일반기술

화합물 반도체 에피성장용 MOCVD 반응실 설계 및 제작기술

유기금속 화학기상 에피성장법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD)은 1970년대 말 화합물 반도체 이종접합 구조를 에피성장시키기 위하여 개발되기 시작한 후 현재까지의 약 20년간 비약적인 발전을 거듭하여 다양한 화합물 반도체 소자를 제작하는데 사용되고 있다.현재 국내에서는 삼성(종합기술원, 전기, 전자), LG(중앙연구소, 전자), 현대전자, 삼미, 광전자, 국제 등의 화합물 반도체 소자 생산사에서는 MOCVD 방법으로 소자 구조를 에피성장하거나 혹은 MOCVD로 성장된 에피웨이퍼를 이용하여 다양한 광소자를 생산하고 있으며 연구소에서의 연구 결과를 대량생산으로 확대하는 작업을 하고 있다. 아울러, 전자통신연구소, KIST, 표준연구소 등의 연구진들도 MOCVD를 이용한 광소자 제작 연구를 수행하고 있다. 현재 국내에는 10개 이상의 대량 생산용 MOCVD 에피성장로와 10개 이상의 연구용 MOCVD 에피성장로가 있으나 거의 대부분 미국의 EMCORE, 독일의 AIXTRON, 일본의 Nippon Sanso, 영국의 Thomas Swan 등의 장치를 수입하여 사용하고 있다. 각 에피성장 장치는 5억 10억의 고가 장비이나 국내에서의 MOCVD reactor 생산 기술이 미흡하여 많은 비용을 외국사에 지출하고 있는 실정이다. 본 연구진은 지난 10년 이상 MOCVD 에피성장에 관한 연구를 수행하고 있으며 또한 3대의 MOCVD reactor를 제작한 경험을 바탕으로 외국사 제품에 뒤떨어지지 않는 reactor를 제작할 수 있다. 조만간 화합물 반도체 소자의 수요가 급격히 증가할 것이며 국내의 MOCVD reactor 수요도 이와 함께 급격히 증가할 것이 기대되는 현 시점에서 국내의 기업과 공동 연구 개발로 1년 내에 연구용 MOCVD reactor의 국산화를 거쳐 3년 내에 대량생산용 reactor의 국산화 작업을 완료할 수 있을 것으로 기대한다.