KR20240036225A - Nitride Substrate Having Low Dislocation Density and Manufacturing Method thereof - Google Patents
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Abstract
저 전위밀도를 갖는 질화물 기판 및 그의 제조방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기판 상에 기 설정된 형태로 마스크를 배치하는 배치과정과 상기 기판을 식각하는 식각과정과 상기 기판 상에 배치된 마스크를 제거하는 제거과정과 상기 기판 상에 2차원 소재를 증착하는 증착과정과 상기 2차원 소재 상에 기판의 성분을 재성장시키는 재성장과정 및 증착된 2차원 소재를 분리하는 분리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법을 제공한다.A nitride substrate having a low dislocation density and a method for manufacturing the same are disclosed.
According to one aspect of this embodiment, a placement process of arranging a mask in a preset shape on a substrate, an etching process of etching the substrate, a removal process of removing the mask disposed on the substrate, and a two-dimensional material on the substrate. A substrate manufacturing method is provided, comprising a deposition process for depositing, a re-growth process for re-growing components of the substrate on the two-dimensional material, and a separation process for separating the deposited two-dimensional material.
Description
본 발명은 저 전위밀도를 갖는 질화물 기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride substrate having a low dislocation density and a method of manufacturing the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.
일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 Ⅲ족 원소의 질화물은 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드(band) 구조를 가지므로, 최근 가시광선 및 자외선 영역의 발광소자용 물질로 많은 각광을 받고 있다. 특히, 질화인듐갈륨(InGaN)을 이용한 청색 및 녹색 발광 소자는 대규모 천연색 평판 표시 장치, 신호등, 실내 조명, 고밀도광원, 고해상도 출력 시스템과 광통신 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있다.In general, nitrides of group III elements, such as gallium nitride (GaN) and aluminum nitride (AlN), have excellent thermal stability and have a direct transition energy band structure, so they have recently been used in light-emitting devices in the visible and ultraviolet regions. It is receiving a lot of attention as a material. In particular, blue and green light-emitting devices using indium gallium nitride (InGaN) are used in various application fields such as large-scale natural color flat panel displays, traffic lights, indoor lighting, high-density light sources, high-resolution output systems, and optical communications.
이러한 질화물 기반 반도체의 효율과 신뢰성은 반도체 박막의 전위밀도에 큰 영향을 받는다. The efficiency and reliability of these nitride-based semiconductors are greatly affected by the dislocation density of the semiconductor thin film.
질화물을 기반으로 하는 반도체가 종래와 같이 사파이어 기판에 성장할 경우, 108/cm2 수준의 상당히 큰 전위밀도를 갖게된다. 이에 따라, 사파이어 기판에서 성장한 질화물 기반 반도체는 상당히 낮은 효율을 갖게 되는 문제가 발생한다.When a nitride-based semiconductor is grown on a sapphire substrate as in the past, it has a fairly large dislocation density of the order of 10 8 /cm 2 . Accordingly, a problem arises in which nitride-based semiconductors grown on sapphire substrates have significantly low efficiency.
이를 해소하고자, 질화물 기반 반도체를 질화 갈륨(GaN) 기판 상에서 성장시키는 방법이 등장하고 있다. 이와 같은 방법에 의하면, 제조될 질화물 기반 반도체의 전위 밀도를 106/cm2 수준으로 현저히 낮출 수 있는 장점을 갖는다. 다만, 이와 같은 질화 갈륨 기판은 제작하는 것 자체가 상당한 난이도를 가지며, 비용이 상당히 고가인 점에서 접근성에 현저한 제약을 갖는다.To solve this problem, a method of growing nitride-based semiconductors on gallium nitride (GaN) substrates is emerging. This method has the advantage of significantly lowering the dislocation density of the nitride-based semiconductor to be manufactured to the level of 10 6 /cm 2 . However, manufacturing such a gallium nitride substrate is quite difficult, and its cost is quite high, which has significant limitations in accessibility.
본 발명의 일 실시예는, 2차원 소재를 이용하여 제조 난이도 및 비용을 현저히 낮춘 동시에, 상대적으로 품질을 향상시킨 질화물 기판 및 그의 제조방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.The purpose of one embodiment of the present invention is to provide a nitride substrate and a manufacturing method thereof that significantly reduce manufacturing difficulty and cost using a two-dimensional material, and at the same time relatively improve quality.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판 상에 기 설정된 형태로 마스크를 배치하는 배치과정과 상기 기판을 식각하는 식각과정과 상기 기판 상에 배치된 마스크를 제거하는 제거과정과 상기 기판 상에 2차원 소재를 증착하는 증착과정과 상기 2차원 소재 상에 기판의 성분을 재성장시키는 재성장과정 및 증착된 2차원 소재를 분리하는 분리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a placement process of arranging a mask in a preset shape on a substrate, an etching process of etching the substrate, a removal process of removing the mask disposed on the substrate, and a two-dimensional material on the substrate. A substrate manufacturing method is provided, comprising a deposition process for depositing, a re-growth process for re-growing components of the substrate on the two-dimensional material, and a separation process for separating the deposited two-dimensional material.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기판은 질화 갈륨(GaN)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the substrate is characterized by being implemented with gallium nitride (GaN).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 SiO2 또는 SiNx (x 는 자연수)로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is characterized by being implemented with SiO 2 or SiN x (x is a natural number).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 기 설정된 면적을 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is characterized by having a preset area.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 기 설정된 간격마다 배치되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is disposed at preset intervals.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 식각과정은 상기 기판 상에 마스크가 배치되지 않은 영역에만 진행되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the etching process is performed only in areas where a mask is not placed on the substrate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제조방법에 따라 제조된 기판을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a substrate manufactured according to the above manufacturing method is provided.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판 상에 기 설정된 형태로 마스크를 배치하는 배치과정과 상기 기판을 식각하여, 식각이 진행된 식각 영역 및 식각이 진행되지 않은 유지 영역으로 구분하는 식각과정과 상기 기판 상에 배치된 마스크를 제거하는 제거과정과 상기 기판 내 유지 영역 상에 2차원 소재를 증착하는 증착과정과 상기 2차원 소재 상에 기판의 성분을 재성장시키는 재성장과정 및 증착된 2차원 소재를 분리하는 분리과정을 포함하며, 상기 2차원 소재는 자신이 증착된 기판의 특성을 그대로 갖는 박막 형태로 증착되며, 외력을 받아 분리되거나, 외력이 가해지는 방향대로 형상이 변경되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a placement process of arranging a mask in a preset shape on a substrate, an etching process of etching the substrate and dividing it into an etch area where etching has been performed and a maintenance area where etching has not progressed, and A removal process of removing the mask disposed on, a deposition process of depositing a two-dimensional material on the holding area in the substrate, a re-growth process of re-growing the components of the substrate on the two-dimensional material, and separation of the deposited two-dimensional material. A substrate comprising a process, wherein the two-dimensional material is deposited in the form of a thin film that has the characteristics of the substrate on which it was deposited, and is separated by external force or has the characteristic of changing shape in the direction in which the external force is applied. Manufacturing method is provided.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기판은 질화 갈륨(GaN)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the substrate is characterized by being implemented with gallium nitride (GaN).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 SiO2 또는 SiNx (x 는 자연수)로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is characterized by being implemented with SiO 2 or SiN x (x is a natural number).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 기 설정된 면적을 갖는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is characterized by having a preset area.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 마스크는 기 설정된 간격마다 배치되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the mask is disposed at preset intervals.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 식각과정은 상기 기판 상에 마스크가 배치되지 않은 영역에만 진행되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the etching process is performed only in areas where a mask is not placed on the substrate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제조방법에 따라 제조된 기판을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a substrate manufactured according to the above manufacturing method is provided.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 2차원 소재를 이용하여 제조 난이도 및 비용을 현저히 낮춘 동시에, 상대적으로 품질을 향상시킨 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, there is an advantage in that the manufacturing difficulty and cost are significantly lowered by using a two-dimensional material, and at the same time, the quality is relatively improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GaN 기판과 관련된 GaN의 결정면이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 2차원 소재를 이용하여 원격 에피텍시하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 기판을 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 기판이 제조되는 과정을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a GaN crystal plane related to a GaN substrate according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating a process of remote epitaxy using a two-dimensional material according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a method of manufacturing a nitride substrate according to an embodiment of the present invention.
4 to 10 are diagrams showing the process of manufacturing a nitride substrate according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" should be understood as not precluding the existence or addition possibility of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.Additionally, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within the scope of not being technically contradictory to each other.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 GaN 기판과 관련된 GaN의 결정면이 도시된 도면이다. 1 is a diagram illustrating a GaN crystal plane related to a GaN substrate according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, GaN 결정(100)은 C-축(axis)에 대하여 수직인 결정방향(A-면(1120) 또는 M-면(1100))을 갖는 무극성을 띄거나, 또는 C-면(0001)면 또는 C-면(0001)에 대하여 0 내지 90도사이의 결정 방향을 갖는 반극성을 띌 수 있다. Referring to FIG. 1, the GaN crystal 100 is nonpolar with a crystal direction perpendicular to the C-axis (A-plane 1120 or M-plane 1100), or C-plane. It may be semipolar with a crystal orientation between 0 and 90 degrees with respect to the (0001) plane or C-plane (0001).
본 발명의 일 실시 예에 따르면, GaN 결정(100)의 반극성은 무극성이 있는 A-면(1120), M-면(1100)의 결정면과 분극성이 있는 C-면 사이에 존재한다. 이때, 반극성의 면은 육방단위 셀을 다각선 방향으로 가로질러 연장하고, C-축과는 90도 이외의 각을 형성할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the semipolar nature of the GaN crystal 100 exists between the crystal planes of the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 2차원 소재를 이용하여 원격 에피텍시하는 과정을 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram illustrating a process of remote epitaxy using a two-dimensional material according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, GaN 기판(210) 상에 나노미터(nm) 또는 원자층의 단위의 기 설정된 기준치 이하의 두께를 갖는 2차원 소재(220)가 증착된다. 여기서, 2차원 소재(220)는 원자층 두께의 매우 얇은 박막으로, 투명도와 유연성을 가지면서 철강과 비견되는 높은 강도와 우수한 전기적 특성을 갖는다. 또한, 자신이 증착된 기판의 특성을 그대로 갖는 박막 형태로 증착된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2차원 소재(220)가 GaN 기판(210) 상에 증착될 경우, 2차원 소재(220)는 GaN 기판(210)의 결정 정보(또는 격자상수가 반영된 표면전위의 분포)와 동일한 특성을 갖는다. 한편, 2차원 소재는 자신이 증착된 기판으로부터 외력을 받아 용이하게 분리(떼어짐)되거나, 외력이 가해지는 방향대로 손쉽게 형상이 변경되는 특성을 갖는다. 전술한 특징을 갖는 2차원 소재(220)로는 그래핀(Graphene), 플루오르 그래핀(Fluoro Graphene), 산화 그래핀(Graphene Oxide), 질화붕소(BN: Boron Nitride) 육방정계 질화붕소(h-BN: Hexagonal Boron Nitride), 전이금속 이칼코겐화합물(TMDC: Transition Metal Dichalcogenide) 또는 전이금속 삼칼코겐화물(TMTC: Transition Metal Trichalcogenide) 등이 존재한다. Referring to FIG. 2, a two-
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 기판을 제조하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 4 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 기판이 제조되는 과정을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 질화물 기판의 제조는 광소자 제조장치에 의해 구현될 수 있다Figure 3 is a flowchart showing a method of manufacturing a nitride substrate according to an embodiment of the present invention, and Figures 4 to 10 are diagrams showing a process of manufacturing a nitride substrate according to an embodiment of the present invention. Manufacturing of the nitride substrate shown in FIG. 3 can be implemented by an optical device manufacturing apparatus.
기판(410) 상에 기 설정된 형태로 마스크(420)가 배치된다(S310). 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(410), 보다 구체적으로 질화 갈륨(GaN) 기판(410) 상에 마스크(420)가 배치된다. 마스크(420)는 기 설정된 면적을 가지며 질화 갈륨 기판(410) 상에 기 설정된 간격마다 배치될 수 있다. 기 설정된 면적은 최종적으로 제조될 질화물 기판의 전위밀도의 크기에 따라 달리질 수 있다. 마스크(420)는 절연성(Dielectric) 재질로 구현되며, SiO2 또는 SiNx (x 는 자연수, 예를 들어, Si3N4)로 구현될 수 있다.The
질화 갈륨 기판(410)은 기 설정된 수준의 전위밀도를 갖는다. 예를 들어, 질화 갈륨 기판(410)은 106/cm2 내외의 전위밀도를 가질 수 있다.The
기판(410)이 식각된다(S320). 도 5에 도시된 바와 같이, 질화 갈륨 기판(410)에 식각이 진행된다. 식각으로는 유도결합 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 식각 방식으로 진행될 수 있고, 건식 또는 습식 식각으로도 진행될 수 있다. 이에 따라, 질화 갈륨 기판(410) 상에 마스크(420)가 배치된 영역은 식각되지 않으나, 마스크(420)가 배치되지 않은 영역은 식각이 진행된다. 이에 따라, 질화 갈륨 기판(410)의 (연직 상방으로의) 일 끝단은 식각이 진행되지 않아 원 상태를 유지하는 유지영역(414) 및 식각이 진행된 식각영역(418)으로 구분된다.The
기판 상에 배치된 마스크(420)가 제거된다(S330). 도 6에 도시된 바와 같이, 식각이 진행된 후, 마스크(420)는 더 이상 질화 갈륨 기판(410) 상에 존재할 필요가 존재하지 않는다. 이에 따라, 질화 갈륨 기판 상, 특히 유지 영역(414) 상의 마스크(420)가 제거된다. The
기판(410) 상에 2차원 소재(710)가 증착된다(S340). 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(410) 상으로 2차원 소재(710)가 증착된다. 전술한 대로, 2차원 소자는 자신이 증착된 기판의 특성을 그대로 갖는 박막 형태로 증착된다. 다만, 전술한 공정에 따라, 질화 갈륨 기판(410)은 유지 영역(414)과 식각영역(418)으로 구분되기에, 2차원 소재(710)는 유지영역(414)상에만 접촉된다.A two-
증착된 2차원 소재(710) 상으로 기판의 성분이 재성장한다(S350). 도 8에 도시된 바와 같이, 증착된 2차원 소재(710) 상으로 질화 갈륨 기판의 성분(810)이 재성장한다. 기 설정된 환경에 따라, 질화 갈륨 기판의 성분(810)이 삼각형 형상 또는 사다리꼴 형상(미도시)으로 재성장한다. 보다 구체적으로, 압력이 세지고, 온도가 낮아질수록 삼각형 형상으로 재성장하게 되고, 압력이 약해지고 온도가 높아질수록 윗변이 길어지고 빗변이 짧아지는 (등변) 사다리꼴 형상으로 재성장하게 된다. The components of the substrate re-grow on the deposited two-dimensional material 710 (S350). As shown in FIG. 8,
이때, 질화 갈륨 기판의 성분(810)은 유지영역(414) 상에서만 재성장이 진행되기에, 해당 영역에서만 질화 갈륨 기판(410)의 특성을 갖는다. 즉, 유지영역(414) 상에서 재성장이 진행되는 질화 갈륨 기판의 성분(810)에만 일정한 전위밀도가 형성된다. At this time, since the
이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 질화 갈륨 기판의 성분(810)이 재성장을 진행하며, 재성장하는 질화 갈륨 기판의 성분(810)은 일정한 레이어(층) 형태를 갖는다. 다만, 질화 갈륨 기판의 성분(810)이 레이여 형태로 성장하더라도, 전위밀도는 유지영역(414) 상에서만 형성되기 때문에, 재성장한 전체 질화 갈륨 기판 (레이어)의 전위밀도는 현저히 작아질 수 있다. 이에 따라, 이처럼 2차원 소재(710) 상에서 재성장한 질화 갈륨 기판이 질화물 기반 반도체의 성장에 이용될 경우, 상당히 우수한 효율을 갖는 질화물 기반 반도체가 제조될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 9, the
기판(410) 상에 증착된 2차원 소재(420)가 분리된다(S360). 도 10에 도시된 바와 같이, 질화 갈륨 기판의 성분(810)이 자신의 상단에서 온전히 재성장한 후, 2차원 소재(420)는 질화 갈륨 기판(410) 상에서 분리된다. 기 설정된 세기의 외력만이 작용하더라도 2차원 소재(420)는 손쉽게 질화 갈륨 기판(410) 상에서 분리될 수 있다. The two-
이처럼 2차원 소재(420)가 질화 갈륨 기판(410) 상에서 분리됨에 따라, 자신의 상단에서 재성장한 질화 갈륨 기판(810)은 상대적으로 상당히 낮은 전위 밀도를 갖기 때문에, 질화물 기판 반도체의 제조에 이용될 수 있다. 한편, 2차원 소재(420)가 분리된 질화 갈륨 기판(410)은 새로운 질화 갈륨 기판(810)을 제조하는데 다시 이용될 수 있다. As the two-
이에 따라, 질화 갈륨 기판(810)의 제조 비용과 난이도를 종래에 비해 상대적으로 현저히 감소시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, there is an advantage that the manufacturing cost and difficulty of the
도 3에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각 도면에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In Figure 3, each process is described as being sequentially executed, but this is merely an illustrative explanation of the technical idea of an embodiment of the present invention. In other words, a person skilled in the art to which an embodiment of the present invention pertains can change the order depicted in each drawing or perform one or more of the processes without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. Since various modifications and variations can be applied by executing in parallel, FIG. 3 is not limited to a time series order.
한편, 도 3에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIG. 3 can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. That is, computer-readable recording media include storage media such as magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and optical read media (eg, CD-ROM, DVD, etc.). Additionally, computer-readable recording media can be distributed across networked computer systems so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.
100: GaN 결정
210, 410, 810: GaN 기판
220, 710: 2차원 소재
420: 마스크100: GaN crystal
210, 410, 810: GaN substrate
220, 710: 2D material
420: mask
Claims (14)
상기 기판을 식각하는 식각과정;
상기 기판 상에 배치된 마스크를 제거하는 제거과정;
상기 기판 상에 2차원 소재를 증착하는 증착과정;
상기 2차원 소재 상에 기판의 성분을 재성장시키는 재성장과정; 및
증착된 2차원 소재를 분리하는 분리과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.A placement process of placing a mask in a preset shape on a substrate;
An etching process of etching the substrate;
A removal process of removing the mask disposed on the substrate;
A deposition process of depositing a two-dimensional material on the substrate;
A re-growth process of re-growing the components of the substrate on the two-dimensional material; and
Separation process to separate the deposited two-dimensional material
A substrate manufacturing method comprising:
상기 기판은,
질화 갈륨(GaN)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to paragraph 1,
The substrate is,
A substrate manufacturing method characterized by being implemented with gallium nitride (GaN).
상기 마스크는,
SiO2 또는 SiNx (x 는 자연수)로 구현되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to paragraph 1,
The mask is,
A substrate manufacturing method characterized in that it is implemented with SiO 2 or SiN x (x is a natural number).
상기 마스크는,
기 설정된 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to paragraph 1,
The mask is,
A method of manufacturing a substrate, characterized in that it has a preset area.
상기 마스크는,
기 설정된 간격마다 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to paragraph 1,
The mask is,
A method of manufacturing a substrate, characterized in that the substrate is disposed at preset intervals.
상기 식각과정은,
상기 기판 상에 마스크가 배치되지 않은 영역에만 진행되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to paragraph 1,
The etching process is,
A substrate manufacturing method characterized in that the process is carried out only in areas where a mask is not placed on the substrate.
상기 기판을 식각하여, 식각이 진행된 식각 영역 및 식각이 진행되지 않은 유지 영역으로 구분하는 식각과정;
상기 기판 상에 배치된 마스크를 제거하는 제거과정;
상기 기판 내 유지 영역 상에 2차원 소재를 증착하는 증착과정;
상기 2차원 소재 상에 기판의 성분을 재성장시키는 재성장과정; 및
증착된 2차원 소재를 분리하는 분리과정을 포함하며,
상기 2차원 소재는 자신이 증착된 기판의 특성을 그대로 갖는 박막 형태로 증착되며, 외력을 받아 분리되거나, 외력이 가해지는 방향대로 형상이 변경되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.A placement process of placing a mask in a preset shape on a substrate;
An etching process of etching the substrate and dividing it into an etch area where etching has been performed and a maintenance area where etching has not progressed;
A removal process of removing the mask disposed on the substrate;
A deposition process of depositing a two-dimensional material on a holding area within the substrate;
A re-growth process of re-growing the components of the substrate on the two-dimensional material; and
It includes a separation process to separate the deposited two-dimensional material,
The two-dimensional material is deposited in the form of a thin film that retains the characteristics of the substrate on which it was deposited, and is separated by external force or has the characteristic of changing shape in the direction in which the external force is applied.
상기 기판은,
질화 갈륨(GaN)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to clause 8,
The substrate is,
A substrate manufacturing method characterized by being implemented with gallium nitride (GaN).
상기 마스크는,
SiO2 또는 SiNx (x 는 자연수)로 구현되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to clause 8,
The mask is,
A substrate manufacturing method characterized in that it is implemented with SiO 2 or SiN x (x is a natural number).
상기 마스크는,
기 설정된 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to clause 8,
The mask is,
A method of manufacturing a substrate, characterized in that it has a preset area.
상기 마스크는,
기 설정된 간격마다 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to clause 8,
The mask is,
A method of manufacturing a substrate, characterized in that the substrate is disposed at preset intervals.
상기 식각과정은,
상기 기판 상에 마스크가 배치되지 않은 영역에만 진행되는 것을 특징으로 하는 기판 제조방법.According to clause 8,
The etching process is,
A substrate manufacturing method characterized in that the process is carried out only in areas where a mask is not placed on the substrate.
A substrate manufactured according to the manufacturing method of any one of claims 8 to 13.
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