KR101254716B1 - Manufacturing method of layer transferred substrate having pattern - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a transferred substrate having a pattern is provided to reduce fabrication time by using a mask substrate having a pattern. CONSTITUTION: Ions are injected into a first substrate to form an ion implantation layer(S100). The ion implantation layer of the first substrate touches a second substrate. The first substrate is bonded to the second substrate(S200). The mask substrate has the pattern of the first substrate or the second substrate. The first substrate is separated from the second substrate(S300).

Description

패턴을 갖는 전이기판 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LAYER TRANSFERRED SUBSTRATE HAVING PATTERN}Method for manufacturing a transition substrate having a pattern {MANUFACTURING METHOD OF LAYER TRANSFERRED SUBSTRATE HAVING PATTERN}

본 발명은 패턴을 갖는 전이기판 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반복적인 패턴 형성 공정없이 전이기판에 패턴을 형성할 수 있는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a transition substrate having a pattern, and more particularly, to a method for manufacturing a transition substrate having a pattern capable of forming a pattern on the transition substrate without a repeating pattern forming process.

최근 들어, 발광다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD) 등과 같은 첨단 소자 제조의 재료로서 질화 알루미늄(AlN), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN)과 같은 두 종류 이상의 원소화합물로 이루어지는 반도체인 화합물 반도체에 관한 활발한 연구가 진행되고 있다.Recently, as a material for manufacturing high-tech devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs), semiconductors made of two or more elemental compounds such as aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN), and indium nitride (InN) are used. Active research on compound semiconductors is ongoing.

특히, GaN(Gallium Nitride)는 매우 큰 직접 천이형 에너지띠 간격을 가지고 있어 UV에서부터 청색에 이르는 영역까지 빛을 낼 수 있어, 차세대 DVD광원으로 쓰이는 청색 LD, 조명용 시장 대체를 위한 백색 LED, 고온·고출력 전자소자 분야 등에서 핵심소재로 사용되는 차세대 광전자 재료이다.　In particular, GaN (Gallium Nitride) has a very large direct transition energy band gap that can emit light from the UV to the blue, blue LD as the next generation DVD light source, white LED to replace the market for lighting, high temperature and It is the next generation optoelectronic material used as a core material in high power electronic device field.

이와 같은, 화합물 반도체 기판은 성장된 화합물 반도체를 기판에 접합시킴으로써 제조하게 된다.Such a compound semiconductor substrate is produced by bonding the grown compound semiconductor to the substrate.

이하, 종래의 화합물 반도체 기판 제조방법을 GaN을 일 예로 하여 설명한다.Hereinafter, a conventional method for manufacturing a compound semiconductor substrate will be described using GaN as an example.

도 1은 종래의 GaN 막의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a conventional method for producing a GaN film.

도 1을 참조하면, GaN 막을 제조하기 위해, 우선 사파이어 기판(11)을 반응기 내에 장착한다. GaN 막 성장시키기 전에 사파이어 기판(11) 위에 암모니아 가스(NH3)와 염화수소(HCl)를 혼합한 가스를 흘려주어 표면처리를 할 수 있다. 이후, 반응기 내부 온도를 100℃ 이상의 고온으로 유지한 상태에서 사파이어 기판(11)에 캐리어 가스와 함께 염화갈륨(GaCl)과 암모니아가스(NH3)를 주입하여 GaN 막(21)을 성장시킨다. 이후, GaN 막(21)이 성장된 사파이어 기판(11)을 8시간 정도 냉각시킨 후 인산 에칭한다. 마지막으로 GaN 막(21)이 성장된 사파이어 기판(11)을 레이저 분리로로 이송하고, 사파이어 기판(11)에 레이저를 조사하여 성장된 GaN 막(21)을 분리한다.Referring to FIG. 1, to manufacture a GaN film, first, a sapphire substrate 11 is mounted in a reactor. Before the GaN film is grown, a gas mixed with ammonia gas (NH 3 ) and hydrogen chloride (HCl) may be flowed onto the sapphire substrate 11 to perform surface treatment. Thereafter, gallium chloride (GaCl) and ammonia gas (NH 3 ) are injected into the sapphire substrate 11 with the carrier gas maintained at a high temperature of 100 ° C. or higher to grow the GaN film 21. Subsequently, the sapphire substrate 11 on which the GaN film 21 is grown is cooled for about 8 hours and then phosphoric acid etched. Finally, the sapphire substrate 11 on which the GaN film 21 is grown is transferred to a laser separation furnace, and the grown GaN film 21 is separated by irradiating a laser on the sapphire substrate 11.

이와 같이, 분리된 GaN 막(21)은 레이어 트랜스퍼(Layer transfer) 기술에 의해 여러 개의 GaN 기판으로 제조된다.As such, the separated GaN film 21 is made of several GaN substrates by a layer transfer technique.

여기서, 레이어 트랜스퍼(Layer transfer) 기술이란 이온이 주입된 제 1 기판(Donor 기판)을 제 2 기판(Carrier 기판)에 접합하고, 제 1 기판의 이온 주입층을 기준으로 분리하는 기술을 말한다.Here, the layer transfer technique refers to a technique of bonding a first substrate (Donor substrate) in which ions are implanted to a second substrate (Carrier substrate), and separating the substrate based on the ion implantation layer of the first substrate.

도 2는 종래의 레이어 트랜스퍼 기술에 의한 기판 분리 방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram schematically illustrating a method of separating a substrate by a conventional layer transfer technique.

도 2를 참조하면, 상기 분리된 GaN 막(21)에 이온 주입기를 이용하여 이온을 주입하여 이온 주입층(21a)을 형성한다. 이후, GaN 막(21)과 이종 기판(31)을 접합한다. 마지막으로, 접합된 GaN 막(21)에 열을 가하여, GaN 막(21) 내부에 형성된 이온 주입층(21a)을 기준으로 접합기판을 분리함으로써 GaN 반도체 기판을 제조한다.Referring to FIG. 2, the ion implantation layer 21a is formed by implanting ions into the separated GaN film 21 using an ion implanter. Thereafter, the GaN film 21 and the hetero substrate 31 are bonded to each other. Finally, a GaN semiconductor substrate is manufactured by applying heat to the bonded GaN film 21 to separate the bonded substrate based on the ion implantation layer 21a formed inside the GaN film 21.

이와 같이 제조된 기판에 특정 형태의 패턴을 형성하기 위해서는 제조된 기판의 표면을 패터닝(patterning) 하는 공정을 거치거나, 또는 제 1 기판 표면에 패턴을 형성한 후 접합공정을 진행하여야 한다. In order to form a pattern of a specific shape on the substrate thus manufactured, the surface of the substrate may be patterned, or the bonding process may be performed after the pattern is formed on the surface of the first substrate.

그러나, 이와 같은 방법들에 의할 경우, 매 기판마다 패터닝 공정을 가져야 하므로, 기판의 생산 효율이 저하되고, 제조 비용이 상승한다는 문제점이 있다.However, according to such methods, since each substrate must have a patterning process, there is a problem in that the production efficiency of the substrate is lowered and the manufacturing cost is increased.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반복적인 패터닝 공정 없이 패턴을 갖는 전이기판을 제조할 수 있는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide a method for producing a transition substrate having a pattern that can produce a transition substrate having a pattern without repeated patterning process. .

이를 위해, 본 발명은 제 1 기판에 이온을 주입하여 이온 주입층을 형성하는 이온 주입 단계; 상기 제 1 기판의 이온 주입면을 제 2 기판에 접촉시키고, 제 1 기판 또는 제 2 기판에 패턴을 갖는 마스크 기판을 접촉시킨 후 가압하며 접합하는 접합 단계; 및 상기 제 1 기판을 상기 제 2 기판으로부터 분리하는 분리 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법을 제공한다.To this end, the present invention comprises the ion implantation step of forming an ion implantation layer by implanting ions into the first substrate; A bonding step of contacting the ion implantation surface of the first substrate with a second substrate, contacting the mask substrate having a pattern with the first substrate or the second substrate, and then pressing and bonding the substrate; And separating the first substrate from the second substrate; It provides a transition substrate manufacturing method having a pattern comprising a.

여기서, 상기 접합 단계는 상기 제 1 기판의 이온 주입면을 플라즈마 처리한 후 제 2 기판에 접촉시키며 이루어질 수 있다.The bonding step may be performed by contacting the second substrate after plasma treatment of the ion implantation surface of the first substrate.

또한, 상기 분리 단계는 350 ~ 400 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다.In addition, the separation step may be made at a temperature of 350 ~ 400 ℃.

그리고, 상기 마스크 기판에 형성된 패턴은 직선, 격자, 및 벌집 형태의 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이루어질 수 있다.The pattern formed on the mask substrate may be formed of any one of a straight line, a lattice, and a honeycomb pattern.

또한, 상기 제 1 기판은 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN), 알루미늄 질화갈륨(AlGaN), 및 인듐 질화갈륨(InGaN) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The first substrate may be made of any one of gallium nitride (GaN), aluminum nitride (AlN), aluminum gallium nitride (AlGaN), and indium gallium nitride (InGaN).

그리고, 상기 제 2 기판은 실리콘(Silicon), 사파이어, 질화 알루미늄(Aluminum Nitride), 산화 베릴륨(Beryllium Oxide), 갈륨 비소(Gallium Arsenide), 질화 갈륨(Gallium Nitride), 게르마늄(Germanium), 인듐 포스파이드(Indium Phosphide), 리튬 니오베이트(Lithium Niobate), 리튬 탄탈레이트(Lithium Tantalate) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The second substrate may be silicon, sapphire, aluminum nitride, beryllium oxide, gallium arsenide, gallium nitride, germanium, or indium phosphide. (Indium Phosphide), lithium niobate (Lithium Niobate), may be made of any one of lithium tantalate (Lithium Tantalate).

또한, 상기 주입되는 이온은 수소, 헬륨, 질소, 산소, 및 아르곤 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
In addition, the implanted ions may be at least one of hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, and argon.

본 발명에 따르면, 패턴을 갖는 마스크 기판을 이용하여 반복적인 패턴 형성 공정 없이 패턴을 갖는 전이기판을 제조함으로써, 패턴을 갖는 전이기판 제조 공정 시간이 단축되고, 제조원가를 절감할 수 있다.According to the present invention, by manufacturing a transition substrate having a pattern without a repeating pattern forming process using a mask substrate having a pattern, it is possible to shorten the manufacturing process time of the transition substrate having a pattern, and to reduce the manufacturing cost.

또한, 제 1 기판을 패턴 형태로 제 2 기판에 전이함으로써, 전이기판의 휨을 개선할 수 있고, 전이기판 내부에 빈 공간이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
In addition, by transferring the first substrate to the second substrate in the form of a pattern, the warpage of the transition substrate can be improved, and an empty space can be prevented from being formed inside the transition substrate.

도 1은 종래의 GaN 막의 제조방법을 설명하기 위한 개념도.
도 2는 종래의 레이어 트랜스퍼 기술에 의한 기판 분리 방법을 개략적으로 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이기판 제조방법의 개략적인 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 패턴을 갖는 마스크 기판을 이용하여 실리콘 기판 상에 질화갈륨 기판을 전이시킨 전이기판의 사진.1 is a conceptual diagram for explaining a conventional method for producing a GaN film.
2 is a conceptual diagram schematically showing a substrate separation method by a conventional layer transfer technique.
3 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a transition substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph of a transition substrate transferring a gallium nitride substrate to a silicon substrate using a mask substrate having a pattern according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전이기판 제조방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a transition substrate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이기판 제조방법의 개략적인 흐름도이다.3 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a transition substrate according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 전이기판 제조방법은 이온 주입 단계, 접합 단계, 및 분리 단계를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the method for manufacturing a transition substrate of the present invention may include an ion implantation step, a bonding step, and a separation step.

제 1 기판이 제 2 기판으로 전이된(transferred) 전이기판을 제조하기 위해, 우선 제 1 기판(100)에 이온을 주입하여 이온 주입층(110)을 형성시킨다(S100).In order to manufacture a transition substrate on which a first substrate is transferred to a second substrate, first, an ion implantation layer 110 is formed by implanting ions into the first substrate 100 (S100).

이온 주입층(110)은 제 1 기판(100)에 이온 주입기를 통해 이온을 주입함으로써 형성될 수 있다. The ion implantation layer 110 may be formed by implanting ions into the first substrate 100 through an ion implanter.

이때, 주입되는 이온은 수소, 헬륨, 질소, 산소, 및 아르곤, 또는 이들이 혼합된 이온이 사용될 수 있다.In this case, the implanted ions may be hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, argon, or ions mixed with them.

이온 주입시 필요한 에너지 범위는 이온이 주입될 기판의 종류, 주입되는 이온의 종류, 및 주입 깊이 등에 따라 정해지며, 이온이 주입되는 깊이는 제조하고자 하는 기판의 두께에 따라 정해질 것이다.The energy range required for ion implantation is determined according to the type of substrate to be implanted, the type of ion implanted, and implantation depth, and the depth to which the ion is implanted will be determined according to the thickness of the substrate to be manufactured.

제 1 기판(100)은 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN), 알루미늄 질화갈륨(AlGaN), 및 인듐 질화갈륨(InGaN) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The first substrate 100 may be made of any one of gallium nitride (GaN), aluminum nitride (AlN), aluminum gallium nitride (AlGaN), and indium gallium nitride (InGaN).

이후, 이온이 주입된 제 1 기판(100)의 이온 주입면을 제 2 기판(200)에 접촉시키고, 그 반대면에 패턴을 갖는 마스크 기판(300)을 접촉시킨 후 마스크 기판(300)/제 1 기판(100)/ 제 2 기판(200)의 적층체를 가압하며, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 접합한다(S200).Thereafter, the ion implantation surface of the first substrate 100 into which ions are implanted is brought into contact with the second substrate 200, and the mask substrate 300 having the pattern is brought into contact with the opposite surface thereof, and then the mask substrate 300 / agent is formed. The laminated body of the 1st board | substrate 100 / the 2nd board | substrate 200 is pressurized, and the 1st board | substrate 100 and the 2nd board | substrate 200 are bonded (S200).

또는, 이온이 주입된 제 1 기판(100)의 이온 주입면을 제 2 기판(200)에 접촉시키고, 제 2 기판(200)의 제 1 기판(100)과의 접촉면 반대면에 패턴을 갖는 마스크 기판(300)을 접촉시킨 후 제 1 기판(100)/제 2 기판(200)/마스크 기판(300)의 적층체를 가압하여, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 접합한다.Alternatively, a mask having an ion implantation surface of the first substrate 100 into which ions are implanted is in contact with the second substrate 200 and having a pattern on a surface opposite to the contact surface of the second substrate 200 with the first substrate 100. After contacting the substrate 300, the laminate of the first substrate 100 / the second substrate 200 / the mask substrate 300 is pressed to bond the first substrate 100 to the second substrate 200. .

이때, 제 1 기판(100)의 이온 주입면을 플라즈마 처리하여 제 1 기판(100)의 표면을 활성화 시킨 후 제 2 기판(200)에 접촉시킬 수 있다.In this case, the ion implantation surface of the first substrate 100 may be plasma treated to activate the surface of the first substrate 100, and then contact the second substrate 200.

마스크 기판(300)/제 1 기판(100)/제 2 기판(200) 순으로 배치된 적층체 또는 제 1 기판(100)/제 2 기판(200)/마스크 기판(300) 순으로 배치된 적층체를 가압하면, 마스크 기판(300)에 형성된 패턴에 대응되는 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)의 부분만이 압력을 받게 된다. The laminate arranged in the order of the mask substrate 300 / the first substrate 100 / the second substrate 200 or the laminate arranged in the order of the first substrate 100 / the second substrate 200 / the mask substrate 300. When the sieve is pressed, only portions of the first substrate 100 and the second substrate 200 corresponding to the pattern formed on the mask substrate 300 are pressed.

이에 의해, 마스크 기판(300)에 형성된 패턴에 대응하는 제 1 기판(100)의 부분만이 제 2 기판(200)으로 전이된다.As a result, only a portion of the first substrate 100 corresponding to the pattern formed on the mask substrate 300 is transferred to the second substrate 200.

제 2 기판(200)은 실리콘(Silicon), 사파이어, 질화 알루미늄(Aluminum Nitride), 산화 베릴륨(Beryllium Oxide), 갈륨 비소(Gallium Arsenide), 질화 갈륨(Gallium Nitride), 게르마늄(Germanium), 인듐 포스파이드(Indium Phosphide), 리튬 니오베이트(Lithium Niobate), 리튬 탄탈레이트(Lithium Tantalate) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The second substrate 200 includes silicon, sapphire, aluminum nitride, beryllium oxide, gallium arsenide, gallium nitride, germanium, and indium phosphide. (Indium Phosphide), lithium niobate (Lithium Niobate), may be made of any one of lithium tantalate (Lithium Tantalate).

마스크 기판(300)은 직선, 격자, 및 벌집 형태의 패턴 등 제 1 기판에 형성하고자 하는 다양한 형태의 패턴을 가질 수 있다.The mask substrate 300 may have various types of patterns to be formed on the first substrate, such as straight lines, gratings, and honeycomb patterns.

마스크 기판(300)의 패턴은 건식 또는 습식 식각 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.The pattern of the mask substrate 300 may be formed by a method such as dry or wet etching.

마지막으로, 제 1 기판(100)을 제 2 기판(200)으로부터 분리함으로써, 패턴을 갖는 전이기판을 제조할 수 있다(S300).Finally, by separating the first substrate 100 from the second substrate 200, it is possible to manufacture a transition substrate having a pattern (S300).

여기서, 제 1 기판(100)의 분리는 350 ~ 400 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다.Here, the separation of the first substrate 100 may be made at a temperature of 350 ~ 400 ℃.

350 ~ 400 ℃의 온도에서 제 1 기판(100)은 제 1 기판에 형성된 이온 주입층(110)이 가스층으로 변하며 팽창하여 분리된다. At a temperature of 350 to 400 ° C., the first substrate 100 is separated from the ion implantation layer 110 formed on the first substrate by expanding into a gas layer.

또한, 마스크 기판(300)에 형성된 패턴에 의해 가압되지 않아 제 1 기판(100)에서 제 2 기판(200)으로 전이되지 않은 제 1 기판(100)의 부분은 크랙 등의 발생에 의해 제 2 기판(200)으로부터 떨어져 나가게 된다.In addition, a portion of the first substrate 100 that is not pressed by the pattern formed on the mask substrate 300 and does not transition from the first substrate 100 to the second substrate 200 may be formed by the crack or the like. Away from (200).

따라서, 제 2 기판(200)에는 마스크 기판(300)에 형성된 패턴 형태에 대응하는 형태로 제 1 기판(100)이 전이되게 된다.Therefore, the first substrate 100 is transferred to the second substrate 200 in a form corresponding to the pattern formed on the mask substrate 300.

이에 의해 제조된 패턴을 갖는 전이기판은 발광다이오드(LED) 소자용 기판, 또는 기타 반도체의 기판 등으로 사용될 것이다.The transition substrate having the pattern produced thereby will be used as a substrate for a light emitting diode (LED) device, or a substrate of other semiconductors.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 패턴을 갖는 마스크 기판을 이용하여 실리콘 기판 상에 질화갈륨 기판을 전이시킨 전이기판의 사진이다.4 is a photograph of a transition substrate transferring a gallium nitride substrate onto a silicon substrate using a mask substrate having a pattern according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타난 바와 같이, 실리콘 기판 상에 질화갈륨 기판을 전이 시킨 후 패턴 형성을 형성하는 공정에 의하지 않고, 패턴을 갖는 마스크 기판을 이용하여 실리콘 기판에 질화갈륨 기판을 전이시키는 경우도, 제 2 기판에 제 1 기판이 패턴을 가지며 전이됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, the second embodiment is also used when the gallium nitride substrate is transferred to the silicon substrate using a mask substrate having a pattern instead of the process of forming the pattern formation after the gallium nitride substrate is transferred onto the silicon substrate. It can be seen that the first substrate has a pattern and is transferred to the substrate.

이와 같이, 패턴을 갖는 마스크 기판을 이용하여 전이기판을 제조함으로써, 패턴을 갖는 전이기판의 제조 공정 시간이 단축되고 원가를 절감할 수 있다.As such, by manufacturing the transition substrate using the mask substrate having the pattern, the manufacturing process time of the transition substrate having the pattern can be shortened and the cost can be reduced.

또한, 패턴 형태로 제 1 기판을 제 2 기판에 전이시킴으로써, 패턴이 없는 박막을 전이 시킴으로써 발생하는 제 1 기판과 제 2 기판의 접합면 내부에 공기 등에 의한 빈 공간(void)에 의해 전이기판의 접합 품질이 악화되는 것을 방지할 수 있고, 제 1 기판과 제 2 기판의 열팽창계수 차에 의해 전이기판이 휘게 되는 현상을 개선할 수 있다.
In addition, by transferring the first substrate to the second substrate in the form of a pattern, the transition substrate may be formed by voids caused by air or the like inside the joint surface of the first substrate and the second substrate generated by transferring the thin film without the pattern. Deterioration of the bonding quality can be prevented, and a phenomenon in which the transition substrate is bent due to the thermal expansion coefficient difference between the first substrate and the second substrate can be improved.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims as well as the appended claims.

11 : 사파이어 기판 21 : GaN 막
21a : 이온 주입층 31 : 이종 기판
100 : 제 1 기판 110 : 이온 주입층
200 : 제 2 기판 300 : 마스크 기판11: sapphire substrate 21: GaN film
21a: ion implantation layer 31: heterogeneous substrate
100: first substrate 110: ion implantation layer
200: second substrate 300: mask substrate

Claims (7)

제 1 기판에 이온을 주입하여 이온 주입층을 형성하는 이온 주입 단계;
상기 제 1 기판의 이온 주입면을 제 2 기판에 접촉시키고, 제 1 기판 또는 제 2 기판에 패턴을 갖는 마스크 기판을 접촉시킨 후 가압하며 접합하는 접합 단계; 및
상기 제 1 기판을 상기 제 2 기판으로부터 분리하는 분리 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
An ion implantation step of forming an ion implantation layer by implanting ions into the first substrate;
A bonding step of contacting the ion implantation surface of the first substrate with a second substrate, contacting the mask substrate having a pattern with the first substrate or the second substrate, and then pressing and bonding the substrate; And
A separation step of separating the first substrate from the second substrate; Method of manufacturing a transition substrate having a pattern comprising a.
제1항에 있어서,
상기 접합 단계는 상기 제 1 기판의 이온 주입면을 플라즈마 처리한 후 제 2 기판에 접촉시키며 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the bonding step is a transition substrate manufacturing method having a pattern, characterized in that for contacting the second substrate after the plasma treatment of the ion implantation surface of the first substrate.
제1항에 있어서,
상기 분리 단계는 350 ~ 400 ℃의 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
The method of claim 1,
The separation step is a transition substrate manufacturing method having a pattern, characterized in that made at a temperature of 350 ~ 400 ℃.
제1항에 있어서,
상기 마스크 기판에 형성된 패턴은 직선, 격자, 및 벌집 형태의 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
The method of claim 1,
The pattern formed on the mask substrate is a transition substrate manufacturing method having a pattern, characterized in that consisting of any one of a straight line, lattice, and a pattern of a honeycomb.
제1항에 있어서,
상기 제 1 기판은 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN), 알루미늄 질화갈륨(AlGaN), 및 인듐 질화갈륨(InGaN) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
The method of claim 1,
The first substrate is a transition substrate manufacturing method having a pattern, characterized in that made of any one of gallium nitride (GaN), aluminum nitride (AlN), aluminum gallium nitride (AlGaN), and indium gallium nitride (InGaN).
제1항에 있어서,
상기 제 2 기판은 실리콘(Silicon), 사파이어, 질화 알루미늄(Aluminum Nitride), 산화 베릴륨(Beryllium Oxide), 갈륨 비소(Gallium Arsenide), 질화 갈륨(Gallium Nitride), 게르마늄(Germanium), 인듐 포스파이드(Indium Phosphide), 리튬 니오베이트(Lithium Niobate), 리튬 탄탈레이트(Lithium Tantalate) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.
The method of claim 1,
The second substrate may be silicon, sapphire, aluminum nitride, aluminum beryllium, beryllium oxide, gallium arsenide, gallium nitride, germanium, or indium phosphide. Phosphide), lithium niobate (Lithium Niobate), lithium tantalate (Lithium Tantalate) A method for manufacturing a transition substrate having a pattern, characterized in that made of any one.
제1항에 있어서,
상기 주입되는 이온은 수소, 헬륨, 질소, 산소, 및 아르곤 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 패턴을 갖는 전이기판 제조방법.

The method of claim 1,
The implanted ion is a transition substrate manufacturing method having a pattern, characterized in that at least one of hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, and argon.

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010031642A (en) * 1997-10-30 2001-04-16 오카야마 노리오 GaN SINGLE CRYSTALLINE SUBSTRATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME
JP2007525016A (en) * 2003-07-14 2007-08-30 アリージス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Method for treating gallium nitride
KR20070089821A (en) * 2005-01-13 2007-09-03 에스. 오. 이. 떼끄 씰리꽁 오 냉쉴라또흐 떼끄놀로지 Method of producing a substrate for an optoelectronic application

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010031642A (en) * 1997-10-30 2001-04-16 오카야마 노리오 GaN SINGLE CRYSTALLINE SUBSTRATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME
JP2007525016A (en) * 2003-07-14 2007-08-30 アリージス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Method for treating gallium nitride
KR20070089821A (en) * 2005-01-13 2007-09-03 에스. 오. 이. 떼끄 씰리꽁 오 냉쉴라또흐 떼끄놀로지 Method of producing a substrate for an optoelectronic application

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