KR20120076000A

KR20120076000A - 펄스상의 ｄｃ 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법

Info

Publication number: KR20120076000A
Application number: KR1020100137956A
Authority: KR
Inventors: 김세기; 석혜원; 김진호
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-09
Also published as: KR101174648B1

Abstract

본 발명은 기판 바이어스를 적용한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 질화물 반도체 박막을 성막함에 있어서, 상기 기판에 바이어스를 적용하여 결정성을 향상시키되, 상기 스퍼터링을 종래에 가열상태에서 수행한 것과는 달리 상온에서 수행함에도 불구하고, 성막의 양호한 결정성을 획득할 수 있도록 하는 기판 바이어스를 적용한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 기판 바이어스를 적용하지 아니한 경우에 생성되는 비정질상의 질화물 반도체를 기판 바이어스를 적용함으로써 결정상 생성에 보다 유리하도록 하였으며, 따라서 성막된 질화물 반도체의 전기전도도, 캐리어 이동도 등이 향상되어 전기적 물성의 개선이 기대될 수 있다.

Description

펄스상의 ＤＣ 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법{Room temperature sputtering of group 3 nitride using pulsed DC bias to substrate}

본 발명은 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상에 질화물 반도체 박막을 성막함에 있어서, 상기 기판에 펄스상의 DC 바이어스를 적용하여 결정성을 향상시키되, 상기 스퍼터링을 종래에 가열상태에서 수행한 것과는 달리 상온에서 수행함에도 불구하고, 성막의 양호한 결정성을 획득할 수 있도록 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 기판에 펄스상의 DC 바이어스를 적용하지 아니한 경우에 생성되는 비정질상의 질화물 반도체를 기판 바이어스를 적용함으로써 결정상 생성에 보다 유리하도록 하였으며, 따라서 성막된 질화물 반도체의 전기전도도, 캐리어 이동도 등이 향상되어 전기적 물성의 개선이 기대될 수 있다.

고체의 표면에 고에너지의 입자를 충돌시키면, 그 고체표면의 원자?분자가 이러한 고에너지 입자와 운동량을 교환하여 표면에서 밖으로 튀어나오게 된다. 이 현상을 스퍼터링(sputtering) 현상이라고 부른다. 이러한 스퍼터링 방법으로는 RF 스퍼터링, DC 스퍼터링, 이온빔 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링 등이 있다.

이중, 3족 질화물 반도체의 성막을 위해서 바람직하게는 RF 스퍼터링 방법을 사용할 수 있는데, RF 스퍼터링은 플라즈마를 DC 전력공급장치가 아닌 AC 전력공급장치로 얻는 방식으로, 비전도성 표적재료의 경우 DC 전력공급장치를 사용할 경우 피처리물 표면에 전하가 축적되어 스퍼터링할 수 없어, RF 스퍼터링을 사용한다. 만일 전극주위에 플라즈마가 모여 있고 AC 전압이 작용된 경우, 전자와 이온은 질량의 차이때문에 전자의 이동도가 더 크며, 따라서 음극에 발생된 것보다 훨씬 더 많은 전자전류가 양극에 발생될 수 있다. 이때 플라즈마 전압에 대하여 부(-)전위가 흘러 피처리물을 스퍼터링할 수 없게 된다. 이러한 경우 AC전류를 전극에 통하면 유동 전위보다 부(-)인 전극에 흐르는 전자전류보다 정(+)인 전극에 흐르는 전류가 많게 된다. 그러므로 RF를 공급한 경우 부(-)전압 싸이클 동안 흐르는 이온의 총흐름은 짧은 정(+)싸이클 동안 흐르는 전자흐름과 같기 위해서 전극은 음으로 바이어스 되어야 한다. 그래서 충분한 스퍼터링을 일으키기 위해서는 싸이클 동안의 평균 바이어스는 AC의 최고전압과 거의 같아야 한다. 전형적인 RF 스퍼터링은 각 1/2싸이클 동안 음극과 양극이 반대가 되며, 전극이 이온 방전이 축적되는 싸이클 동안 방전이 일어나고, 전극이 음극이 되는 싸이클 동안은 방전이 일어나지 않는다. RF 스퍼터링은 바이어스 전압을 피처리물에 걸어줌으로써 접착성이 우수하고 치밀한 조직을 얻을 수 있는 장점이 있는데, 주로 전자산업에 널리 이용된다.

본 발명에 의해 성막하고자 하는 3족 질화물 반도체는, 가시광에서부터 자외광 영역의 범위에 상당하는 에너지의 직접 천이형의 밴드갭을 갖고, 발광 효율이 우수하여, 발광 다이오드(LED)나 레이저 다이오드(LD) 등의 반도체 발광 소자로서 제품화된다. 또한, 전자 디바이스에 사용한 경우에서도, 3족 질화물 반도체는 종래의 3-5족 화합물 반도체를 사용한 경우에 비하여 우수한 특성을 도출할 수 있다.

최근 제조되는 3족 질화물 반도체는, 이종의 단결정 기판상에 결정을 성장시켜 얻는 방법에 의해 제조되고 있다. 그러나, 상기 이종 기판과, 그 위에 에피택셜 성장되는 3족 질화물 반도체 결정 사이에는, 큰 격자 부정합이 존재한다. 예를 들어, 사파이어 기판상에 질화갈륨을 성장시킨 경우, 양자간에는 약 16%의 격자 부정합이 존재하고, 탄화규소 기판 상에 질화갈륨을 성장시킨 경우, 양자간에 약 6%의 격자 부정합이 존재한다. 이와 같이 기판과 질화갈륨간의 큰 격자 부정합으로 인해 기판상에 결정을 직접 에피택셜 성장시키는 것이 곤란해지고, 또한 성장시킨다고 할지라도 결정성이 양호한 결정을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일본 특허 제3026087호, 일본 특허 공개 평4-297023호에서는 유기 금속 화학 기상 성장(MOCVD)법에 의해, 상기 예로 든 사파이어 단결정 기판 혹은 탄화규소 단결정 기판 상에 3족 질화물 반도체 결정을 에피택셜 성장시킬 때, 우선 기판 상에 질화알루미늄(AlN)이나 질화알루미늄갈륨(AlGaN)을 포함하는 저온 버퍼층이라고 불리는 중간층을 형성하고, 그 위에 3족 질화물 반도체 결정을 고온에서 에피택셜 성장시키는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 상기 방법에서는, 기판과 그 위에 성장되는 3족 질화물 반도체 결정 사이가 격자 정합되어 있지 않기 때문에, 성장한 결정 내부에 표면으로 배향되는 관통전위를 내포하게 된다. 이로 인해, 결정에 왜곡이 발생하게 되어, 구조를 적정화하지 않으면 충분한 발광강도를 얻을 수 없고, 생산성이 저하하게 되는 등의 문제가 있었다.

또한, 일본 특허 공고 평5-86646호에서는, 중간층(버퍼층)으로서 AlN 등의 층을 MOCVD 이외의 방법으로 기판상에 성막하고, 그 위에 성막되는 층을 MOCVD법으로 성막하는 방법에 관하여, 예를 들어 고주파 스퍼터링으로 성막한 중간층 상에 MOCVD법에 의해 동일한 조성의 결정을 성장시키는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 상기 방법에서는, 기판상에 안정하게 양호한 결정을 적층할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

이에, 일본 특허 제3440873호에서와 같이, 안정하게 양호한 결정을 얻기 위하여, 중간층을 성장시킨 후, 암모니아와 수소를 포함하는 혼합 가스중에서 어닐링하는 방법이나, 일본 특허 제3700492호에서와 같이, 버퍼층을 400℃ 이상의 온도에서, DC 스퍼터링에 의해 성막하는 방법 등이 제안되었다. 상기 특허들에서는 기판에 사용하는 재료로서 사파이어, 실리콘, 탄화실리콘, 산화아연, 인화갈륨, 산화마그네슘, 산화망간, 3족 질화물계 화합물 반도체 단결정 등을 사용하였다.

한편, 일본 특허 공개 평8-264478호에서는, 반도체층 상에 전극을 형성할 때에, 반도체층에 대한 전처리로서 Ar 가스를 사용하여 역 스퍼터링을 행하는 방법이 제안되어 있다. 상기 특허에 기재된 방법에 따르면, 3족 질화물 화합물 반도체층의 표면에 역 스퍼터링을 행함으로써, 반도체층과 전극 사이의 전기적 접촉 특성을 개선할 수 있다고 하는 것이다. 그러나, 상술한 어느 방법에 있어서도, 기판상에 그대로 중간층을 적층한 후, 3족 질화물 화합물 반도체를 에피택셜 성장시키는 방법이기 때문에, 기판과 3족 질화물 반도체 결정 사이가 격자 부정합으로 되어, 안정하게 양호한 결정을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또한, 대한민국 공개특허공보 10-2010-17917호에서는 스퍼터링법에 의한 중간층의 성막 전에, 적정 조건의 역 스퍼터링으로 [0027] 기판의 전처리를 행하여, 기판표면으로부터 불순물 등을 제거함으로써, 중간층의 배향 특성을 적정하게 제어할 수 있고, 또한 그 위에 성장되는 3족 질화물 반도체 결정을 안정된 양호한 결정으로서 얻을 수 있도록 하는 기술에 대하여 개시하고 있다.

그러나, 위와 같은 기술들은 기판과 성막간의 정합을 위한 기술로서, 3족 질화물 자체의 결정성을 향상시키는 기술과는 무관한 것이다.

한편, 이와 같이 3족 질화물 성막 자체의 결정성을 제고하기 위한 방법의 일환으로서, 몇몇의 연구자에 의해 기판 바이어스를 통한 성막질을 개선하고자 하는 시도가 있었던 바, 이는 기판에 DC, 펄스, RF 등을 인가하여 기판 근방에 존재하는 이온을 제거하거나, 플라즈마를 생성하고 제어함으로써 성막질을 개선하기 위함이며, T.Ohmi 등은 규소 박막의 제조시에 100MHz의 RF 스퍼터에 DC 바이어스를 적용한 경우 바이어스 전압의 변화로부터 비정질에서 에피막까지의 구조 제어를 보고한 바 있으며, P.J.Kelly 등은 티타니아 등의 물질계에서 300℃의 기판 온도 조건하에서 DC 바이어스 인가에 의한 DC 스퍼터링 방법에 의하여 아나타제 결정상에서 루타일 결정상으로의 결정구조 개선에 관하여 연구한 바 있었다.

그러나, 이러한 연구는 성막 입자의 재배열을 촉진하여 결정성을 향상시키는데 있어, 성막시 고온 환경하에 공정을 수행하며, 이러한 고온의 환경은 공정 진행의 복잡성을 야기하거나, 사파이어 등과 같은 고가의 기판만을 사용해야 하는 공정 비경제성이 있으며, 아울러 공정 지연 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 RF 스퍼터링 방법에 의해 기판상에 성막함에 있어서 피성막 기판에 직접 바이어스를 걸어줌으로써 성막의 결정성을 향상시키도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이와 같은 성막 과정을 상온에서 수행함으로써 공정의 단순화를 이루도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 성막과정을 상온에서 수행함으로써 열에 취약한 저온형 기판재료 즉, 벌크상의 고분자 재료, 고분자 필름 등 저가의 기판재료 등 기판재료의 선택의 범위를 넓힐 수 있으며, 따라서 제조단가를 크게 절감할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 3족 질화물 성막에 있어서, 분위기와 기판에 적용되는 바이어스 전압을 모두 고려함으로써 성막의 최대의 결정성과 최적의 전기적 물성을 얻을 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판상에 3족 질화물을 성막하는 방법에 있어서, RF 스퍼터링 챔버를 환원 분위기로 유지하는 단계; 및 상기 분위기하에서 상기 기판에 별도로 펄스상의 DC 바이어스 전압을 인가하면서 RF 스퍼터링에 의해 성막하는 단계;를 포함하여 구성되되, 상기 각 단계들은 상온에서 수행되는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법을 제공한다.

상기 전체 단계는 질소/아르곤 분위기 또는 아르곤 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다.

상기 질소/아르곤 분위기에서 질소는 질소와 아르곤 전체 부피를 100부피%로 하였을 때, 5 ~ 50부피%가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 바이어스 전압은 100 내지 400V의 범위이며, 주파수는 0 ~ 350kHz인 것이 바람직하다.

상기 3족 질화물은 질화 갈륨 또는 질화 알루미늄인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 방법에 의해 제조되는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 상온 스퍼터링 방법에 의해 형성된 3족 질화물 성막을 제공한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 성막을 위한 RF 스퍼터링 공정에서 양극과 음극의 대전 이외에도 피성막 기판에 바이어스를 걸어줌으로써 성막의 결정성을 보다 향상시킬 수 있는 작용효과가 기대된다.

또한, 고온에서 이루어지는 종래의 기판 바이어스 성막과정과는 달리 성막 공정을 상온에서 수행함으로써, 공정 속도를 보다 높이고, 공정을 단순화하며, 대량생산에 보다 적합한 공정을 완성할 수 있는 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 3족 질화물 성막에 있어서, 성막시 분위기를 질소와 아르곤 분위기를 모두 구현하고, 또한 적합한 기판 바이어스 전압을 유기적으로 함께 고려함으로써 성막의 결정성을 극대화하고, 양질의 전기적 물성을 구현하는 성막을 얻을 수 있는 효과가 기대된다.

도 1은 본 발명에 의한 기판 바이어스된 RF 스퍼터링 장치에 관한 모식도이다.
도 2는 본 발명에 의한 질화 갈륨 성막의 시간에 따른 두께 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 의한 질화 갈륨 성막의 아르곤 분위기에서의 기판 바이어스 전압에 따른 결정성 분석을 위한 X선 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의한 질화 갈륨 성막의 20%질소/아르곤 분위기에서의 기판 바이어스 전압에 따른 결정성 분석을 위한 X선 그래프이다.

이하, 본 발명을 첨부되는 도면 및 실시예를 기초로 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 기판위에 3족 질화물을 성막함에 있어서, RF 스퍼터링을 pulsed DC를 이용하여 수행하되, 상온을 유지하며, 분위기는 바람직하게는 질소-아르곤 분위기를 유지하여 행함으로써 기판상에 성막된 3족 질화물의 결정성을 향상시키도록 하는 것이 특징이다.

본 발명에서 적용한 펄스상의 DC 바이어스 인가 RF 스퍼터링 방식은 본 발명에서 사용한 반도체 기판뿐만이 아니라 절연성 기판에도 적용할 수 있는 것으로서, 바이어스 인가로 인하여 기판에 성막하고자 하는 이온 종의 이온전류의 증가로 인한 기판 표면상에서의 이온 종의 핵 생성 및 성장 확률을 높이는 효과로 인하여 상온 상에서도 결정화를 기대할 수 있다. 그러나 본 발명에서 적용한 펄스상의 DC 바이어스 인가가 아닌 통상적인 방식(예를 들어 DC 바이어스 방식 등)으로는 상기의 결정화를 구현하기 위해서는 고온으로의 가열 등을 통한 결정화에 필요한 에너지를 제공해야만 하므로, 본 발명에 의한 펄스상의 DC 바이어스 방식은 그 특징을 갖는다고 할 것이며, 특히 3족 질화물의 성막에 유리한 방법임을 알 수 있었다.

이를 위하여 본 발명에서는 일 실시예로서 질화갈륨(GaN)기판 상에 GaN을 성막하고자 하였다. 그러나, 유사한 조건하에서 질화 알루미늄 등 3족 질화물에 대해서도 적용할 수 있음을 유념하여야 하며, 여기서는 질화갈륨에 대한 실시예로써 설명하기로 한다.

먼저, GaN 타겟을 RF 스퍼터링 장치에 장착하여 하기의 <표 1>에 나타낸 바와 같은 조건으로 (0001)면의 GaN 결정 기판상에 박막을 제조하였다. 이 때, 타겟과 기판의 거리는 8.5cm로 고정하였고 기판은 분당 4회 회전하도록 하였으며, 기판의 온도는 상온을 유지하며, 성막 챔버의 압력을 1×10^-6 Torr까지 배기한 후, 아르곤과 질소의 비가 부피비 기준으로 10 : 2 가 되도록 성막 분위기 가스를 압력 5mTorr가 되도록 흘려넣었다.

본 스퍼터링 전에 타겟의 오염물질을 제거하기 위하여 20분간 셔터를 닫고 스퍼터링을 하고 셔터를 열어서 본 스퍼터링을 행하였다. 이때 기판에 350kHz의 펄스상으로 DC 0 ~ 250V의 바이어스를 인가하여, 박막 두께 약 230mn 정도가 되도록 40분간 스퍼터링하여 성막을 행하였다.

항목	증착조건
power(W/cm²)	2
distance (cm)	8.5
base pressure (Torr)	1×10^-6
working pressure (mTorr)	5
gas	Ar // 20%N²/Ar
temperature (℃)	RT
deposition time (min)	40
substrate bias	DC 0 ~ 250 @ 350kHz

상기의 조건으로 성막한 결과, 성막 속도는 대략 6nm/min이었으며, 이러한 결과는 바이어스를 적용한 경우와, 적용하지 않은 경우 모두에 있어서 오차 범위에서 유사한 경향을 나타내었다. 이를 본 발명에 의한 질화 갈륨 성막의 시간에 따른 두께 변화 그래프를 나타낸 도 2에서 확인할 수 있다.

이와 같이 성막된 GaN 표면의 조도는 110 ~ 350nm 두께의 범위에서 약 2 ~ 5nm 정도로 측정되었으며, 이를 하기 <표 2>와 같이 나타내었다. 하기 표에서와 같이 표면 조도는 막 두께 대비 약 2% 이하로서, 바이어스를 하지 않고 성막한 GaN 표면의 표면 조도와 유사하며, 이는 실용적 의미를 갖는 값이라고 할 것이다.

성막시간	막두께(nm)	표면조도(nm)
20분	110.7	2.19
40분	230	4.71
60분	350	5.52

상기의 조건으로 성막한 GaN 박막의 전기적 특성평가를 하기 <표 3>에서와 같이 나타내었다. 표에 나타낸 바와 같이, 100% Ar 분위기 및 20%N₂/Ar 분위기 모두에 대하여 바이어스 전압이 증가할수록 캐리어 밀도와 이동도의 대폭적인 증가로 인한 전기전도도가 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, Ar 가스 분위기에서 성막한 경우, 10⁴ 수준의 비약적인 캐리어 밀도의 증가를 나타내었는데, 이는 GaN에 있어서 N 격자 자리의 공공(vacancy)으로 인한 결과로서 10⁴ 수준의 전기전도도의 증가를 가져왔다.

분류		캐리어밀도 [/cm³]	캐리어이동도[cm²/VS]	홀계수 [cm²/C]	저항 [Ωcm]	전기전도도 [S/cm]
GaN film in Ar gas (on GaN Substrate)	non-bias	-6.48×10¹⁴	28.2	-963.7	34.2	2.93×10^-2
	350kHz -100V	-1.36×10¹⁹	154.1	-0.457	2.97×10^-3	3.37×10²
	350kHz -250V	-6.59×10¹⁹	301.5	-0.095	3.14×10^-3	3.18×10³
GaN film in 20%N₂/Ar gas (on GaN Substrate)	non-bias	-1.05×10¹⁷	4.7	-5.972	12.6	7.93×10^-2
	350kHz -100V	-6.84×10¹⁷	29.0	-9.129	3.15×10^-1	3.18
	350kHz -250V	-3.32×10¹⁸	112.6	-1.879	1.67×10^-2	59.9

한편, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 100% Ar 분위기에서 GaN을 성막한 경우, 기판 바이어스를 인가하지 않은 경우는 성막 후 비정질을 나타내는 데 비하여, 기판 바이어스를 인가한 경우에는 바이어스 전압을 높게 인가할수록 (100) 및 (101)면 등 배향성을 갖는 결정화가 이루어지는 현상이 관찰되었다. 자세히 나타나지는 않았으나, 100V의 전압을 인가하는 경우, 미량의 결정성분이 검출되었으며, 100V에서부터 인가전압이 증가할수록 결정성을 더욱 뚜렷해졌다. 따라서 100V의 인가전압은 Ar 분위기를 사용하는 경우, 그 하한치를 구성한다고 할 수 있다.

이는 T. Ohmi 등이 보고한 Si계와는 다른 결과를 나타내는 것으로서, 통상 1000℃에서 성막하는 CVD나 HVPE 법에 비하여 RF 스퍼터링 법만이 발현할 수 있는 강점으로 판단된다. 즉, 이로부터 바이어스 전압이 높을수록 결정성이 높아짐을 알 수 있었다.

또한, 도 4에서는 20%N₂/Ar 분위기에서의 바이어스 전압에 따른 결정생성여부를 X선 분석하여 나타내었는데, 도시된 바와 같이, 바이어스 전압을 인가하지 않은 경우에는 거의 비정질 상인 것으로 관찰되었으나, 바이어스 전압을 걸어준 경우에는 결정화가 보다 원활하게 일어남을 알 수 있었다. 바이어스를 인가할수록 결정화가 빨리 일어나며 (100)면의 피크가 커진다.

요컨대, 본 발명에서 적용한 펄스상의 DC 바이어스 인가 RF 스퍼터링 방식으로 인한 결정성 향상 기구로는 바이어스 인가로 인하여 기판에 성막하고자 하는 이온 종의 이온전류의 증가로 인한 기판 표면 상에서의 이온 종의 핵 생성 및 성장 확률을 높이는 효과로 인한다고 추론되며, 따라서 본 발명에서 적용한 펄스상의 DC 바이어스 인가가 아닌 통상적인 방식으로는 상기의 결정화를 구현하기 위해서는 고온으로의 가열 등을 통한 결정화에 필요한 에너지를 제공해야만 할 것이다. 또한 캐리어밀도, 이동도 등의 증가로 인한 전기전도도 등의 전기적 특성의 향상은 GaN에서 N 사이트의 공공(vacancy) 생성으로 기인하는 것으로 설명될 수 있다. 따라서 Ar 분위기 성막 경우가 N₂를 포함하는 분위기 성막 시에 비하여 결정성이 떨어지는 이유는 에서 N 사이트의 공공(vacancy) 생성으로 기인한다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명이 이와 같은 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 해석에 기초하여야 할 것이다.

Claims

기판상에 3족 질화물을 성막하는 방법에 있어서,
RF 스퍼터링 챔버를 환원 분위기로 유지하는 단계; 및
상기 분위기하에서 상기 기판에 별도로 펄스상의 DC 바이어스 전압을 인가하면서 RF 스퍼터링에 의해 성막하는 단계;
를 포함하여 구성되되, 상기 각 단계들은 상온에서 수행되는 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 전체 단계는 질소/아르곤 분위기 또는 아르곤 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 질소/아르곤 분위기에서 질소는 질소와 아르곤 전체 부피를 100부피%로 하였을 때, 5 ~ 50부피%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 바이어스 전압은 100 내지 400V의 범위이며, 주파수는 0 ~ 350kHz인 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 3족 질화물은 질화 갈륨 또는 질화 알루미늄인 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 3족 질화물의 상온 스퍼터링 방법.
제 1 항의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 펄스상의 DC 바이어스 기판 적용에 의한 상온 스퍼터링 방법에 의해 형성된 3족 질화물 성막.