KR101568133B1 - 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 GaN 조각을 준비하는 단계; 제조하고자 하는 대면적 질화물 기판의 크기에 상응하여 복수의 GaN 조각을 로더 상에 서로 이격시켜 배치하는 단계; 상기 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 측면에 GaN을 성장시켜 상기 복수의 GaN 조각 사이에 GaN 머지영역을 형성하는 단계; 상기 GaN 조각 및 상기 GaN 머지 영역을 덮도록 상부 GaN층을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 GaN 조각, GaN 머지 영역, 상기 상부 GaN층으로 이루어진 대면적 질화물 기판을 상기 로더로부터 분리하는 단계를 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법이 제공된다.

Description

조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판 및 그 제조 방법{Nitride substrate with large size using GaN fragments and a fabrication method thereof}
본 발명은 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 고품질의 복수의 조각 기판들을 배열하고 그위에 GaN을 성장시킴을 통해 조각 기판끼리 머지시켜서 대면적 기판을 완성하여 제작된 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 제조시 기재로서 사용되는, 질화갈륨(GaN)과 같은 질화물계 단결정 반도체 기판은 대부분이 c면({0001}면)의 질화물 박막으로서, 주로 사파이어 기판의 c면({0001}면) 위에 유기금속화학증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 분자선 증착법(MBE: Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(hydride vapor phase epitaxy)의 방법으로 성장시킨 후 얻어진다.
이렇게 만들어진 c-면 질화물계 단결정 막은 c-결정축 방향으로 예를 들어 갈륨층과 질소층이 반복적으로 적층되어 있어 극성(polarity)을 띄게 된다. 예를 들어, c면의 GaN/AlGaN/InGaN 헤테로구조체의 경우, 자발분극(spontaneous polarization) 또는 압전분극(piezoelectric polarization)에 의해 형성되는 강한 전기장(electric field)에 의해 헤테로구조체 내의 전자 밴드 구조(electronic band structure)를 기울게 만들어 캐리어 재결합율을 감소시켜 그 결과 양자 효율을 낮춘다.
자세히 설명하면, c-결정축 성장방향으로 편향의 비연속성(polarization discontinuity)이 존재하여 표면이나 계면에 고정된 시트 전하(sheet charge)를 생성하여 그 결과로 생기는 내부 전기장이 양자우물(quantum well) 내에 있는 전자와 정공 파동 함수(wave function)를 분리시켜 발광을 장파장 쪽으로 이동시키고, 전기장 인가시, 단파장쪽으로 발광 파장이 이동함으로써 장파장용 소자개발을 어렵게 하고 있다. 반면, a-면({11-20}면), m-면({1-100}면)과 같은 무극성(non-polar)면이나 {10-11}, {10-13}, {11-22}등과 같은 반분극 면은 상기한 바와 같은 c면 질화물계 단결정의 문제점, 즉 분극에 의한 내부전기장에 의해 양자효율이 감소되는 문제점을 극복할 수 있다. a-면 질화물계 결정들은 폴라이제이션 필드(polarization field)가 없어 밴드 벤딩(band bending)이 일어나지 않고, 무극성 결정면에 AlGaN/GaN/InGaN 양자우물을 성장시킨 구조에서는 스탁 효과(Stark effect)가 관찰되지 않으므로, a-면의 무극성 질화물계 헤테로구조체는 고효율의 자외선-가시광선 영역의 발광소자와 HEMT(high electron mobility transistor)에 유용하게 사용될 수 있는 가능성을 갖는다.
또한 a-면 질화물계 막은 c-면 질화물계 단결정 막보다 고농도 p 도핑(p-doping)이 가능하다. 왜냐하면 a-면에서는 활성화 에너지(activation energy)가 118meV이고 c면에서는 170meV로 a-면에서의 에너지가 훨씬 낮기 때문이다. 그리고 일반적으로 GaN에서 Al이 많이 포함될수록 도핑 효율은 급격히 떨어지게 되는데, 이는 a-면에서는 c-면에 비해 상대적으로 도핑이 높게 된다.
이와 같이, 무극성면 또는 반극성면 질화물계 단결정 막이 c-면에 비해 보다 많은 장점을 가짐에도 불구하고, 기판으로서 제조 및 상용화되지 못하고 있는 이유는 얻어진 매끄러운 막의 표면을 얻기가 어렵고 또한 상대적으로 c-면에 비해서 많은 내부결함을 가지고 있기 때문이다.
이러한 이유로 종래에는 질화갈륨(GaN)의 경우, 무분극 또는 반분극의 자립(free-standing) 기판을 얻기 위해서는, c-면 자립 기판을 성장한 후, 성장된 c-면 기판을 절단하여 a-면 또는 m-면의 무분극 또는 반분극 자립 기판을 얻었다.
그러나 질화갈륨을 c-면에서 HVPE를 통해 성장할 시, 최대 1cm 이상 성장하는 것이 매우 어렵기 때문에 c-면으로 얻을 수 있는 무분극 또는 반분극 기판의 현재 최대 폭은 1cm 정도 이다. 이러한 방법으로 형성된 무분극 또는 반분극 자립 기판은 그 폭이 좁아 대량 생산에 부적합하다.
대한민국 공개특허공보 제2003-0000188호에는 In을 첨가한 질화물 반도체 기판 제조 방법에 대해 개시되어 있다. 이 방법은 단지 질화물 기판을 형성할 대 In을 첨가하여 고품질 질화물 반도체 기판을 형성하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 따라서 상술한 바와 같은 종래의 문제를 감안한 본 발명의 목적은 작은 면적의 질화갈륨 기판을 이용하여 대면적의 무분극 또는 반분극 질화갈륨 기판을 얻기 위한 대면적 질화물 기판 제조 방법 및 이 제조 방법으로 제조된 대면적 질화물 기판을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계; 제조하고자 하는 대면적 질화물 기판의 크기에 상응하여 복수의 GaN 조각을 로더 상에 서로 이격시켜 배치하는 단계; 상기 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 측면에 GaN을 성장시켜 상기 복수의 GaN 조각 사이에 GaN 머지영역을 형성하는 단계; 상기 GaN 조각 및 상기 GaN 머지 영역을 덮도록 상부 GaN층을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 GaN 조각, GaN 머지 영역, 상기 상부 GaN층으로 이루어진 대면적 질화물 기판을 상기 로더로부터 분리하는 단계를 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법이 제공된다.
상기 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계는, c-축으로 성장시킨 c-면 자립 질화물(c-plane free-standing GaN)후막의 단면을 절단하여 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계는, 질화갈륨을 c-면으로 성장시켜 후막을 형성하는 단계; 및 상기 후막을 절단하여 무분극 또는 반분극면이 단면이 되도록 복수의 GaN 조각을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 후막은 a-축, m-축, {10-11}, {10-13}, 또는 {11-22}으로 절단되어 상기 무분극 또는 상기 반분극면이 단면이 될 수 있다.
상기 배치하는 단계는, 상기 복수의 GaN 조각은 상기 절단된 면이 위쪽을 향하도록 상기 로더 상에 배치될 수 있다.
상기 배치하는 단계는, 상기 복수의 GaN 조각을 정방형으로 배치할 수 있다.
상기 복수의 GaN 조각은 상기 로더상에 배치될 때, 상기 로더의 표면에 접착제를 도포한 후 배치될 수 있다.
상기 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법은 상기 상부 GaN층에 대하여 표면 처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법은 상기 GaN 머지영역을 형성하기 전에 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 상부에 성장 방지막을 형성하는 단계; 및 상기 GaN 머지영역을 형성한 후에 상기 성장 방지막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 서로 이격되어 배치된 복수의 GaN 조각; 상기 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 측면에 GaN이 성장되어 상기 복수의 GaN 조각 사이에 형성된 GaN 머지영역; 및 상기 GaN 조각 및 상기 GaN 머지 영역을 덮도록 형성된 상부 GaN층을 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판이 제공된다.
상기 복수의 GaN 조각은, c-면으로 성장시킨 질화물 후막이 a-축, m-축, <10-11>, <10-13>, 또는 <11-22>의 방향으로 절단하여 무분극 또는 반분극면을 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 GaN 조각을 배열한 후 GaN을 성장시켜서 GaN 조각들을 머지시켜 대면적 질화물 기판을 제조함으로써 질화물 기판이 가지고 있던 크기 문제를 해결할 수 있어, 대면적 질화물 기판을 이용하여 반도체 소자를 대량 생산할 수 있어 생산 단가를 낮출 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 GaN 조각을 정방형으로 배치하여 대면적 질화물 기판을 제조할 수 있음에 따라 종래에 원형 위주의 질화물 기판에서 가장자리의 영역이 사용되지 못하고 낭비되던 것을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 질화물 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 질화물 기판을 설명하기 위한 도면이다. (a)는 평면도이고 (b)는 A-A 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 질화물 기판(100)은 서로 이격된 배치된 복수의 GaN 조각(110)과, GaN 조각(110)들의 측면에 성장된 GaN 머지영역(120)과, GaN 조각(110)과 GaN 머지영역(120)의 상부를 덮어 형성된 상부 GaN층(130)을 포함하여 구성된다.
여기서, 복수의 GaN 조각(110), GaN 머지영역(120), 상부 GaN층(130)은 질화갈륨(GaN)으로 이루어지며, 복수의 GaN 조각(110)은 자립기판(free-standing) 조각이다. GaN 조각(110)은 c-면으로 성장시킨 질화물 후막을 무분극면 또는 반분극면의 질화물 기반을 이루도록 절단하여 제조될 수 있다. 즉, c-면 질화물 후막을 a-축, m-축, <10-11>, <10-13>, 또는 <11-22>의 방향으로 절단하여 GaN 조각(110)을 제조한다. 질화물 후막은 a-면 또는 m-면으로 성장되는 경우 결정성이 좋지 않다. 따라서, c-면으로 질화물 후막을 성장시킨 후 절단하여, a-면({11-20}면), m-면({1-100}면)과 같은 무극성(non-polar)면이나 {10-11}, {10-13}, {11-22}가지는 반분극성 GaN 조각(110)을 제조함이 바람직하다
한편, 질화물 후막의 성장이 최대 1cm 정도의 두께를 가지므로, 이러한 질화물 후막을 절단하여 제조된 GaN 조각(110)은 그 폭이 최대 1cm 정도가 될 수 있다. 이에 따라, 제작하고자 하는 대면적 기판의 크기에 맞추어 복수의 GaN 조각(110)을 배치하면 된다. GaN 머지영역(120)은 유기금속화학증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)을 통해 GaN 조각(110)의 측면에 성장될 수 있다.
상부 GaN층(130)은 유기금속화학증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)을 통해 복수의 GaN 조각(110), 및 GaN 머지 영역(120)의 상부에 성장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GaN 조각을 이용한 대면적 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. (a)는 평면도이고 (b)는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 GaN 조각(110)을 준비한다(S1).
복수의 GaN 조각(110)을 준비하는 단계는, c-축으로 성장시킨 c-면 자립 질화물(c-plane free-standing GaN)후막을 절단하여 복수의 GaN 조각(110)을 준비할 수 있다.
복수의 GaN 조각(110)을 준비하는 단계는, 질화갈륨을 c-면으로 성장시켜 후막을 형성하고, 후막을 a-면({11-20}면), m-면({1-100}면)과 같은 무극성(non-polar)면이나 {10-11}, {10-13}, {11-22}과 같은 반극성 단면이 되도록 복수의 GaN 조각을 제조할 수 있다.
이를 위해, GaN 조각(110)은 질화물 후막을 성장시키고, 성장된 질화물 후막을 절단하여 준비될 수 있다.
질화물 후막은 예를 들어, 질화갈륨 시드(GaN seed)위에서 형성될 수 있다. 질화갈륨 시드는 c-면(c-plane)으로 성장시키는 것이 바람직하며, HVPE(Hydride vapour phase epitaxy) 방법으로 성장시킬 수 있다. 성장된 질화갈륨 시드의 c-면 상에 HVPE 방법을 통해 c-면의 질화갈륨층을 성장시켜 질화물 후막을 형성할 수 있다. 질화물 후막은 1cm의 두께로 성장시킬 수 있다. 질화물 후막은 무분극면(a-면 또는 m-면) 또는 반분극면이 단면이 되도록 절단되어 a-면, m-면 {10-11}, {10-13}, {11-22}면의 GaN 조각(110)으로 제조될 수 있다.
GaN 조각(110)은 질화갈륨을 c-면으로 성장시킨 후, 절단하여 무분극면을 가지고 생성된다. c-면 질화갈륨 시드에 비해 무분극(a-면 또는 m-면) 질화갈륨 시드는 결정성이 좋지 않기 때문에 HVPE로 성장할 시 많은 결함이 가지고 있다. 따라서, c-면으로 성장시킨 후, 절단하면 무분극 또는 반분극의 GaN 조각(110)을 만들 수 있다. c-면 질화물계 단결정 막은 c-축 방향으로 갈륨층과 질소층이 반복적으로 적층되어 있어 극성(polarity)을 지니게 된다. 이에 반해, 무분극 또는 반분극 질화물계 결정들은 무극성(non-polar)또는 반극성 특성을 가지고 있기 때문에 c-면 질화물계 단결정의 문제점을 극복할 수 있다. 한편, 무분극 질화갈륨 시드는 HVPE로 성장하면, 결정성이 매우 나빠 많은 결함이 가지고 있다. 따라서 무분극 또는 반분극 GaN 조각(110)을 얻기 위해서는 c-축으로 성장한 질화물 후막인 c-면 자립 GaN(c-plane free-standing GaN)을 절단하여 사용하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 GaN 조각(110)을 로더(200)위에 간격을 두어 배열한다(S2).
복수의 GaN 조각(110)을 제조하고자 하는 대면적 질화물 기판의 크기에 상응하여 로더(200) 상에 서로 이격시켜 배치할 수 있다. 예를 들어, 복수의 GaN 조각(110)을 정방형으로 배치할 수 있다. 복수의 GaN 조각(110)은 서로 이격되어 1열로 배치될 수 있다.
복수의 GaN 조각(110)은 로더(200)상에 배치될 때, 로더(200)의 표면에 접착제를 도포한 후 배치될 수 있다. 이 접착제를 통해 복수의 GaN 조각(110)은 로더(200)상에 좀더 안정적으로 위치할 수 있다.
복수의 GaN 조각(110)은 로더(200)상에 배치될때, 절단된 면이 위쪽을 향하도록 로더(200) 상에 배치될 수 있다.
로더(200)상에 복수의 GaN 조각(110)을 이격시켜 배치한 상태에서, 서로 이격된 복수의 GaN 조각(110)의 측면에 GaN을 성장시켜 복수의 GaN 조각(110) 사이에 GaN 머지영역(120)을 형성한다(S3).
GaN 머지영역(120)은 질화갈륨(GaN)이며, 질화갈륨(GaN)은 유기금속화학증착법(MOCVD)으로 성장될 수 있다. GaN 머지영역(120)은 GaN 조각(110)의 측면 위주로 성장된다. GaN 머지영역(120)의 측면 성장을 위해 GaN 조각(110)의 상부에 성장 방지막(미도시됨)이 형성될 수 있다.
성장 방지막은 유기금속화학증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 성장 방지막은 실리콘막 또는 금속막이 이용될 수 있다. 실리콘막은 SiO2 또는 SiNx가 이용될 수 있다.
성장 방지막이 형성되면 GaN 조각(110)의 수직 방향(a-축 또는 m-축 방향)으로는 성장방지막으로 인해 성장이 이루어지지 않으며, GaN 조각(110)의 측면 위주로 성장할 수 있다. GaN 조각(110)은 c-축 방향으로 성장한 후, 무분극면(a-면 또는 m-면)으로 절단된 것이며, 이에 따라, GaN층은 c-축 방향으로 성장하여 GaN 머지영역(120)을 형성할 수 있다.
성장 방지막을 형성하여 GaN 머지영역(120)을 형성한 후에는, 상부 GaN층(130)을 형성하기 위해 성장 방지막을 제거하는 단계가 수행될 수 있다.
GaN 머지영역(120)이 형성되면 GaN 조각(110) 및 GaN 머지 영역(120)을 덮도록 상부 GaN층(130)을 형성한다(S4).
복수의 GaN 조각(110), GaN 머지 영역(120), 상부 GaN층(130)으로 이루어진 대면적 질화물 기판(100)을 로더(200)로부터 분리한다(S5).
대면적 질화물 기판(100)은 로더(200)로부터 분리되기 전에 상부 GaN층(130)에 대하여 표면 처리를 수행하는 단계가 더 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에서는 복수의 GaN 조각(110)은 서로 이격되어 1열로 배열되었지만, 복수의 GaN 조각(110)은 서로 이격되어 2열, 3열, 4열, 5열로 배치될 수 있다. 본 발명은 이에 제한되지 않고, 복수의 GaN 조각(110)은 서로 이격되어 6열 이상의 배열로 배치될 수 있다. 도 6에는 로더(200)위에 복수의 GaN 조각(110)이 4열로 배열되어 있는 것을 보여준다. 도 7에는 복수의 GaN 조각(110)의 길이가 서로 다르고, 로더(200)위에 인접하는 열과 서로 다른 배열을 가지도록 배치될 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계;
    제조하고자 하는 대면적 질화물 기판의 크기에 상응하여 복수의 GaN 조각을 로더 상에 서로 이격시켜 배치하는 단계;
    상기 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 측면에 GaN을 성장시켜 상기 복수의 GaN 조각 사이에 GaN 머지영역을 형성하는 단계;
    상기 GaN 조각 및 상기 GaN 머지 영역을 덮도록 상부 GaN층을 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 GaN 조각, GaN 머지 영역, 상기 상부 GaN층으로 이루어진 대면적 질화물 기판을 상기 로더로부터 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 GaN 조각을 로더 상에 서로 이격시켜 배치하는 단계에서, 상기 복수의 GaN 조각의 길이가 서로 다르고 상기 로더 위에 인접하는 열과 서로 다른 배열을 가지도록 배치되는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계는,
    c-축으로 성장시킨 c-면 자립 질화물(c-plane free-standing GaN)후막을 절단하여 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계를 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 GaN 조각을 준비하는 단계는,
    질화갈륨을 c-면으로 성장시켜 후막을 형성하는 단계; 및
    상기 후막을 절단하여 무분극 또는 반분극면이 단면이 되도록 복수의 GaN 조각을 제조하는 단계를 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 후막은 a-축, m-축, {10-11}, {10-13}, 또는 {11-22}으로 절단되어 상기 무분극 또는 상기 반분극면이 단면이 되는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 배치하는 단계는,
    상기 복수의 GaN 조각은 상기 절단된 면이 위쪽을 향하도록 상기 로더 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 배치하는 단계는,
    상기 복수의 GaN 조각을 정방형으로 배치하는 것을 특징으로 하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 GaN 조각은 상기 로더상에 배치될 때, 상기 로더의 표면에 접착제를 도포한 후 배치되는 것을 특징으로 하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 GaN층에 대하여 표면 처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 GaN 머지영역을 형성하기 전에 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 상부에 성장 방지막을 형성하는 단계; 및
    상기 GaN 머지영역을 형성한 후에 상기 성장 방지막을 제거하는 단계를 더 포함하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판의 제조 방법.
  10. 로더 상에 서로 이격되어 배치된 복수의 GaN 조각;
    상기 서로 이격된 복수의 GaN 조각의 측면에 GaN이 성장되어 상기 복수의 GaN 조각 사이에 형성된 GaN 머지영역; 및
    상기 GaN 조각 및 상기 GaN 머지 영역을 덮도록 형성된 상부 GaN층을 포함하고,
    상기 복수의 GaN 조각의 길이가 서로 다르고 상기 로더 위에 인접하는 열과 서로 다른 배열을 가지도록 배치되는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 GaN 조각은,
    c-면으로 성장시킨 질화물 후막이 a-축, m-축, {10-11}, {10-13}, 또는 {11-22}으로 절단되어 무분극 또는 반분극면을 가지는 것을 특징으로 하는 조각 GaN을 이용한 대면적 질화물 기판.
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