KR101609871B1 - 질화갈륨 성장방법 및 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법 - Google Patents

질화갈륨 성장방법 및 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질화갈륨 성장방법 및 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법으로서, 베이스 기판을 챔버의 반응 공간 상에 위치시키고 상기 반응 공간을 제1 성장 온도로 상승시킨 후, 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여 상기 베이스 기판의 상부에 액체 갈륨방울(Ga droplet)들이 분산되어 분포된 제1 질화갈륨층을 형성하는 제1 단계; 상기 제1 성장 온도를 제2 성장 온도로 상승시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨층의 상부에 제1 질화갈륨 연속층을 형성하는 제2 단계; 및 상기 제2 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 상부에 제2 질화갈륨층을 형성하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법과 이를 이용하여 질화갈륨 기판을 제조하는 방법이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 질화갈륨을 성장시키는 공정 이외의 별도의 추가적인 공정을 제거함으로써 공정의 단순화하여 질화갈륨을 성장시키고 이를 통해 질화갈륨 기판을 제조할 수 있어 전체적인 생산 비용을 낮출 수 있게 된다.

Description

질화갈륨 성장방법 및 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법 {Method for fabricating gallium nitride and method for manufacturing substrate of gallium nitride with using the same}
본 발명은 질화갈륨 성장방법 및 이를 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 기판 상면에 수 마이크로(㎛) 사이즈의 작은 갈륨방울(Ga droplet)들이 포함된 질화갈륨층을 성장시키고, 그 상부에 단결정 질화갈륨층을 성장시키는 질화갈륨 성장 방법을 도입하고, 이와 같은 질화갈륨 성장 방법을 통해 성장된 질화갈륨층들에서 습식식각(Wet etching) 공정으로 갈륨방울들이 포함된 질화갈륨층을 제거하여 상부의 질화갈륨층을 용이하게 분리해 질화갈륨 기판을 제공하는 방법에 관한 것이다.
질화갈륨(GaN; Gallium Nitride)은 에너지 밴드갭이 3.39eV이고, 직접 천이형인 반도체 물질로 단파장 영역의 발광 소자 제작 등에 유용한 물질이다. 그러나 질화갈륨 단결정은 융점에서 높은 질소 증기압 때문에 액상 결정 성장은 고온 고압의 질소 분위기가 필요하므로 대량 생산이 쉽지 않다.
통상적으로, HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)방법에 의한 질화갈륨 기판을 제조하는 방법에는 크게 두가지 방법이 있다. 하나는 질화갈륨을 베이스 기판에서부터 분리시키는 방식으로 질화갈륨 기판을 제고하는 방법이고, 다른 하나는 수 ㎜의 두께를 갖는 질화갈륨 결정을 슬라이스하여 수백 ㎛의 두께를 갖는 질화갈륨 기판으로 제조하는 방법이다.
베이스 기판에서 질화갈륨을 분리하는 방법이 가장 일반적으로 사용되고 있는데, 이중 가장 많이 알려진 방법이 LLO(Laser Lift-Off) 방법으로서 사파이어(Al2O3) 기판위에 성장된 질화갈륨을 레이져 빔(laser beam)을 이용하여 사파이어로부터 분리시키는 방법이다. 이 방법의 특징은 사파이어 기판은 투과하고 질화갈륨과는 반응하는 파장대의 고출력의 레이져 빔을 사용하여, 사파이어 기판으로 레이져 빔을 조사하고 질화갈륨을 열분해시켜 사파이어 기판으로부터 질화갈륨을 분리시키는 것이다. 그러나, 상기의 방법은 반드시 레이져 등의 고가 공정장비가 수반되어야 할 뿐만 아니라, 사파이어 기판으로부터 질화갈륨의 분리시에 질화갈륨이 파괴될 수 있는 문제점이 있으며, 또한 아주 두껍거나 다층 구조의 질화물에서 선택적으로 중간의 한 층만을 제거할 수 없고, 단지 사파이어 기판과 붙어 있는 질화갈륨만을 열분해시킬 수 밖에 없다는 단점을 가지고 있다.
다른 방법으로는 베이스 기판에 성장된 질화갈륨의 계면 또는 질화갈륨층 내부에 마스크(mask) 물질을 이용하여 보이드(void)를 만들고, 보이드 구조가 갖는 물리적 취약점을 활용하여 베이스 기판으로부터 질화갈륨을 분리하는 방법이 있다. 이러한 방법은 질화갈륨을 두껍게 성장시키는 HVPE 장치 이외의 공정 장비에서 마스크 물질을 증착하거나, 더 나아가 패터닝(Patterning)등의 추가 공정이 필수적이므로 제조 공정의 복잡함과 더불어 제조 비용의 상승을 유도하게 된다.
또 다른 방법으로는 질화갈륨의 격자상수(Lattice Constant)를 변화시켜 질화갈륨의 성장 후 성장 온도로부터 상온으로 온도를 떨어뜨리는 과정에서 발생하는 내부에 응집된 스트레스(Stress)를 이용하여 베이스 기판으로부터 성장된 질화갈륨을 자연분리하는 방법이 있다. 이때, 질화갈륨의 격자상수를 변화시키기 위해서 실리콘(Si), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 산소(O), 구리(Cu), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 인듐(In), 니켈(Ni), 탄소(C), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co) 등의 도핑이 필수적이다. 그러나, 일반적인 질화갈륨 성장용 HVPE 장비는 두꺼운 질화갈륨 성장에 최적화되어 설계되므로, 실리콘 이외의 물질을 도핑하기 위해서는 복잡한 가스라인과 소스물질이 반드시 필요하므로, 실리콘 이외의 물질을 도핑하는 공정이 용이하지 않아 아직까지는 양산화에 상당히 어려움이 있다.
더 나아가서, 인듐의 도핑농도를 매우 증가시켜, 고온에서 인듐을 금속화시키고 금속화된 부분에서 발생하는 보이드를 이용하여 자연분리하는 방법이 제시되었는데, 이 방법의 특징은 인듐을 고농도로 도핑하고 고온에서 인듐이 열적분해(Thermal Decomposition)를 일으켜 금속화되는 방법을 사용한다. 그러나 열적분해를 일으키기 위해 인듐을 고농도로 도핑시 질화인듐(InN)이 생성되는데, 질화인듐의 경우 a축 격자상수가 3.533Å로서 질화갈륨의 격자상수 3.189Å와 차이가 발생함에 따라 결정성에 치명적인 결함을 야기하는 문제를 내포하고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, HVPE 등을 이용하여 질화갈륨을 성장시키는 공정 이외의 다른 공정을 제거함으로써 공정의 단순화와 이를 통한 생산 비용을 낮출 수 있는 방안을 제시하는 것을 주된 목적으로 한다.
특히, 질화갈륨에 추가적인 도핑 등의 새로운 물질을 추가하지 않고도 질화갈륨의 성장완료 후 습식에칭을 통해 손쉽게 베이스 기판으로부터 질화갈륨층을 분리하는 방법을 제공하고자 한다.
나아가서, 질화갈륨층의 성장시 발생하는 휨 및 크랙(crack)을 감소시킬 수 있는 질화갈륨 기판의 제조 방법을 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법은, 베이스 기판을 챔버의 반응 공간 상에 위치시키고 상기 반응 공간을 제1 성장 온도로 상승시킨 후, 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여 상기 베이스 기판의 상부에 액체 갈륨방울(Ga droplet)들이 분산되어 분포된 제1 질화갈륨층을 형성하는 제1 단계; 상기 제1 성장 온도를 제2 성장 온도로 상승시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨층의 상부에 제1 질화갈륨 연속층을 형성하는 제2 단계; 및 상기 제2 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 상부에 제2 질화갈륨층을 형성하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제1 단계는, 베이스 기판을 챔버의 반응 공간 상에 위치시키고, 상기 반응 공간의 내부 온도를 제1 성장 온도로 상승시키는 제1-1 단계; 상기 반응 공간에 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하는 제1-2 단계; 및 하기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제1 질화갈륨층이 생성되면서, 여분의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 하기 [화학식 3]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨층의 내부에 상기 액체 갈륨방울이 분산되어 형성되는 제1-3 단계를 포함할 수 있다.
[화학식 2]
2GaCl(gas) + 2NH3(gas) → 2GaN(Solid) + 2H2(gas) + 2HCl(gas)
[화학식 3]
2GaCl(gas) + H2(gas) → 2Ga(Liquid) + 2HCl(gas)
또한 상기 제2 단계는, 상기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제1 질화갈륨 연속층이 생성되면서, 여분의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 하기 [화학식 3]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 내부에 상기 액체 갈륨방울이 분산되어 형성되되, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도는 상기 제1 질화갈륨층의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제3 단계는, 상기 제2 성장 온도에서 상기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제2 질화갈륨층을 생성하되, 성장 시간을 조절하여 상기 제2 질화갈륨층의 두께를 조절할 수 있다.
여기서 상기 제3 단계는, 상기 제1 질화갈륨층이 열적분해(Thermal Decomposition)되어 하기 [화학식 4]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨층의 내부에 상기 액체 갈륨방울의 밀집도가 높아질 수 있다.
[화학식 4]
2GaN(Solid) → 2Ga(Liquid) + N2(gas)
나아가서 상기 제1-2 단계는, 상기 반응 공간에 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체를 공급하여, 하기 [화학식 1]에 따른 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체 반응으로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
[화학식 1]
2HCl(gas) + 2Ga(Liquid) → 2GaCl(gas) + H2(gas)
바람직하게는 상기 제1 성장 온도는, 850~950℃의 범위이며, 상기 제2 성장 온도는, 1000~1100℃의 범위로 설정될 수 있으며, 상기 제2 단계는, 10~60분 동안 상기 제1 성장 온도에서 상기 제2 성장 온도로 승온시킬 수 있다.
나아가서 상기 제1-3 단계는, 상기 갈륨클로라이드(GaCl) 가스에 대한 상기 암모니아(NH3) 가스의 비율을 0.1~1의 범위로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급할 수 있다.
여기서 상기 베이스 기판은, 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 또는 갈륨아세나이드(GaAs) 중 선택된 하나 이상으로 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 베이스 기판은 상면에 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 또는 질화티타늄(TiN) 중 어느 하나가 0.01~10㎛ 두께로 형성된 템플릿(template) 기판이 사용될 수도 있다.
또한 상기 제1 단계는, 상기 반응 공간을 제1 성장 온도로 상승시킨 후, 상기 베이스 기판의 상면을 질화처리하거나, 상기 베이스 기판의 상면에 질화물의 결정 씨앗을 형성시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
나아가서 상기 제2 성장 온도를 제1 성장 온도로 하강시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제2 질화갈륨층의 상부에 제2 질화갈륨 연속층을 형성하는 제4 단계; 및 상기 제1 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여 상기 제2 질화갈륨 연속층의 상부에 액체 갈륨방울들이 분산되어 분포된 제3 질화갈륨층을 형성하는 제5 단계; 상기 제1 성장 온도를 제2 성장 온도로 상승시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제3 질화갈륨층의 상부에 제3 질화갈륨 연속층을 형성하는 제6 단계; 및 상기 제2 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제3 질화갈륨 연속층의 상부에 제4 질화갈륨층을 형성하는 제7 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 질화갈륨 기판 제조 방법의 제1 실시예는, 상기의 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법의 과정을 수행하여 질화갈륨층이 형성된 베이스 기판을 에칭 용액에 침지시키는 단계; 상기 제1 질화갈륨층과 상기 제1 질화갈륨 연속층이 에칭되는 단계; 및 상기 제2 질화갈륨층으로 질화갈륨 기판을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 질화갈륨 기판을 생성하는 단계는, 상기 제2 질화갈륨층의 하면에 잔류하는 상기 제1 질화갈륨 연속층을 제거하는 단계를 포함할 수도 있다.
또는 본 발명에 따른 질화갈륨 기판 제조 방법의 제2 실시예는, 상기의 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법의 과정을 수행하여 복수의 질화갈륨층이 형성된 베이스 기판을 에칭 용액에 침지시키는 단계; 상기 제1 질화갈륨층, 상기 질화갈륨 연속층, 상기 제2 질화갈륨 연속층, 상기 제3 질화갈륨층 및 상기 제3 질화갈륨 연속층이 에칭되는 단계; 및 상기 제2 질화갈륨층 및 상기 제4 질화갈륨층으로 질화갈륨 기판을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 질화갈륨 기판을 생성하는 단계는, 상기 제2 질화갈륨층의 하면과 상면에 잔류하는 제1 질화갈륨 연속층과 제2 질화갈륨 연속층 및 상기 제4 질화갈륨층의 하면에 잔류하는 제3 질화갈륨 연속층을 제거하는 단계를 포함할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 질화갈륨을 성장시키는 공정 이외의 별도의 추가적인 공정을 제거함으로써 공정을 단순화하여 질화갈륨을 성장시키고 이를 통해 질화갈륨 기판을 제조할 수 있어 전체적인 생산 비용을 낮출 수 있게 된다.
특히, 질화갈륨층과 베이스 기판 사이에 수 ~ 수십㎛의 크기의 갈륨 방울들이 분산되어 분포된 질화갈륨층을 형성하여, 질화갈륨층과 베이스 기판간의 응력의 감소를 통한 휨 및 크랙의 발생을 감소시킬 수 있으며, 더 나아가 에칭 용액을 이용한 간단한 에칭 공정을 통해 갈륨 방울들이 내포된 질화갈륨층을 에칭함으로써, 단결정으로 성장된 질화갈륨층만을 베이스 기판으로부터 용이하게 분리할 수 있다.
나아가서 본 발명에 따른 질화갈륨 기판 제조 방법을 통해서 손쉽게 고품질의 질화갈륨 기판을 제조할 수 있으며, 나아가서 한번의 공정 수행을 통해 여러장의 질화갈륨 기판을 제조할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 과정을 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 조건을 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예를 통해 성장된 질화갈륨층의 구조를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제2 실시예를 통해 성장된 질화갈륨층의 구조를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제2 실시예에 대한 공정 수행 조건을 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 과정을 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법의 제2 실시예에 대한 공정 수행 과정을 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법으로 제조된 질화갈륨 기판의 사진을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 질화갈륨층 내부에 수 ~ 수십㎛ 사이즈의 다수의 액체 갈륨방울(Ga droplet)들이 분산되어 분포된 질화갈륨층을 성장시키고, 그 상부에 단결정 질화갈륨층을 성장시키는 질화갈륨 성장 방법을 제시하며, 이와 같은 질화갈륨 성장 방법을 통해 성장된 질화갈륨층들을 습식식각(Wet etching) 공정으로 갈륨방울들이 포함된 질화갈륨층만 선택적으로 제거하여 상부의 질화갈륨층을 용이하게 분리할 수 있는 질화갈륨 기판 제조 방법을 개시한다.
이하에서는 먼저 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법을 실시예를 통해 살펴보고, 본 발명에 다른 질화갈륨 성장 방법으로 성장된 질화갈륨층으로부터 질화갈륨 기판을 제조하는 방법을 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 과정을 도시하며, 도 2는 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 조건을 도시하는데, 이를 참조하여 본 발명에 따른 제1 실시예를 살펴본다.
먼저 질화갈륨 성장을 위해 베이스 기판(110)을 준비하여 질화갈륨을 성장할 수 있는 화학적 반응 공간을 제공하는 HVPE 시스템의 챔버 내 반응 공간에 베이스 기판(110)을 위치시킨다. 여기서 베이스 기판(110)은, 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 또는 갈륨아세나이드(GaAs) 중 선택된 하나 이상으로 형성된 기판이 이용될 수 있다. 나아가서 상기 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 베이스 기판(110)의 상면에 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 또는 질화티타늄(TiN) 중 어느 하나를 0.01~10㎛ 두께의 질화물층(115)으로 성장시킨 템플릿(template) 기판을 사용할 수도 있다.
그리고 상기 반응 공간을 제1 성장 온도까지 상승시킨다. 여기에서 제1 성장 온도는 850 ~ 950?로 설정하는게 바람직하며, 이때 챔버의 반응 공간에 형성시키는 분위기 가스는 질소(N2) 또는 수소(H2)이며 두 가스의 혼합가스를 사용할 수 있다.
만약 질화물층(115)을 성장시킨 템플릿(template) 기판이 아닌 경우에 상기 제1 성장 온도까지 상승 후, 베이스 기판(110)의 상부에 바로 공정을 수행할 수도 있지만, 바람직하게는 보다 효과적인 성장을 위해서 베이스 기판(110)의 상면을 질화처리하거나 질화물의 결정 씨앗을 형성할 수 있다.
상기 챔버의 반응 공간이 상기 도 2의 온도 상승 구간을 거쳐서 상기 제1 성장 온도로 상승하면, 상기 챔버의 반응 공간으로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하는데, 갈륨클로라이드(GaCl) 가스를 공급하기 위해서 상기 반응 공간에 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체를 공급하여, 하기 [화학식 1]에 따른 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체의 반응으로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스를 생성할 수도 있다.
[화학식 1]
2HCl(gas) + 2Ga(Liquid) → 2GaCl(gas) + H2(gas)
그리고 상기 제1 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스의 공급은 갈륨클로라이드(GaCl) 가스에 대한 암모니아(NH3) 가스의 비율을 0.1~1의 범위로 조절하는 것이 바람직하다.
갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스의 공급에 따라 상기 도 2의 제1 GaN 성장 구간에서 하기 [화학식 2]에 따라 베이스 기판(110)의 상부에 제1 질화갈륨층(130)이 성장하게 된다.
[화학식 2]
2GaCl(gas) + 2NH3(gas) → 2GaN(Solid) + 2H2(gas) + 2HCl(gas)
이때, 상기 [화학식 2]에 따른 질화갈륨의 형성 반응 이외에 여부의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 하기 [화학식 3]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 질화갈륨층(130)의 내부에 액체 갈륨방울(135)이 분산되어 형성되게 된다.
[화학식 3]
2GaCl(gas) + H2(gas) → 2Ga(Liquid) + 2HCl(gas)
즉, 과도하게 공급되는 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 수소(H2) 가스와 재 반응하여 금속 갈륨(Ga) 액체와 염산(HCl) 가스로의 환원 반응이 발생하며, 이로 인해 상기 [화학식 2]에 따른 제1 질화갈륨층(130)의 성장과 동시에 상기 [화학식 3]에 따른 금속 갈륨(Ga) 액체가 발생되어 제1 질화갈륨층(130)의 내부에 액체 갈륨방울(135)이 분산되어 형성되게 된다.
이와 같이 내부에 액체 갈륨방울(135)이 분산되어 분포된 제1 질화갈륨층(130)의 형성 후 상기 반응 공간을 제2 성장 온도로 승온시키는데, 상기 제2 성장 온도는 1000~1100℃의 범위로 설정되는 것이 바람직하며, 10 내지 60분 동안의 시간내에 상기 제1 성장 온도에서 상기 제2 성장 온도로 승온시키는 것이 바람직하다.
상기 반응 공간을 상기 제2 성장 온도로 승온시키면서 계속적으로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하는데, 이때 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스의 공급 비율은 제1 질화갈륨층(130)의 성장시인 상기 제1 GaN 성장 구간에서 공급되는 가스의 공급 비율과 동일하거나 조금 낮게 공급하는 바람직하다.
상기 제1 성장 온도로부터 상기 제2 성장 온도까지 승온 중인 상기 도 2의 연속 성장 구간에서도 상기 반응 챔버 내에서는 상기 [화학식 2]에 따른 반응으로 제1 질화갈륨층(130)의 상부에서 질화갈륨은 계속 성장되어 제1 질화갈륨 연속층(150)으로 성장되는데, 여기서도 제1 질화갈륨층(130)의 성장시와 유사하게 상기 [화학식 3]에 따른 반응으로 여분의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 액체 갈륨방울(155)로 환원되어, 상기 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 제1 질화갈륨 연속층(150)의 내부에 액체 갈륨방울(155)이 분산되어 형성된다. 이때 제1 질화갈륨 연속층(150)의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도(155)는 제1 질화갈륨층(130)의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도(135)보다 낮게 형성된다.
상기 반응 공간이 상기 제2 성장 온도까지 이른 상태인 상기 도 2의 제2 GaN 성장 구간에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하면 상기 [화학식 2]에 따른 반응으로, 상기 도 1의 (d)와 같이 제1 질화갈륨 연속층(150)의 상부에 단결정의 제2 질화갈륨층(170)이 성장된다. 여기서 상기 도 2의 제2 GaN 성장 구간의 유지 시간, 즉 제2 질화갈륨층(170)의 성장 시간을 조절하여 제2 질화갈륨층(170)의 두께를 조절할 수 있다.
이때, 상기 제2 GaN 성장 구간에서 제1 질화갈륨층(130)의 내부에는 액체 갈륨방울(135)이 더욱 활발하게 형성되는데, 질화갈륨의 경우에 1000℃ 이상에서 열적분해(Thermal Decomposition)가 발생함으로 인해 상기 제2 성장 온도보다 100℃ 정도 낮은 상기 제1 성장 온도에서 성장된 제1 질화갈륨층(130)은 하기 [화학식 4]에 따른 열적분해로 금속 갈륨(Ga) 액체와 질소(N2) 가스로의 환원 반응이 활발하게 일어나게 된다. 이로 인해 제1 질화갈륨층(130)의 내부에 형성되는 액체 갈륨방울(135)의 밀집도가 더욱 높아지게 된다.
[화학식 4]
2GaN(Solid) → 2Ga(Liquid) + N2(gas)
상기 도 2의 제2 GaN 성장 구간을 마친 후 상기 제2 성장 온도까지 상승한 상기 챔버의 내부 공간 온도를 상온까지 하강시키면, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제1 실시예를 통해 성장된 질화갈륨층의 구조도와 같이 베이스 기판(110)의 상부에 순차적으로 갈륨방울(135)을 내포한 제1 질화갈륨층(130), 갈륨방울(155)을 내포한 제1 질화갈륨 연속층(150) 및 단결정의 제2 질화갈륨층(170)이 성장되어 적층된 질화갈륨 성장물(100)을 획득할 수 있다.
나아가서 본 발명에서는 상기 도 3에 도시된 질화갈륨 성장물(100)의 상부에 앞서 살펴본 질화갈륨 성장 방법을 반복적으로 적용함으로써, 순차적으로 더 많은 질화갈륨층이 성장된 도 4에 도시된 바와 같은 질화갈륨 성장물(200)을 획득할 수 있는데, 이와 관련하여 도 5에 도시된 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제2 실시예에 대한 공정 수행 조건을 같이 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제2 실시예의 기본적인 공정은 앞서 살펴본 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법의 제2 실시예와 유사하므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 도 4에서 온도 상승 구간, 제1 GaN 성장 구간, 연속 성장 구간 및 제2 GaN 성장 구간에 대하여 제1 성장 온도, 제2 성장 온도, 성장 온도 상승 또는 하강 시간, 암모니아(NH3) 가스에 대한 갈륨클로라이드(GaCl) 가스의 비율 등을 상기 도 2와 동일한 조건의 과정으로 수행하여 상기 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 기판(210)의 상부에 순차적으로 갈륨방울(225)을 내포한 제1 질화갈륨층(220), 갈륨방울(235)을 내포한 제1 질화갈륨 연속층(230) 및 단결정의 제2 질화갈륨층(240)이 성장된다.
그리고 상기 도 5에 도시된 바와 같이 제2 성장 온도를 다시 제1 성장 온도까지 하강시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하면, 앞서 상기 도 1 및 도 2에서의 제1 질화갈륨 연속층(150)이 형성되는 과정과 동일하게 상기 [화학식 2]와 상기 [화학식 3]에 따라 제2 질화갈륨층(240)의 상부에 갈륨방울(255)이 내포된 제2 질화갈륨 연속층(250)이 성장된다.
상기 제1 성장 온도에서 상기 도 5의 제3 GaN 성장 구간을 상기 제1 GaN 성장 구간과 동일하게 수행하면, 상기 [화학식 2]와 상기 [화학식 3]에 따라 제2 질화갈륨 연속층(250)의 상부에 갈륨방울(265)이 내포된 제3 질화갈륨층(260)이 형성된다. 그리고 다시 상기 제1 성장 온도를 상기 제2 성장 온도로 상승시키면서 연속적으로 질화갈륨을 성장시켜 갈륨방울(275)이 내포된 제3 질화갈륨 연속층(270)이 성장되며, 상기 제2 성장 온도에서 계속적으로 질화갈륨을 성장시키면 단결정의 제4 질화갈륨층(270)이 성장된다.
이와 같이 앞서 살펴본 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법을 반복 수행함으로서 계속적으로 질화갈륨층을 성장시켜 상기 도 4와 같은 질화갈륨 성장물(200)을 획득할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법을 통해 갈륨방울이 분산되어 분포된 질화갈륨층과 단결정의 질화갈륨층을 성장시킬 수 있으며, 나아가서 본 발명에서는 이와 같이 성장된 질화갈륨 성장물을 통해 질화갈륨 기판을 제조하는 방법을 제시하는데, 이하에서 본 발명에 따른 질화갈륨 기판의 제조 방법에 대하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법의 제1 실시예에 대한 공정 수행 과정을 도시한다.
상기 도 6의 질화갈륨 기판 제조 방법의 제1 실시예는 상기 도 3에 도시된 질화갈륨 성장물(100)을 이용하는 것을 전제로 한다.
상기 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 질화갈륨 성장물(100)을 에칭 용액(190)에 30분 내지 24시간 정도 침지시키는데, 여기서 에칭 시간은 질화갈륨 성장물(100)의 사이즈에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 에칭용액으로는 인산(H3PO4), 수산화칼륨(KOH), 염산(HCl), 황산(H2SO4), 과산화수소수(H2O2) 등의 에칭 용액이 이용될 수 있다.
그러면 갈륨 방울(135, 155)이 분산되어 분포된 제1 질화갈륨층(130)과 제1 질화갈륨 연속층(150)이 선택적으로 에칭되며, 그 결과 상기 도 6의 (b)와 같이 단결정의 제2 질화갈륨층(170)만을 분리해낼 수 있다.
이와 같이 제2 질화갈륨층(170)만을 분리하여 제2 질화갈륨층(170)을 질화갈륨 기판으로 생성할 수 있는데, 필요에 따라서 에칭 공정 수행 후 상기 도 6의 (c)와 같이 제2 질화갈륨층(170)의 하면에 잔류하는 제1 질화갈륨 연속층(150a)을 제거할 수도 있다. 제1 질화갈륨 연속층(150a)의 제거는 에칭 시간을 더 연장함으로써 이루어질 수도 있고 바람직하게는 밀링 공정 등을 통해 제거할 수도 있다.
나아가서 본 발명에 따른 질화갈륨 성장 방법을 이용하여 성장된 상기 도 4의 질화갈륨 성장물(200)로 질화갈륨 기판을 제조하는 경우를 도 7에 도시된 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법의 제2 실시예에 대한 공정 수행 과정을 참조하여 살펴보면, 상기 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 질화갈륨 성장물(200)을 에칭 용액(190)에 침지시키면, 제1 질화갈륨층(220), 제1 질화갈륨 연속층(230), 제2 질화갈륨 연속층(250), 제3 질화갈륨층(260) 및 제3 질화갈륨 연속층(270)이 에칭되어 상기 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 질화갈륨층(240)과 제4 질화갈륨층(280)만을 분리해 낼 수 있다.
또한 필요에 따라서 상기 도 7의 (c)와 같이 제2 질화갈륨층(240)의 하면과 상면에 잔류하는 제1 질화갈륨 연속층(230)과 제2 질화갈륨 연속층(250) 및 제4 질화갈륨층(280)의 하면에 잔류하는 제3 질화갈륨 연속층(270)을 에칭 시간의 연장이나 추가적인 밀링 공정을 수행하여 제거할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 질화갈륨 기판 제조 방법을 통해서 손쉽게 고품질의 질화갈륨 기판을 제조할 수 있으며, 나아가서 한번의 공정 수행을 통해 여러장의 질화갈륨 기판을 제조할 수도 있다.
도 8은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 질화갈륨 성장방법을 이용한 질화갈륨 기판 제조 방법으로 제조된 질화갈륨 기판의 사진을 나타낸다.
상기 도 8의 (a)는 종래기술에 따라 잘화갈륨층만으로 성장된 질화물 반도체를 도시하고, 상기 도 8의 (b)는 본 발명에 따라 성장된 질화물 반도체를 도시하는데, 상기 도 8의 (a)의 경우에 성장된 샘플에 응력이 심하여 다수의 크랙(A)이 표면에 발생한 것을 확인 할 수 있다. 그러나 본 발명에 따라 갈륨방울들이 분산되어 분포된 질화갈륨층을 성장하고 그 위에 보다 높은 온도에서 성장된 단결정의 질화갈륨층의 경우에 사진에서와 같이 표면 상에 크랙이 존재하지 않는 고품질의 질화갈륨으로 성장한 것을 확인 할 수 있다.
나아가서 단순한 에칭 공정을 통해 사파이어 기판에서 질화물 반도체를 분리할 수 있으며, 그 구조를 더 자세히 살펴보면 B 영역에서 하부로 갈수록 갈륨방울의 밀도와 크기가 상부에 비해 큰 것을 확인할 수 있다. 이러한 이유로 에칭에 의한 분리는 하부의 수~수십㎛이내에서 발생하며 상부의 질화갈륨층은 온전히 사파이어 기판으로부터 분리될 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 질화갈륨층과 베이스 기판 사이에 수 ~ 수십㎛의 크기의 갈륨 방울들이 분산되어 분포된 질화갈륨층을 형성하여, 질화갈륨층과 베이스 기판간의 응력의 감소를 통한 휨 및 크랙의 발생을 감소시킬수 있으며, 더 나아가 에칭 용액을 이용한 간단한 에칭 공정을 통해 갈륨 방울들이 내포된 질화갈륨층을 에칭함으로써, 단결정으로 성장된 질화갈륨층만을 베이스 기판으로부터 용이하게 분리할 수 있다.
특히, 베이스 기판으로부터 질화갈륨층의 분리를 위해 추가적인 물질의 도핑없이, HVPE 장비에서 통상적으로 사용되는 갈륨을 질화갈륨 성장 중에 삽입함으로써, 성장공정의 반응챔버 내에서 용이하게 진행할 수 있으므로 제조공정을 단순화하고, 제조 비용 및 제조 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200 : 질화갈륨 성장물,
110, 210 : 베이스 기판,
130, 220 : 제1 질화갈륨층,
150, 230 : 제1 질화갈륨 연속층,
170, 240 : 제2 질화갈륨층,
250 : 제2 질화갈륨 연속층, 260 : 제3 질화갈륨층
270 : 제3 질화갈륨 연속층, 280 : 제4 질화갈륨층,
135, 155, 225, 235, 255, 265, 275 : 갈륨방울.

Claims (17)

  1. 질화갈륨을 성장시키는 방법에 있어서,
    베이스 기판을 챔버의 반응 공간 상에 위치시키고 상기 반응 공간을 제1 성장 온도로 상승시킨 후, 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여 내부에 액체 갈륨방울(Ga droplet)들이 분산되어 분포된 제1 질화갈륨층을 형성하는 제1 단계;
    상기 제1 성장 온도를 제2 성장 온도로 상승시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨층의 상부에 제1 질화갈륨 연속층을 형성하는 제2 단계; 및
    상기 제2 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 상부에 제2 질화갈륨층을 형성하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    베이스 기판을 챔버의 반응 공간 상에 위치시키고, 상기 반응 공간의 내부 온도를 제1 성장 온도로 상승시키는 제1-1 단계;
    상기 반응 공간에 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하는 제1-2 단계; 및
    하기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제1 질화갈륨층이 생성되면서, 여분의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 하기 [화학식 3]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨층의 내부에 상기 액체 갈륨방울이 분산되어 형성되는 제1-3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
    [화학식 2]
    2GaCl(gas) + 2NH3(gas) → 2GaN(Solid) + 2H2(gas) + 2HCl(gas)
    [화학식 3]
    2GaCl(gas) + H2(gas) → 2Ga(Liquid) + 2HCl(gas)
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제1 질화갈륨 연속층이 생성되면서, 여분의 갈륨클로라이드(GaCl) 가스가 상기 [화학식 3]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨 연속층의 내부에 상기 액체 갈륨방울이 분산되어 형성되되,
    상기 제1 질화갈륨 연속층의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도는 상기 제1 질화갈륨층의 단위면적당 액체 갈륨방울의 밀집도보다 낮은 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 제2 성장 온도에서 상기 [화학식 2]에 따라 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 반응하여 제2 질화갈륨층을 생성하되,
    성장 시간을 조절하여 상기 제2 질화갈륨층의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 제1 질화갈륨층이 열적분해(Thermal Decomposition)되어 하기 [화학식 4]에 따른 반응으로 액체 갈륨방울로 환원되어, 상기 제1 질화갈륨층의 내부에 상기 액체 갈륨방울의 밀집도가 높아지는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
    [화학식 4]
    2GaN(Solid) → 2Ga(Liquid) + N2(gas)
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1-2 단계는,
    상기 반응 공간에 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체를 공급하여, 하기 [화학식 1]에 따른 염산(HCl) 가스와 금속 갈륨(Ga) 액체의 반응으로 갈륨클로라이드(GaCl) 가스를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
    [화학식 1]
    2HCl(gas) + 2Ga(Liquid) → 2GaCl(gas) + H2(gas)
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 성장 온도는, 850~950℃의 범위이며,
    상기 제2 성장 온도는, 1000~1100℃의 범위인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    10~60분 동안 상기 제1 성장 온도에서 상기 제2 성장 온도로 승온시키는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은, 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si) 또는 갈륨아세나이드(GaAs) 중 선택된 하나 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 상면에 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 또는 질화티타늄(TiN) 중 어느 하나가 0.01~10㎛ 두께로 형성된 템플릿(template) 기판인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    상기 반응 공간을 제1 성장 온도로 상승시킨 후,
    상기 베이스 기판의 상면을 질화처리하거나,
    상기 베이스 기판의 상면에 질화물의 결정 씨앗을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  13. 제 1 항 내지 제 8 항 또는 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 성장 온도를 제1 성장 온도로 하강시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제2 질화갈륨층의 상부에 제2 질화갈륨 연속층을 형성하는 제4 단계; 및
    상기 제1 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여 상기 제2 질화갈륨 연속층의 상부에 액체 갈륨방울들이 분산되어 분포된 제3 질화갈륨층을 형성하는 제5 단계;
    상기 제1 성장 온도를 제2 성장 온도로 상승시키면서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제3 질화갈륨층의 상부에 제3 질화갈륨 연속층을 형성하는 제6 단계; 및
    상기 제2 성장 온도에서 갈륨클로라이드(GaCl) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 공급하여, 상기 제3 질화갈륨 연속층의 상부에 제4 질화갈륨층을 형성하는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 성장방법.
  14. 질화갈륨 기판 제조 방법에 있어서,
    상기 제 1 항 내지 제 8 항 또는 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 질화갈륨 성장방법의 과정을 수행하여 질화갈륨층이 형성된 베이스 기판을 에칭 용액에 침지시키는 단계;
    상기 제1 질화갈륨층과 상기 제1 질화갈륨 연속층이 에칭되는 단계; 및
    상기 제2 질화갈륨층으로 질화갈륨 기판을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 기판을 생성하는 단계는,
    상기 제2 질화갈륨층의 하면에 잔류하는 상기 제1 질화갈륨 연속층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조 방법.
  16. 질화갈륨 기판 제조 방법에 있어서,
    상기 제 13 항의 질화갈륨 성장방법의 과정을 수행하여 질화갈륨층이 형성된 베이스 기판을 에칭 용액에 침지시키는 단계;
    상기 제1 질화갈륨층, 상기 제1 질화갈륨 연속층, 상기 제2 질화갈륨 연속층, 상기 제3 질화갈륨층 및 상기 제3 질화갈륨 연속층이 에칭되는 단계; 및
    상기 제2 질화갈륨층 및 상기 제4 질화갈륨층으로 질화갈륨 기판을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 기판을 생성하는 단계는,
    상기 제2 질화갈륨층의 하면과 상면에 잔류하는 제1 질화갈륨 연속층과 제2 질화갈륨 연속층 및 상기 제4 질화갈륨층의 하면에 잔류하는 제3 질화갈륨 연속층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기판 제조 방법.
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