KR100638869B1 - 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 - Google Patents
질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100638869B1 KR100638869B1 KR1020050053331A KR20050053331A KR100638869B1 KR 100638869 B1 KR100638869 B1 KR 100638869B1 KR 1020050053331 A KR1020050053331 A KR 1020050053331A KR 20050053331 A KR20050053331 A KR 20050053331A KR 100638869 B1 KR100638869 B1 KR 100638869B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gan substrate
- layer
- nitride
- gan
- buffer layer
- Prior art date
Links
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 42
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- -1 nitride compound Chemical class 0.000 claims description 76
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 25
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 claims description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 229910007948 ZrB2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N boron;zirconium Chemical compound B#[Zr]#B VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XRWSZZJLZRKHHD-WVWIJVSJSA-N asunaprevir Chemical compound O=C([C@@H]1C[C@H](CN1C(=O)[C@@H](NC(=O)OC(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=NC=C(C2=CC=C(Cl)C=C21)OC)N[C@]1(C(=O)NS(=O)(=O)C2CC2)C[C@H]1C=C XRWSZZJLZRKHHD-WVWIJVSJSA-N 0.000 description 1
- 229940125961 compound 24 Drugs 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02387—Group 13/15 materials
- H01L21/02389—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02469—Group 12/16 materials
- H01L21/02472—Oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02483—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02647—Lateral overgrowth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
본 발명은 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 GaN 기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것이다. GaN 기판을 마련하는 단계; 상기 GaN 기판 상에 상기 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계; 상기 노출된 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층의 상면으로 질화물계 화합물을 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 소정 두께의 질화물계 화합물층을 성장시키는 단계; 및 상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 GaN 기판과 상기 질화물계 화합물층을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법을 제공한다.
습식 식각, 버퍼층, 마스크층, GaN 기판, 측면성장
Description
도 1은 종래의 GaN 기판을 이용한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 GaN 기판을 제조하는 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 3은 측면성장법에 의해 형성된 질화물계 반도체층의 결함상태를 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수직구조 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 도시한 공정 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21 : GaN 기판 22 : 마스크층
23 : 버퍼층 24 : 질화물계 화합물층
31 : 발광구조물 32 : 도전성 캐리어 기판
33, 34 : 전극
본 발명은 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 GaN 기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, GaN 기판 상에 소정 패턴의 마스크층과 버퍼층을 형성한 후 측면 성장 방식으로 질화물계 화합물층을 형성하고, 습식 식각법을 이용하여 상기 마스크층과 버퍼층의 제거하여 GaN 기판을 손상없이 분리함으로써, 고가의 GaN 기판을 재활용할 수 있는 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 GaN 기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 질화물계 화합물은 GaN, InN, AlN 등과 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 결정으로서, 단파장광(자외선 내지 녹색광), 특히 청색광을 낼 수 있는 발광소자에 널리 사용된다. 질화물계 화합물은 결정성장을 위해 격자정합 조건을 만족하는 상용기판이 존재하지 않으므로, 통상 사파이어 기판이나 SiC기판 등의 기판을 이용하여 제조되었다. 이러한 사파이어 기판이나 SiC 기판은 질화물계 화합물과 격자상수가 일치하지 않으므로, 격자상수 차이로 인해 고품위의 질화물계 화합물을 성장시키는 것이 매우 어렵다.
한편, 격자상수가 일치하는 GaN과 같은 질화물계 화합물로 이루어진 기판이 제작되고 있으나, 매우 고가이며 발광소자의 제조공정에서 래핑 및 폴리싱 공정에 의해 연삭, 연마되어야 하므로 고가의 기판을 재활용할 수 없다.
도 1은 종래 기술에 따른 GaN 기판을 이용한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법의 일부를 도시한 공정 단면도이다. 도 1의 (a)와 같이, 종래의 GaN 기판을 이용한 질화물계 반도체 발광소자의 제조 방법은, 소정 두께(d)를 갖는 GaN 기판(11) 상에 질화물계 화합물 반도체로 이루어진 발광구조물(12)을 형성한 후, 개별 소자로 분리하는 공정을 용이하게 하기 위해 래핑, 폴리싱 공정을 이용하여 상기 GaN 기판의 하면을 연삭, 연마하여 도 1의 (b)와 같이 GaN 기판(11)의 두께(d')를 감소시킨다.
이와 같이 종래의 GaN 기판을 이용한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은, 래핑, 폴리싱 공정에 의해 상기 GaN 기판이 연삭, 연마되어 제거되므로, 고가의 GaN 기판을 다시 활용될 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 당 기술분야에서는 고가의 GaN 기판을 재활용 함으로써 제조되는 제품의 생산 비용을 절감할 수 있는 기술이 요구되어 왔다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, GaN 기판 상에 소정 패턴의 마스크층과 버퍼층을 형성한 후 측면 성장 방식으 로 질화물계 화합물층을 형성하고, 습식 식각법을 이용하여 상기 마스크층과 버퍼층을 제거하여 GaN 기판을 손상없이 분리함으로써, 고가의 GaN 기판을 재활용할 수 있는 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 GaN 기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
GaN 기판을 마련하는 단계;
상기 GaN 기판 상에 상기 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;
상기 노출된 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층의 상면으로 질화물계 화합물을 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 소정 두께의 질화물계 화합물층을 성장시키는 단계; 및
상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 GaN 기판과 상기 질화물계 화합물층을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 버퍼층은 GaN과 격자 상수 차이가 5% 이하이다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 버퍼층은 ZnO, Ga2O3 또는 ZrB2로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 마스크층은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막인 것이 바람직하다. 또한, 상기 습식식각에 사용되는 식각 용액은 HCl인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
시드용 GaN 기판을 마련하는 단계;
상기 시드용 GaN 기판 상면에 시드용 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;
상기 노출된 시드용 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층의 상면으로 GaN을 측면 성장시킨 후 이어 GaN을 수직 방향으로 성장시켜 소정 두께의 GaN 기판을 형성하는 단계; 및
상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 시드용 GaN 기판과 형성된 GaN 기판을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 GaN 기판을 형성하는 단계는, HVPE법을 이용하여 GaN을 성장시키는 단계인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
GaN 기판을 마련하는 단계;
상기 GaN 기판 상에 상기 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;
상기 노출된 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층 상면으로 제1 도전성 불순물이 도프된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 성장시켜 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층을 형성하고, 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층 상에 질화물계 화합물로 이루어진 활성층 및 제2 도전형 불순물이 도프된 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계;
상기 발광구조물 상에 도전성 캐리어 기판을 형성하는 단계; 및
상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 GaN 기판과 상기 발광구조물을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 발광구조물을 형성하는 단계는, MOCVD법을 이용하여 질화물계 반도체 화합물을 성장시키는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 GaN 기판이 분리된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층의 하면 및 상기 도전성 캐리어 기판의 상면에 각각 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 GaN 기판을 제조하는 방법을 도시한 공정 단면도이다. 도 2에서 도면 부호 24는 제조되는 질화물계 화합물층 및 GaN 기판을 동시에 나타내며 별도의 설명이 없는 경우 질화물계 화합물층이라는 용어는 GaN 기판을 포함하는 의미로 사용된다. 더하여, 필요한 경우에 제조된 GaN 기판과 구별이 필요한 경우, 질화물계 화합물층을 성장시키기 위한 GaN 기판을 시드(seed)용 GaN 기판이라는 용어로 표현하였다.
도 2를 참조하면, 먼저 도 2의 (a)와 같이, GaN 기판(21)을 마련하고, 상기 GaN 기판(21)의 상면에 소정 패턴의 마스크층(22)을 형성한다. 상기 마스크층(22) 은 이후의 습식식각 공정에서 제거될 수 있는 물질로 이루어진다. 상기 마스크층(22)을 구성하는 재료로는, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 유전체 물질이 채용될 수 있으며, 실리콘 산화막을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 마스크층(22)은 상기 유전체 물질을 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 증착시켜 형성될 수 있다. 상기 마스크층(22)은 일정한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 스트라이프 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 사이에 상기 GaN 기판(21)의 상면을 노출시킨다.
이어, 도 2의 (b)와 같이, 노출된 GaN 기판(21)의 상면에 GaN 물질과 격자상수의 차가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층(23)을 형성한다. 참고로, GaN과의 격자 상수차는 하기 식 1을 통해 계산될 수 있다.
[식 1]
(Δa: GaN과의 격자상수 차(%), ax: 비교 대상 물질의 격자상수, aGaN: GaN의 격자상수)
상기 버퍼층(23)을 구성하는 물질은 GaN과 의 격자상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 것이 바람직하며, GaN과 의 격자상수 차이가 5% 이하인 물질로 이루어진 것이 가장 바람직하다. 이후의 공정에서 상기 버퍼층(23)의 상면으로 질화 물계 화합물층이 형성되는 경우 하부의 GaN 기판(21)의 결정학적인 정보가 상기 버퍼층(23)을 통해 전달되므로, 상기 버퍼층(23)과 GaN과의 격자상수차이가 작을 수록 고품위의 질화물계 화합물층을 성장시킬 수 있다. 예를 들어, ZnO는 격자상수가 3.325Å이므로, 상기 식 1을 이용하여 격자상수가 3.184Å인 GaN과의 격자상수 차를 구하면 약 4%이다. 상기 버퍼층(23)은 전술한 결정학적인 특징과 함께 이후의 습식식각 공정에서 상기 마스크층(22)과 함께 용이하게 제거될 수 있는 물질로 이루어져야 한다. 이와 같은 특징을 모두 만족하는 물질로 상기 ZnO, Ga2O3 또는 ZrB2가 있다. 상기 버퍼층(23)은 스퍼터링 또는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 상기 구성물질로 형성될 수 있다.
이어, 도 2의 (c)와 같이, 상기 버퍼층(23)의 상면에서부터 상기 마스크층(22)의 상면으로 질화물계 화합물(24)을 측면성장 시킨다. 상기 질화물계 화합물은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 물질인 것이 바람직하다. GaN 기판을 제조하기 위해서는 상기 질화물계 화합물은 GaN이 채용된다. 이와 같은 측면성장 공정이 완료된 이후에는 수직방향으로 상기 질화물계 화합물을 성장시켜 도 2의 (d)와 같이 소정 두께를 갖는 질화물계 화합물층을 완성하게 된다. 이 공정에서 상기 질화물계 화합물을 성장시키는데 유기금속 화학 기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition : MOCVD), 분자빔 성장법(Molecular Beam Epitaxy : MBE) 또는 하이드라이드 기상증착법(Hydride Vapor Phase Epitaxy : HVPE)과 같은 공지의 증착공정을 이용하여 형성될 수 있다. 특히, GaN 기판을 성 장시키는 공정에서는 상기 하이드라이드 기상증착법을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 측면성장과 수직방향 성장은, 증착공정의 여러가지 조건들을 조정함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 증착 공정의 온도가 증가할수록, 압력이 낮을 수록, 그리고 Ⅲ-Ⅴ족 원료의 비(Ⅴ/Ⅲ)가 높을 수록 측면성장이 잘 이루어진다.
전술한 측면성장법은 고품위의 질화물계 반도체층을 형성하는데 적합하다. 도 3은 측면성장법에 의해 형성된 질화물계 반도체층의 결함상태를 도시한 모식도이다. 시드(seed)용으로 사용되는 GaN 기판은 대체로 적은 결함(전위(dislocation)) 밀도를 가지나, 그 상부에 에피텍셜 성장되는 질화물계 화합물층에 상기 결함이 전달되므로 일반적인 성장법에 의하면 새로 생성된 질화물계 반도체층은 시드용 GaN 기판 보다 고품위로 제작하기 어렵다. 그러나, 도 3과 같이, 측면성장법에 의하면, 시드용 GaN 기판(21)이 갖는 결함 중 일부 결함(d1)이 상기 마스크층(23)에 의해 차단되어 상부에 성장된 질화물계 화합물층(24)에 전달되지 않으므로, 시드용 GaN 기판(21)에 비해 낮은 결함 밀도를 갖는 고품위의 질화물계 화합물층(24)을 제작할 수 있다.
다시, 도 2의 (d)를 참조하면, 상기 질화물계 화합물층(24)의 형성이 완료된 후 상기 마스크층(22)과 버퍼층(23)을 습식식각의 방식으로 제거한다. 이 습식식각 공정에서 사용되는 식각 용액은 상기 마스크층(22)과 버퍼층(23)을 제거할 수 있는 HCl 또는 HF 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 습식 식각 공정을 통해 상기 마스크 층(22)과 버퍼층(23)이 제거됨으로써, 도 2의 (e)와 같이, 상기 시드용 GaN 기판(21)과 생성된 질화물계 화합물층(24)이 분리된다.
이와 같은 습식 식각에 의한 분리는 시드용 GaN 기판(21)에 영향을 미치지 않으므로, 고가의 GaN 기판(21)을 다시 활용할 수 있게 한다. 또한, 측면 성장법을 응용함으로써 시드용 GaN 기판(21)에 비해 고품위를 갖는 질화물계 화합물층 또는 GaN 기판을 제조할 수 있다.
본 발명은 전술한 질화물계 화합물층을 형성하는 방법을 응용한 수직구조 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법도 제공한다. 도 4는 본 발명에 따른 수직구조 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 도시한 공정 단면도이다.
먼저 도 4의 (a)를 참조하면, 전술한 질화물계 화합물층을 형성하는 방법을 이용하여 발광구조물(31)을 형성한다. 상기 발광구조물(31)은, GaN 기판(21)에 형성된 버퍼층(23) 상면으로부터 마스크층(22) 상면으로 제1 도전성 불순물이 도프된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 성장시켜 형성된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a)와 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a) 상에 순차적으로 형성된 질화물계 화합물 반도체로 이루어진 활성층(31b) 및 제2 도전형 불순물이 도프된 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c)을 포함한다.
본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는 방법에서, 상기 GaN 기판(21) 상에 마스크층(22) 및 버퍼층(23)을 형성하는 공정은 전술한 질화물계 화합물층을 형성하는 방법과 같으며, 제1 질화물계 화합물 반도체를 측면성장 시킬 때, 도전성을 띈 반도체를 제작하기 위해 제1 도전형 불순물을 첨가하는 점이 차이가 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형이 n형이라고 하면, 상기 제1 도전형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 또는 C 등이 첨가될 수 있다. 상기 활성층(31b)은 빛을 발광하기 위한 층으로서, 단일 또는 다중 양자우물구조를 갖는 GaN 또는 InGaN 등의 질화물계 화합물으로 구성된다. 또한, 제2 도전형이 p형인 경우, 상기 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c)은 p형 불순물인 Mg, Zn 또는 Be 등이 도프된다. 상기 발광구조물은 유기금속 화학 기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition : MOCVD), 분자빔 성장법(Molecular Beam Epitaxy : MBE) 또는 하이드라이드 기상증착법(Hydride Vapor Phase Epitaxy : HVPE)과 같은 공지의 증착공정을 사용하여 성장시킬 수 있으며, 상기 유기금속 화학 기상증착법을 이용하여 성장되는 것이 가장 바람직하다.
이어, 도 4의 (b)와 같이, 상기 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c) 상에 캐리어(carrier) 기판(32)을 형성한다. 상기 도전성 캐리어 기판(32)은 Si, GaAs 또는 도전성을 갖는 금속물질로 이루어질 수 있다. 상기 도전성 캐리어 기판(32)은 별도의 접합층을 매개로 하여 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c) 상에 본딩되거나, 도금이 가능한 금속 물질을 이용하는 경우 소정 두께로 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c) 상에 도금함으로써 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 수직구조 질화물계 반도체 발광소자의 경우, 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a)의 GaN 기판(21)이 분리된 면을 광방출면으로 활용하므로 상기 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31c)과 도전성 캐리어 기판(32)의 사이에는 반사도가 높은 금속으로 이루어진 반사막이 형성될 수도 있다.
이어, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 캐리어 기판(32)을 형성한 후 습식 식각 공정을 이용하여 상기 마스크층(22)과 버퍼층(23)을 제거함으로써 발광구조물(31)과 GaN 기판(21)을 분리한다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 습식 식각 공정을 이용하여 GaN 기판(21)을 손상없이 분리함으로써, 고가의 GaN 기판을 다시 사용할 수 있다.
이어, 도 4의 (d)와 같이, 상기 GaN 기판이 분리된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a)의 하면과, 상기 도전성 캐리어 기판(32)의 상면에 각각 전극(33, 34)을 형성한 후, 도 4의 (e)와 같이 각각의 개별 소자로 분리하여 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 완성한다. 이와 같은 수직구조 질화물계 반도체 발광소자는 GaN 기판이 분리된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a)의 하면이 주 발광면으로 사용될 수 있다. 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a)의 하면에 형성된 전극(33)과 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층(31a) 사이에는 전류 확산을 개선하기 위해 ITO 등으로 이루어진 투명전극층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 도전성 캐리어 기판(32)이 우수한 전기 전도성을 갖는 금속물질로 이루어진 경우 캐리어 기판(32) 자체를 전극으로 활용할 수 있으므로, 별도의 전극(34)을 형성하는 공정을 생략할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 수직구조 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은, 질화물계 화합물 반도체를 성장시키기 위한 GaN 기판을 래핑이나 폴리싱 공정을 통해 연삭, 연마하는 공정이 사용되지 않고, 습식 식각 공정으로 손상없이 분리할 수 있으므로, 고가의 GaN 기판을 재사용할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있다. 더하여, 측면성장 방식을 채용하여 고품위의 GaN 기판 상에 질화물계 화합물 반도체를 성장시키므로, GaN 기판보다 더 고품위의 질화물계 화합물 반도체층을 형성시킬 수 있어, 발광소자의 휘도를 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이와 같은 습식 식각에 의해 손상 없이 GaN 기판을 분리함으로써 고가의 GaN 기판을 다시 활용할 수 있으므로, 질화물계 화합물층, GaN 기판 및 질화물계 반도체 발광소자의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 측면 성장법을 응용하여 질화물계 화합물 또는 질화물계 화합물 반도체를 성장시킴으로써 이들 물질을 성장시키기 위한 고품위의 GaN 기판보다 더 고품위를 갖는 질화물계 화합물층, GaN 기판, 질화물계 반도체 발광소자를 제조할 수 있는 효과가 있다. 특히, 질화물계 반도체 발광소자의 휘도 특성을 개선할 수 있는 우수한 효과가 있다.
Claims (18)
- GaN 기판을 마련하는 단계;상기 GaN 기판 상에 상기 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;상기 노출된 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층의 상면으로 질화물계 화합물을 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 소정 두께의 질화물계 화합물층을 성장시키는 단계; 및상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 GaN 기판과 상기 질화물계 화합물층을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 버퍼층은 GaN과 격자 상수 차이가 5% 이하인 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 버퍼층은 ZnO, Ga2O3 및 ZrB2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 마스크층은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 습식식각에 사용되는 식각 용액은 HCl 또는 HF인 것을 특징으로 하는 질화물계 화합물층의 제조방법.
- 시드용 GaN 기판을 마련하는 단계;상기 시드용 GaN 기판 상면에 시드용 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;상기 노출된 시드용 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층의 상면으로 GaN을 측면 성장시킨 후 이어 GaN을 수직 방향으로 성장시켜 소정 두께의 GaN 기판을 형성하는 단계; 및상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 시드용 GaN 기 판과 형성된 GaN 기판을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 버퍼층은 GaN과 격자 상수 차이가 5% 이하인 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 버퍼층은 ZnO, Ga2O3 및 ZrB2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 마스크층은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 습식식각에 사용되는 식각 용액은 HCl 또는 HF인 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 GaN 기판을 형성하는 단계는, HVPE법을 이용하여 GaN을 성장시키는 단계인 것을 특징으로 하는 GaN 기판의 제조방법.
- GaN 기판을 마련하는 단계;상기 GaN 기판 상에 상기 GaN 기판 상면 일부를 노출시키는 소정 패턴의 마스크층을 형성하는 단계;상기 노출된 GaN 기판 상면에 GaN과 격자 상수 차이가 10% 이하인 물질로 이루어진 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층 상면으로부터 상기 마스크층 상면으로 제1 도전성 불순물이 도프된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 측면 성장시킨 후 이어 수직 방향으로 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체를 성장시켜 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층을 형성하고, 상기 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층 상에 질화물계 화합물로 이루어진 활성층 및 제2 도전형 불순물이 도프된 제2 도전형 질화물계 화합물 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계;상기 발광구조물 상에 도전성 캐리어 기판을 형성하는 단계; 및상기 마스크층과 버퍼층을 습식식각 방식으로 제거하여 상기 GaN 기판과 상기 발광구조물을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 버퍼층은 GaN과 격자 상수 차이가 5% 이하인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 버퍼층은 ZnO, Ga2O3 및 ZrB2로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 마스크층은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 습식식각에 사용되는 식각 용액은 HCl 또는 HF인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 발광구조물을 형성하는 단계는, MOCVD법을 이용하여 질화물계 반도체 화합물을 성장시키는 단계인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자 의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 GaN 기판이 분리된 제1 도전형 질화물계 화합물 반도체층의 하면 및 상기 도전성 캐리어 기판의 상면에 각각 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050053331A KR100638869B1 (ko) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 |
| DE102006028137A DE102006028137B4 (de) | 2005-06-21 | 2006-06-16 | Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-basierten Verbindungsschicht, eines GaN-Substrats und einer Nitrid-basierten Halbleiter-Leuchtvorrichtung mit vertikaler Struktur |
| JP2006170286A JP4509973B2 (ja) | 2005-06-21 | 2006-06-20 | 窒化物系化合物層の製造方法、窒化物系化合物基板の製造方法、並びに垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法 |
| US11/471,697 US7569461B2 (en) | 2005-06-21 | 2006-06-21 | Method of fabricating nitride-based compound layer, GaN substrate and vertical structure nitride-based semiconductor light emitting device |
| FR0605561A FR2888039B1 (fr) | 2005-06-21 | 2006-06-21 | PROCEDE DE FABRICATION D'UNE COUCHE DE COMPOSE A BASE DE NITRURE, D'UN SUBSTRAT DE GaN ET D'UN DISPOSITIF D'EMISSION DE LUMIERE A SEMI-CONDUCTEUR A BASE DE NITRURE A STRUCTURE VERTICALE |
| US12/489,819 US8026156B2 (en) | 2005-06-21 | 2009-06-23 | Method of fabricating nitride-based compound layer, GaN substrate and vertical structure nitride-based semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050053331A KR100638869B1 (ko) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100638869B1 true KR100638869B1 (ko) | 2006-10-27 |
Family
ID=37573936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050053331A KR100638869B1 (ko) | 2005-06-21 | 2005-06-21 | 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7569461B2 (ko) |
| JP (1) | JP4509973B2 (ko) |
| KR (1) | KR100638869B1 (ko) |
| DE (1) | DE102006028137B4 (ko) |
| FR (1) | FR2888039B1 (ko) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100916366B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2009-09-11 | 고려대학교 산학협력단 | 반도체 발광소자용 지지기판 및 이를 이용한 수직구조의 반도체 발광소자 제조 방법 |
| WO2009148253A3 (ko) * | 2008-06-02 | 2010-03-18 | 고려대학교 산학협력단 | 반도체 발광소자 제조용 지지기판 및 상기 지지기판을 이용한 반도체 발광소자 |
| KR100978568B1 (ko) | 2008-04-30 | 2010-08-27 | 삼성엘이디 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법 |
| US8592839B2 (en) | 2010-05-06 | 2013-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vertical light-emitting devices having patterned emitting unit and methods of manufacturing the same |
| KR101471621B1 (ko) * | 2013-08-14 | 2014-12-11 | 광주과학기술원 | 습식식각을 통한 GaN 기판 분리방법 |
| KR101525076B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2015-06-03 | 삼성전자 주식회사 | 발광 소자의 제조 방법 |
| KR101591677B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-02-18 | 광주과학기술원 | 고품위 질화물계 반도체 성장방법 |
| WO2019083094A1 (ko) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | 한국전력공사 | 선택영역 성장법을 이용한 기판 재활용 방법 |
| CN111223763A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| CN111243946A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| KR20230018076A (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-07 | (재)한국나노기술원 | 고감도 센서용 반도체 소자의 제조방법 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009120986A2 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Nitek, Inc. | Mixed source growth apparatus and method of fabricating iii-nitride ultraviolet emitters |
| WO2009146583A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd | Semiconductor wafer, semiconductor device and methods for manufacturing semiconductor wafer and device |
| KR101064068B1 (ko) * | 2009-02-25 | 2011-09-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자의 제조방법 |
| US8318563B2 (en) * | 2010-05-19 | 2012-11-27 | National Semiconductor Corporation | Growth of group III nitride-based structures and integration with conventional CMOS processing tools |
| CN102117869B (zh) * | 2011-01-21 | 2013-12-11 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种剥离发光二极管衬底的方法 |
| FR2978601B1 (fr) * | 2011-07-29 | 2016-05-13 | Nanovation | Procede de fabrication d'un substrat de gan ou d'un dispositif a base de gan sur substrat natif de type gan, utilisant une fine couche tampon sacrificielle |
| US8846482B2 (en) * | 2011-09-22 | 2014-09-30 | Avogy, Inc. | Method and system for diffusion and implantation in gallium nitride based devices |
| US8981432B2 (en) * | 2012-08-10 | 2015-03-17 | Avogy, Inc. | Method and system for gallium nitride electronic devices using engineered substrates |
| US9917004B2 (en) * | 2012-10-12 | 2018-03-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride composite substrate and method for manufacturing the same, and method for manufacturing group III nitride semiconductor device |
| KR20140104756A (ko) | 2013-02-21 | 2014-08-29 | 삼성전자주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| WO2020180785A1 (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-10 | The Regents Of The University Of California | Method for flattening a surface on an epitaxial lateral growth layer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241198A (ja) | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Hitachi Cable Ltd | ＧａＮ単結晶基板及びその製造方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3925753B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2007-06-06 | ソニー株式会社 | 半導体素子およびその製造方法ならびに半導体発光素子 |
| CN100344004C (zh) * | 1997-10-30 | 2007-10-17 | 住友电气工业株式会社 | GaN单晶衬底及其制造方法 |
| JP3036495B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2000-04-24 | 豊田合成株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
| TW417315B (en) * | 1998-06-18 | 2001-01-01 | Sumitomo Electric Industries | GaN single crystal substrate and its manufacture method of the same |
| JP3525061B2 (ja) * | 1998-09-25 | 2004-05-10 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子の製造方法 |
| JP2000173929A (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | ＧａＮ系結晶成長用基板およびその用途 |
| US6812053B1 (en) * | 1999-10-14 | 2004-11-02 | Cree, Inc. | Single step pendeo- and lateral epitaxial overgrowth of Group III-nitride epitaxial layers with Group III-nitride buffer layer and resulting structures |
| JP3568112B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2004-09-22 | 豊田合成株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
| DE10008583A1 (de) * | 2000-02-24 | 2001-09-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines optisch transparenten Substrates und Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Halbleiterchips |
| JP3662806B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2005-06-22 | 日本電気株式会社 | 窒化物系半導体層の製造方法 |
| JP2001313259A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体基板の製造方法及び半導体素子 |
| JP4356208B2 (ja) * | 2000-08-01 | 2009-11-04 | ソニー株式会社 | 窒化物半導体の気相成長方法 |
| JP2002280314A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、及びそれに基づくｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
| JP2002284600A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Hitachi Cable Ltd | 窒化ガリウム結晶基板の製造方法及び窒化ガリウム結晶基板 |
| JP3631724B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2005-03-23 | 日本電気株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体基板およびその製造方法 |
| US6939730B2 (en) * | 2001-04-24 | 2005-09-06 | Sony Corporation | Nitride semiconductor, semiconductor device, and method of manufacturing the same |
| US7008839B2 (en) * | 2002-03-08 | 2006-03-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor thin film |
| US7781356B2 (en) * | 2003-02-12 | 2010-08-24 | Arizona Board of Regents, a Body Corporate | Epitaxial growth of group III nitrides on silicon substrates via a reflective lattice-matched zirconium diboride buffer layer |
| JP3966207B2 (ja) * | 2003-03-28 | 2007-08-29 | 豊田合成株式会社 | 半導体結晶の製造方法及び半導体発光素子 |
| JP2004336040A (ja) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 複数の半導体チップの製造方法および電子半導体基体 |
| JP2005001928A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Fujikura Ltd | 自立基板およびその製造方法 |
| JP4600641B2 (ja) * | 2004-01-27 | 2010-12-15 | 日立電線株式会社 | 窒化物半導体自立基板及びそれを用いた窒化物半導体発光素子 |
| JP4868709B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2012-02-01 | 三洋電機株式会社 | 発光素子 |
-
2005
- 2005-06-21 KR KR1020050053331A patent/KR100638869B1/ko active IP Right Grant
-
2006
- 2006-06-16 DE DE102006028137A patent/DE102006028137B4/de active Active
- 2006-06-20 JP JP2006170286A patent/JP4509973B2/ja active Active
- 2006-06-21 FR FR0605561A patent/FR2888039B1/fr active Active
- 2006-06-21 US US11/471,697 patent/US7569461B2/en active Active
-
2009
- 2009-06-23 US US12/489,819 patent/US8026156B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241198A (ja) | 2001-02-13 | 2002-08-28 | Hitachi Cable Ltd | ＧａＮ単結晶基板及びその製造方法 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100916366B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2009-09-11 | 고려대학교 산학협력단 | 반도체 발광소자용 지지기판 및 이를 이용한 수직구조의 반도체 발광소자 제조 방법 |
| KR100978568B1 (ko) | 2008-04-30 | 2010-08-27 | 삼성엘이디 주식회사 | 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법 |
| WO2009148253A3 (ko) * | 2008-06-02 | 2010-03-18 | 고려대학교 산학협력단 | 반도체 발광소자 제조용 지지기판 및 상기 지지기판을 이용한 반도체 발광소자 |
| US9224910B2 (en) | 2008-06-02 | 2015-12-29 | Lg Innotek Co., Ltd. | Supporting substrate for preparing semiconductor light-emitting device and semiconductor light-emitting device using supporting substrates |
| US8877530B2 (en) | 2008-06-02 | 2014-11-04 | Lg Innotek Co., Ltd. | Supporting substrate for preparing semiconductor light-emitting device and semiconductor light-emitting device using supporting substrates |
| KR101525076B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2015-06-03 | 삼성전자 주식회사 | 발광 소자의 제조 방법 |
| US8871544B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-10-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vertical light-emitting devices having patterned emitting unit and methods of manufacturing the same |
| US8592839B2 (en) | 2010-05-06 | 2013-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Vertical light-emitting devices having patterned emitting unit and methods of manufacturing the same |
| KR101471621B1 (ko) * | 2013-08-14 | 2014-12-11 | 광주과학기술원 | 습식식각을 통한 GaN 기판 분리방법 |
| KR101591677B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-02-18 | 광주과학기술원 | 고품위 질화물계 반도체 성장방법 |
| WO2019083094A1 (ko) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | 한국전력공사 | 선택영역 성장법을 이용한 기판 재활용 방법 |
| KR20190045676A (ko) * | 2017-10-24 | 2019-05-03 | 한국전력공사 | 선택영역 성장법을 이용한 기판 재활용 방법 |
| KR102028507B1 (ko) * | 2017-10-24 | 2019-10-04 | 한국전력공사 | 선택영역 성장법을 이용한 기판 재활용 방법 |
| CN111223763A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| CN111243946A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| CN111243946B (zh) * | 2020-01-19 | 2023-04-07 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| CN111223763B (zh) * | 2020-01-19 | 2024-04-12 | 镓特半导体科技（上海）有限公司 | 半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法 |
| KR20230018076A (ko) * | 2021-07-29 | 2023-02-07 | (재)한국나노기술원 | 고감도 센서용 반도체 소자의 제조방법 |
| KR102504967B1 (ko) * | 2021-07-29 | 2023-03-02 | (재)한국나노기술원 | 고감도 센서용 반도체 소자의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2888039B1 (fr) | 2016-11-25 |
| DE102006028137A1 (de) | 2007-01-25 |
| US7569461B2 (en) | 2009-08-04 |
| US20060286777A1 (en) | 2006-12-21 |
| DE102006028137B4 (de) | 2008-04-10 |
| JP4509973B2 (ja) | 2010-07-21 |
| US20090258453A1 (en) | 2009-10-15 |
| FR2888039A1 (fr) | 2007-01-05 |
| JP2007001857A (ja) | 2007-01-11 |
| US8026156B2 (en) | 2011-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100638869B1 (ko) | 질화물계 화합물층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 ＧａＮ기판 및 수직구조 질화물계 반도체 발광소자를 제조하는방법 | |
| US8664687B2 (en) | Nitride semiconductor light-emitting device and process for producing the same | |
| JP4307113B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP3471685B2 (ja) | 半導体基材及びその製造方法 | |
| JP5371430B2 (ja) | 半導体基板並びにハイドライド気相成長法により自立半導体基板を製造するための方法及びそれに使用されるマスク層 | |
| US7271404B2 (en) | Group III-V nitride-based semiconductor substrate and method of making same | |
| US6716655B2 (en) | Group III nitride compound semiconductor element and method for producing the same | |
| US20080261403A1 (en) | Method for obtaining high-quality boundary for semiconductor devices fabricated on a partitioned substrate | |
| US20240072198A1 (en) | Semiconductor substrate, semiconductor device, and electronic device | |
| US20110101502A1 (en) | Composite wafers and substrates for iii-nitride epitaxy and devices and methods therefor | |
| CN101926012B (zh) | 制造发光器件的方法 | |
| US20050139818A1 (en) | Gallium nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same | |
| US20100012954A1 (en) | Vertical III-Nitride Light Emitting Diodes on Patterned Substrates with Embedded Bottom Electrodes | |
| US20220246797A1 (en) | Semiconductor template and fabrication method | |
| KR100616543B1 (ko) | 실리콘기판 상에 질화물 단결정성장방법, 이를 이용한질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR100773555B1 (ko) | 저결함 반도체 기판 및 그 제조방법 | |
| JP2002246646A (ja) | 半導体素子およびその製造方法ならびに半導体基板の製造方法 | |
| KR20160117012A (ko) | 자외선 발광 소자 | |
| KR101476143B1 (ko) | 화합물 반도체 에피택셜 웨이퍼 및 그 제조방법 | |
| KR101116905B1 (ko) | 질화물 반도체 결정 성장 방법 | |
| KR20080082326A (ko) | 발광 다이오드 및 그 제조방법 | |
| KR100586959B1 (ko) | 질화물 단결정 제조방법, 질화물 반도체 발광소자 및제조방법 | |
| KR101112118B1 (ko) | 자립형 ｉｉｉ족 질화물 기판의 제조방법 | |
| KR20110069373A (ko) | 질화물 반도체 발광소자의 제조방법 | |
| KR20100050348A (ko) | 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120925 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130930 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141001 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151001 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160930 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180927 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190930 Year of fee payment: 14 |