KR101335937B1 - Ｌｌｏ 방식을 이용한 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법 - Google Patents

Ｌｌｏ 방식을 이용한 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 HVPE법으로 GaN 단결정 후막을 사파이어 등의 기판 위에 성장시키는 공정 중에 기판 위에 기판분리를 용이하게 하는 SiNx 아일랜드(island)와 같은 기능성 박막을 형성시키고, 그 위에 GaN 핵층과 GaN 후막을 성장시킨 다음 LLO(Laser Lift-Off) 공정으로 기판을 용이하게 분리함으로써 GaN 웨이퍼 제조 수율을 향상시키는 방법을 제공하는 데 있다.

Description

ＬＬＯ 방식을 이용한 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법{Method for Fabricating GaN Wafer using LLO(Laser Lift-Off) Process}
본 발명은 GaN(질화갈륨) 웨이퍼 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy: 수소화물 기상 성장)법 등에 의하여 성장된 GaN 단결정 후막을 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 통해 사파이어 등의 기판으로부터 분리시키는 방법으로 GaN 웨이퍼를 제조하는 방법에 관한 것이다.
통상적인 청색 LED 또는 백색 LED는 사파이어 기판 위에 GaN 박막을 성장시켜 제조되지만, 초고출력 LED(Ultra High Brightness LED), 청자색 LD(Laser Diode) 등과 같이 대단히 높은 전류 밀도가(예:1000 A/cm2이상) 요구되는 GaN 소자를 제조하기 위해서는 사파이어 기판에서 분리된 GaN 웨이퍼가 필요하다. 그 이유는 사파이어 기판 위에 성장된 GaN 박막의 결함밀도는 약 108~109/cm2 정도이므로 높은 결함밀도에 기인하여 소자의 수명이 감소하는 단점이 있다.
반면에 GaN 웨이퍼의 결함밀도는 107/cm2이하이므로 그 위에 성장된 GaN 박막의 결함밀도도 107/cm2이하가 되어 소자의 수명이 증가되는 장점이 있다. GaN 기판을 제조하는 방법으로는 HVPE법이 가장 일반적인 방법이며, 이외에 Solution법, Sublimation법 등이 있다. HVPE 법은 기상 성장법 중의 하나로 성장속도가 빠르고 원료가 저렴한 장점이 있어 후막이나 벌크(bulk) 결정 성장에 주로 사용되는 방법이다.
HVPE 법을 사용한 질화물반도체 성장장치를 HVPE 시스템 또는 HVPE 성장 장치라고 하며, Hot Wall(고온 벽) 방식의 써멀(thermal) CVD(Chemical Vapor Deposition)로 분류된다.
HVPE 성장장치는 도 1과 같은 형태로 구성될 수 있다. 컴퓨터의 제어를 받는 반응기(reactor)는 원료가 공급되는 소스 존(source zone)과 성장이 이루어지는 성장 존(growth zone)으로 나뉘어지며, 소스 존에는 Ga 메탈(metal)이 들어 있는 보트(boat)가 구비되며, 가스 캐비닛과 연결된 가스 공급장치의 공급량 제어를 받아 NH3 공급 튜브(tube), Ga 메탈과 반응하여 GaCl을 발생시키기 위한 HCl 공급 튜브, 및 도핑(doping)을 위한 도펀트(dopant) 공급 튜브를 통해 필요한 가스들을 공급받게 된다.
즉, 소스 존에서는, 가열로1에 의해 적절한 온도로 유지되면서 [화학식 1]과 같은 반응이 일어난다.
[화학식 1]
Ga + HCl -> GaCl + 1/2H2
성장 존에는 GaN를 성장시키기 위한 기판이 장착되어 있으며 기판의 종류는 사파이어, SiC, GaAs, Si, GaN 등의 기판이 사용될 수 있다. 가열로2에 의해 GaN 가 성장되기에 적합한 온도로 유지된 성장 존에 위와 같은 GaCl과 NH3 가스를 흘려 보내면 [화학식 2]와 같은 반응이 일어나 기판 위에 GaN가 성장될 수 있다.
[화학식 2]
GaCl + NH3 -> GaN + HCl + H2
기존의 GaN 기판 제조 공정은 사파이어 기판 위에 GaN 단결정 후막을 성장시킨 후, 레이저(Laser)나 화학적 에칭 방법, 또는 물리적 가공방법을 이용하여 사파이어 기판과 GaN 단결정 후막을 분리하고, 분리된 GaN 단결정 후막을 경면 가공하는 공정으로 이루어진다.
예를 들어, 레이저를 이용한 일반적인 GaN 기판 분리 방법은, 도 2와 같이, 컴퓨터에 의해 온도 등의 제어를 받는 퍼니스에 소정의 두께로 GaN 단결정 후막이 형성되어 있는 사파이어 기판을 장입하고, 사파이어 기판 쪽으로 GaN 의 밴드갭보다 짧은 파장의 레이저빔(예, 3rd HG Nd:YAG 레이저)을 입사시켜, 계면에 있는 GaN를 Ga 메탈과 질소 가스로 열분해시킴으로써, 사파이어 기판과 GaN 후막을 분리시키는 방법이다.
이때 레이저 기판분리 공정에서 GaN 단결정 후막에 크랙(crack)이 쉽게 발생하므로 GaN 기판 제조 수율이 크게 낮아지는 문제점이 있다. 사파이어 기판 위에 성장된 GaN 후막을 분리하는 공정에서 크랙이 쉽게 발생하는 원인은 사파이어와 GaN 후막의 열팽창계수 차이 및 격자상수 차이에 의한 강한 내부응력이 존재하는데, 레이저빔이 조사되어 기판분리가 이루어지는 부분에서는 내부응력이 순간적으로 해소되면서 강한 충격(응력 풀림 충격)이 발생하기 때문이다.
관련 선행기술 문헌으로서 대한민국등록특허번호 제10-0730755호(2007년06월21일 공고) 등이 참조될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, HVPE법으로 GaN 단결정 후막을 사파이어 등의 기판 위에 성장시키는 공정 중에 기판 위에 기판분리를 용이하게 하는 SiNx 아일랜드(island)와 같은 기능성 박막을 형성시키고, 그 위에 GaN 핵층과 GaN 후막을 성장시킨 다음 LLO(Laser Lift-Off) 공정으로 기판을 용이하게 분리함으로써 GaN 웨이퍼 제조 수율을 향상시키는 방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 본 발명의 일면에 따른, 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법은, HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함한다.
상기 SiNx 아일랜드 층의 아일랜드와 상기 GaN 핵 층의 GaN 간에 이루어지는 약한 결합에 따라 상기 LLO 공정에서 격자 상수 부정합에 따른 응력 풀림 충격을 감소시키고, 상기 LLO 공정에서 상기 SiNx 아일랜드 층의 아일랜드들을 제외한 상기 아일랜드들 간의 상기 기판 위에 존재하는 GaN만이 열분해가 되도록 하여 열분해 충격을 감소시키고 상기 레이저빔의 출력을 낮추기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 기판은 GaN보다 밴드갭이 큰 재질로 이루어진다.
섬(island) 형태로 상기 기판 상에 부분적으로 불규칙하게 형성되는 상기 SiNx 아일랜드 층의 형성을 위하여, 상기 반응기의 온도 950~1100 ℃에서 NH3 가스, 및 SiH4이나 SiH2Cl2 가스를 이용한다.
상기 GaN 핵 층의 형성을 위하여, 상기 반응기의 온도를 상기 SiNx 아일랜드 층의 형성 온도보다 10~100℃ 높게 하고, 상기 반응기 내의 GaCl 가스량에 대한 NH3 가스량의 비가 1:10 이하가 되도록 한다.
상기 GaN 핵 층은 상기 SiNx 아일랜드 층의 최대 아일랜드 높이 이상의 두께로 형성된다.
상기 GaN 후막 층은 상기 GaN 핵 층의 성장 속도보다 빠른 성장 속도로 두께 100~1000㎛로 형성된다.
본 발명에 따른 GaN 웨이퍼 제조 방법에 따르면, HVPE법으로 GaN 단결정 후막을 사파이어 기판 위에 성장시키는 공정 전에 기판을 쉽게 분리할 수 있는 기능성 층을 기판 위에 형성시킴으로써, 레이저 기판분리방법을 사용하여 기판분리를 할 경우, 레이저 빔이 입사되는 계면에서 GaN가 열분해되어 순간적으로 응력 풀림 현상이 발생하면서 사파이어 기판으로부터 분리되는데, 이때 응력풀림에 따른 충격이 SiNx 아일랜드(island) 등의 기능성 박막에 의해 줄어들어 GaN 후막에 크랙이 형성되는 현상을 크게 완화시킬 수 있으므로, 크랙없이 용이하게 기판을 분리할 수 있어 수율이 크게 향상되는 장점이 있다.
또한, HVPE 장치 내에서 인시추(In-situ) 공정을 통해 기능성 박막과 GaN 후막의 공정 등이 간단히 이루어지므로 GaN 웨이퍼 제조 시간과 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
그리고, GaN와 반응하지 않는 SiNx 아일랜드(island) 상에 GaN 층을 성장시키므로 ELO(Epitaxially Laterally Overgrowth) 원리로 결정의 결함이 줄어들어 결정의 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 HVPE 성장 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 레이저를 이용한 일반적인 GaN 기판 분리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 웨이퍼 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사파이어 기판 위에 SiNx 층, GaN 핵생성층, GaN후막의 성장 공정과 GaN 후막 분리를 설명하기 위한 제조 단계별 기판의 단면도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 웨이퍼 제조 공정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4의 각 제조 단계별 기판의 단면도를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1과 같은 HVPE 성장장치의 반응기에 기판(예를 들어, 사파이어 기판)을 장입한다(S310). 위에서도 기술한 바와 같이, HVPE 성장장치의 반응기(reactor)는 원료가 공급되는 소스 존(source zone)과 성장이 이루어지는 성장 존(growth zone)으로 나뉘어지며, 소스 존에는 Ga 메탈(metal)이 들어 있는 보트(boat)가 구비되며, 하기하는 공정을 진행하기 위하여, 가스 캐비닛과 연결된 가스 공급장치의 공급량 제어를 받아 NH3 공급 튜브(tube), Ga 메탈과 반응하여 GaCl을 발생시키기 위한 HCl 공급 튜브, 도핑(doping)을 위한 도펀트(dopant) 공급 튜브, 또는 다른 필요한 가스를 공급하기 위한 다른 가스 공급 튜브 등을 통해 필요한 가스들을 공급받게 된다.
이와 같이 HVPE 성장장치의 반응기에 기판이 장입된 후, 먼저, 반응기의 성장 존의 분위기 온도 950~1100 ℃의 정도에서 반응기 내로 SiH4(Silane)(또는 DCS(dichlorosilane)(SiH2Cl2)) 가스, NH3 가스를 반응기에 동시에 공급함으로써 기판(예를 들어, 사파이어 기판) 위에 대략 최대 두께 1㎛ 이하(0.1 ~ 1㎛)의 실리콘 질화물(SiNx) 아일랜드(island)(10)들을 형성시킨다(S320). 하기 하는 S350 단계에서와 같이 기판 분리를 용이하게 하기 위한 기능성 층인 이와 같은 SiNx 아일랜드(island)들(10)이 형성된 층은, 원리적으로 GaN 및 HVPE 방법에서 사용하는 가스들과 쉽게 반응하지 않는 물성을 지닌 SiNx 물질로 구성되며, SiNx 아일랜드(island)들(10)은 SiH4(또는 DCS) 가스와 NH3 가스의 유량 비율을 적절히 조절함으로써 기판의 격자 위에 비교적 쉽게 형성시킬 수 있다. SiNx 아일랜드(island)들(10)은 기판과 SiNx 사이의 격자 상수 차이에 의해 기판 상의 결함 상에 섬(island) 형태로 형성될 수 있으며, 기판의 전면적을 덮는 것이 아니라, 섬(island) 형태와 같이 부분적으로 기판 상에 불규칙하게 형성되어, SiNx 아일랜드(island)들(10) 사이의 기판이 드러난 영역은 후속 공정(S330)에서 GaN이 성장되는 창문(window) 역할을 하게 된다.
즉, GaN 및 HVPE 반응 가스들과 반응하지 않는 화학적 안정성이 높은 물질로 이루어지며, 기판 위에 형성시킬 때 섬(island) 형태로 증착되는 SiNx 아일랜드(island)들(10)은, 하기 하는 S350 단계에서와 같이 GaN 후막 층(30)이 쉽게 분리되는 데 도움을 주며, 후속 공정(S330)에서 SiNx 아일랜드(island)들(10) 사이에 드러난 기판 영역 상에 GaN가 기판의 결정 방위와 동일하게 성장되게 하는 창문(window) 역할을 가능하게 하며, SiNx 아일랜드(island)들(10) 영역 상에서는 GaN가 강하게 부착되어 있지 않으므로 기판 분리가 쉽게 이루어지게 하는 역할을 담당한다.
아일랜드(island)들(10)을 이루는 SiNx 는, 반응기에 SiH4(또는 DCS)와 같은 원료 가스와 HVPE 공정에서 사용되는 질소 공급원인 NH3 가스를 공급하여 자연스럽게 형성되는 재료이므로 인시추(In-Situ)로 형성이 가능하며, 또한 SiNx는 GaN와 결합성(wetting)이 좋지 않으며 결정 구조도 다른 재료이므로 GaN와 쉽게 분리되는 특성을 지니고 있어 기판 분리를 용이하게 하는 층을 형성시키기 위한 최적의 재료이다. 이외에도 GaN 와 쉽게 반응하지 않는 재료로서 TiN, CrN 등을 이용할 수 있으나 HVPE 공정에서 인시추(In-Situ)로 막을 형성시키기 곤란하다는 문제가 있다.
다음에, 위와 같이 SiNx 아일랜드(island)들(10)이 형성된 기판에 대해 인시추(In-Situ)로HVPE 성장장치 반응기에서 그대로 GaCl과 NH3 가스를 공급하여 SiNx 아일랜드(island)와 아일랜드(island) 사이에 드러나 있는 기판(예, 사파이어) 위로부터 GaN 핵이 성장되도록 하여 SiNx 아일랜드(island)(10)의 최대 높이 이상으로 GaN 핵 층(20)을 성장 시킨다(S330). 기판 위에 GaCl가스와 NH3 가스를 공급하기 위하여, 위와 같은 가스 공급 튜브를 통해 NH3, HCl 등의 공급될 수 있고, 위의 [화학식 1]과 같이 소스 존의 Ga 메탈(metal)에 의해 GaCl이 생성되고, 위의 [화학식 2]와 같은 반응으로 GaN 핵이 성장될 수 있다. 이때, GaN의 측면성장이 잘 이루어지도록 반응기의 온도를 SiNx 아일랜드(island) 형성온도보다 약 10~100℃ 정도(예, 20℃) 높게 하고, 반응기 내의 GaCl 가스량에 대한 NH3 가스량의 비가 1:10이하가 되도록 하며, 이때의 GaN 두께 성장 속도를 10~50㎛/hr(예, 30 ㎛/hr) 정도로 낮게 맞추어 준다. 이때, GaN와 반응하지 않는 SiNx 아일랜드(island)(10) 상에 GaN 층을 성장시키므로, ELO(Epitaxially Laterally Overgrowth) 원리에 따라, SiNx에 결함이 있더라도 GaN 결정이 효과적으로 측면 성장될 수 있으므로 GaN 핵 층(20)의 결함이 줄어들고 이에 따라 후속 동정(S340)에서 GaN 후막 층(30)의 결정 품질도 향상되는 효과가 있다.
이와 같이, SiNx 아일랜드(island)(10)의 최대 아일랜드 높이 이상(예, 1㎛ 정도)으로 GaN 핵 층(20)이 성장된 후에, 인시추(In-Situ)로HCl 가스, NH3 가스를 반응기에 동시에 공급하고, GaCl 가스가 생성되도록 함으로써, GaN 핵 층(20) 위에 GaN 층(30)을 두껍게 형성시킨다(S340). 이때 GaN 핵의 성장 시보다는 빠른 두께 성장 속도, 예를 들어, 50~200㎛/hr(예, 100 ㎛/hr)로 하여, 일정 시간(예, 3시간) 동안 성장시킴으로써, 두께 100~1000㎛ 정도(예, 400㎛)의 GaN 후막 층(30)을 형성할 수 있다(S340). 이때 필요한 경우에 위와 같이 GaN가 성장되는 동안에, 도펀트(dopant) 공급 튜브를 통해 반응기로 필요한 가스들을 공급하여 성장된 GaN 후막을 일정 도펀트로 도핑되도록 할 수 있다. 예를 들어, GaN 결정 성장 중에 해당 가스의 공급을 통해 성장되는 GaN 후막 층(30)이 Si, Mg, Fe, Zn 등으로 도핑되도록 할 수 있다.
다음 공정으로, 위와 같이 SiNx 아일랜드(island)(10), GaN 핵 층(20), GaN 후막 층(30)이 형성된 기판을 반응기로부터 꺼내 상온으로 냉각시킨 후, 소정의 기판분리장치에 장입하고, 기판분리장치에 장입된 기판의 후면에서 레이저빔을 조사시킴으로써 기판과 그 위의 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 진행시킨다(S350). 이때 GaN 의 밴드갭보다 짧은 파장의 레이저빔(예, 3rd HG Nd:YAG 레이저)을 입사시킴에 따라, SiNx 아일랜드들은 열분해 되지 않고, 베어 기판과 GaN 핵 층(20)의 계면(SiNx 아일랜드들(island) 사이)에 있는 GaN를 Ga 메탈과 질소 가스로 열분해시킴으로써, 베어 기판으로부터 그 위의 층들, 즉, SiNx 아일랜드(island)(10)층, GaN 핵 층(20), GaN 후막 층(30)을 포함하는 GaN 웨이퍼를 분리하여 쉽게 획득할 수 있다.
이때 SiNx 아일랜드(island)(10)는, GaN와 결정구조가 다르고 격자 상수도 다르므로 쉽게 반응하지 않아 약하게 결합되어 있으므로 열팽창계수 차이 및 격자 상수 부정합에 따른 응력 풀림 충격을 감소시킬 수 있다. 통상적으로 GaN와 사파이어의 격자상수 차이는 13.8%로 알려져 있다. 또한, SiNx 아일랜드들(island)(10) 사이의 기판 위에 존재하는 GaN 핵 층(20)의 GaN 부분만 레이저빔으로 열분해가 되도록 하므로, 종래의 기판 위의 전체 GaN을 열분해시킬 때보다 레이저빔의 출력(파워)을 낮게 할 수 있어 열분해 충격을 감소시키므로, 기판으로부터 GaN 후막층(30)을 포함한 GaN 웨이퍼가 쉽게 분리되도록 한다.
이와 같이 분리된 GaN 웨이퍼는 일정 형태로 절단될 수 있으며, 모서리의 가공이나, 기타 경면 처리를 위하여 표면 래핑(lapping), 프리폴리싱(pre-polishing), 폴리싱(polishing) 등의 후속 공정이 진행될 수 있다.
위에서 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy: 수소화물 기상 성장)법을 위주로 설명하였으나, 위와 같은 본 발명의 GaN 웨이퍼의 제조 방법 상의 SiNx 아일랜드(island)(10), GaN 핵 층(20), GaN 후막 층(30) 등의 형성 공정은, 경우에 따라 MOCVD(Metalorganic vapor phase epitaxy), MBE(Molecular beam epitaxy) 등 다양한 성장 장치를 통해서 인시추(In-Situ)로 이루어지거나, 인시추(In-Situ)가 아닌 방식으로도 이루어질 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy: 수소화물 기상 성장)
SiNx 아일랜드(island) 층: 10
GaN 핵 층: 20
GaN 후막 층: 30

Claims (7)

  1. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    상기 SiNx 아일랜드 층의 아일랜드와 상기 GaN 핵 층의 GaN 간에 이루어지는 약한 결합에 따라 상기 LLO 공정에서 열팽창계수 차이 및 격자 상수 부정합에 따른 응력 풀림 충격을 감소시키고, 상기 LLO 공정에서 상기 SiNx 아일랜드 층의 아일랜드들을 제외한 상기 아일랜드들 간의 상기 기판 위에 존재하는 GaN만이 열분해가 되도록 하여 열분해 충격을 감소시키고 상기 레이저빔의 출력을 낮추기 위한 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
  2. 삭제
  3. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    상기 기판은 사파이어 기판인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
  4. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    섬(island) 형태로 상기 기판 상에 부분적으로 불규칙하게 형성되는 상기 SiNx 아일랜드 층의 형성을 위하여, 상기 반응기의 온도 950~1100 ℃에서 NH3 가스, 및 SiH4이나 SiH2Cl2 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
  5. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    상기 GaN 핵 층의 형성을 위하여, 상기 반응기의 온도를 상기 SiNx 아일랜드 층의 형성 온도보다 10~100℃ 높게 하고, 상기 반응기 내의 GaCl 가스량에 대한 NH3 가스량의 비가 1:10이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
  6. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    상기 GaN 핵 층은 상기 SiNx 아일랜드 층의 최대 아일랜드 높이 이상의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
  7. HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 반응기 내에서 기판 상에 인시추(In-Situ)로 SiNx 아일랜드 층, GaN 핵 층, 및 GaN 후막 층을 순차 형성하는 공정; 및 상기 반응기에서 꺼내어진 상기 기판의 후면에 레이저빔을 조사하여 상기 기판 위에 형성된 층들을 분리시키는 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 포함하고,
    상기 GaN 후막 층은 상기 GaN 핵 층의 성장 속도보다 빠른 성장 속도로 두께 100~1000㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 웨이퍼 제조 방법.
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