KR20130048439A - 증착 장치 및 증착 방법 - Google Patents

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배흥택
김무성
강석민
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 증착 장치는, 챔버;상기 챔버 내에 수용되어 기판을 수용하는 서셉터; 상기 서셉터와 연결되고, 상기 기판에 박막을 형성하기 위한 소스 기체를 상기 서셉터 내부로 유입하는 소스 기체 라인; 및 상기 소스 기체 라인을 가열하는 제 1 가열 부재를 포함한다.
실시예에 따른 증착 방법은, 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계; 서셉터 내부에서 상기 반응 가스를 가열하는 단계; 및 상기 반응 가스가 기판과 반응하는 단계를 포함하고, 상기 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계는, 제 1 가열 부재에 의해 가열할 수 있다.

Description

증착 장치 및 증착 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DEPOSITION}
실시예는 증착 장치 및 증착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판 또는 웨이퍼(wafer)상에 다양한 박막을 형성하는 기술 중에 화학 기상 증착 방법(Chemical Vapor Deposition; CVD)이 많이 사용되고 있다. 화학 기상 증착 방법은 화학 반응을 수반하는 증착 기술로, 소스 물질의 화학 반응을 이용하여 웨이퍼 표면상에 반도체 박막이나 절연막 등을 형성한다.
이러한 화학 기상 증착 방법 및 증착 장치는 최근 반도체 소자의 미세화와 고효율, 고출력 LED 개발 등으로 박막 형성 기술 중 매우 중요한 기술로 주목 받고 있다. 현재 웨이퍼 상에 규소 막, 산화물 막, 질화규소 막 또는 산질화규소 막, 텅스텐 막 등과 같은 다양한 박막들을 증착하기 위해 이용되고 있다.
상기 화학 기상 증착 방법을 통해 웨이퍼 또는 기판에 탄화규소 에피층을 성장하기 위해서는 반응가스를 서셉터 내에 공급하여 웨이퍼에 증착하는 공정 등을 거친다.
이때, 상기 서셉터 내부로 상기 반응 가스를 유입하는 소스 기체 라인에는 많은 양의 반응 가스 및 캐리어 가스가 공급되어 빠른 속도로 상기 라인을 통과하여 상기 서셉터 내부롤 유입된다.
그러나, 이러한 상기 반응 가스 또는 캐리어 가스는 상온에서 공급되기 때문에 상기 소스 기체 라인을 통과하여 서셉터 내부로 유입되는 경우 상기 서셉터 내부의 온도 감소 및 온도 불균일화의 원인이 될 수 있다.
이에 따라, 상기 서셉터 내부의 온도 감소로 인해, 상기 반응 가스의 이온화가 원활하게 일어나지 않아 박막 증착 공정의 효율을 감소하고 공정시간을 증대시킬 수 있다.
따라서, 상기 소스 기체 라인을 통해 상기 서셉터 내부로 유입되는 반응 가스 또는 캐리어 가스의 온도를 상기 서셉터 내부의 온도와 비슷한 온도로 유지시킬 수 있는 증착 장치가 요구된다.
실시예는 서셉터 내부의 온도 감소 및 온도 불균일화를 감소시킬 수 있는 증착 장치 및 증착 방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 증착 장치는, 챔버;상기 챔버 내에 수용되어 기판을 수용하는 서셉터; 상기 서셉터와 연결되고, 상기 기판에 박막을 형성하기 위한 소스 기체를 상기 서셉터 내부로 유입하는 소스 기체 라인; 및 상기 소스 기체 라인을 가열하는 제 1 가열 부재를 포함한다.
실시예에 따른 증착 방법은, 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계; 서셉터 내부에서 상기 반응 가스를 가열하는 단계; 및 상기 반응 가스가 기판과 반응하는 단계를 포함하고, 상기 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계는, 제 1 가열 부재에 의해 가열할 수 있다.
실시예에 따른 증착 장치 및 증착 방법은 서셉터 내부에서 반응 가스를 가열하기 전에 상기 서셉터 외부에서 상기 반응 가스를 일정 온도 이상 예열시킨다. 즉, 상기 증착 장치는 상기 소스 기체 라인을 상기 소스 기체 라인을 감싸는 가열 부재에 의해 반응 온도와 유사한 온도로 상기 소스 기체 라인을 지나는 반응 가스 또는 캐리어 가스를 예열할 수 있다.
이에 따라, 상기 소스 기체 라인을 흐르는 반응 가스 또는 캐리어 가스와 상기 서셉터 내부의 온도 차이가 감소함으로써, 상기 서셉터 내부의 급격한 온도 감소 및 온도 불균일을 방지할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 증착 장치 및 증착 방법은 탄화규소 에피 웨이퍼 공정의 효율 및 고품질의 탄화규소 웨이퍼를 제조할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 탄화수소 에피층 성장 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 증착부를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 증착부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 A-A'부를 따라서 절단한 단면도이다.
도 5는 탄화수소 에피층 성장의 공정 흐름을 도시한 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 실시예에 따른 탄화규소 에피텍셜층 성장 장치의 일례를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 탄화규소 성장 장치는 캐리어 기체 공급부(10), 반응 기체 공급부(30) 및 증착부(40)를 포함한다.
상기 캐리어 기체 공급부(10)는 상기 반응 기체 공급부(30)에 캐리어 기체를 공급한다. 상기 캐리어 기체는 매우 낮은 반응성을 가진다. 상기 캐리어 기체의 예로서는 질소 또는 불활성 기체 등을 들 수 있다. 특히, 상기 캐리어 기체 공급부(10)는 제 1 공급 라인(21)을 통하여, 상기 반응 기체 공급부(30)에 상기 캐리어 기체를 공급할 수 있다.
상기 반응 기체 공급부(30)는 상기 반응 기체를 발생시킨다. 또한, 상기 반응 기체 공급부(30)는 상기 반응 기체를 생성하기 위한 재료(31)를 수용한다. 예를 들어, 상기 재료(31)가 증발되어 상기 반응 기체가 형성될 수 있다.
상기 제 1 공급 라인(21)의 끝단은 상기 재료(31)에 잠길 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 1 공급 라인(21)을 통하여, 상기 재료(31) 내에 상기 캐리어 기체가 공급된다. 이에 따라서, 상기 재료(31) 내에 상기 캐리어 기체를 포함하는 버블이 형성될 수 있다.
상기 재료(31) 및 상기 반응 기체는 규소 및 탄소를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 재료(31) 및 상기 반응 기체는 메틸트리클로로실레인(methyltrichlorosilane;MTS)을 포함할 수 있다.
상기 반응 기체 공급부(30)는 상기 재료(31)에 열을 가하는 발열부를 포함할 수 있다. 상기 발열부는 상기 재료(31)에 열을 가하여, 상기 재료(31)를 증발시킬 수 있다. 상기 발열부에 의해서, 가해지는 열량에 따라서, 증발되는 반응 기체의 양이 적절하게 조절될 수 있다.
상기 반응 기체 공급부(30)는 상기 제 2 공급 라인(22)을 통하여, 상기 증착부(40)에 상기 반응 기체를 공급한다. 즉, 상기 반응 기체 공급부(30) 및 상기 캐리어 기체의 흐름 및 상기 재료(31)의 증발에 의해서, 상기 반응 기체는 상기 증착부(40)에 공급된다.
상기 실시예에서는 상기 반응 기체를 형성하기 위한 재료로서 액상 재료인 메틸트리클로로실레인(MTS)을 예를 들어 설명하였으나, 상기 반응 가스는 액상의 재료 이외에도 기상의 재료를 사용하여 형성할 수 있음은 물론이다.
즉, 도면에는 도시하지 않았으나, 증착부의 챔버 내에 일례로, 실란계 화합물, 염화수소(HCl) 및 프로판(C3H8)을 직접 공급라인을 통하여 증착부로 공급할 수 있다.
상기 증착부(40)는 상기 제 2 공급 라인(22)에 연결된다. 상기 증착부(40)는 상기 반응 기체 공급부(30)로부터, 상기 제 2 공급 라인(22)을 통하여, 상기 반응 기체를 공급받는다.
상기 증착부(40)는 에피텍셜층을 형성하고자 하는 웨이퍼(W)를 수용한다. 상기 증착부(40)는 상기 반응 기체를 사용하여, 상기 에피텍셜층을 형성한다. 즉, 상기 증착부(40)는 상기 웨이퍼(W) 상에 상기 반응 기체를 사용하여, 박막을 형성한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 증착부(40)는 챔버(100), 서셉터(200), 소스 기체 라인(300), 웨이퍼 홀더(400), 제 1 가열 부재(500) 및 제 2 가열 부재(600)를 포함한다.
상기 챔버(100)는 원통형 튜브 형상을 가질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 챔버(100)는 사각 박스 형상을 가질 수 있다. 상기 챔버(100)는 상기 서셉터(200), 상기 소스 기체 라인(300) 및 상기 웨이퍼 홀더(400)를 수용할 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 챔버(100)의 일측면에는 전구체 등을 유입시키기 위한 기체 공급부 및 기체의 배출을 위한 기체 배출부가 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 챔버(100)의 양 끝단들은 밀폐되고, 상기 챔버(100)는 외부의 기체유입을 막고 진공도를 유지할 수 있다. 상기 챔버(100)는 기계적 강도가 높고, 화학적 내구성이 우수한 석영(quartz)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 챔버(100)는 향상된 내열성을 가진다.
또한, 상기 챔버(100) 내에 단열부가 더 구비될 수 있다. 상기 단열부는 상기 챔버(100) 내의 열을 보존하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 단열부로 사용되는 물질의 예로서는 질화물 세라믹, 탄화물 세라믹 또는 흑연 등을 들 수 있다.
또한, 상기 챔버(100)의 외부에는 제 2 가열 부재(600)가 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 제 2 가열 부재(600)는 유도 코일일 수 있다. 상기 유도 코일은 상기 챔버(100) 외측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 상기 유도 코일은 전자기 유도를 통하여, 상기 서셉터(200)를 유도 발열시킬 수 있다. 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 감을 수 있다. 상기 제 2 가열 부재는 약 1500℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. 바람직하게는 상기 제 2 가열 부재는 1500℃ 내지 1700℃의 온도로 가열할 수 있다.
상기 서셉터(200)는 상기 챔버(100) 내에 배치된다. 상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 서셉터(200)를 수용한다. 또한, 상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 웨이퍼(W) 등과 같은 기판을 수용한다. 또한, 상기 반응 기체 공급부로부터, 상기 제 2 공급 라인(22), 상기 소스 기체 라인(300)을 통하여, 상기 서셉터(200) 내부로 상기 반응 기체가 유입된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서셉터(200)는 서셉터 상판(210), 서셉터 하판(220) 및 서셉터 측판들(230, 240)을 포함할 수 있다. 또한, 서셉터 상판(210)과 서셉터 하판(220)은 서로 마주보며 위치한다.
상기 서셉터(200)는 상기 서셉터 상판(210)과 상기 서셉터 하판(220)을 위치시키고 양 옆에 상기 서셉터 측판들(230, 240)을 위치시킨 후 합착하여 제조할 수 있다.
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니므로, 직육면체의 서셉터(200)에 가스 통로를 위한 공간을 내어 제조할 수 있다.
상기 서셉터 하판(220)에는 상기 웨이퍼 홀더(400)가 더 배치될 수 있다. 상기 서셉터 상판(210)과 상기 서셉터 하판(220) 사이의 공간에서 기류가 흐르면서 증착 공정이 이루어질 수 있다. 상기 서셉터 측판들(230, 240)은 상기 서셉터(200) 내부에서 기류가 흐를 때, 반응 기체가 빠져나가지 못하도록 하는 역할을 한다.
상기 서셉터(200)는 고온 등의 조건에서 견딜 수 있도록 내열성이 높고 가공이 용이한 흑연(graphite)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 서셉터(200)는 흑연 몸체에 탄화수소가 코팅된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 서셉터(200)는 자체로 유도가열될 수 있다.
상기 서셉터(200)에 공급되는 반응 기체는 열에 의해서, 라디칼로 분해되고, 이 상태에서, 상기 웨이퍼(W) 등에 증착될 수 있다. 예를 들어, MTS는 규소 또는 탄소를 포함하는 라디칼로 분해되고, 상기 웨이퍼(W) 상에는 탄화수소 에피층이 성장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 라디칼은 CH3·, CH4, SiCl3· 또는 SiCl2·일 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 소스 기체 라인(300)은 상기 챔버(100) 내에 배치된다. 상기 소스 기체 라인(300)은 상기 제 2 공급 라인(22)에 직접 또는 간접적으로 연결된다.
상기 소스 기체 라인(300)은 사각 튜브 형상을 가질 수 있다. 상기 소스 기체 라인(300)으로 사용되는 물질의 예로서는 석영 등을 들 수 있다.
상기 소스 기체 라인(300)의 외부에는 제 1 가열 부재(500)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 소스 기체 라인(300)의 외부를 상기 제 1 가열 부재(500)가 감쌀 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(500)는 전원이 인가되면 열을 발생시키는 저항성 가열 소자일 수 있으며, 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 발열 소자를 소정 형태로 배치하기 위해서 와이어 형태를 가질 수 있다. 일례로, 발열 소자는 필라멘트, 코일 또는 카본 와이어 등을 포함할 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(500)는 상기 소스 기체 라인(300)을 통해 흐르는 반응 가스 또는 캐리어 가스의 온도를 일정 온도 이상으로 예열할 수 있다. 즉, 상기 제 1 가열 부재(500)는 약 1300℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 가열 부재(500)는 1300℃ 내지 1500℃의 온도로 가열할 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(500)는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함하는 비금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 탄화규소 또는 흑연은 상기 챔버 내부에서 불순물로서 작용하지 않으므로 다른 재료를 사용하는 것에 비해 보다 고순도의 에피 웨이퍼를 제조할 수 있다.
또한, 상기 제 1 가열 부재(500)는 상기 소스 기체 라인(300)이 상기 서셉터(200)에 유입되는 부근에 위치할 수 있다. 즉, 상기 소스 기체 라인(300)이 상기 서셉터(200)에 삽입되는 지점에서부터 시작하여 상기 서셉터(200) 외부의 소스 기체 라인(300) 방향으로 상기 제 1 가열 부재(500)가 위치할 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(500)는 1300℃ 내지 1500℃의 온도로 가열하므로, 상기 소스 기체 라인(300)을 흐르는 반응 가스의 일부분은 이온화 될 수 있으며, 여기서 이온화되지 않은 반응 가스는 서셉터 내부로 유입되어 상기 제 2 가열 부재(600)에 의해 이온화될 수 있다.
상기 제 1 가열 부재(500)가 상기 소스 기체 라인(300)을 가열하는 것에 의해, 상기 소스 기체 라인(300)을 흐르는 반응 가스 또는 캐리어 가스의 온도와 상기 서셉터 내부의 온도를 비슷한 온도로 유지할 수 있다. 따라서, 종래, 상온에서 공급되는 반응 가스 또는 캐리어 가스가 서셉터 내부로 유입될 때 초래될 수 있는 서셉터 내부의 온도 감소 및 온도 불균일을 방지할 수 있다.
상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 서셉터(200) 내에 배치된다. 더 자세하게, 상기 웨이퍼 홀더(400)는 상기 소스 기체가 흐르는 방향을 기준으로, 상기 서셉터(200)의 후미에 배치될 수 있다. 상기 웨이퍼 홀더(400)는 웨이퍼(W)를 지지한다. 상기 웨이퍼 홀더(400)로 사용되는 물질의 예로서는 탄화수소 또는 흑연 등을 들 수 있다.
상기 제 2 가열 부재(600)는 상기 챔버(100) 외측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 상기 유도 코일은 전자기 유도를 통하여, 상기 서셉터(200)를 유도 발열시킬 수 있다. 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 감을 수 있다.
상기 서셉터(200)는 상기 유도 코일에 의해서, 약 1400℃ 내지 약 1600℃의 온도로 가열될 수 있다. 이에 따라서, 상기 소스 기체는 라디칼로 분해되고, 상기 소스 기체는 상기 웨이퍼(W)에 분사된다. 상기 웨이퍼(W)에 분사된 라디칼에 의해서, 상기 웨이퍼(W) 상에 탄화수소 에피층이 형성된다.
이와 같이, 실시예에 따른 탄화수소 에피층 성장장치는 상기 웨이퍼(W) 등의 기판 상에 상기 에피층과 같은 박막을 형성한다. 즉, 실시예에 따른 탄화수소 에피층 성장장치는 증착 장치일 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 증착 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 내용과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 증착 방법은 반응 가스를 예열하는 단계(ST10), 반응 가스를 가열하는 단계(ST20) 및 반응하는 단계(ST30)를 포함할 수 있다.
상기 반응 가스를 예열하는 단계(ST10)에서는, 상기 소스 기체 라인(300)을 감싸는 제 1 가열 부재(500)에 의해 상기 소스 기체 라인을 흐르는 반응 가스 또는 캐리어 가스를 일정 온도 이상으로 예열할 수 있다.
즉, 상기 제 1 가열 부재(500)는 전원이 인가되면 열을 발생시키는 저항성 가열 소자를 포함하는 것으로서, 상기 반응 가스 또는 상기 캐리어 가스는 일정한 간격으로 배치된 제 1 가열 부재(500)에 의해 약 1300℃ 이상의 온도로 가열될 수 있다. 바람직하게는 1300℃ 내지 1500℃의 온도로 가열될 수 있다.
이어서, 상기 반응 가스를 가열하는 단계(ST20)에서는 상기 반응 가스가 서셉터 내부로 유입되고, 상기 제 2 가열 부재(600)에 의해 가열되어 라디칼로 분해될 수 있다. 상기 제 2 가열 부재(600)는 유도 코일을 포함할 수 있으며, 상기 유도 코일은 상기 챔버(100)의 외주면을 둘러싸서 상기 서셉터(200)를 유도 발열시킬 수 있다. 상기 제 2 가열 부재는 약 1500℃ 이상의 온도로 가열할 수 있다. 바람직하게는 상기 제 2 가열 부재는 1500℃ 내지 1700℃의 온도로 가열할 수 있다.
이어서, 반응하는 단계(ST30)에서는 상기 라디칼로 분해된 반응 가스들이 상기 웨이퍼에 분사되고 반응하여 상기 웨이퍼(W) 상에 탄화수소 에피층을 형성할 수 있다.
종래에는 소스 기체 라인을 통해 상온의 반응 가스가 서셉터 내부로 유입됨으로써 서셉터 내부에서 급격한 온도 감소 또는 서셉터 내부의 온도 불균일화를 초래할 수 있었다.
반면에, 실시예에 따른 증착 방법은 상기 제 1 가열 부재(500)에 의해 반응 가스가 상기 서셉터 내부로 유입되기 전에 일정 온도 이상으로 가열한다. 이에 따라, 실시예에 따른 증착 방법은 서셉터에 유입되는 반응 가스의 온도와 서셉터 내부의 온도 차이를 감소시킬 수 있으므로, 상기 서셉터 내부의 급격한 온도 감소 또는 온도 불균일화를 방지할 수 있다.
이에 따라, 탄화규소 에피 웨이퍼 공정의 효율을 높일 수 있고, 고품질의 탄화규소 에피 웨이퍼의 제조가 가능하다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 수용되어 기판을 수용하는 서셉터;
    상기 서셉터와 연결되고, 상기 기판에 박막을 형성하기 위한 소스 기체를 상기 서셉터 내부로 유입하는 소스 기체 라인; 및
    상기 소스 기체 라인을 가열하는 제 1 가열 부재를 포함하는 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서셉터는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함하고,
    상기 제 1 가열 부재는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함하는 증착 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 가열 부재는 상기 챔버 내부에 위치하고, 상기 소스 기체 라인의 외부면을 감싸는 증착 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 가열 부재에 의해 가열되는 소스 기체 라인의 온도는 1300℃ 내지 1500℃인 증착 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 챔버의 외주면을 감싸는 제 2 가열 부재를 포함하고,
    상기 제 1 가열 부재와 상기 제 2 가열 부재는 서로 중첩되지 않는 증착 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 소스 기체 라인에 상기 소스 기체를 공급하는 소스 기체 공급부를 포함하고,
    상기 소스 기체 공급부는 규소 및 탄소의 화합물을 수용하는 증착 장치.
  7. 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계;
    서셉터 내부에서 상기 반응 가스를 가열하는 단계; 및
    상기 반응 가스가 기판과 반응하는 단계를 포함하고,
    상기 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계는, 제 1 가열 부재에 의해 가열되는 증착 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 가열 부재는 탄화규소(SiC) 또는 흑연(C)을 포함하고,
    상기 소스 기체 라인 내부에서 반응가스를 가열하는 단계에서는 1300℃ 내지 1500℃의 온도로 상기 반응 가스를 가열하는 증착 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108630580A (zh) * 2017-03-16 2018-10-09 三星电子株式会社 衬底处理装置及制造半导体器件的方法
US10208401B2 (en) 2017-03-16 2019-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate treating apparatus
CN108630580B (zh) * 2017-03-16 2023-06-30 三星电子株式会社 衬底处理装置及制造半导体器件的方法

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