WO2012161451A9 - 반도체 박막 구조 및 그 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (29)
- 기판; 및상기 기판과의 사이에 서로 분리된 복수개의 빈 공간(cavity)이 제어된 모양과 크기 및 2 차원적인 배열을 갖게 정의되도록 상기 기판 상에 형성된 무기물 박막을 포함하는 반도체 박막 구조.
- 제1항에 있어서, 상기 기판 위로 질화물 반도체 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제2항에 있어서, 상기 질화물 반도체 박막은 2층 이상의 막인 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제3항에 있어서, 상기 2층 이상의 막 사이에 서로 분리된 복수개의 빈 공간이 규칙적으로 제어된 모양과 크기 및 2 차원적인 배열을 갖게 정의되도록 상기 2층 이상의 막 사이에 형성된 다른 무기물 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제2항에 있어서, 상기 기판의 열팽창계수가 상기 질화물 반도체 박막에 비하여 크고 상기 빈 공간이 상기 질화물 반도체 박막에 의해 면 방향으로 압축된 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제2항에 있어서, 상기 기판의 열팽창계수가 상기 질화물 반도체 박막에 비하여 작고 상기 빈 공간이 상기 질화물 반도체 박막에 의해 면 방향으로 인장된 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 빈 공간은 상기 기판 전체에 같은 패턴으로 균일하게 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 빈 공간은 상기 기판에 국부적으로 다른 패턴으로 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조.
- 기판 상에 희생층 패턴을 형성하는 단계;상기 희생층 패턴 상에 무기물 박막을 형성하는 단계; 및상기 기판과 무기물 박막으로 정의되는 서로 분리된 복수개의 빈 공간(cavity)이 형성되도록, 상기 무기물 박막이 형성된 기판으로부터 상기 희생층 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 기판 위로 질화물 반도체 박막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 질화물 반도체 박막을 형성하는 단계는 상기 기판 상의 상기 빈 공간이 없는 부분을 씨앗으로 삼아 상기 질화물 반도체 박막이 형성되도록 ELO(epitaxial lateral overgrowth) 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무기물 박막은 상기 기판과 다른 물질이며 상기 기판 상의 상기 빈 공간이 없는 부분이 노출되도록 상기 무기물 박막을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 기판의 열팽창계수가 상기 질화물 반도체 박막에 비하여 크게 선택하고, 상기 질화물 반도체 박막을 형성하는 단계 이후 냉각시키는 과정에서 상기 질화물 반도체 박막에 의해 상기 빈 공간을 면 방향으로 압축시켜 상기 기판의 휘어짐을 감소하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 기판의 열팽창계수가 상기 질화물 반도체 박막에 비하여 작게 선택하고, 상기 질화물 반도체 박막을 형성하는 단계 이후 냉각시키는 과정에서 상기 질화물 반도체 박막에 의해 상기 빈 공간을 면 방향으로 인장시켜 상기 기판의 휘어짐을 감소하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 질화물 반도체 박막에 걸리는 응력, 상기 질화물 반도체 박막으로부터의 광 추출량 및 방출 패턴 중 적어도 어느 하나를 조절하기 위하여 상기 빈 공간의 모양과 크기 및 2 차원적인 배열 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 감광막을 도포한 후 사진식각 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 나노임프린트용 수지를 도포한 후 나노임프린트 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 유기물 나노입자를 붙여서 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴의 두께는 0.01 ~ 10 ㎛이고 상기 희생층 패턴의 폭은 0.01 ~ 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 무기물 박막을 형성하는 단계는 상기 희생층 패턴이 변형되지 않는 온도 한도 내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 무기물 박막은 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 티타니아(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3)-지르코니아, 산화구리(CuO, Cu2O) 및 산화탄탈륨(Ta2O5) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 질화물 반도체 박막에 걸리는 응력을 조절하기 위하여 상기 무기물 박막의 조성, 강도 및 두께 중 적어도 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 빈 공간이 제어된 모양과 크기 및 2 차원적인 배열을 갖게 정의되도록 상기 희생층 패턴의 모양과 크기 및 2 차원적인 배열을 정하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 빈 공간의 모양을 조절하기 위하여 상기 희생층 패턴의 모양을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴의 모양을 변형시키기 위한 리플로우(reflow) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴은 상기 기판 전체에 같은 패턴으로 균일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴은 상기 기판에 국부적으로 다른 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 희생층 패턴을 제거하는 단계는 가열, 산소를 포함하는 가스와의 화학 반응, 용매와의 화학 반응 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 박막 구조 형성 방법.
- 기판;상기 기판과의 사이에 서로 분리된 복수개의 빈 공간(cavity)이 제어된 모양과 크기 및 2 차원적인 배열을 갖게 정의되도록 상기 기판 상에 형성된 무기물 박막; 및상기 기판 위로 형성된 질화물 반도체 박막을 포함하는 반도체 박막 구조를 포함하는 반도체 소자.
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