학적인 반응물에 노출되도록 샤워헤드(130e) 아래에 놓인다.
일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기상 증착 시스템(100)은 웨이퍼(120a 내지 120e) 각각에 두 개의 에피택셜 스택을 증착하도록 구성된다. 하지만, 더 큰 직경의 회전 가능한 플래튼(110)이 추가적인 에피택셜 스택을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 에피택셜 스택 각각의 층은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 또는 이들의 조합을 독립적으로 포함할 수 있다.
제 1 에피택셜 스택은 기상 증착 시스템(100) 내에서 회전 가능한 플래튼(110)의 전반부의 웨이퍼(120a 내지 120e) 각각에 형성될 수 있다. 일 예에서, 샤워헤드(130a)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(120a) 상에 희생 층(예컨대, 알루미늄 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(130b)는 화학적인 반응물(예컨대, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(120b) 상의 희생 층 위에 버퍼 층(예컨대, 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(130c)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(120c) 상의 버퍼 층 위에 패시베이션 층(예컨대, 알루미늄 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(130d)는 화학적인 반응물(예컨대, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(120d) 상의 패시베이션 층 위에 활성 층(예컨대, 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(130e)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(120e) 상의 활성 층 위에 제 2 패시베이션 층(예컨대, 알루미늄 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성된다. 제 2 에피택셜 스택은 기상 증착 시스템(100) 내에서 회전 가능한 플래튼(110)의 후반부에서 상기 증착 순서를 반복함으로써, 웨이퍼(120a 내지 120e) 각각에 배치된 제 1 에피택셜 스택 상에 형성될 수 있다.
도 2는 전술한 또 다른 실시예에서와 같이, 공정 챔버(202) 내에서 회전 가능한 드럼(210) 상에 기판 또는 웨이퍼(120a 내지 120e)를 포함하는 기상 증착 시스템(200)을 도시한다. 기상 증착 시스템(200)은 MFC(204)를 통해 반응물 소스(240a 내지 240e)와 결합되고 유체를 교환하는 샤워헤드(230a 내지 230e)를 더 포함한다. 도관은 반응물 소스(240)와 MFC(204) 사이뿐만 아니라 샤워헤드(230a 내지 230e)와 MFC(204) 사이에서 연장될 수 있다. 샤워헤드(230a 내지 230e) 각각은 개개의 반응물 소스(240)와 결합되고 개별적으로 유체를 교환한다. 각각의 반응물 소스(240)는 화학적인 반응물의 하나의 소스 또는 화학적인 반응물의 다수의 소스를 포함할 수 있다. 회전 가능한 드럼(210)은 개개의 샤워헤드(230) 아래에서 웨이퍼(120a 내지 120e) 각각의 위치를 회전시키고 돌릴 수 있다.
도 2는 5 배수의 웨이퍼(220a 내지 220e)를 도시하고, 상기 웨이퍼는 5 배수의 샤워헤드(230a 내지 230e) 아래에 개별적으로 놓이고, 반응물 소스(240a 내지 240e)로부터의 화학적인 반응물에 노출된다. 회전 가능한 드럼(210)은 회전되어, 모든 웨이퍼가 모든 샤워헤드 아래에 놓이고, 이어서 각각의 샤워헤드에서 각각의 CVD 공정의 반응물에 노출될 수 있다.
일 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 기상 증착 시스템(200)은 웨이퍼 상에 두 개의 에피택셜 스택을 증착하도록 구성된다. 하지만, 더 큰 직경의 회전 가능한 드럼(210)이 추가적인 에피택셜 스택을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 에피택셜 스택의 각각의 층은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 또는 이들의 조합을 독립적으로 포함할 수 있다.
일 예에서, 제 1 에피택셜 스택은 기상 증착 시스템(200) 내에서 회전 가능한 드럼(210)의 전반부의 웨이퍼에 형성될 수 있고, 샤워헤드(230a)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(220a) 상에 희생 층(예컨대, 알루미늄 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(230b)는 화학적인 반응물(예컨대, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(220b) 상의 희생 층 위에 버퍼 층(예컨대, 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(230c)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(220c) 상의 버퍼 층 위에 패시베이션 층(예컨대, 알루미늄 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(230d)는 화학적인 반응물(예컨대, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(220d) 상의 패시베이션 층 위에 활성 층(예컨대, 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성되고, 샤워헤드(230e)는 화학적인 반응물(예컨대, 알루미늄, 갈륨 및 아세나이드 전구체)이 흐르는 동안 웨이퍼(220e) 상의 활성 층 위에 제 2 패시베이션 층(예컨대, 알루미늄 갈륨 아세나이드)을 증착시키도록 구성된다. 제2 에피택셜 스택은 기상 증착 시스템(200) 내에서 회전 가능한 드럼(210)의 후반부에서 상기 증착 시퀀스를 반복함으로써, 웨이퍼에 배치된 제 1 에피택셜 스택 상에 형성될 수 있다.
도 3은 전술한 또 다른 실시예에서와 같이, 공정 챔버(302) 내에서 트랙(310) 상에 기판 또는 웨이퍼(320)를 포함하는 기상 증착 시스템(300)을 도시한다. 기상 증착 시스템(300)은 MFC(304)를 통해 반응물 소스(340a 내지 340e)와 결합되고 유체를 교환하는 샤워헤드(330a 내지 330e)를 더 포함한다. 도관은 반응물 소스(340)와 MFC(304) 사이뿐만 아니라 샤워헤드(330a 내지 330e)와 MFC(304) 사이에서 연장될 수 있다. 샤워헤드(330a 내지 330e) 각각은 개개의 반응물 소스(340)와 결합되고 개별적으로 유체를 교환한다. 각각의 반응물 소스(340)는 화학적인 반응물의 하나의 소스 또는 화학적인 반응물의 다수의 소스를 포함할 수 있다. 웨이퍼(320)는 트랙(310)을 따라 이동하고, 개개의 샤워헤드(330) 아래에 놓일 수 있는 반면에, 복수의 샤워헤드(330a 내지 330e)는 고정되어 있다.
일부 예에서, 기상 증착 시스템(100, 200 또는 300)이 에피택셜 물질을 증착하거나 형성하기 위해 이용되어, 희생 층(예컨대, 알루미늄 아세나이드 또는 알루미늄 아세나이드의 합금)은 약 20 nm 이하의 두께, 예컨대 약 1 내지 약 10 nm 범위 또는 약 4 내지 약 6 nm 범위의 두께를 가질 수 있다.
에피택셜 필름은 약 500 내지 약 3,000 nm 범위, 약 1,000 내지 약 2,000 nm 범위 또는 약 1,200 내지 약 1,800 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 에피택셜 필름은 약 100 내지 약 500 nm 범위의 두께를 갖는 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 갖는 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층, 약 500 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 갖는 갈륨 아세나이드 활성 층 및 선택적으로, 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 갖는 또 다른 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 300 nm의 두께를 가질 수 있고, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 30 nm의 두께의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 1,000 nm의 두께를 가질 수 있고, 선택적인 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 30 nm의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 에피택셜 스택의 각각의 층은 다수의 층을 포함하는 태양전지 구조체 또는 광전지 구조체를 갖는다. 일 예에서, 태양전지 또는 광전지 구조체는 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함한다.
도 4a는 전술한 실시예에 따라 웨이퍼(402)에 배치된 에피택셜 스택(420)과 같은 ELO 박막 스택을 도시한다. 일 실시예에서, 기판(400)은 적어도 하나의 에피택셜 스택(420)을 포함하되, 상기 에피택셜 스택은 웨이퍼(402) 상에 배치된 희생 층(404), 희생 층(404) 상에 배치된 에피택셜 필름(418)을 포함한다. 도 4b는 전술한 또 다른 실시예에서와 같이, 서로의 위에 그리고 웨이퍼(402) 상에 순차적으로 배치된 복수의 에피택셜 스택(40)을 포함하는 기판(400)을 도시한다. 복수의 에피택셜 스택(420)은 희생 층(404) 및 에피택셜 필름(418)이 순차적으로 증착되는 사이클을 반복함으로써, 서로의 위에 순차적으로 형성되거나 증착된다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같은 기상 증착 시스템(100, 200 및/또는 300)은 기판(400)의 에피택셜 스택(420)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
에피택셜 필름(418)은 적어도 갈륨 아세나이드로 형성된 갈륨 아세나이드 활성 층(410)을 포함할 수 있지만, 버퍼 층 및 패시베이션 층을 포함하는 복수의 다른 층을 포함할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 희생 층(404) 상에 배치된 에피택셜 필름(418) 및 에피택셜 필름(418)은 전술한 실시예에서와 같이, 희생 층(404) 상에 배치된 버퍼 층(406), 버퍼 층(406) 상에 배치된 패시베이션 층(408), 패시베이션 층(408) 상에 배치된 갈륨 아세나이드 활성 층(410) 및 갈륨 아세나이드 활성 층(410) 상에 배치된 패시베이션 층(412)을 포함한다.
도 4b가 세 개의 에피택셜 스택(420)을 포함하는 기판(400)을 도시한 반면에, 기판(400)은 복수의 에피택셜 스택(420), 예컨대 적어도 두 개의 에피택셜 스택(420)을 가질 수 있다. 일부 예에서, 기판(440)은 3, 4, 5, 6, 10, 12, 20, 30, 50, 100 개 또는 그 이상의 에피택셜 스택(420)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 에피택셜 필름(418)이 기판(400)으로부터 제거될 때까지, ELO 공정은 식각 공정 중 희생 층(404)을 제거하고, 동시에 웨이퍼(402)로부터 에피택셜 필름(418) 또는 또 다른 에피택셜 필름(418)을 필링하고 그 사이에 식각 틈새를 형성한다. 일 실시예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 하나의 필름을 한번에 기판(400)으로부터 제거하며, 예컨대, 가장 위의 에피택셜 스택(420)으로부터 기판(402) 상에 배치된 가장 아래의 에피택셜 스택(420)까지 에피택셜 필름(418)을 제거한다. 대안적으로 모든 에피택셜 필름(418)은 기판(400)으로부터 동시에 또는 실질적으로 동시에 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 기판(400) 상의 박막 스택은 웨이퍼(402)에 배치되는 복수의 에피택셜 스택(420)을 포함하도록 제공되고, 각각의 에피택셜 스택(420)은 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 희생 층(404) 위에 증착되는 에피택셜 필름(418)을 포함한다. 많은 예에서, 웨이퍼(402)는 갈륨 아세나이드 또는 갈륨 아세나이드 합금을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 기판(400) 상의 박막 스택은 서로의 위에 그리고 웨이퍼(402) 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택(420)을 포함하고, 각각의 에피택셜 스택(420)은 희생 층(404) 위에 증착되는 에피택셜 필름(418)을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 기판(400) 상의 에피택셜 스택(420)은 웨이퍼(402) 상에 배치되는 제 1 희생 층(404), 제 1 희생 층(404) 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름(418), 제 1 에피택셜 필름(418) 위에 배치되는 제 2 희생 층(404) 및 제 2 희생 층(404) 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름(418)을 포함하도록 제공된다. 또 다른 실시예에서, 에피택셜 스택은 제 2 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 3 희생 층(404) 및 제 3 희생 층(404) 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름(418)을 더 포함한다.
도 4b는 전술한 예에서와 같이, 서로의 위에 쌓이는 세 개의 에피택셜 스택(420)을 포함하는 기판(400)을 도시한다. 예는 복수의 에피택셜 스택(420)을 제공하되, 상기 복수의 에피택셜 스택은 2 이상의 에피택셜 스택(420), 예컨대 3, 4, 5, 6, 10, 12, 20, 30, 50, 100 또는 그 이상의 에피택셜 스택(420)을 포함할 수 있다.
각각의 에피택셜 필름(418)은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 또는 이들의 조합을 독립적으로 포함할 수 있다. 또한, 각각의 에피택셜 필름(418)은 다수의 층을 가질 수 있다. 일 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 가질 수 있다. 각각의 에피택셜 필름(418)은 약 500 내지 약 3,000 nm, 약 1,000 내지 약 2,000 nm 또는 약 1,200 내지 약 1,800 nm 범위의 두께, 예컨대 약 1,500 nm의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 버퍼 층(406), 패시베이션 층(408) 및 갈륨 아세나이드 활성 층(410)을 독립적으로 포함할 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 제 2 패시베이션 층(412)을 더 포함한다. 일 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 갈륨 아세나이드를 포함하는 버퍼 층(406), 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 패시베이션 층(408, 412) 및 갈륨 아세나이드 활성 층(410)을 독립적으로 가질 수 있다. 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 100 내지 약 400 nm 범위의 두께를 가질 수 있고, 각각의 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층(408, 412)은 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층(410)은 약 400 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 예에서, 갈륨 아세나이드 버퍼 층(406)은 약 300 nm의 두께를 가질 수 있고, 각각의 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층(408, 412)은 약 30 nm의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층(410)은 약 1,000 nm의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 각각의 에피택셜 필름(418)은 다수의 층을 포함하는 태양전지 또는 광전지 구조체를 갖는다. 일 예에서, 태양전지 또는 광전지 구조체는 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 각각의 희생 층(404)은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 희생 층(404) 각각은 에피택셜 필름(418)의 물질을 식각하지 않거나 실질적으로 식각하는 식각제(예컨대, HF)에 의해 용이하게 식각되는 선택적인 식각 물질을 독립적으로 포함한다. 희생 층(404)에 포함되는 예시적인 선택적인 식각 물질은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 예에서, 각각의 희생 층(404)은 약 20 nm 이하의 두께, 예컨대 약 1 내지 약 10 nm, 바람직하게 약 4 내지 약 6 nm 범위의 두께를 갖는 알루미늄 아세나이드 층을 독립적으로 포함할 수 있다.
웨이퍼(402)는 Ⅲ/Ⅳ 그룹 물질과 같은 다양한 물질을 포함하거나, 상기 물질로 형성될 수 있으며, 다른 원소로 도핑될 수 있다. 많은 실시예에서, 기판 또는 웨이퍼(402)는 갈륨 아세나이드, 갈륨 아세나이드 합금, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드 또는 이들의 유도체를 포함하거나, 상기 물질로 만들어진다.
또 다른 실시예에서, 기판(400) 상에 다양한 에피택셜 물질의 박막 스택을 형성하는 방법은 웨이퍼(402) 상에 복수의 에피택셜 스택(420)을 증착하는 단계를 포함하도록 제공되고, 각각의 에피택셜 스택(420)은 희생 층(404) 위에 증착되는 에피택셜 필름(418)을 포함한다. 상기 방법은 적어도 하나의 ELO 공정 중 희생 층(404)을 식각하는 동시에 기판(400)으로부터 에피택셜 필름(418)을 제거하는 단계를 더 제공한다.
일부 예에서, 방법은 ELO 식각 공정 중 제 1 및 제 2 에피택셜 필름(418)을 기판(400)으로부터 동시에 분리시키는 단계를 제공한다. 다른 예에서, ELO 식각 공정 중 제 1 희생 층(404)을 식각하는 동시에 제 1 에피택셜 필름(418)을 제거하는 단계는 제 2 희생 층(404)을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름(418)을 제거하는 단계 후에 이어진다.
다른 실시예에서, 방법은 웨이퍼(402) 상에 제 1 에피택셜 스택(420)을 증착하는 단계 및 제 1 에피택셜 스택(420) 위에 추가적인 에피택셜 스택(420)을 증착하는 단계를 포함하고, 제 1 에피택셜 스택(420)은 웨이퍼(402) 상에 증착되는 제 1 희생 층(404), 제 1 희생 층(404) 위에 증착되는 제 1 에피택셜 필름(418)을 포함하고, 각각의 추가적인 에피택셜 스택(420)은 희생 층(404) 위에 증착되는 에피택셜 필름(418)의 층을 포함하고, 각각의 희생 층(404)은 먼저 증착된 에피택셜 스택(420)의 에피택셜 필름(418) 상에 증착된다.
일부 실시예에서, 복수의 기판(400)은 공정 챔버 내의 회전 가능한 플래튼이나 카루젤(도 1에 도시된 바와 같음) 또는 회전 가능한 드럼(도 2에 도시된 바와 같음) 상에 배치되는 동안 다수의 희생 층(404) 및 에피택셜 필름(418)이 기판의 각각에 증착될 수 있고, 복수의 에피택셜 스택(420)을 형성한다. 일 예에서, 공정 챔버 내에서 기판(400)은 희생 층(404)을 증착하도록 제 1 샤워헤드 아래에 위치할 수 있고, 이어서 기판(400)은 에피택셜 필름(418)을 증착하도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고 회전된다. 기판(400) 각각은 동시에 하부층(예컨대, 희생 층(404))이 증착되도록 개개의 샤워헤드 아래에 위치하고, 이어서 기판(400) 각각은 하부 층 위에 상부층(예컨대, 에피택셜 필름(418))이 증착되도록 또 다른 샤워헤드 아래에 놓이고 회전된다. 에피택셜 필름(418)의 다수의 층은 전술한 또 다른 실시예에서와 같이, 공정 챔버의 서로 다른 구역 또는 공정 챔버의 서로 다른 샤워헤드(도 3에 도시된 바와 같음)로부터 증착될 수 있다.
일부 실시예에서, 희생 층(404)을 포함하는 기판(400)은 ELO 식각 단계 중 습식 식각 용액에 노출될 수 있다. 습식 식각 용액은 플루오르화 수소산을 포함할 수 있고, 계면 활성제 및/또는 버퍼를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 희생 층(404)은 약 0.3 mm/hr 이상, 바람직하게 약 1 mm/hr 이상, 더욱 바람직하게 약 5 mm/hr 이상의 비율로 습식 식각 공정 중 식각될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 희생 층(404)을 포함하는 기판(400)은 ELO 식각 단계 중 전기화학적인 식각에 노출될 수 있다. 전기화학적인 식각은 바이어스된 공정 또는 갈바닉 공정을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 희생 층(404)은 ELO 식각 단계 중 기상 식각에 노출될 수 있다. 기상 식각은 플루오르화 수소 증기에 희생 층(404)을 노출시키는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같은 ELO 공정은 광화학 식각 공정, 열 강화 식각 공정, 플라즈마 강화 식각 공정, 응력 강화 식각 공정, 이들의 유도 공정 또는 이들의 조합과 같은 식각 공정 또는 식각 단계를 포함할 수 있다.
전술한 또 다른 실시예에서, 기판(500) 상의 박막 스택은 서로의 위에 그리고 웨이퍼(502) 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택(520)을 포함하고, 각각의 에피택셜 스택(520)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 희생 층(504) 위에 증착되는 에피택셜 필름(518)을 포함한다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같은 기상 증착 시스템(100, 200 및/또는 300)은 기판(500)의 에피택셜 스택(520)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 보호 층(550)은 기판(500) 상에 배치되는 복수의 에피택셜 스택(520)을 둘러싼다. 보호 층(550)은 ELO 공정 중 희생 층(504)이 식각액 또는 식각 가스에 노출되는 것을 방지한다. 보호 층(550)의 일부는 각각의 에피택셜 스택(520)이 식각액 또는 식각 가스에 개별적으로 노출되도록 제거될 수 있다. 따라서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 ELO 공정 중 각각의 희생 층(504)이 식각 공정에 개별적으로 노출됨에 따라 기판으로부터 개별적으로 제거될 수 있다. 개별적인 에피택셜 스택(520) 또는 다수의 에피택셜 스택(520)은 요구되는 에피택셜 스택(520)을 에워싸는 보호 층(550)의 일부를 제거함으로써 기판(500)으로부터 선택적으로 제거될 수 있다. 일 예에서, 희생 층(504)에 접촉되는 보호 층(550)의 일부가 희생 층(504)을 노출시키기 위해 제거되는 반면에, 에피택셜 필름(518)은 보호 층(550)에 의해 덮여진 채로 유지된다.
기판(500)은 웨이퍼(502) 상의 희생 층(504) 및 에피택셜 필름(518)의 다수의 층을 순차적으로 증착함으로써 형성될 수 있고, 이어서, 보호 층(550)은 복수의 에피택셜 스택(520) 위에 형성되거나 증착될 수 있다. 보호 층(550)은 에피택셜 스택(5520)으로부터 화학적으로 또는 물리적으로 제거될 수 있다. 일부 예에서, 보호 층(550)은 식각액 또는 식각 가스에 노출되는 동안 에피택셜 스택(520)으로부터 제거될 수 있다. 다른 예에서, 보호 층(550)은 러빙(rubbed), 해체, 그라인드(grind), 폴리싱(polished), 절단, 스트립(stripped) 되거나, 그렇지 않으면 물리적으로 제거되거나 분리되고, 동시에 에피택셜 스택(520)을 노출시킨다. 보호 층(550)은 왁스, 플라스틱, 폴리머, 올리고머(oligomer), 고무, 산화물, 질화물, 산화질화물 또는 이들의 유도체와 같은 장벽 물질의 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판(500) 상의 에피택셜 스택은 웨이퍼(502) 상에 배치되는 제 1 희생 층(504), 제 1 희생 층(504) 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름(518), 제 1 에피택셜 필름(518) 위에 배치되는 제 2 희생 층(504) 및 제 2 희생 층(504) 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름(518)을 포함하도록 제공된다. 또 다른 실시예에서, 에피택셜 스택은 제 2 에피택셜 필름(518) 위에 배치되는 제 3 희생 층(504) 및 제 3 희생 층(504) 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름(518)을 더 포함한다.
도 5는 전술한 일 예와 같이, 서로의 위에 쌓이는 일곱 개의 에피택셜 스택(520)을 포함하는 기판(500)을 도시한다. 상기 예는 2 이상의 에피택셜 스택(520), 예컨대 3, 4, 5, 6, 10, 12, 20, 30, 50, 100 또는 그 이상의 에피택셜 스택(520)을 포함할 수 있는 복수의 에피택셜 스택(520)을 제공한다.
각각의 에피택셜 필름(518)은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 또는 이들의 조합을 독립적으로 포함할 수 있다. 또한, 각각의 에피택셜 필름(518)은 다수의 층을 가질 수 있다. 일 예에서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 갖는다. 각각의 에피택셜 필름(518)은 약 500 내지 약 3,000 nm, 약 1,000 내지 약 2,000 nm 또는 약 1,200 내지 약 1,800 nm 범위, 예컨대 약 1,500 nm의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 포함할 수 있다. 일부 예에서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 더 포함한다. 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 100 내지 약 500 nm 범위의 두께를 가질 수 있고, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 500 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 예에서, 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 300 nm의 두께를 가질 수 있고, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 30 nm의 두께를 가질 수 있고, 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 1,000 nm의 두께를 가질 수 있다.
다른 예에서, 각각의 에피택셜 필름(518)은 다수의 층을 포함하는 태양전지 또는 광전지 구조체를 갖는다. 일 예에서, 태양전지 또는 광전지 구조체는 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 각각의 희생 층(504)은 동일한 조성 또는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 희생 층(504) 각각은 에피택셜 필름(518)의 물질을 식각하지 않거나 실질적으로 식각하는 식각제(예컨대, HF)에 의해 용이하게 식각되는 선택적인 식각 물질을 독립적으로 포함한다. 희생 층(504)에 포함되는 예시적인 선택적인 식각 물질은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 예에서, 각각의 희생 층(504)은 약 20 nm 이하의 두께, 예컨대 약 1 내지 약 10 nm, 바람직하게 약 4 내지 약 6 nm 범위의 두께를 갖는 알루미늄 아세나이드 층을 독립적으로 포함할 수 있다.
웨이퍼(502)는 Ⅲ/Ⅳ 그룹 물질과 같은 다양한 물질을 포함하거나, 상기 물질로 형성될 수 있으며, 다른 원소로 도핑될 수 있다. 많은 실시예에서, 기판 또는 웨이퍼(502)는 갈륨 아세나이드, 갈륨 아세나이드 합금, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드 또는 이들의 유도체를 포함하거나, 상기 물질로 만들어진다.
또 다른 실시예에서, 기판(500) 상에 다양한 에피택셜 물질의 박막 스택을 형성하는 방법은 웨이퍼(502) 상에 복수의 에피택셜 스택(520)을 증착하는 단계를 포함하도록 제공되고, 각각의 에피택셜 스택(520)은 희생 층(504) 위에 증착되는 에피택셜 필름(518)을 포함한다. 상기 방법은 적어도 하나의 ELO 공정 중 희생 층(504)을 식각하는 동시에 기판(500)으로부터 에피택셜 필름(518)을 제거하는 단계를 더 제공한다.
일부 예에서, 방법은 ELO 식각 공정 중 제 1 및 제 2 에피택셜 필름(518)을 기판(500)으로부터 동시에 분리시키는 단계를 제공한다. 다른 예에서, ELO 식각 공정 중 제 1 희생 층(504)을 식각하는 동시에 제 1 에피택셜 필름(518)을 제거하는 단계는 제 2 희생 층(504)을 식각하는 동시에 제 2 에피택셜 필름(518)을 제거하는 단계 후에 이어진다.
일부 실시예에서, 방법은 웨이퍼(502) 상에 제 1 에피택셜 스택(520)을 증착하는 단계 및 제 1 에피택셜 스택(520) 위에 추가적인 에피택셜 스택(520)을 증착하는 단계를 포함하고, 제 1 에피택셜 스택(520)은 웨이퍼(502) 상에 증착되는 제 1 희생 층(504), 제 1 희생 층(504) 위에 증착되는 제 1 에피택셜 필름(518)을 포함하고, 각각의 추가적인 에피택셜 스택(520)은 희생 층(504) 위에 증착되는 에피택셜 필름(518)의 층을 포함하고, 각각의 희생 층(504)은 먼저 증착된 에피택셜 스택(520)의 에피택셜 필름(518) 상에 증착된다.
일부 실시예에서, 복수의 기판(500)은 공정 챔버 내의 회전 가능한 플래튼이나 카루젤(도 1에 도시된 바와 같음) 또는 회전 가능한 드럼(도 2에 도시된 바와 같음) 상에 배치되는 동시에 다수의 희생 층(504) 및 에피택셜 필름(518)이 기판 각각에 증착될 수 있고, 복수의 에피택셜 스택(520)을 형성한다. 일 예에서, 공정 챔버 내에서 기판(500)은 희생 층(504)을 증착하도록 제 1 샤워헤드 아래에 위치할 수 있고, 이어서 기판(500)은 에피택셜 필름(518)을 증착하도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고 회전된다. 기판(500) 각각은 동시에 하부층(예컨대, 희생 층(504))을 증착하도록 개개의 샤워헤드 아래에 위치하고, 이어서 기판(500) 각각은 하부 층 위에 상부층(예컨대, 에피택셜 필름(518))을 증착하도록 또 다른 샤워헤드 아래에 놓이고 회전된다. 에피택셜 필름(518)의 다수의 층은 전술한 또 다른 실시예에서와 같이, 공정 챔버의 서로 다른 구역 또는 공정 챔버의 서로 다른 샤워헤드(도 3에 도시된 바와 같음)로부터 증착될 수 있다.
일부 실시예에서, 희생 층(504) 또는 물질은 ELO 식각 단계 중 습식 식각 용액에 노출될 수 있다. 습식 식각 용액은 플루오르화 수소산을 포함할 수 있고, 계면 활성제 및/또는 버퍼를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 희생 층(504)은 약 0.3 mm/hr 이상, 바람직하게 약 1 mm/hr 이상, 더욱 바람직하게 약 5 mm/hr 이상의 비율로 습식 식각 공정 중 식각될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 희생 층(504)을 포함하는 기판(500)은 ELO 식각 단계 중 전기화학적인 식각에 노출될 수 있다. 전기화학적인 식각은 바이어스된 공정 또는 갈바닉 공정을 포함할 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 희생 층(504)은 ELO 식각 단계 중 기상 식각에 노출될 수 있다. 기상 식각은 플루오르화 수소 증기에 희생 층(504)을 노출시키는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같은 ELO 공정은 광화학 식각 공정, 열 강화 식각 공정, 플라즈마 강화 식각 공정, 응력 강화 식각 공정, 이들의 유도 공정 또는 이들의 조합과 같은 식각 공정 또는 식각 단계를 포함할 수 있다.
전술한 내용이 본 발명의 실시예를 나타내는 반면에, 본 발명의 다른 추가적인 실시예가 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 고안될 수 있으며, 본 발명의 범위는 뒤따라올 청구항에 의해 결정된다.
100, 200. 300: 기상 증착 시스템 110: 회전 가능한 플래튼
130: 샤워헤드 140: 반응물 소스
210: 회전 가능한 드럼 310: 트랙
400, 500: 기판 402, 502: 웨이퍼
404, 504: 희생 층 406: 버퍼 층
408, 412: 패시베이션 층 410: 활성 층
418, 518: 에피택셜 필름 420, 520: 에피택셜 스택

Claims (73)

  1. 기판 위에 배치되는 제 1 희생 층;
    상기 제 1 희생 층 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름;
    상기 제 1 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 2 희생 층; 및
    상기 제 2 희생 층 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 상에 배치되는 박막 스택.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 3 희생 층; 및
    상기 제 3 희생 층 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 갈륨 아세나이드(gallium arsenide), 상기 갈륨 아세나이드의 합금, 상기 갈륨 아세나이드의 도펀트 또는 상기 갈륨 아세나이드의 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제2 에피택셜 필름은 동일한 조성을 갖고, 상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층은 동일한 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물(indium gallium phosphide), 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션(passivation) 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 100 내지 약 500 nm 범위의 두께를 갖고, 상기 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 갖고, 상기 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 500 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 다수의 층의 광전지 구조체를 독립적으로 포함하고, 상기 광전지 구조체 각각은 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층 각각은 약 20 nm 이하의 두께를 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  13. 제 12항에 있어서
    상기 두께는 약 1 내지 약 10 nm의 범위인 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  14. 갈륨 아세나이드를 포함하는 기판 위에 배치되는 제 1 희생 층;
    상기 제 1 희생 층 위에 배치되는 제 1 에피택셜 필름;
    상기 제 1 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 2 희생 층;
    상기 제 2 희생 층 위에 배치되는 제 2 에피택셜 필름;
    상기 제 2 에피택셜 필름 위에 배치되는 제 3 희생 층; 및
    상기 제 3 희생 층 위에 배치되는 제 3 에피택셜 필름을 포함하고,
    상기 제 1 에피택셜 필름, 제 2 에피택셜 필름 및 제 3 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드 또는 갈륨 아세나이드 합금을 독립적으로 포함하고, 상기 제 1 희생 층, 제 2 희생 층 및 제 3 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드 또는 알루미늄 아세나이드 합금을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 상에 배치되는 박막 스택.
  15. 기판 표면 상에 박막 스택을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    기판 위에 제 1 희생 층을 증착하는 단계;
    상기 제 1 희생 층 위에 제 1 에피택셜 필름을 증착하는 단계;
    상기 제 1 에피택셜 필름 위에 제 2 희생 층을 증착하는 단계;
    상기 제 2 희생 층 위에 제 2 에피택셜 필름을 증착하는 단계; 및
    에피택셜 리프트 오프 공정 중 기판으로부터 상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름을 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 분리하는 단계는:
    상기 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계; 및
    상기 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계에 의해 분리하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름은 기판으로부터 동시에 분리되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계는, 상기 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계 후에 이어지는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    에피택셜 리프트 공정에 앞서,
    상기 제 2 에피택셜 필름 위에 제 3 희생 층을 증착하는 단계; 및
    상기 제 3 희생 층 위에 제 3 에피택셜 필름을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 기판은 갈륨 아세나이드, 상기 갈륨 아세나이드의 합금, 상기 갈륨 아세나이드의 도펀트 또는 상기 갈륨 아세나이드의 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  20. 제 15항에 있어서
    상기 기판은 공정 챔버 내에서 회전 가능한 플래튼(platen) 또는 회전 가능한 드럼 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    복수의 기판은 상기 공정 챔버 내에서 상기 회전 가능한 플래튼 또는 상기 회전 가능한 드럼 상에 배치되고, 상기 희생 층 및 상기 에피택셜 필름은 기판 각각에 증착되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서, 상기 기판은 상기 제 1 희생 층이 증착되도록 제 1 샤워헤드 아래에 놓이고, 이어서 상기 기판은 제 1 에피택셜 필름이 증착되도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고, 회전되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서, 각각의 에피택셜 필름은 다수의 층을 포함하고, 각각의 층은 서로 다른 구역 또는 서로 다른 샤워헤드로부터 증착되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  24. 제 20항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 제 1 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층, 갈륨 아세나이드 활성 층 및 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  25. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  26. 제 15항에 있어서
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  27. 제 15항에 있어서,
    상기 제1 희생 층 및 제 2 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층 각각은 약 20 nm 이하의 두께를 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 두께는 약 1 내지 약 10 nm의 범위인 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  30. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층은 에피택셜 리프트 오프 공정 중 습식 식각 용액에 노출되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 습식 식각 용액은 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid), 계면 활성제 및 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층은 약 0.3 mm/hr 이상의 비율로 식각되는 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 비율은 약 1 mm/hr 이상인 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 비율은 약 5 mm/hr 이상인 것을 특징으로 하는 박막 스택 형성 방법.
  35. 기판 표면 상에 에피택셜 필름 스택을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    공정 챔버의 제 1 증착 구역에서 기판 상에 제 1 희생 층을 형성하는 단계;
    상기 공정 챔버의 제 2 증착 구역에서 상기 제 1 희생 층 위에 제 1 에피택셜 필름을 형성하는 단계;
    상기 공정 챔버의 상기 제 1 증착 구역에서 상기 제 1 에피택셜 필름 위에 제 2 희생 층을 형성하는 단계;
    상기 공정 챔버의 상기 제 2 증착 구역에서 상기 제 2 희생 층 위에 제 2 에피택셜 필름을 형성하는 단계; 및
    에피택셜 리프트 오프 공정 중 상기 기판으로부터 상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름을 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 분리하는 단계는:
    상기 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계; 및
    상기 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계에 의해 분리하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름은 기판으로부터 동시에 분리되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 1 에피택셜 필름을 제거하는 단계는, 상기 제 2 희생 층을 식각하는 동시에 상기 제 2 에피택셜 필름을 제거하는 단계 후에 이어지는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  38. 제 35항에 있어서,
    상기 에피택셜 리프트 오프 공정에 앞서,
    상기 공정 챔버의 상기 제 1 증착 구역에서 상기 제 2 에피택셜 필름 위에 제 3 희생 층을 형성하는 단계; 및
    상기 공정 챔버의 상기 제 2 증착 구역에서 상기 제 3 희생 층 위에 제 3 에피택셜 필름을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  39. 제 35항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  40. 제 35항에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 제 1 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층, 갈륨 아세나이드 활성 층 및 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  41. 제 35에 있어서,
    상기 제 1 에피택셜 필름 및 제 2 에피택셜 필름 각각은 다수의 층의 광전지 구조체를 포함하고, 상기 광전지 구조체 각각은 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 두 가지 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  42. 제 35항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  43. 제 40항에 있어서,
    상기 제 1 희생 층 및 제 2 희생 층은 약 20 nm 이하의 두께를 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  44. 제 35항에 있어서,
    상기 기판은 상기 공정 챔버 내에서 회전 가능한 플래튼 또는 회전 가능한 드럼 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  45. 제 44항에 있어서,
    복수의 기판은 상기 공정 챔버 내에서 상기 회전 가능한 플래튼 또는 상기 회전 가능한 드럼 상에 배치되고, 상기 희생 층 및 상기 에피택셜 필름은 상기 기판 각각에 증착되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  46. 제 44항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서, 상기 기판은 상기 제 1 희생 층이 증착되도록 제 1 샤워헤드 아래에 놓이고, 이어서 상기 기판은 상기 제 1 에피택셜 필름이 증착되도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고, 회전되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  47. 제 44항에 있어서,
    공정 챔버 내에서, 각각의 에피택셜 필름은 다수의 층을 포함하고, 각각의 층은 서로 다른 구역 또는 서로 다른 샤워헤드로부터 증착되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  48. 갈륨 아세나이드를 포함하는 기판 상에, 서로의 위에 배치되는 복수의 에피택셜 스택을 포함하고,
    각각의 에피택셜 스택은 희생 층 위에 배치되는 에피택셜 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 상에 배치되는 박막 스택.
  49. 제 48항에 있어서,
    3 개 이상의 에피택셜 스택이 상기 복수의 에피택셜 스택에 포함되는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  50. 제 49항에 있어서,
    상기 복수의 에피택셜 스택은 적어도 약 10 개의 에피택셜 스택에서 약 100 개의 에피택셜 스택까지 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  51. 제 48항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  52. 제 48항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  53. 제 48항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  54. 제 53항에 있어서,
    상기 갈륨 아세나이드 버퍼 층은 약 100 내지 약 500 nm 범위의 두께를 갖고, 상기 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층은 약 10 내지 약 50 nm 범위의 두께를 갖고, 상기 갈륨 아세나이드 활성 층은 약 500 내지 약 2,000 nm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  55. 제 53항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 제 2 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  56. 제 48항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 다수의 층의 광전지 구조체를 포함하고, 상기 광전지 구조체 각각은 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 두 가지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  57. 제 48항에 있어서,
    상기 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  58. 제 57항에 있어서,
    상기 희생 층 각각은 약 20 nm 이하의 두께를 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  59. 제 58항에 있어서,
    상기 두께는 약 1 내지 약 10 nm의 범위인 것을 특징으로 하는 박막 스택.
  60. 공정 챔버 내에서 기판 표면 상에 에피택셜 필름 스택을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 제 1 에피택셜 스택을 형성하는 단계로서, 상기 기판 위에 제 1 희생 층을 증착하는 단계 및 상기 제 1 희생 층 위에 제 1 에피택셜 필름을 증착하는 단계에 의해 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 그리고 상기 제 1 에피택셜 스택 위에 추가적인 에피택셜 스택을 형성하는 단계로서, 각각의 추가적인 에피택셜 스택은 희생 층 위에 증착되는 에피택셜 필름을 포함하고, 각각의 희생 층은 먼저 증착된 에피택셜 스택의 에피택셜 필름 상에 증착되는 단계; 및
    에피택셜 리프트 오프 공정 중 상기 희생 층을 식각하는 동시에 상기 기판으로부터 상기 에피택셜 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  61. 제 60항에 있어서,
    상기 기판은 상기 공정 챔버 내에서 회전 가능 플래튼 또는 회전 가능 드럼 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  62. 제 61항에 있어서,
    복수의 기판은 상기 공정 챔버 내에서 상기 회전 가능 플래튼 또는 상기 회전 가능 드럼 상에 배치되고, 상기 희생 층 및 상기 에피택셜 필름은 상기 기판 각각에 증착되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  63. 제 61항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서, 상기 기판은 상기 희생 층이 증착되도록 제 1 샤워헤드 아래에 놓이고, 이어서 상기 기판은 상기 에피택셜 필름이 증착되도록 제 2 샤워헤드 아래에 놓이고, 회전되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  64. 제 61항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서, 각각의 에피택셜 필름은 다수의 층을 포함하고, 각각의 층은 서로 다른 구역 또는 서로 다른 샤워헤드로부터 증착되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  65. 제 61항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 합금, 상기 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드 및 인듐 갈륨 인화물의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  66. 제 61항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드를 포함하는 하나의 층 및 알루미늄 갈륨 아세나이드를 포함하는 또 하나의 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  67. 제 61항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 갈륨 아세나이드 버퍼 층, 알루미늄 갈륨 아세나이드 패시베이션 층 및 갈륨 아세나이드 활성 층을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  68. 제 61항에 있어서,
    각각의 에피택셜 필름은 다수의 층의 광전지 구조체를 포함하고, 상기 광전지 구조체 각각은 갈륨 아세나이드, n-도핑된 갈륨 아세나이드, p-도핑된 갈륨 아세나이드, 알루미늄 갈륨 아세나이드, n-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, p-도핑된 알루미늄 갈륨 아세나이드, 인듐 갈륨 인화물, 이들의 합금, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 두 가지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  69. 제 61항에 있어서,
    3 개 이상의 에피택셜 스택이 복수의 에피택셜 스택에 포함되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  70. 제 67항에 있어서,
    6 개 이상의 에피택셜 스택이 복수의 에피택셜 스택에 포함되는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  71. 제 68항에 있어서,
    복수의 에피택셜 스택은 적어도 약 10 개의 에피택셜 스택에서 약 100 개의 에피택셜 스택까지 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  72. 제 61항에 있어서,
    상기 희생 층 각각은 알루미늄 아세나이드, 상기 알루미늄 아세나이드의 합금, 상기 알루미늄 아세나이드의 유도체 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 독립적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
  73. 제 61항에 있어서,
    상기 기판은 갈륨 아세나이드, 상기 갈륨 아세나이드의 합금, 상기 갈륨 아세나이드의 도펀트 또는 상기 갈륨 아세나이드의 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 필름 스택 형성 방법.
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