KR20140043541A - 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것으로, DC 파워와 RF 파워를 동시에 사용하는 박막 증착 장치에서 탐침을 이용하여 플라즈마 변수를 측정하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 DC 파워와 RF 파워를 실시간 조절하여 p형 질화물 반도체층 상부에 플라즈마 데미지를 가하지 않고 균일한 스퍼터 증착을 이룰 수 있는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다.

Description

박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법{Thin layer deposition system and method of depositing thin layer using the same}
본 발명은 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, DC 파워와 RF 파워를 동시에 사용하는 박막 증착 장치에서 탐침을 이용하여 플라즈마 변수를 측정하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다.
금속막 또는 투명산화물 도전막 등의 무기막을 성막(成膜)하는 방법으로, 이온 입자의 물리적 충돌에 의해 타겟(target) 물질이 입자의 형태로 방출되는 현상인 스퍼터링(sputtering) 현상을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다.
이와 같은 스퍼터링 현상을 이용하는 스퍼터링 장치에서 소스 타겟에 충돌하는 이온 입자는 챔버 내의 플라즈마 여기에 의해 만들어지는데, 그 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 챔버를 고진공으로 만든 다음, 낮은 압력의 스퍼터링 기체, 보통 아르곤(Ar) 또는 기타 반응성 가스를 챔버 내부로 흘려준다. 그리고 소스 타겟과 기판에 연결된 두 전극 사이에 직류(Direct Current: DC) 또는 고주파(Radio Frequency; RF) 전원을 인가하여 음극에서 방출되어 가속된 자유전자가 아르콘 원자와 충돌하여 아르곤 원자를 이온화시킨다.
아르곤 이온이 만들어지며 방출되는 전자와 전극에서 공급되는 전자가 계속적으로 가속 충돌하여 더욱 많은 이온을 만들어 내게 되며, 한편으로는 전자-이온의 재결합, 전극 및 챔버 내부 벽과의 충돌 등으로 인해 전자가 소멸 되기도 한다. 이렇게 자유 전자의 생성 및 소멸 비율이 같을 때 안정된 평형 상태의 플라즈마가 형성된다. 타겟 물질로 덮여있는 음극판(cathod plate)은 기판에 비해 (-)전위로 유지되므로 양전하인 아르곤 이온은 소스 타겟 쪽으로 가속되어 소스 타겟과 충돌한다. 이때 hv 만큼의 에너지를 가지는 각 아르곤 이온은 충돌 시 에너지가 타겟 쪽으로 전이되고, 타겟을 구성하는 원소의 결합력과 전자의 일함수를 극복할 수 있을 때 타겟 물질이 증기의 형태로 방출되어 기판 상에 증착하게 된다.
한편, 고효율의 질화갈륨(GaN)계 발광 다이오드를 개발하는 데, p형 질화물 반도체층과의 오믹 컨택(ohmic contact)을 위한 전극인 투명산화층 전극층 또한 대부분 상기와 같은 DC 또는 RF 스퍼터링 증착 방법을 사용하고 있다.
상기와 같은 DC 또는 RF 스퍼터링 방법으로 ITO 박막을 형성하는 기술은 한국공개특허 제10-2012-0017318호, 한국공개특허 제10-2011-0082320호 및 한국공개특허 제10-2010-0038520호 등과 같은 여러 특허에 이미 공지되어 있으며, 이러한 스퍼터링 방법으로 ITO 박막을 증착하는 경우, 그 중 상기 RF 스퍼터링 방법으로 증착하는 경우에는 다양한 물질에 적용이 가능하고, 균일한 박막 특성을 제공하는 장점을 가지고 되고, 반면, 상기 DC 스퍼터링 방법으로 증착하는 경우 증착 속도가 빠른 장점을 가지게 된다.
그런데 이러한 종래 방식의 단일 RF 스퍼터링 또는 단일 DC 스퍼터링 방법을 사용하여 p형 질화물 반도체층 상에 ITO 박막을 형성시킬 경우에는 특히, RF 스퍼터링 진행시에 발생하는 플라즈마 내에서 플라즈마 포텐셜(plasma potential)을 벗어나는 전자들이 상기 p형 반도체층의 표면에 닿아 표면에서 트랩(trap)으로 작용하게 된다. 이러한 상기 p형 반도체층에 플라즈마 데미지를 발생시키는 현상은 상기 투명산화물 전극층과 p형 질화물 반도체층 간의 오믹 컨택 형성을 방해하고, 이는 소자의 항복 전압이 상승하는 문제로 이어지게 된다.
또한, 상기 DC 스퍼터링 증착 방법은 증착율이 높아 생산성에는 유리한 면도 있으나, ITO 결정구조가 다 결정질인 도메인구조를 형성하게 되어 표면 거칠기가 좋지 않아서 ITO 증착 후 별도의 연마공정을 실시하여 표면거칠기 상태를 개선해야 하는 등의 문제점이 있고, RF 스퍼터링 증착 방식에 의해 증착된 박막에 비해 상대적으로 높은 비저항을 갖는 문제점이 있다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 제10-2004-0110987호에서 제시한 바와 같이, 이온빔 스퍼터링 방법과 DC 스퍼터링 방법을 접목하여 각각의 장점만을 취합함으로써 표면특성 등 물리적 성질이 우수할 뿐만 아니라 생산성을 크게 향상시킨 것으로, 유리기판위의 분위기를 산소분위기로 한 상태에서 이온원에서 공급한 스퍼터링 가스로 상기 유리기판상에 이온빔 스퍼터링 증착되는 제 1두께의 제 1 ITO 층 및 상기 제 1 ITO층 위에 DC 스퍼터링 증착되는 제 2두께의 제 2 ITO 층을 포함하는 투명 전극용 ITO 복합층, 동 증착방법 및 증착장치를 제공한바 있다.
그러나 상기 발명을 위한 생산라인을 최적화해야 할 여지가 남아 있었다.
따라서, 당 기술분야에서는 상기와 같은 문제점이 발생하지 않으면서 우수한 두께의 균일성, 낮은 비저항 및 높은 투과율을 가지는 ITO 박막을 증착할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 DC 파워와 RF 파워를 동시에 사용하는 박막 증착 장치에서 탐침을 이용하여 플라즈마 변수를 측정하고, DC 파워와 RF 파워를 제어하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 DC 파워와 RF 파워를 실시간 조절하여 p형 질화물 반도체층 상부에 플라즈마 데미지를 가하지 않고 균일한 스퍼터 증착을 이룰 수 있는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법을 제공하는데 그 다른 목적이 있다.
본 발명은 기판을 지지하는 지지부 및 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하고, 플라즈마 공간을 가지는 챔버; 상기 플라즈마 공간 내에 위치하여 플라즈마와 접촉하는 탐침(probe); 상기 타켓부에 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원; 및 상기 전원 공급원과 연결되며, 상기 탐침으로 상기 챔버 내에 발생하는 플라즈마 변수를 실시간으로 추출하고, 추출된 플라즈마 변수에 따라서 전원 공급원을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)이고,
상기 DC 파워 및 RF 파워를 조절하는 파워 조절부 및 매칭 조절부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부와 상기 플라즈마 측정부에서 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 전원 공급원을 제어하는 전원 공급원 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 음전하의 밀도 또는 개수를 측정하고,
상기 제어부는, 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나의 플라즈마 변수를 측정하고,
상기 제어부는, 상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 가 105／㎠s 이하가 되도록 상기 전원 공급원을 제어하고,
상기 기판은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물이고, 상기 증착 물질은 투명산화물 전극 물질이고,
상기 지지부에 DC 파워 또는 RF 파워를 제공하는 전원 공급원 더 포함한다.
또한, 본 발명은 기판을 지지하는 지지부 및 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하고, 플라즈마 처리가 행해지는 플라즈마 공간을 가지는 챔버 내에 플라즈마와 접촉하는 탐침을 위치시키는 단계; 기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계; 상기 타켓부에 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 단계; 상기 플라즈마 생성시 상기 전원 공급원과 연결되는 제어부에서 상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 단계; 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계; 및 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내로 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 변수는, 음전하의 밀도 또는 개수이고,
상기 플라즈마 변수는, 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나이고,
상기 플라즈마 변수는, 상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하인 범위 내에서 선택되고,
상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)이고,
상기 전원 공급원은, 상기 DC 파워 및 RF 파워를 조절하는 파워 조절부 및 매칭 조절부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부와 상기 플라즈마 측정부에서 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하여 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 전원 공급원을 제어하는 전원 공급원 제어부를 포함하고,
상기 기판은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물이고, 상기 증착 물질은 투명산화물 전극 물질이고,
상기 지지부에 DC 파워 또는 RF 파워를 제공하는 전원 공급원을 더 포함한다.
게다가, 본 발명은 n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층이 적층으로 이루어진 LED용 질화갈륨계 반도체 적층 구조물을 형성하는 단계; 및 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조물의 p형 질화물 반도체층 상부에 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법은, 상기 반도체 적층 구조물을 지지하는 지지부 및 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 형성되는 투명산화물 전극층용 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하는 챔버 내에 탐침을 위치시키는 단계; 기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계; 상기 타켓부에 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 단계; 상기 플라즈마 생성시 상기 전원 공급원과 연결되는 제어부에서 상기 탐침으로부터 입력된 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 단계; 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계; 및 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오지 않는 경우 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 변수는, 음전하의 밀도 또는 개수이고,
상기 플라즈마 변수는, 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나이고,
상기 플라즈마 변수는, 상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하인 범위 내에서 선택되고,
상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)이고,
상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 단계 전에 프리-스퍼터링(pre-sputtering) 공정을 더 수행하면서 기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마를 생성시키는 단계, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마의 플라즈마 변수를 측정하는 단계, 상기 측정된 플라즈마와 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계, 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수가 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계를 수행한다.
본 발명은 플라즈마가 생성되는 챔버 내에 탐침이 구비되고, 이러한 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 챔버 내의 플라즈마 변수를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 박막 증착 장치를 제공하여, 상기 플라즈마에 의해 박막이 증착되기 전과 증착 중간에 플라즈마 내의 플라즈마 변수(예를 들어, 음전하의 밀도 또는 개수)를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 전원 공급원을 제어할 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 본 발명은 DC 파워 및 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 증착 방법을 제공하되, 스퍼터링을 수행하는 챔버 내에 탐침이 장착되어 박막이 장착되기 전과 박막이 장착되는 중간에 플라즈마 내 음전하의 밀도 또는 개수와 같은 플라즈마 변수를 실시간 측정하도록 하고, 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 스퍼터링시 타겟부에 인가하는 DC 파워 및 RF 파워를 실시간 제어할 수 있는 증착 방법을 제공하는 것으로, 스퍼터링 공정시 p형 반도체층의 플라즈마 영향을 최소화할 수 있게 되어 상기 p형 반도체층과 투명산화물 전극층 간의 오믹 컨택을 가능케 할 수 있어, 이로 인해 소자의 전기적 특성이 향상되는 효과를 얻게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 박막 증착 장치를 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 반도체 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 프리-스퍼터링을 수행하는 DC＋RF 스퍼터링 방법을 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명은 플라즈마 처리가 행해지는 박막 증착 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 플라즈마가 생성되는 챔버 내에 탐침이 구비되고, 이러한 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 챔버 내의 플라즈마 변수를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 박막 증착 장치를 제공하여, 상기 플라즈마에 의해 박막이 증착되기 전과 증착 중간에 플라즈마 내의 플라즈마 변수(예를 들어, 음전하의 밀도 또는 개수)를 측정하고, 상기 전원 공급원을 제어하는 것으로 바람직한 플라즈마 변수를 얻는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 박막 증착 장치를 도시한 도면으로서, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예를 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 상기 본 발명에 따른 박막 증착 장치는 기판(110a)을 지지하는 지지부(110) 및 상기 기판(110a)에 증착 물질을 제공하는 타겟부(120)를 포함하고, 플라즈마 처리가 행해지는 플라즈마 공간(130)을 가지는 챔버(100)와, 상기 플라즈마 공간(130) 내에 형성되어 플라즈마와 접촉하는 탐침(probe,140)과, 상기 타켓부(120)에 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시키는 DC 전원부(151)와 RF 전원부(152)를 포함하는 전원 공급원(150) 및 상기 전원 공급원(150)과 연결되며, 상기 탐침(140)으로 상기 챔버 내에 발생하는 플라즈마 변수를 실시간으로 추출하고, 추출된 플라즈마 변수에 따라서 전원 공급원을 제어하는 제어부(160)를 포함한다.
상기 챔버(100)는 내부 공간을 갖는 통 형상으로 제작될 수 있으며, 상기 기판(110a)이 장착되는 지지부(110)에 DC 파워와 RF 파워를 공급하는 전원 공급원(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 기판(110a)은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물일 수 있으며, 상기 타켓부(120)에서 제공하는 증착 물질은 투명산화물 전극 물질일 수 있다.
그리고, 상기 플라즈마 공간(130) 내에 형성되어 플라즈마와 접촉하는 탐침(140)은 상기 플라즈마가 생성되는 공간이면 어느 곳이든 그 형성이 가능하다. 예를 들어, 상기 플라즈마 공간(130) 내에서 상기 기판(110a)을 지지하는 지지부(110) 방향과 가까운 플라즈마 공간이든, 상기 기판(110a)에 증착 물질을 제공하는 타켓부(120) 방향과 가까운 플라즈마 공간이든 그 형성되는 위치는 상관없다.
본 발명에서와 같이 상기 탐침(140)이 형성된 박막 증착 장치는 플라즈마 내의 각 변수들을 측정하여 플라즈마의 특성과 이온 및 전자 분포를 분석할 수 있는 장치이며, 일반적으로, 상기 탐침(140)은 플라즈마가 행해지는 증착 장치 내의 각 변수를 측정하여 플라즈마의 특성과 이온 및 전자 분포를 분석하는 것으로, 랑뮤어 탐침(Langmuir probe) 방식을 사용할 수 있다. 이러한 랑뮤어 탐침 방식은 금속으로 이루어진 탐침을 플라즈마가 생성되는 공간에 삽입하고 탐침에 전압을 인가하여 탐침을 흐르는 전류를 측정하여 플라즈마 변수를 추출할 수 있게 된다.
그러나, 본원에서 탐침이 랑뮤어 탐침으로 제한될 필요는 없고, 플라즈마 공간에서 전원을 인가하고, 이에 따라 전기적 변수를 입력받을 수 있는 요소이면 족하다.
간략하게 플라즈마 변수를 추출하는 측정 원리를 설명하면, 챔버 내의 플라즈마 탐침을 삽입하여 외부의 직류전원을 가변하여 음전위에서 양전위로 전압을 변경시켜 측정한다. 이때, 전자전류 및 이온전류는 어느 정도의 전압 변화에 따라 포화상태가 되며, 이때 이온전류를 이용한 이온의 밀도, 전자전류를 이용한 전자의 밀도, 전자온도 및 플라즈마 전위 등을 계산할 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명은 DC 파워와 RF 파워를 동시에 사용하는 박막 증착 장치에서 플라즈마 내에 실시간으로 플라즈마 변수를 측정하는 탐침(140)을 설치하여 상기 플라즈마 생성시 플라즈마 변수를 실시간으로 측정 및 제어할 수 있는 것이다.
상기 전원 공급원(150)은 상기 챔버의 타켓부(120)에 전원을 공급하는 전원부로서, 상기 제어부(160)로터 추출된 플라즈마 변수에 따라 DC 파워와 RF 파워를 공급하여 챔버(100) 내에 플라즈마를 생성시킨다. 여기서, 상기 DC 파워는 정극성(＋)인 DC 파워일 수 있다. 그리고, 상기 전원 공급원(150)은 상기 DC 파워 및 RF 파워를 조절하는 파워 조절부(Power controller, 153) 및 매칭 조절부(Matching controller, 154)를 더 포함할 수 있다. 상기 파워 조절부(153)와 매칭 조절부(154)는 상기 제어부로부터 플라즈마 변수에 따라 제어된 신호를 입력받고, 입력받은 신호를 토대로 상기 DC 전원부(151)와 RF 전원부(152)의 DC 파워와 RF 파워를 조절한다.
상기 제어부(160)는 박막 증착 장치에서 플라즈마에 의해 박막이 증착되기 전과 증착 중간에 플라즈마 내의 플라즈마 변수 범위를 실시간 측정하여 바람직한 플라즈마 변수를 얻도록 상기 전원 공급원(150)을 제어하는 것으로, 이러한 제어부(160)는 상기 전원 공급원(150)과 연결되며, 상기 탐침(140)으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부(161)와 상기 플라즈마 측정부(161)에서 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 전원 공급원(150)을 제어하는 전원 공급원 제어부(162)로 구성하게 된다.
상기 플라즈마 측정부(161)는 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나인 플라즈마 변수를 실시간 측정하고, 상기 전원 공급원 제어부(162)는 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 전원 공급원을 제어한다. 여기서, 상기 음전하 플럭스는 음전하(예를 들어, 전자)의 밀도 또는 개수인 것으로 이해할 수 있다.
바람직하게, 상기 플라즈마 측정부(161)에서는 플라즈마 변수인 상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ(바람직하게 50Ⅴ) 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하가 되는지 측정하고, 상기 전원 공급원 제어부(162)에서는 상기와 같은 범위를 갖는 플라즈마 변수를 만족하도록 상기 전원 공급원(150)의 DC 파워와 RF 파워를 조절한다.
자세하게, 본 발명에 따른 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 플라즈마 처리가 행해지는 플라즈마 공간(130)을 가지는 챔버(100) 내에 플라즈마와 접촉하는 탐침(140)을 형성한 후, 상기 챔버 내의 기준 플라즈마 변수를 설정하고 나서, 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시킨다.
여기서, 상기 챔버(100)는 기판(110a)을 지지하는 지지부(110) 및 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타겟부(120)를 포함하고, 상기 기판은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물일 수 있으며, 상기 타켓부에서 제공하는 증착 물질은 투명산화물 전극 물질일 수 있다.
상기 탐침(140)은 플라즈마가 생성되는 공간이면 어느 곳이든 그 형성이 가능하다. 예를 들어, 상기 플라즈마 공간 내에서 상기 기판을 지지하는 지지부 방향과 가까운 플라즈마 공간이든, 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타켓부 방향과 가까운 플라즈마 공간이든 그 형성되는 위치는 상관없다.
상기 플라즈마는 DC 전원부(151)와 RF 전원부(152)를 포함하는 전원 공급원(150)으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 것으로 생성될 수 있으며, 플라즈마를 충분히 발생시키면서 플라즈마에 의한 데미지가 발생하지 않는 조건의 DC 파워와 RF 파워를 인가할 수 있다.
이때, 상기 RF 파워는 안정적인 증착 특성으로 전체적인 투명산화물 전극 물질의 증착과 전기적 특성에 기여하고, DC 파워는 음전하 밀도 또는 개수를 제어하기 위하여 플라즈마 공간 내의 플라즈마 변수를 조절함으로써 투명산화물 전극층과 p형 질화물 반도체층 간의 오믹 컨택 특성에 기여한다. 즉, RF 파워와 DC 파워의 인가에 있어서 RF 전원부의 파워가 주가 되고, 음전하 밀도 또는 개수 제어를 위하여 DC 전원부의 파워는 보조적으로 인가된다. 그리고, 상기 전원 공급원(150)은 DC 파워와 RF 파워를 조절하는 파워 조절부(153) 및 매칭 조절부(154)를 포함할 수 있다.
상기 기준 플라즈마 변수는 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 음전하 플럭스는 음전하(예를 들어, 전자)의 밀도 또는 개수인 것으로 이해할 수 있다.
바람직하게, 상기 기준 플라즈마 변수는 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ(바람직하게 50Ⅴ) 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하인 것으로 설정하도록 한다.
이어서, 상기 전원 공급원(150)과 연결되는 제어부(160)에서 상기 플라즈마 생성시 발생하는 플라즈마 변수를 상기 탐침(140)으로부터 입력되는 신호로부터 실시간 측정하고, 상기 측정된 플라즈마 변수와 기준 플라즈마 변수를 비교하도록 한다.
상기 제어부(160)는 플라즈마 내의 플라즈마 변수를 실시간 측정하여 바람직한 플라즈마 변수를 얻도록 상기 전원 공급원을 제어하는 것으로, 이러한 제어부는 상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부(161)와 상기 플라즈마 측정부에서 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 전원 공급원을 제어하는 전원 공급원 제어부(162)로 구성하게 된다.
그리고, 상기 제어부의 플라즈마 측정부(161)에서 측정된 플라즈마 변수와 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오지 않는 경우에, 또는, 측정된 플라즈마 변수와 기준 플라즈마 변수가 일치하지 않는 경우에, 상기 제어부에서는 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록, 또는 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수가 일치하도록 상기 제어부의 전원 공급부 제어부(162)에서 상기 전원 공급원의 DC 파워와 RF 파워를 알맞게 조절하도록 한다.
예를 들어, 상기 측정된 플라즈마 변수가 상기 기준 플라즈마 변수 보다 설정치 이상으로 측정될 때에는, 상기 전원 공급원의 DC 파워와 RF 파워를 증가하여 기준 플라즈마 변수에 맞출 수 있도록 프로그래밍하고, 반대로 측정된 플라즈마 변수가 상기 기준 플라즈마 변수보다 감소할 경우 DC 파워와 RF 파워를 감소하여 기준 플라즈마 변수에 맞출 수 있도록 프로그래밍한다.
이러한 플라즈마 변수 조절을 위해서는 DC 파워의 제어를 주로 하고, 이에 맞추어 RF 파워를 제어하도록 한다. 이때, 전체적인 플라즈마 안정성을 위하여 파워 조절부에 의한 DC 파워와 RF 파워의 제어뿐만 아니라 매칭 조절부에 의해서 매칭 조건의 제어도 요구된다.
본 발명에서와 같이 DC 파워와 RF 파워를 동시에 사용하여 플라즈마를 생성시키는 박막 증착 공정시, 상기 챔버 내에 실시간으로 플라즈마 변수를 측정하도록 설치된 탐침을 통하여 상기 플라즈마 생성시 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하고, DC 파워 및 RF 파워를 제어할 수 있는 장점을 가지게 되어 양질의 박막을 생산할 수 있는 장점을 가지게 된다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법은 스퍼터링 및 CVD 등과 같은 증착 방법에 사용될 수 있으며, 본 발명의 제2실시예에서는 스퍼터링 증착 방법을 이용한 반도체 발광 소자의 제조 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 사파이어, 실리콘 및 PET 중 어느 하나로 이루어진 기판(200) 상에 n형 질화물 반도체층(210), 활성층(220) 및 p형 질화물 반도체층(230)의 적층으로 이루어진 질화갈륨계 반도체 적층 구조물을 형성한다.
여기서, 상기 n형 반도체층(210)과 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)은 각 도전형 불순물이 도핑된 InxAlyGa1 -x- yN 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x＋y≤1)을 갖는 반도체 물질로 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 n형 반도체층(210)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성할 수 있으며, 상기 n형 도전형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다.
상기 활성층(220)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로(double heterostructure) 구조 또는 InGaN/GaN층으로 구성된 다중양자우물층(Multi-Quantum-Well)으로 형성할 수 있다. 상기 p형 질화물 반도체층(230)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성할 수 있으며, 상기 p형 도전형 불순물 도핑으로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다.
도 2b를 참조하면, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조물의 p형 질화물 반도체층(230) 상부에 투명산화물 전극층(240)을 형성한다. 상기 투명산화물 전극층(240)은 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 형성한다.
자세하게, 상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층(240)을 형성하는 방법을 설명하면, 먼저, 지지부와 타켓부를 포함하는 챔버 내에 상기 반도체 적층 구조물을 삽입하여 상기 반도체 적층 구조물을 상기 챔버의 지지부 상부에 안착시키도록 한다. 여기서, 상기 챔버 내에는 상기 DC＋RF 스퍼터링 진행시 생성되는 플라즈마 변수를 측정하는 탐침이 형성되어 있도록 한다.
그런 다음, 상기 챔버 내의 기준 플라즈마 변수를 설정한다. 여기서, 상기 기준 플라즈마 변수는 셀프-바이어스 전압, RF 최고 전압, 플라즈마 포텐셜 및 음전하 플럭스 중 어느 하나인 것으로 하고, 상기 음전하 플럭스는 음전하(예를 들어, 전자)의 밀도 또는 개수인 것으로 이해할 수 있다.
바람직하게, 상기 기준 플라즈마 변수는 셀프-바이어스 전압이 0Ⅴ(바람직하게 50Ⅴ) 이상이거나, RF 최고 전압이 200Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이하이거나, 플라즈마 포텐셜이 50Ⅴ(바람직하게 100Ⅴ) 이상이거나, 음전하 플럭스가 105／㎠s 이하로 설정하도록 한다.
이어서, 상기 p형 질화물 반도체층 상부(230)에 투명산화물 전극층(240)의 박막이 형성되도록 상기 타켓부에 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키고, 상기 플라즈마 생성시 상기 전원 공급원과 연결되는 제어부에서 상기 탐침으로부터 입력된 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간 측정하도록 한다.
다음으로, 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하고, 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오지 않는 경우, 또는 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수가 일치하지 않는 경우, 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록, 또는 상기 측정된 플라즈마 변수와 기준 플라즈마 변수가 일치하도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원의 DC 파워와 RF 파워를 조절하도록 한다.
한편, 상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하기 전에 프리-스퍼터링(pre-sputtering) 공정을 더 수행하면서 플라즈마 변수의 측정과 이에 따른 전원 공급원의 제어를 실시할 수 있다. 즉, 상기 투명산화물 전극층을 형성하기 전에 프리-스퍼터링(pre-sputtering) 공정을 더 수행하면서 기준 플라즈마 변수를 설정하고, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마를 생성시킨 후, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마의 플라즈마 변수를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마와 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교한 후, 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수가 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 상기 프리-스퍼터링을 수행하는 DC＋RF 스퍼터링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a에서와 같이, 샘플을 실장하기 전에 프리-스퍼터링을 통하여 플라즈마 내 플라즈마 변수(예를 들어, 전자의 밀도 또는 개수)를 맞춘 상태에서 샘플 로딩 후 증착 진행을 할 수 있다. 즉, DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하기 전에 프리-스퍼터링을 위한 기준 플라즈마 변수를 설정한 후에 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마를 생성시킨 후, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마의 플라즈마 변수를 측정하고, 상기 측정된 플라즈마와 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교한 후, 플라즈마 변수를 맞춘 상태에서 샘플 로딩 후, 박막 증착을 위한 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법을 수행할 수 있다. 또한, 도 3b에서와 같이, 샘플을 실장한 후 프리-스퍼터링을 통하여 플라즈마 내 전자의 밀도 또는 개수를 맞춘 후에 박막 증착을 위한 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법을 수행할 수 있고, 도 3c에서와 같이 상기 2가지 방법을 병행하는 방식으로 샘플 로딩 전 1차 프리-스퍼터링을 통하여 설정된 플라즈마 내 전자의 개수를 만족하였을 때 샘플 로딩하고, 이후 2차 프리-스퍼터링을 통하여 증착시 설정된 전자의 개수를 만족하였을 때 박막 증착을 위한 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법을 수행할 수 있다.
상기에 전술한 바와 같이, 본 발명은 DC 파워 및 RF 파워를 동시에 인가하는 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 증착 방법을 제공하되, 스퍼터링을 수행하는 챔버 내에 탐침이 장착되어 박막이 장착되기 전과 박막이 장착되는 중간에 플라즈마 내 음전하의 밀도 또는 개수와 같은 플라즈마 변수를 실시간 측정하도록 하고, 상기 측정된 플라즈마 변수에 따라서 스퍼터링시 타겟부에 인가하는 DC 파워 및 RF 파워를 실시간 제어할 수 있는 증착 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 스퍼터링시 인가하는 DC 파워 및 RF 파워를 실시간 제어하는 것으로 원하는 플라즈마 변수를 얻을 수 있기 때문에 DC＋RF 스퍼터링으로 투명산화물 전극층을 형성하는 공정시 발생하는 p형 질화물 반도체층 상부에 플라즈마 데미지를 가하지 않고 투명산화물 전극층을 형성할 수 있게 된다.
통상, 단일 RF 스퍼터링 또는 단일 DC 스퍼터링 방법을 사용하여 p형 질화물 반도체층 상에 투명산화물 전극층을 형성시킬 경우에는 스퍼터링 진행시 플라즈마 내에서 플라즈마 포텐셜(plasma potential)을 벗어나는 전자들이 상기 p형 질화물 반도체층의 표면에 닿아 표면에서 트랩(trap)으로 작용하게 된다.
상기 p형 반도체층에 플라즈마 데미지를 발생시키는 이러한 현상은 상기 투명산화물 전극층과 p형 질화물 반도체층 간의 오믹 컨택 형성을 방해하고, 이는 소자의 항복 전압이 상승하는 문제로 이어지게 된다. 상기 p형 질화물 반도체층은 불순물 도핑에 의한 결함에 의해 투명산화물 전극층과 오믹 컨택을 형성하게 되는데, 상기 스퍼터링 진행시 p형 질화물 반도체층의 결함 상태를 불안정하게 만들기 때문에 투명산화물 전극층과의 오믹 컨택이 어려워지게 된다.
이에, 본 발명은 상기 p형 질화물 반도체층과 접하는 상기 투명산화물 전극층이 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법, 바람직하게 DC(+) 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC(＋)＋RF 스퍼터링 방법으로 형성하되, 상기 탐침으로부터 입력되는 플라즈마 변수에 따라 DC 파워와 RF 파워를 제어하는 DC(＋)＋RF 스퍼터링 방법으로 형성하게 됨으로써, 상기 p형 반도체층 표면에 플라즈마로 인한 이온 충격(ion bombardment)으로 표면 트랩을 형성하는 것을 최소화하며, 플라즈마 내의 이온 또는 질량이 거의 없는 전자가 표면 충돌에 의해 발생할 수 있는 p형 질화물 반도체층에 전자의 공급으로 p형 질화물 반도체층의 불순물 도핑에 의한 결함 상태가 불안정해지는 것을 최소화할 수 있어 투명산화물 전극층은 상기 p형 질화물 반도체층과 오믹 컨택을 이룰 수 있게 된다.
이후, 도시하지는 않았으나 공지된 일련의 공정을 수행하여 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 발광 소자를 제조한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
100: 챔버 110: 지지부
110a: 기판 120: 타겟부
130: 플라즈마 공간 140: 탐침
150: 전원 공급부 151: DC 전원부
152: RF 전원부 153: 파워 조절부
154: 매칭 조절부 160: 제어부
161: 플라즈마 측정부 162: 전원 공급부 제어부
200: 기판 210: n형 질화물 반도체층
220: 활성층 230: p형 질화물 반도체층
240: 투명산화물 전극층

Claims (24)

  1. 기판을 지지하는 지지부 및 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하고, 플라즈마 공간을 가지는 챔버;
    상기 플라즈마 공간 내에 위치하여 플라즈마와 접촉하는 탐침(probe);
    상기 타켓부에 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원; 및
    상기 전원 공급원과 연결되며, 상기 탐침으로 상기 챔버 내에 발생하는 플라즈마 변수를 실시간으로 추출하고, 추출된 플라즈마 변수에 따라서 전원 공급원을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)인 박막 증착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급원은,
    상기 DC 파워 및 RF 파워를 조절하는 파워 조절부 및 매칭 조절부를 더 포함하는 박막 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부와 상기 플라즈마 측정부에서 측정된 플라즈마 변수에 따라서 상기 전원 공급원을 제어하는 전원 공급원 제어부를 포함하는 박막 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    음전하의 밀도 또는 개수를 측정하는 박막 증착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나의 플라즈마 변수를 측정하는 박막 증착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 가 105／㎠s 이하가 되도록 상기 전원 공급원을 제어하는 박막 증착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물이고, 상기 증착 물질은 투명산화물 전극 물질인 박막 증착 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부에 DC 파워 또는 RF 파워를 제공하는 전원 공급원 더 포함하는 박막 증착 장치.
  10. 기판을 지지하는 지지부 및 상기 기판에 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하고, 플라즈마 처리가 행해지는 플라즈마 공간을 가지는 챔버 내에 플라즈마와 접촉하는 탐침을 위치시키는 단계;
    기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계;
    상기 타켓부에 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 단계;
    상기 플라즈마 생성시 상기 전원 공급원과 연결되는 제어부에서 상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 단계;
    상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내로 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계;를 포함하는 박막 증착 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    음전하의 밀도 또는 개수인 박막 증착 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나인 박막 증착 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하인 범위 내에서 선택되는 박막 증착 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)인 박막 증착 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 전원 공급원은,
    상기 DC 파워 및 RF 파워를 조절하는 파워 조절부 및 매칭 조절부를 더 포함하는 박막 증착 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 탐침으로부터 입력되는 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 플라즈마 측정부와 상기 플라즈마 측정부에서 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하여 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 전원 공급원을 제어하는 전원 공급원 제어부를 포함하는 박막 증착 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판은 p형 질화물 반도체층을 포함하는 반도체 적층 구조물이고, 상기 증착 물질은 투명산화물 전극 물질인 박막 증착 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지부에 DC 파워 또는 RF 파워를 제공하는 전원 공급원을 더 포함하는 박막 증착 방법.
  19. n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층이 적층으로 이루어진 LED용 질화갈륨계 반도체 적층 구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조물의 p형 질화물 반도체층 상부에 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법은, 상기 반도체 적층 구조물을 지지하는 지지부 및 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 형성되는 투명산화물 전극층용 증착 물질을 제공하는 타겟부를 포함하는 챔버 내에 탐침을 위치시키는 단계;
    기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계;
    상기 타켓부에 DC 전원부와 RF 전원부를 포함하는 전원 공급원으로부터 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하여 상기 챔버 내에 플라즈마를 생성시키는 단계;
    상기 플라즈마 생성시 상기 전원 공급원과 연결되는 제어부에서 상기 탐침으로부터 입력된 신호로부터 플라즈마 변수를 실시간으로 측정하는 단계;
    상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오지 않는 경우 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수의 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계;를 포함하는 박막 증착 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    음전하의 밀도 또는 개수인 박막 증착 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage), RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage), 플라즈마 포텐셜(Plasma potential) 및 음전하 플럭스(Negative carrier flux) 중 어느 하나인 박막 증착 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 변수는,
    상기 셀프-바이어스 전압(Self-bias Voltage)이 0Ⅴ 이상이거나, RF 최고 전압(RF peak-to-peak Voltage)이 200Ⅴ 이하이거나, 플라즈마 포텐셜(Plasma potential)이 50Ⅴ 이상이거나, 음전하 플럭스(Negative carrier flux)가 105／㎠s 이하인 범위 내에서 선택되는 박막 증착 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 동시에 인가되는 DC 파워는 정극성(＋)인 박막 증착 방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 DC 파워와 RF 파워를 동시에 인가하는 DC＋RF 스퍼터링 방법으로 투명산화물 전극층을 형성하는 단계 전에 프리-스퍼터링(pre-sputtering) 공정을 더 수행하면서 기준 플라즈마 변수를 설정하는 단계, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마를 생성시키는 단계, 상기 프리-스퍼터링을 위한 플라즈마의 플라즈마 변수를 측정하는 단계, 상기 측정된 플라즈마와 변수와 상기 기준 플라즈마 변수를 비교하는 단계, 및 상기 측정된 플라즈마 변수와 상기 기준 플라즈마 변수가 차이가 허용 범위 내에 들어오도록 상기 제어부에서 상기 전원 공급원을 제어하는 단계를 수행하는 박막 증착 방법.
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