KR100425680B1 - Method for forming thin film of nitride semiconductor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질화물 반도체 박막 형성방법에 관한 것으로, 펜데오-에피택시 성장 방법을 2차례 적용하여 제1질화물 반도체 박막의 결함밀도가 높은 영역을 선택적으로 제거하고, 결함밀도가 낮은 영역을 모재로 제2질화물 반도체 박막을 측면 성장시킴으로써, 질화물 반도체 박막의 전체 영역에서 결함밀도를 최소화하고, 결정성이 우수한 질화물 반도체 박막을 형성할 수 있는 효과가 있으며, 이와같은 고품위의 질화물 반도체 박막을 통해 전체적으로 성능이 극대화된 광소자나 전자소자를 제작할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for forming a nitride semiconductor thin film, by selectively applying a pendeo-epitaxial growth method twice to selectively remove regions of high defect density of the first nitride semiconductor thin film, and to form regions having low defect densities. By growing side of the nitride semiconductor thin film, the defect density can be minimized in the entire area of the nitride semiconductor thin film, and the nitride semiconductor thin film having excellent crystallinity can be formed. There is an effect to manufacture the maximized optical device or electronic device.

Description

질화물 반도체 박막 형성방법{METHOD FOR FORMING THIN FILM OF NITRIDE SEMICONDUCTOR}Nitride semiconductor thin film formation method {METHOD FOR FORMING THIN FILM OF NITRIDE SEMICONDUCTOR}

본 발명은 질화물 반도체 박막 형성방법에 관한 것으로, 특히 단파장(자외선 또는 청색 영역) 광소자나 고출력 또는 고전력 전자소자에 적용되는 갈륨-나이트라이드(GaN) 박막의 특성을 향상시키기에 적당하도록 한 질화물 반도체 박막 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a nitride semiconductor thin film, and in particular, to provide a nitride semiconductor thin film suitable for improving characteristics of a gallium-nitride (GaN) thin film applied to a short wavelength (ultraviolet or blue region) optical device or a high output or high power electronic device. It relates to a formation method.

일반적으로, 질화물 반도체 박막은 넓은 밴드-갭(band-gap)을 이용해 단파장 영역의 빛을 낼 수 있는 광소자에 응용될 수 있으며, 높은 전자포화 속도와 항복 전압 및 열전도도 등의 우수한 특성으로 인해 고온, 고주파 및 고전력 전자소자에의 응용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, nitride semiconductor thin films can be applied to optical devices that can emit light in a short wavelength region by using a wide band-gap, and due to excellent characteristics such as high electron saturation rate, breakdown voltage and thermal conductivity, etc. Research is being actively conducted for application to high temperature, high frequency and high power electronic devices.

종래에는 질화물 반도체 박막을 제작하기 위한 반도체 박막을 성장할 경우에 우르짜이트(wurzite) 구조의 성장에 적합한 이종물질인 사파이어 기판 상부에 직접 성장시키는 것이 일반적이었다.Conventionally, when growing a semiconductor thin film for fabricating a nitride semiconductor thin film, it was generally grown directly on top of a sapphire substrate, which is a heterogeneous material suitable for growth of a wurtzite structure.

상기 사파이어 기판은 다른 기판에 비해 구하기 쉽고, 기판의 전처리 과정이 간단하며, 질화물 반도체 박막을 성장시킬 경우에 고온에서 안정하다는 장점으로 일반적으로 사용되었으나, 질화물 반도체 박막과의 열팽창 계수와 격자 상수에 큰 차이를 갖기 때문에 관통 전위 등의 결함이 많이 발생하는 단점을 갖고 있다.The sapphire substrate is generally used in comparison with other substrates, has a simple pretreatment process, and is stable at high temperature when growing a nitride semiconductor thin film, but has a large coefficient of thermal expansion and lattice constant with the nitride semiconductor thin film. Since it has a difference, there are disadvantages in that a large number of defects such as a penetration dislocation occur.

따라서, 상기 결함들이 상위층의 성장과정에서 전달되지 않도록 하기 위하여 완충막을 도입하기도 한다.Therefore, a buffer film may be introduced to prevent the defects from being transferred during the growth of the upper layer.

즉, 상기 완충막에 의해 응력을 차단하여 상위층으로 전위가 이동 및 전파되는 구동력을 줄이는 방법이나 완충막에 큰 응력을 건 다음 열처리 과정을 통해 전위 등의 결함을 외부로 제거하는 방법이 있다.That is, there is a method of reducing the driving force by which the dislocation is moved and propagated to the upper layer by blocking the stress by the buffer film, or by applying a large stress to the buffer film and then removing defects such as dislocations to the outside through a heat treatment process.

상기한 바와같이 사파이어 기판 상부에 직접적으로 질화물 반도체 박막을 성장시키지 않고, 질화물 반도체 박막의 후속 성장을 위한 모재로서의 일차적인 사파이어/질화물 박막 적층 기판을 형성하는 것에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.As described above, many studies have been made on forming a primary sapphire / nitride thin film laminated substrate as a base material for subsequent growth of the nitride semiconductor thin film without growing the nitride semiconductor thin film directly on the sapphire substrate.

최근 들어 수직 에피택셜 과도성장(lateral epitaxial overgrowth : LEO) 방법을 통해 결정 결함 밀도를 크게 줄였다는 보고가 발표되고 있으며, 이를 첨부한 도1a 내지 도1c의 수순단면도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Recently, a report has been reported that the crystal defect density is greatly reduced through the lateral epitaxial overgrowth (LEO) method, which will be described in detail with reference to the procedure cross-sectional view of FIGS. 1A to 1C. .

먼저, 도1a에 도시한 바와같이 사파이어 기판(1) 상부에 모재로서의 질화물층(2)을 형성한 다음 그 질화물층(2)이 일정한 간격으로 노출되도록 선택적인 유전체 마스크 패턴(3)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, a nitride layer 2 as a base material is formed on the sapphire substrate 1, and then an optional dielectric mask pattern 3 is formed so that the nitride layer 2 is exposed at regular intervals. .

그리고, 도1b에 도시한 바와같이 상기 유전체 마스크 패턴(3)에 의해 선택적으로 노출된 질화물층(2) 상부에 질화물 반도체 박막(4)을 성장시킨다. 이때, 점선은 관통전위와 같은 결함을 나타낸다.As shown in FIG. 1B, the nitride semiconductor thin film 4 is grown on the nitride layer 2 selectively exposed by the dielectric mask pattern 3. At this time, the dotted line indicates a defect such as a through potential.

그리고, 도1c에 도시한 바와같이 상기 질화물 반도체 박막(4)이 성장되면서 측면으로도 성장되도록 하여 상부전면에 질화물 반도체 박막(4)을 형성한다.As shown in FIG. 1C, the nitride semiconductor thin film 4 is also grown on the side while the nitride semiconductor thin film 4 is grown to form the nitride semiconductor thin film 4 on the upper front surface.

상기한 바와같은 LEO 방법을 통한 질화물 반도체 박막(4)의 형성방법은 유전체 마스크 패턴(3)으로 마스킹된 영역 상부에 측면성장되는 질화물 반도체 박막(4)은 관통전위와 같은 결함밀도가 감소되지만, 유전체 마스크 패턴(3)으로 마스킹되지 않은 영역 상부에 성장되는 질화물 반도체 박막(4)은 모재로서의 질화물층(2) 결함이 전달되어 결정성이 나빠지게 된다.In the method of forming the nitride semiconductor thin film 4 through the LEO method as described above, the nitride semiconductor thin film 4 which is laterally grown on the region masked by the dielectric mask pattern 3 has a defect density such as a penetration potential, but is reduced. In the nitride semiconductor thin film 4 grown on the region not masked by the dielectric mask pattern 3, the defect of the nitride layer 2 serving as the base material is transferred, resulting in poor crystallinity.

따라서, 평균적으로는 결함밀도가 감소하지만 한계를 갖게 되고, 국부적으로는 결함밀도가 높은 영역과 낮은 영역이 일정한 주기로 존재하게 됨으로써, 이후 공정에서의 제약이 많으며, 예를 들어 레이저 다이오드의 경우에 리지(ridge) 부분을 유전체 마스크 패턴(3) 상부에 측면 성장된 질화물 반도체 박막(4)에 정렬시켜야만 한다.Therefore, on the average, the density of defects decreases, but there is a limit. Locally, regions with high defect density and regions of low density exist at regular intervals, which leads to many constraints in subsequent processes, for example, in the case of laser diodes. The ridge portion must be aligned with the nitride semiconductor thin film 4 laterally grown on the dielectric mask pattern 3.

또한, 산화막의 품질이 우수하지 못하거나 성장조건을 제대로 조절하지 못할 경우에는 측면 성장되는 부분의 계면에서 내부 응력이 크게 걸리는 문제점이 있다.In addition, when the quality of the oxide film is not excellent or the growth conditions are not properly controlled, there is a problem that the internal stress is largely applied at the interface of the side-grown portion.

한편, 질화물 반도체 박막을 성장시키기 위한 다른 방법으로 펜데오-에피택시(pendeo-epitaxy) 성장 방법이 있으며, 이를 첨부한 도2a 내지 도2c의 수순단면도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, another method for growing a nitride semiconductor thin film includes a pendeo-epitaxy growth method, which will be described in detail with reference to the procedure cross-sectional view of FIGS. 2A to 2C.

먼저, 도2a에 도시한 바와같이 사파이어 기판(11) 상부에 모재로서의 질화물층(12)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a nitride layer 12 as a base material is formed on the sapphire substrate 11.

그리고, 도2b에 도시한 바와같이 상기 모재로서의 질화물층(12)을 주기적인 스트라이프(stripe) 형태를 갖도록 식각한다. 이때, 점선은 관통전위와 같은 결함을 나타내며, 사파이어 기판(11)이 소정의 두께로 식각될 수 있으나, 후속 공정진행에 별다른 영향을 끼치지 못한다.As shown in FIG. 2B, the nitride layer 12 as the base material is etched to have a periodic stripe shape. At this time, the dotted line indicates a defect such as a through potential, and the sapphire substrate 11 may be etched to a predetermined thickness, but does not affect the subsequent process progress.

그리고, 도2c에 도시한 바와같이 상기 주기적인 스트라이프 형태의 질화물층(12)으로부터 측면성장을 통해 질화물 반도체 박막(13)을 형성한다.As shown in FIG. 2C, the nitride semiconductor thin film 13 is formed from the periodic stripe-shaped nitride layer 12 through lateral growth.

그러나, 상기한 바와같은 펜데오-에피택시 성장 방법도 마찬가지로 측면성장을 통해 형성된 질화물 반도체 박막(13)의 결함 밀도는 낮으나 스트라이프 형태의 질화물층(12) 상부에 형성된 질화물 반도체 박막(13)의 결함밀도는 변화시킬 수 없으므로, 평균적으로는 결함밀도가 감소하지만 한계를 갖게 되고, 국부적으로는 결함밀도가 높은 영역과 낮은 영역이 일정한 주기로 존재하게 됨으로써, 이후 공정에서의 제약이 많으며, 스트라이프 형태의 질화물층(12)에 결함이 많을 경우에 측면 성장되는 영역의 결정성이 우수하지 못하게 된다.However, as described above, the defect of the nitride semiconductor thin film 13 formed on the nitride layer 12 having a stripe shape is low, although the defect density of the nitride semiconductor thin film 13 formed through lateral growth is similar. Since the density cannot be changed, the defect density decreases on average, but has a limitation, and the regions with high and low defect densities exist at regular intervals, and thus there are many restrictions in subsequent processes, and stripe-shaped nitrides If the layer 12 contains many defects, the crystallinity of the laterally grown region is not excellent.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 단파장(자외선 또는 청색 영역) 광소자나 고출력 또는 고전력 전자소자에 적용되는 갈륨-나이트라이드 박막의 특성을 향상시킬 수 있는 질화물 반도체 박막 형성방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to improve the characteristics of a gallium-nitride thin film applied to a short wavelength (ultraviolet or blue region) optical device or a high output or high power electronic device. The present invention provides a method for forming a nitride semiconductor thin film.

도1a 내지 도1c는 종래 LEO 성장 방법을 통해 질화물 반도체 박막 형성방법을 보인 수순단면도.1A to 1C are cross-sectional views showing a method of forming a nitride semiconductor thin film through a conventional LEO growth method.

도2a 내지 도2c는 종래 펜데오-에피택시 성장 방법을 통해 질화물 반도체 박막 형성방법을 보인 수순단면도.Figures 2a to 2c is a cross-sectional view showing a method for forming a nitride semiconductor thin film through a conventional pendeo-epitaxial growth method.

도3a 내지 도3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 박막 형성방법을 보인 수순단면도.3A to 3F are cross-sectional views showing a method of forming a nitride semiconductor thin film according to an embodiment of the present invention.

도4는 종래 펜데오-에피택시 성장 방법에 따라 형성된 질화물 반도체 박막과 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 질화물 반도체 박막을 평면 상의 CL 측정을 통해 비교한 사진.Figure 4 is a photograph comparing the nitride semiconductor thin film formed according to the conventional pendeo-epitaxial growth method and the nitride semiconductor thin film formed according to an embodiment of the present invention through a CL measurement on the plane.

도5는 종래 펜데오-에피택시 성장 방법에 따라 형성된 질화물 반도체 박막과 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 질화물 반도체 박막을 단면 상의 CL 측정을 통해 비교한 사진.FIG. 5 is a photograph comparing a nitride semiconductor thin film formed according to a conventional pendeo-epitaxial growth method and a nitride semiconductor thin film formed according to an embodiment of the present invention through CL measurement on a cross section; FIG.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

21:사파이어 기판 22:제1질화물층21: sapphire substrate 22: first nitride layer

23,25:제1,제2유전체 마스크 패턴 24,26:제1,제2질화물 반도체 박막23, 25: first and second dielectric mask patterns 24, 26: first and second nitride semiconductor thin films

상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 질화물 반도체 박막 형성방법은 사파이어 기판 상부에 제1질화물층을 형성한 다음 주기적인 스트라이프 형태를 갖도록 선택적으로 식각하는 공정과; 상기 결과물 상에 스트라이프 형태의 제1질화물층을 모재로 하여 제1질화물 반도체 박막을 측면 성장시킴으로써, 결함밀도가 높은 영역과 결함밀도가 낮은 영역이 교번하는 제1질화물 반도체 박막을 형성하는 공정과; 상기 결함밀도가 높은 영역을 선택적으로 식각한 다음 결함밀도가 낮은 영역의 제1질화물 반도체 박막을 모재로 하여 제2질화물 박막을 측면 성장시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The nitride semiconductor thin film forming method for achieving the object of the present invention as described above comprises the steps of forming a first nitride layer on the sapphire substrate and then selectively etching to have a periodic stripe shape; Forming a first nitride semiconductor thin film alternately having a region having a high defect density and a region having a low defect density by side-growing a first nitride semiconductor thin film with a stripe-shaped first nitride layer as a base material on the resultant; And selectively etching the region having a high defect density, and laterally growing the second nitride thin film based on the first nitride semiconductor thin film having a region having a low defect density.

상기한 바와같은 본 발명에 의한 질화물 반도체 박막 형성방법을 첨부한 도3a 내지 도3f의 수순단면도를 일 실시예로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the cross-sectional view of Fig. 3a to 3f attached to the nitride semiconductor thin film forming method according to the present invention as an embodiment in detail as follows.

먼저, 도3a에 도시한 바와같이 사파이어 기판(21) 상부에 모재로서의 질화물층(22)을 형성한 다음 그 질화물층(22)이 일정한 간격으로 노출되도록 선택적인 제1유전체 마스크 패턴(23)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, a nitride layer 22 as a base material is formed on the sapphire substrate 21, and then the optional first dielectric mask pattern 23 is exposed to expose the nitride layer 22 at regular intervals. Form.

그리고, 도3b에 도시한 바와같이 상기 질화물층(22)의 노출된 영역을 식각하여 질화물층(22)이 주기적인 스트라이프 형태를 갖도록 한 다음 제1유전체 마스크 패턴(23)을 제거한다. 이때, 점선은 관통전위와 같은 결함을 나타내며, 질화물층(22)의 식각된 영역의 폭과 잔류하는 영역의 폭이 각각 1 내지 30㎛ 정도가 되도록 제1유전체 마스크 패턴(23)을 형성하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3B, the exposed region of the nitride layer 22 is etched so that the nitride layer 22 has a periodic stripe shape, and then the first dielectric mask pattern 23 is removed. In this case, the dotted line indicates a defect such as a through potential, and the first dielectric mask pattern 23 is formed such that the width of the etched region and the remaining region of the nitride layer 22 are each about 1 to 30 μm. desirable.

그리고, 도3c에 도시한 바와같이 상기 스트라이프 형태의 질화물층(22)으로부터 측면성장을 통해 제1질화물 반도체 박막(24)을 형성한다. 이때, 제1질화물 반도체 박막(24)의 결함밀도가 높은 영역(즉, 질화물층(22)이 잔류하는 영역 상부)과 결함밀도가 낮은 영역(즉, 질화물층(22)이 잔류하지 않는 영역 상부)이 교번하게 된다.As shown in FIG. 3C, the first nitride semiconductor thin film 24 is formed from the stripe-shaped nitride layer 22 through lateral growth. At this time, the region where the defect density of the first nitride semiconductor thin film 24 is high (that is, the region where the nitride layer 22 remains) and the region where the defect density is low (that is, where the nitride layer 22 does not remain ) Alternates.

그리고, 도3d에 도시한 바와같이 상기 제1질화물 반도체 박막(24)의 결함밀도가 낮은 영역(즉, 질화물층(22)이 잔류하지 않는 영역 상부)이 마스킹되며, 결함밀도가 높은 영역(즉, 질화물층(22)이 잔류하는 영역 상부)이 선택적으로 노출되도록 제2유전체 마스크 패턴(25)을 형성한다.As shown in FIG. 3D, a region where the defect density of the first nitride semiconductor thin film 24 is low (that is, an upper region where the nitride layer 22 does not remain) is masked, and a region where the defect density is high (that is, as shown in FIG. 3D). The second dielectric mask pattern 25 is formed to selectively expose the region in which the nitride layer 22 remains.

그리고, 도3e에 도시한 바와같이 상기 제2유전체 마스크 패턴(25)을 통해 노출된 결함밀도가 높은 영역을 식각하여 제1질화물 반도체 박막(24)이 결함밀도가 낮은 영역이 잔류하여 스트라이프 형태를 갖도록 한 다음 제2유전체 마스크 패턴(25)을 제거한다. 이때, 필요에 따라 결함밀도가 높은 영역은 사파이어 기판(21)이 노출될때까지 식각하거나 또는 질화물층(22)이 소정의 두께로 잔류하도록 식각할 수 있으며, 도면에서는 질화물층(22)이 소정의 두께로 잔류하도록 식각한 것을 보였다.As shown in FIG. 3E, a region having a high defect density exposed through the second dielectric mask pattern 25 is etched so that a region having a low defect density remains in the first nitride semiconductor thin film 24 to form a stripe shape. Next, the second dielectric mask pattern 25 is removed. At this time, if necessary, the region having a high defect density may be etched until the sapphire substrate 21 is exposed, or the nitride layer 22 may be etched to remain at a predetermined thickness. In the drawing, the nitride layer 22 may be etched. It was etched to remain in thickness.

그리고, 도3f에 도시한 바와같이 상기 결함밀도가 낮은 영역이 잔류하는 스트라이프 형태의 제1질화물 반도체 박막(24)을 모재로 하여 측면성장을 통해 제2질화물 반도체 박막(26)을 형성한다.As shown in FIG. 3F, the second nitride semiconductor thin film 26 is formed by lateral growth using the stripe-shaped first nitride semiconductor thin film 24 in which the region having the low defect density remains.

한편, 도4는 상기한 바와같은 본 발명의 일 실시예에 따라 2차례의 펜데오-에피택시 성장 방법을 통해 제1,제2질화물 반도체 박막을 적층 형성한 경우와 종래 1차례의 펜데오-에피택시 성장 방법을 통해 단일 질화물 반도체 박막을 형성한 경우를 평면 상의 CL(cathodoluminescence) 측정을 통해 질화물 반도체 박막(GaN)의 메인 피크(main peak)가 나오는 파장에 맞추어 단색 촬영한 비교 사진으로, 사진상의 어두운 부분은 질화물 반도체 박막(GaN)의 메인 피크가 나오는 파장대에 대해서 빛이 방출되지 않는(nonradiative) 특성을 의미하며, 즉 결함이 많은 영역을 나타낸다.Meanwhile, FIG. 4 illustrates a case in which the first and second nitride semiconductor thin films are laminated by two PENDEO-epitaxial growth methods and one conventional PENDEO- according to one embodiment of the present invention as described above. When a single nitride semiconductor thin film is formed by the epitaxial growth method, the monochromatic semiconductor thin film is a monochromatic image taken in accordance with the wavelength at which the main peak of the nitride semiconductor thin film (GaN) comes out through a planar cathodoluminescence (CL) measurement. The dark portion of denotes a nonradiative characteristic of the wavelength band where the main peak of the nitride semiconductor thin film (GaN) is emitted, that is, a defect-rich region.

그리고, 도5는 상기한 바와같은 본 발명의 일 실시예에 따라 2차례의 펜데오-에피택시 성장 방법을 통해 제1,제2질화물 반도체 박막을 적층 형성한 경우와 종래 1차례의 펜데오-에피택시 성장 방법을 통해 단일 질화물 반도체 박막을 형성한 경우를 비교한 단면 상의 CL 측정을 통해 질화물 반도체 박막(GaN)의 메인 피크가 나오는 파장에 맞추어 단색 촬영한 사진이다.FIG. 5 illustrates a case in which the first and second nitride semiconductor thin films are laminated by two pendeo-epitaxial growth methods according to an embodiment of the present invention as described above, and one conventional pendeo- The monochromatic image was taken to match the wavelength of the main peak of the nitride semiconductor thin film (GaN) through the CL measurement on the cross section comparing the case where the single nitride semiconductor thin film was formed by the epitaxy growth method.

상기의 사진에서 종래의 단일 질화물 반도체 박막을 형성한 경우에는 측면성장된 영역의 결함이 크게 감소하였으나, 그렇지 않은 영역은 결함이 전달되어 결함밀도가 매우 높은 것을 알 수 있다.In the above picture, when the conventional single nitride semiconductor thin film is formed, the defects in the side-grown regions are greatly reduced, but it is understood that the defects are transferred to the other regions, and the defect density is very high.

이에 반하여, 본 발명에 의하여 제1,제2질화물 반도체 박막을 적층 형성한 경우에는 도4의 평면 상에서 결함밀도가 크게 감소된 것으로 나타났으며, 도5의 단면 상에서 결함 전달을 차단한 것을 쉽게 확인할 수 있다.On the contrary, in the case where the first and second nitride semiconductor thin films were laminated in accordance with the present invention, the defect density was greatly reduced on the plane of FIG. 4, and it was easily confirmed that the defect transfer was blocked on the cross section of FIG. 5. Can be.

상기한 바와같은 본 발명의 일 실시예에서는 펜데오-에피택시 성장 방법을 2차례 적용하여 제1질화물 반도체 박막의 결함밀도가 높은 영역을 선택적으로 제거하고, 결함밀도가 낮은 영역을 모재로 제2질화물 반도체 박막을 측면 성장시킴으로써, 질화물 반도체 박막의 전체 영역에서 결함밀도를 최소화하고, 결정성이 우수한 질화물 반도체 박막을 형성할 수 있는 효과가 있으며, 이와같은 고품위의 질화물 반도체 박막을 통해 전체적으로 성능이 극대화된 광소자나 전자소자를 제작할 수 있는 효과가 있다.In an embodiment of the present invention as described above, two regions of the first nitride semiconductor thin film are selectively removed by applying the pendeo-epitaxial growth method, and a second region having a low density of defects as a base material is used. Lateral growth of the nitride semiconductor thin film minimizes defect density in the entire area of the nitride semiconductor thin film, and has the effect of forming a nitride semiconductor thin film with excellent crystallinity, thereby maximizing overall performance through such a high quality nitride semiconductor thin film. There is an effect that can manufacture the optical device or electronic device.

Claims (4)

사파이어 기판 상부에 제1질화물층을 형성한 다음 주기적인 스트라이프 형태를 갖도록 선택적으로 식각하는 공정과; 상기 결과물 상에 스트라이프 형태의 제1질화물층을 모재로 하여 제1질화물 반도체 박막을 측면 성장시킴으로써, 결함밀도가 높은 영역과 결함밀도가 낮은 영역이 교번하는 제1질화물 반도체 박막을 형성하는 공정과; 상기 결함밀도가 높은 영역의 제1질화물 반도체 박막 및 제1질화물층을 선택적으로 식각한 다음 결함밀도가 낮은 영역의 제1질화물 반도체 박막을 모재로 하여 제2질화물 박막을 측면 성장시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 박막 형성방법.Forming a first nitride layer on the sapphire substrate and then selectively etching the same to have a periodic stripe shape; Forming a first nitride semiconductor thin film alternately having a region having a high defect density and a region having a low defect density by side-growing a first nitride semiconductor thin film with a stripe-shaped first nitride layer as a base material on the resultant; Selectively etching the first nitride semiconductor thin film and the first nitride layer in the region having a high defect density, and laterally growing the second nitride thin film based on the first nitride semiconductor thin film in the region having a low defect density; The nitride semiconductor thin film forming method, characterized in that made. 제 1 항에 있어서, 상기 주기적인 스트라이프 형태의 제1질화물층은 식각된 영역의 폭과 잔류하는 영역의 폭이 각각 1 내지 30㎛ 정도인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 박막 형성방법.The nitride semiconductor thin film forming method of claim 1, wherein the width of the etched region and the width of the remaining region are about 1 to 30 μm, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 결함밀도가 높은 영역은 상기 사파이어 기판이 노출될때까지 선택적으로 식각하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 박막 형성방법.The method of claim 1, wherein the region having a high defect density is selectively etched until the sapphire substrate is exposed. 제 1 항에 있어서, 상기 결함밀도가 높은 영역은 상기 제1질화물층이 소정의 두께로 잔류하도록 식각하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 박막 형성방법.The method of claim 1, wherein the region having a high defect density is etched so that the first nitride layer remains at a predetermined thickness.
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