KR20120021946A - 질화물 단결정 제조방법 및 질화물 반도체 발광소자 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면은, 실리콘-알루미늄 합금 기판을 마련하는 단계와, 희생층을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판 상에 질화물 단결정 성장용 박막을 접합시키는 단계와, 상기 질화물 성장용 단결정 박막 상에 질화물 단결정층을 성장시키는 단계와, 상기 희생층을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판으로부터 상기 질화물 단결정층을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 질화물 반도체 발광소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 열팽창계수 차이로 인한 열응력의 영향을 저감시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자 제조방법 및 질화물 단결정 성장방법에 관한 것이다.
통상적으로, 질화물 단결정은 이종기판 상에 MOVPE(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법 등의 기상 성장법 또는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)법을 이용하여 제조될 수 있다. 이러한 질화물 단결정 성장에 사용되는 기판으로는 주로 이종 기판인 사파이어(α-Al2O3) 기판 또는 SiC 기판 등이 사용될 수 있다.
하지만, 이러한 이종 기판은 그 상면에 성장되는 질화물 단결정과 다른 열팽창계수를 가지므로, 성장되는 단결정막의 두께와 주위 온도의 변화에 따라 큰 열응력이 발생되고, 이로 인해 기판이 휨현상이 유발될 수 있다. 이와 같이 휨이 발생된 상태에서 성장되는 활성층은 중심과 주위에서 두께의 편차가 발생되어 파장 산포가 커지는 문제가 있을 수 있으며, 심한 경우에는 크랙이 야기될 수 있다.
이러한 열응력으로 인한 변형문제로 인하여, 기판으로 사용되는 웨이퍼를 대구경화하는데 주요한 장애요인이며, 질화물 반도체 발광소자를 양산화하는데 큰 어려움으로 여겨지고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 열팽창계수 차이로 인한 열응력 문제를 최소화하여 양질의 결정성을 보장할 수 있는 질화물 단결정 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 질화물 단결정 제조방법을 이용한 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,
실리콘-알루미늄 합금 기판을 마련하는 단계와, 희생층을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판 상에 질화물 단결정 성장용 박막을 접합시키는 단계와, 상기 질화물 성장용 단결정 박막 상에 질화물 단결정층을 성장시키는 단계와, 상기 희생층을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판으로부터 상기 질화물 단결정층을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 제조방법을 제공한다.
상기 질화물 단결정 성장용 단결정 박막을 접합시키는 단계는, 일면에 제1 접합물질층이 형성된 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계와, 상기 제1 접합물질층이 형성된 상기 실리콘 알루미늄 합금 기판에 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제공하여 상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 접합물질층은 접합되어 상기 희생층으로 제공된다.
상기 제1 및 제2 접합물질층 중 적어도 하나는 SiO2 또는 SiNx일 수 있다. 상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계는, 열융착공정에 의해 수행될 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계는, 상기 질화물 단결정 성장용 박막이 정의되도록 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 원하는 두께 아래에 이온주입영역을 형성하는 단계와, 상기 질화물 단결정 성장용 박막 상에 제1 접합물질층을 형성하는 단계와, 상기 이온주입영역을 제거하여 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 다른 영역과 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우에, 상기 이온주입영역을 형성하는 단계는, H, He 및 B 중 어느 하나의 이온을 주입하는 공정에 의해 수행될 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막은, Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
바람직하게, 상기 분리된 질화물 단결정층으로부터 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 상기 질화물 단결정층과 열팽창계수 차이가 10% 이하일 수 있으며, 바람직하게 상기 질화물 단결정층과 거의 동일할 수 있다. 상기 질화물 단결정층을 고려할 때에, 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 20?40 wt%의 실리콘 함량을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 실리콘-알루미늄 합금 기판을 마련하는 단계와, 희생층을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판 상에 질화물 단결정 성장용 박막을 접합시키는 단계와, 상기 질화물 성장용 단결정 박막 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물 반도체층을 갖는 발광 적층체를 형성하는 단계와, 상기 발광 적층체 상에 도전성 지지 기판을 형성하는 단계와, 상기 희생층을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판으로부터 상기 발광 적층체를 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 분리된 발광 적층체로부터 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제거하는 단계와, 상기 발광 적층체의 상기 제거된 면에 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
성장될 질화물 단결정의 열팽창계수에 동일/유사한 열팽창계수를 갖도록 성분비가 적절히 조절된 Si-Al 합금 기판을 성장 기판의 주된 부분으로 채용함으로써 질화물 단결정 성장 중 또는 성장 후에 열응력 발생을 억제할 수 있으며, 이로써 웨이퍼의 대구경화가 가능하게 할 수 있다.
또한, 질화물 단결정의 분리를 화학적 식각을 통해서 구현할 수 있으므로 전체적인 제조공정을 간소화할 수 있다. 본 공정을 질화물 반도체 발광소자의 제조공정에 유익하게 적용될 수 있다.
도1a 내지 도1e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물 단결정 제조방법을 설명하기 위한 주요공정별 단면도이다.
도2a 내지 도2d는 도1b에 도시된 적층체의 제조공정의 일예를 설명하기 위한 주요 공정별 단면도이다.
도3a 내지 도3e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 주요공정별 단면도이다.
도2a 내지 도2d는 도1b에 도시된 적층체의 제조공정의 일예를 설명하기 위한 주요 공정별 단면도이다.
도3a 내지 도3e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 주요공정별 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도1a 내지 도1e는 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물 단결정 제조방법을 설명하기 위한 주요공정별 단면도이다.
우선, 도1a에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 제조방법은, 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)을 마련하는 단계로 시작된다.
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)은 실리콘과 알루미늄의 조성비에 따라 열팽창계수가 조절될 수 있다. 이러한 조성비에 따른 열팽창계수의 조정범위는 질화물 단결정의 열팽창계수(예, GaN: 5.6×106/K)를 포함한다. 따라서, 실리콘과 알루미늄의 적절한 조성범위를 선택함으로써 그 합금의 열팽창계수가 성장될 질화물 단결정층의 열팽창계수와 유사한 범위가 될 수 있다.
바람직하게, 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)은 상기 질화물 단결정층과 열팽창계수 차이가 10% 이하가 되도록 적절한 조성비를 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 질화물 단결정층의 열팽창계수와 거의 동일하게 설정할 수 있다.
상기 질화물 단결정층을 고려할 때에, 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)은 실리콘 성분 기준으로 20?40 wt%일 수 있다.
이어, 도1b에 도시된 바와 같이, 희생층(14)을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11) 상에 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 접합시킨다.
상기 희생층(14)은 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)에 접합시킬 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 이러한 희생층(14) 물질로는 SiO2 또는 SiNx일 수 있다. 상기 희생층을 구성하는 물질을 접합물질층으로서 접합될 양면, 즉 상기 질화물 단결정 성장용 박막과 상기 합금 기판의 마주하는 면에 각각 제공한 후에, 열융착과 같은 접합공정을 통해서 접합될 수 있다. 또한, 후속 분리공정을 고려하여 상기 희생층(14)은 화학적 에칭에 의해 질화물 단결정층에 거의 손상 없이 선택적으로 제거될 수 있는 물질일 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은, 통상의 질화물 단결정 성장용 기판으로 사용되는 물질일 수 있으며, 예를 들어, Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은 질화물 단결정을 위한 성장면을 제공할 수 있을 정도의 두께(0.5㎛이상)이면 충분하다. 또한, 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)의 열팽창계수가 전체 성장 기판부에서 지배적으로 영향을 미칠 수 있도록 상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)의 두께는 실리콘-알루미늄 합금 기판의 두께의 5% 이하가 되도록 제공될 수 있다.
필요한 경우에, 질화물 단결정 성장이 완료되고 상기 합금기판을 제거한 후에, 상기 박막을 용이하게 제거할 수 있도록 충분히 얇게(예, 50㎛ 이하)로 형성할 수 있다.
다음으로, 도1c에 도시된 바와 같이, 상기 질화물 성장용 단결정 박막(ST) 상에 질화물 단결정층(15)을 성장시킨다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은 박막형태로서 제공되지만 질화물 단결정 성장면을 제공하여 양질의 결정성장을 도모할 수 있다. 필요에 따라, 저온 성장 질화물층과 같은 버퍼층을 추가적으로 형성할 수 있다.
또한, 전체 성장 기판에서 실리콘-알루미늄 합금(11) 기판의 주된 영역을 차지하고, 질화물 단결정층(15)과 유사한 범위로 조정된 열팽창계수가 실질적으로 지배적인 영향을 미치므로, 열팽창계수 차이로 인한 열응력 문제를 완화시킬 수 있다. 따라서, 상기 질화물 단결정층(15)을 충분한 두께로 성장하거나 성장 후에 냉각되더라도 열응력으로 인한 휨 문제를 크게 감소시킬 수 있다.
이어, 도1d에 도시된 바와 같이, 상기 희생층(14)을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)으로부터 상기 질화물 단결정층(15)을 분리시킨다.
원하는 두께의 질화물 단결정층(15)의 성장을 완료한 후에, 희생층(14)으로 화학적 에천트를 이용하여 제거함으로써 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)으로부터 상기 질화물 단결정층(15)을 분리시켜 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 질화물 단결정층(15)은 상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 포함할 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)이 동종의 질화물막이거나 질화물 단결정층의 용도에 따라 제거가 필요하지 않을 수 있으나, 도1e에 도시된 바와 같이, 성장된 질화물 단결정층(15)만을 얻기 위해서 상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 제거할 수 있다. 이러한 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은 비교적 얇은 두께로 제공되므로, 통상의 연마장치(P)를 이용한 연마공정을 통해서 쉽게 제거될 수 있다.
도1에 예시된 질화물 단결정층의 제조방법에서 도1b에 도시된 적층체 제조공정은 이온주입을 이용한 질화물 단결정 박막을 형성하는 공정과 함께 실행될 수 있다. 이러한 예는 도2a 내지 도2e에 도시되어 있다.
도2a에 도시된 바와 같이, 상기 질화물 단결정 성장용 단결정 박막을 위한 질화물 단결정 성장용 기판(12)을 마련한다. 이러한 성장용 기판(12)은 질화물 단결정 성장용 단결정 박막과 같은 Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다.
이어, 도2b에 도시된 바와 같이, 이온 주입공정을 이용하여 상기 질화물 단결정 성장용 기판(12)의 원하는 두께(t) 아래에 이온주입영역(12b)을 형성한다.
본 이온주입공정에서, 상기 원하는 두께(t), 즉 이온주입영역(12b)이 형성된 위치를 이용하여 상기 질화물 단결정 성장용 박막의 영역(12a)을 정의할 수 있다. 상기 이온주입영역(12b)은 주입되는 이온에 의해 결정이 파손되고 후속공정에서 화학적 에칭 등의 공정을 통해서 선택적으로 제거될 수 있으므로, 상기 박막(12a)을 다른 기판영역(12c)으로 분리시킬 수 있다. 본 이온주입공정에는 H, He 및 B 중 어느 하나의 이온이 사용될 수 있다.
다음으로, 도2c에 도시된 바와 같이, 상기 질화물 단결정 성장용 박막(12a) 상에 제1 접합물질층(14a)을 형성한다. 본 형성공정은 스퍼터링 또는 통상의 증착공정을 통해서 수행될 수 있다.
이어, 도2d에 도시된 바와 같이, 제2 접합물질층(14b)이 형성된 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)에 상기 제1 및 제2 접합물질층(14a,14b)이 접합하는 공정을 실행한다. 이로써 질화물 단결정 성장용 박막(12a,ST)이 실리콘-알루미늄 합금 기판(11)에 부착될 수 있다.
본 접합공정은 소정의 온도에서 압력이 인가되는 열융착공정을 통해서 수행될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 접합물질층(14a,14b) 중 적어도 하나는 SiO2 또는 SiNx일 수 있으며, 동일한 물질이 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 접합물질층(14a,14b)은 접합되어 도1b에 도시된 희생층(14)으로 제공될 수 있다.
다음으로, 도2e에 도시된 바와 같이, 상기 이온주입영역(12b)을 제거하여 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 다른 영역(12c)과 상기 질화물 단결정 성장용 박막(12a)을 분리시킨다.
본 제거공정은 상기 희생층(14)이 유지될 수 있는 조건에서 선택적으로 제거될 수 있도록 화학적 에칭, 레이저 리프트 오프 등의 다양한 공지된 공정이 사용될 수 있다. 이로써, 도1b에 도시된 열팽창계수가 조절될 질화물 단결정층을 위한 새로운 성장기판이 마련될 수 있다.
본 질화물 단결정 제조공정은 원하는 반도체 소자를 위한 제조공정으로 응용할 수 있다. 도3a 내지 도3e에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 주요공정별 단면도가 도시되어 있다.
우선, 도3a에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 제조방법은, 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)을 마련하는 단계로 시작된다.
도1a에서 설명된 바와 같이, 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)은 실리콘과 알루미늄의 조성비에 조절하여 그 합금의 열팽창계수가 성장될 질화물 단결정층의 열팽창계수와 동일 또는 유사한 범위를 가질 수 있다.
바람직하게, 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)은 성장될 질화물 단결정층과 열팽창계수 차이가 10% 이하가 되도록 적절한 조성비를 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 질화물 단결정층의 열팽창계수와 거의 동일하게 설정할 수 있다. 질화물 단결정층을 고려할 때에, 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)은 실리콘 성분 기준으로 20?40 wt%일 수 있다.
이어, 도3b에 도시된 바와 같이, 희생층(34)을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31) 상에 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 접합시킨다.
상기 희생층(34)은 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)에 접합시킬 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 이러한 희생층(34) 물질로는 SiO2 또는 SiNx일 수 있다. 또한, 후속 분리공정을 고려하여 상기 희생층(34)은 화학적 에칭에 의해 질화물 단결정층에 거의 손상 없이 선택적으로 제거될 수 있는 물질일 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은, Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다. 이러한 박막(ST)을 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)에 제공하는 공정은 도2a 내지 도2e에 도시된 공정을 통해서 수행될 수 있다.
다음으로, 도3c에 도시된 바와 같이, 상기 질화물 성장용 단결정 박막(ST) 상에 제1 도전형 질화물층(35c), 활성층(35b) 및 제2 도전형 질화물 반도체층(35a)을 갖는 발광 적층체(35)를 형성한다.
본 성장 공정에서 상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은 박막형태로서 제공되지만 질화물 단결정 성장면을 제공하여 양질의 결정성장을 도모할 수 있다. 한편, 전체 성장 기판영역에서는 발광 적층체(35)와 유사한 열팽창계수를 갖는 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)이 주된 영역을 차지하므로, 열팽창계수 차이로 인한 열응력 문제를 효과적으로 완화시킬 수 있다.
이어, 도3d에 도시된 바와 같이, 상기 발광 적층체(35) 상에 도전성 지지 기판(36)을 형성한다.
상기 도전성 지지 기판(36)은 최종 반도체 발광소자의 지지기판으로 제공될 수 있다. 상기 도전성 지지 기판(36)은 금속 또는 도핑된 반도체와 같은 도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 기판(36)은 도금공정을 통해서 형성될 수 있으며, 별도의 도전성 기판을 접합시켜 제공할 수도 있다.
다음으로, 도3e에 도시된 바와 같이, 상기 희생층(34)을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)으로부터 상기 발광 적층체(35)을 분리시킨다.
원하는 발광 적층체(35)의 성장을 완료한 후에, 희생층(34)으로 화학적 에천트를 이용하여 제거함으로써 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판(31)으로부터 상기 발광 적층체(35)를 분리시켜 얻을 수 있다.
도3f에 도시된 바와 같이, 필요한 경우에 발광 적층체(35) 상에 존재하는 질화물 단결정 성장용 박막(ST)을 제거하고 그 영역에 전극(39)을 형성할 수 있다.
상기 질화물 단결정 성장용 박막(ST)은 비교적 얇은 두께로 제공되므로, 통상의 연마공정을 의해서 수행될 수 있다.
최종적으로, 도3e에 도시된 바와 같이, 상기 결과물을 칩 단위로 절단함으로써 원하는 반도체 발광소자(30)를 얻을 수 있다.
이와 같이, 성장될 질화물 단결정의 열팽창계수에 동일/유사한 열팽창계수를 갖도록 성분비가 적절히 조절된 Si-Al 합금 기판을 성장 기판의 주된 부분으로 채용함으로써 질화물 단결정 성장 중 또는 성장 후에 열응력 발생을 억제할 수 있으며, 이로써 웨이퍼의 대구경화가 가능하므로, 양산성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
Claims (20)
- 실리콘-알루미늄 합금 기판을 마련하는 단계;
희생층을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판 상에 질화물 단결정 성장용 박막을 접합시키는 단계;
상기 질화물 성장용 단결정 박막 상에 질화물 단결정층을 성장시키는 단계; 및
상기 희생층을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판으로부터 상기 질화물 단결정층을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 단결정 박막을 접합시키는 단계는,
일면에 제1 접합물질층이 형성된 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계와,
제2 접합물질층이 증착된 상기 실리콘 알루미늄 합금 기판에 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제공하여 상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계 - 상기 제1 및 제2 접합물질층은 접합되어 상기 희생층으로 제공됨 - 를 포함하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 접합물질층 중 적어도 하나는 SiO2 또는 SiNx인 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계는, 열융착공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계는,
상기 질화물 단결정 성장용 박막이 정의되도록 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 원하는 두께 아래에 이온주입영역을 형성하는 단계와,
상기 질화물 단결정 성장용 박막 상에 제1 접합물질층을 형성하는 단계와,
상기 이온주입영역을 제거하여 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 다른 영역과 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 분리하는 단계를 포함하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 이온주입영역을 형성하는 단계는, H, He 및 B 중 어느 하나의 이온을 주입하는 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 박막은, Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 분리된 질화물 단결정층으로부터 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제거하는 단계를 더 포함하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 상기 질화물 단결정층과 열팽창계수 차이가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 20?40 wt%의 실리콘 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 제조방법.
- 실리콘-알루미늄 합금 기판을 마련하는 단계;
희생층을 이용하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판 상에 질화물 단결정 성장용 박막을 접합시키는 단계;
상기 질화물 성장용 단결정 박막 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물 반도체층을 갖는 발광 적층체를 형성하는 단계;
상기 발광 적층체 상에 도전성 지지 기판을 형성하는 단계; 및
상기 희생층을 화학적으로 제거하여 상기 실리콘-알루미늄 합금 기판으로부터 상기 발광 적층체를 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 단결정 박막을 접합시키는 단계는,
일면에 제1 접합물질층이 형성된 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계와,
제2 접합물질층이 형성된 상기 실리콘 알루미늄 합금 기판에 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제공하여 상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계 - 상기 제1 및 제2 접합물질층은 접합되어 상기 희생층으로 제공됨 - 를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 접합물질층 중 적어도 하나는 SiO2 또는 SiNx인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 접합물질층을 접합시키는 단계는, 열융착공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 박막을 마련하는 단계는,
상기 질화물 단결정 성장용 박막이 정의되도록 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 원하는 두께 아래에 이온주입영역을 형성하는 단계와,
상기 질화물 단결정 성장용 박막 상에 제1 접합물질층을 형성하는 단계와,
상기 이온주입영역을 제거하여 상기 질화물 단결정 성장용 기판의 다른 영역과 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 분리하는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제15항에 있어서,
상기 이온주입영역을 형성하는 단계는, H, He 및 B 중 어느 하나의 이온을 주입하는 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 질화물 단결정 성장용 박막은, Al2O3, GaN, SiC 및 Si로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 분리된 발광 적층체로부터 상기 질화물 단결정 성장용 박막을 제거하는 단계와, 상기 발광 적층체의 상기 제거된 면에 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 상기 발광 적층체의 구성물질과 열팽창계수 차이가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
- 제19항에 있어서,
상기 실리콘-알루미늄 합금 기판은 20?40 wt%의 실리콘 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101277254B1 (ko) * | 2012-10-15 | 2013-06-26 | 이상호 | 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물을 버퍼층으로 활용한 전자소자 제조방법 |
-
2010
- 2010-08-23 KR KR1020100081617A patent/KR20120021946A/ko not_active Application Discontinuation
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