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KR100631905B1 - 질화물 단결정 기판 제조방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자 제조방법 - Google Patents

질화물 단결정 기판 제조방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자 제조방법 Download PDF

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KR100631905B1 KR1020050014424A KR20050014424A KR100631905B1 KR 100631905 B1 KR100631905 B1 KR 100631905B1 KR 1020050014424 A KR1020050014424 A KR 1020050014424A KR 20050014424 A KR20050014424 A KR 20050014424A KR 100631905 B1 KR100631905 B1 KR 100631905B1
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Abstract

본 발명은 질화물 단결정 기판 제조방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 모기판 상에 ZnO층을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하여 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 저온 질화물 버퍼층 상에 질화물 단결정을 성장시키는 단계와, 상기 ZnO층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 질화물 단결정을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 기판 제조방법을 제공한다.
질화물 단결정(bitride single crystal), ZnO, 희생층(sacrificial layer)

Description

질화물 단결정 기판 제조방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자 제조방법{METHOD OF PRODUCING NITRIDE BASED SINGLECRYSTAL SUBSTRATE AND METHOD OF PRODUCING NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DIODE}
도1은 종래의 레이저 빔을 이용한 사파이어기판과 GaN 단결정 벌크을 분리하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도2a 내지 도2d는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물 단결정 기판 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
도3a 내지 도3f는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 질화물 단결정 기판 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
도4a 및 도4c는 본 발명의 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
21: 모기판 23: ZnO층
24: 저온 질화물 버퍼층 25: 질화물 단결정
본 발명은 질화물 단결정 기판 제조방법에 관한 것으로, 특히 ZnO층을 이용하는 질화물 단결정기판 제조방법 및 질화물 반도체소자 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 질화갈륨 단결정은 이종 기판 상에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법, HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법 등의 기상 성장법 또는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)법을 이용하여 제조된다.
주로 이종 기판으로는 사파이어(α-Al2O3) 기판 또는 SiC 기판이 사용된다. 그러나, 이러한 이종기판은 격자상수 및 열팽창계수의 차이로 인해 크랙이 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 사파이어의 경우에, 질화갈륨과 약 13%의 격자상수 차가 존재하며, 큰 열팽창 계수 차이(-34%)를 가지므로, 사파이어 기판과 질화물 단결정의 계면 사이의 응력이 문제된다. 특히, 질화물 반도체층의 성장온도가 높으므로, 큰 열팽창계수 차이로 인해 발생되는 열응력은 크랙을 발생시킬 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 2가지 방안이 고려될 수 있다. 하나는 프리 스탠딩(freestanding) 질화물 단결정 기판을 이용하여 동종기판 상에 질화물 단결정을 제조하는 방안이며, 다른 하나는 이종기판에 형성된 질화물 발광구조물을 분리하는 방안이다. 여기서, 프리스탠딩 질화물 단결정기판은 이종기판 상에 질화물 단결정을 형성하고, 그로부터 질화물 단결정을 분리하여 얻어지므로, 상기한 두 방 안은 공통적으로 이종기판으로부터 질화물 단결정(또는 질화물 발광구조물)을 분리하는 기술이 요구된다.
종래의 질화물 단결정의 분리방법으로는 주로 레이저 리프트오프(laser lift off)공정이 사용되어 왔다. 상기 레이저 리프트오프공정에서는, 도1에 도시된 바와 같이 레이저를 조사하여 사파이어기판(11)과의 계면에서 GaN계 단결정벌크(15)를 금속 갈륨(Ga)과 질소(1/2N2)로 분해하여 분리시킬 수 있다.
하지만, 레이저 리프트오프공정은 직경 2인치이상의 사이즈 또는 소정의 두께이상의 결정을 성장시킨 경우에는, 격자상수와 열팽창계수의 차이로 인해 심각한 휨과 크랙(C)을 발생시킬 수 있다.
다른 종래의 기술로는, 질화물 단결정 성장을 위한 버퍼층으로서 ZnO를 사용하는 기술이 있다. c축 배향된 ZnO 단결정은 GaN와의 격자상수가 2%정도에 불과하며 그와 동일한 우르자이트(wurzite)구조이므로, 질화물 결정성장에 유리하고, 통상의 습식에칭으로 제거될 수 있어 질화물 단결정의 분리공정이 용이하다는 장점이 있다. 그럼에도 불구하고, 열적 화학적으로 매우 불안정하여 상대적으로 낮은 온도(약 500℃)에서도 쉽게 분해되는 특성이 있기 때문에, 고온에서 적용되는 질화물 단결정 성장공정에서 실제 적용하는데 한계가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 ZnO단결정층이 분해되지 않는 조건에서 저온 질화물 버퍼층을 형성함으로써 ZnO단결정층을 기반한 양질의 결정성장이 가능한 새로운 질화물 단결정 기판 제조방법 및 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 추가적인 희생층 상의 다결정 ZnO층으로부터 나노패턴의 시드를 형성하고 이를 질화물 단결정 성장에 이용하는 새로운 질화물 단결정 기판 제조방법 및 질화물 반도체 발광소자를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시형태는,
모기판 상에 ZnO층을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하여 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 저온 질화물 버퍼층 상에 질화물 단결정을 성장시키는 단계와, 상기 ZnO층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 질화물 단결정을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 기판 제조방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계는, ZnO층의 열분해를 충분히 방지하기 위해서 약 400℃이하에서 실시된다. 이와 같이 낮은 성장온도는 N소스를 DMHy로 사용함으로써 가능해질 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1 일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는, 모기판 상에 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층을 형성하는 단계와, 상기 희생층 상에 다결정상인 ZnO층을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층을 부분적으로 분해하여 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계와, 상기 ZnO패턴을 시드로 하여 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 희생층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 질화물 단결정을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 기판 제조방법을 제공한다.
본 실시형태에서, 상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 일 수 있다.
상기 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계는, 상기 저온 질화물 버퍼층의 성장온도에서의 열분해를 통해 실시되는 것이 바람직하다. 이러한 패턴형성을 위한 저온 질화물 버퍼층의 성장온도는 400∼700℃의 범위가 바람직하다.
바람직하게, 상기 질화물 단결정을 분리하는 단계는, 상기 희생층과 함께 상 기 ZnO패턴을 제거하는 단계일 수 있으며, 이로써 상기 ZnO패턴이 제거된 표면이 요철패턴을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 질화물 반도체 발광소자의 제조방법을 제공하며, 특히 수직구조 발광소자를 제조하는데 유익하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법은, 모기판 상에 ZnO층을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하여 제1 도전형 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 저온 질화물 버퍼층 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 포함한 반도체구조물을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 발광구조물을 분리시키는 단계를 포함한다.
상기 저온 질화물 버퍼층의 성장온도는 약 400℃이하로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는, 모기판 상에 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층을 형성하는 단계와, 상기 희생층 상에 다결정상인 ZnO층을 형성하는 단계와, 상기 ZnO층을 부분적으로 분해하여 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계와, 상기 ZnO패턴을 시드로 하여 제1 도전형 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 저온 질화물 버퍼층 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 포함한 발광구조물을 형성하는 단계와, 상기 희생층을 화학적으로 제거함 으로써 상기 모기판으로부터 상기 발광구조물을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법를 제공한다.
이 경우에, 상기 질화물 단결정을 분리시에, 상기 희생층과 함께 상기 ZnO패턴을 제거함으로써 상기 ZnO패턴이 제거된 표면이 요철패턴을 가질 수 있으며, 이러한 요철패턴면을 통해 광추출효율을 크게 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도2a 내지 도2d는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물 단결정 기판 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
도2a와 같이, 본 실시형태에 따른 방법은 모기판(21) 상에 ZnO층(23)을 형성하는 단계로 시작된다. 상기 모기판(21)으로는 주로 사파이어기판이 고려될 수 있으나, SiC 또는 실리콘 기판일 수 있다. 상기 ZnO층(23)은 사파이어기판와 같은 모기판(21) 상에 스퍼터링과 같은 공지된 증착공정으로 형성될 수 있다.바람직하게는, 상기 ZnO층(23)은 c축 배향된 ZnO단결정일 수 있다. 단결정인 ZnO층(23)은 사파이어기판보다 질화물 단결정과의 격자상수 차이가 작으며 동일한 우르자이트구조를 가지므로, 보다 우수한 질화물 결정을 성장시킬 수 있다. 다만, 본 발명에서는 그 위에 저온 질화물 버퍼층(도2b의 24)이 제공되므로, ZnO층은 완전한 단결정을 형성하지 않는 것을 요구하지 않는다.
이어, 도2b와 같이 상기 ZnO층(23) 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)(N2H2(CH3)2)을 사용하여 저온 질화물 버퍼층(24)을 형성한다. 저온 질화물 버퍼층(24)은 AlxGayIn1-x-yN(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 임)일 수 있다. 이러한 질화물 버퍼층(24)을 형성할 때에, Al,Ga In 소스로는 트리메틸알루미늄(TMAl), 트리메틸갈륨(TMGa), 트리메틸인듐(TMIn)이 사용된다. 예를 들어 TMGa의 경우에 300℃에서도 분해되므로 ZnO을 분해하지 않는 조건에서 사용될 수 있으나, N 소스로 주로 사용되는 NH3가 결합에너지가 크므로, 적어도 500℃이상의 성장온도가 요구된다. 하지만, 이러한 성장온도는 ZnO층(23)이 쉽게 분해되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 발명은 저온 질화물 버퍼층(24)을 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하는 방안을 제안한다. DMHy를 N소스로 사용하는 경우에는 400℃이하에서도 버퍼층을 형성할 수 있으므로, 저온 질화물 버퍼층(24)을 형성하는 과정에서 ZnO층(23)의 열분해를 방지할 수 있다.
다음으로, 도2c와 같이 상기 저온 질화물 버퍼층(24) 상에 질화물 단결정(25)을 성장시킨다. 저온 질화물 버퍼층(24)은 사파이어기판보다 격자상수차이가 작은 ZnO층(23) 상에 형성되므로(특히, ZnO층(23)이 단결정으로 형성될 경우), 사파이어기판에 직접 형성된 버퍼층보다 양질의 버퍼층이 될 수 있다. 따라서, 고온 성장되는 질화물 단결정(25)은 보다 향상된 결정성을 가질 수 있다. 본 공정에서 고온의 조건이 적용되어 ZnO층(23)이 일부 분해되더라도, 질화물 단결정(25)은 저 온 질화물 버퍼층(24) 상에 형성되므로 질화물 단결정 성장에 영향을 주지 않을 것이다.
최종적으로, 상기 ZnO층(23)을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판(21)으로부터 상기 질화물 단결정(25)을 분리시킨다. ZnO은 앞서 설명한 바와 같이 화학적으로 매우 불안한 물질이므로, 통상적인 화학적 제거공정, 즉 습식에칭에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 이러한 제거를 통해 모기판(21)으로부터 원하는 질화물 단결정 벌크(25)를 분리시킬 수 있다. 이러한 습식에칭에 의한 분리공정은 종래의 레이저 리프트오프공정에 비해 대량생산공정에 쉽게 활용될 수 있으며, 대구경 웨이퍼에 대해서 적용가능하다. 본 방법에 의해 얻어진 질화물 단결정(25)은 프리스탠딩 질화물 단결정 기판으로서 사용될 수 있다.
본 질화물 단결정 기판 제조방법에서 질화물 단결정(25)을 형성하는 단계를 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 형성하는 단계로 구현함으로써 수직구조 질화물 반도체 발광소자를 제조할 수 있다. 이 경우에, 최종적으로 얻어진 질화물 단결정(25)의 하면에는 질화물 버퍼층(24)이 잔류하기 때문에, 수직구조 질화물 반도체 발광소자를 제조하기 위해서 질화물 버퍼층(24)을 제1 도전형 불순물로 도핑한다.
상술된 실시형태는 분리공정을 위해 ZnO층(23)을 희생층으로 사용한 질화물 단결정 기판 제조방법이다. 이와 달리, 본 발명의 다른 실시형태에서는 산화막 또는 질화막으로 이루어진 다른 또는 추가적인 희생층을 이용하고, 다결정상의 ZnO층을 부분적으로 분해하여 질화물 단결정 성장을 위한 시드를 형성하는 질화물 단결정 기판 제조방법을 제공한다.
도3a 내지 도3e는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 질화물 단결정 기판 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
도3a와 같이, 본 실시형태에 따른 방법은 모기판(31) 상에 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층(32)을 형성한다. 상기 모기판(31)으로는 주로 사파이어기판이 고려될 수 있으나, SiC 또는 실리콘 기판일 수 있다. 상기 희생층(32)은 SiO2 또는 SiNx일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 쉽게 에칭가능한 비정질층이면 사용가능하다.
이어, 도3b와 같이 상기 희생층(32) 상에 다결정인 ZnO층(33)을 형성한다. 이러한 ZnO층(33)은 사파이어기판와 같은 모기판(31) 상에 스퍼터링과 같은 공지된 증착공정으로 형성될 수 있다. 본 공정에서 상기 희생층(32)이 비정질이므로, 상기 ZnO층(33)은 단결정으로 성장되지 못하지만, 다결정으로는 성장될 수 있다.
다음으로, 도3c와 같이 다결정 ZnO층(33)은 부분적으로 분해되어 나노사이즈의 ZnO 패턴(33')을 형성한다. 이러한 부분적인 분해공정은 열 또는 화학적 방식을 이용하여 실시될 수 있으나, 바람직하게는 후속 질화물 버퍼층 형성공정에서 분해가능한 온도를 적용함으로써 챔버 내에서 연속적으로 실시될 수 있다. 이러한 분해공정을 통해 얻어진 나노사이즈의 ZnO 패턴(33')은 불규칙한 패턴으로서 저온 질화물 버퍼층(도3d의 34)을 형성할 때에 시드로서 작용할 수 있다.
이어, 도3d와 같이 상기 ZnO 패턴(33')을 이용하여 저온 질화물 버퍼층(34)을 형성한다. 본 공정에서 형성되는 저온 질화물 버퍼층(34)은 AlxGayIn1-x-yN(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 임)로서 앞서 실시형태와 동일한 물질일 수 있으나, 본 실시형태와 같이 고의적으로 열분해하여 나노패턴의 시드를 형성하는 경우에는, 본 버퍼층형성공정은 적어도 400℃에서 실시함으로써 시드형성과정을 별도의 추가공정없이 연속적으로 구현할 수 있다. 이러한 열분해공정을 실현하기 위해서, 본 버퍼층형성공정은 400∼700℃범위의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도3e와 같이 상기 저온 질화물 버퍼층(34) 상에 질화물 단결정(35)을 성장시킨다. 본 공정에서 고온의 조건이 적용되더라도, ZnO패턴(33') 상에는 저온 질화물 버퍼층(34)이 형성되므로, ZnO패턴(33')에 거의 영향을 주지 않는다.
최종적으로, 상기 희생층(32)을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판(31)으로부터 상기 질화물 단결정(35)을 분리시킨다. 본 희생층 제거공정은 습식에칭에 의해 용이하게 실현될 수 있다. 또한, 본 공정에서 바람직하게는 ZnO패턴(33')을 함께 제거한다. 실제로 ZnO물질은 화학적으로 매우 불안정하므로, 희생층(32)을 제거하는 과정에서 함께 제거될 수 있다. 본 방법에 의해 얻어진 질화물 단결정(35)은 프리스탠딩 질화물 단결정 기판으로서 사용될 수 있다.
또한, 본 실시형태는 수직구조의 질화물 반도체 발광소자를 제조하는데 유익하게 응용될 수 있다. 특히, 시드로 작용하는 ZnO패턴(33')이 제거된 표면은 불규칙한 요철패턴(P)이 제공되므로, 광추출효율을 크게 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도4a 및 도4c는 본 발명의 질화물 반도체 발광소자 제조방법을 나타내는 단면도이다. 본 제조방법은 도3a 내지 도3f에 도시된 질화물 단결정기판 제조방법과 관련된다.
도4a에는 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층(42), ZnO 나노패턴(43), 제1 도전형 질화물 버퍼층(44) 및 발광구조물(45,46,47)이 순차적으로 형성된 모기판(41)이 도시되어 있다. 여기서 발광구조물은 제1 도전형 질화물층(45), 활성층(46) 및 제2 도전형 질화물층(47)으로 구성된다. 도4a에 도시된 구조를 얻는 공정은 본 설명에서는 생략되었으나, 도3a 내지 도3c에 도시되어 설명된 공정이 참조되어 이해될 수 있다. 다만, 저온 질화물 버퍼층을 형성할 때에, 수직구조 발광소자 를 얻기 위해서 제1 도전형 불순물이 도프된 질화물 버퍼층(44)을 형성한다.
이어, 도4b와 같이 상기 희생층(42)을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판(41)으로부터 상기 발광구조물(45,46,47)을 분리시킨다. 상기 분리된 발광구조물(45,46,47)의 하면에는 실제로 저온 질화물 버퍼층(44)이 포함된다. 본 화학적 제거공정에서 ZnO 패턴(43)이 함께 제거될 수 있으므로, 상기 ZnO 패턴(43)이 제거된 면은 불규칙한 요철패턴(P)을 형성한다. 일반적으로 발광구조물의 표면에 형성된 요철패턴(P)은 광이 추출되는 임계각을 감소시킴으로써 광추출효율을 크게 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 발명에서는 이러한 요철패턴(P)을 추가적인 패턴형성공정없이 질화물 성장공정과 분리공정을 통해서 쉽게 얻어질 수 있다는 장점이 있다.
끝으로, 도4c와 같이 얻어진 발광구조물의 상하면에 제1 전극(48) 및 제2 전극(49)을 형성함으로써 원하는 수직구조 발광소자를 제조할 수 있다. 수직구조 발광소자는 두 전극(48,49)이 동일한 상면에 배치된 형태보다 전류분산효과가 우수하므로, 높은 발광효율을 얻을 수 있다. 이러한 수직구조 발광소자를 ZnO패턴(43) 형성과 그 제거공정을 통해 본 발명에 의해 용이하게 얻을 수 있다.
상술한 실시형태 및 첨부된 도면은 바람직한 실시형태의 예시에 불과하며, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 질화물 성장과정에서 ZnO의 원하지 않는 분해를 방지하면서, ZnO층을 희생층으로 이용하거나 추가적인 희생층과 나노사이즈의 ZnO패턴을 이용함으로써, 용이한 분리공정을 통해 양질의 질화물 단결정 기판을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 광추출효율이 향상된 수직 구조의 발광소자를 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (20)

  1. 모기판 상에 ZnO층을 형성하는 단계;
    상기 ZnO층 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하여 400℃ 이하에서 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 저온 질화물 버퍼층 상에 질화물 단결정을 성장시키는 단계; 및
    상기 ZnO층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 질화물 단결정을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 기판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 기판 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 인 것을 특징으로 하는 질화물 단결정기판 제조방법.
  4. 삭제
  5. 모기판 상에 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층을 형성하는 단계;
    상기 희생층 상에 다결정상인 ZnO층을 형성하는 단계;
    상기 ZnO층을 부분적으로 분해하여 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계;
    상기 ZnO패턴을 시드로 하여 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계; 및,
    상기 희생층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 질화물 단결정을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 단결정 기판 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 단결정 기판 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 인 것을 특징으로 하는 질화물 단결정기판 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계는, 상기 저온 질화물 버퍼층의 성장온도에서의 열분해를 통해 실시되는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정기판 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계는 400∼700℃의 범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정기판 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 질화물 단결정을 분리하는 단계는, 상기 희생층과 함께 상기 ZnO패턴을 제거하는 단계이며, 이로써 상기 ZnO패턴이 제거된 표면이 요철패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 단결정기판 제조방법.
  11. 모기판 상에 ZnO층을 형성하는 단계;
    상기 ZnO층 상에 N소스로서 디메틸하이드라진(DMHy)을 사용하여 400℃ 이하에서 제1 도전형 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 저온 질화물 버퍼층 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 포함한 반도체구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 ZnO층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 발광구조물을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1,0≤x+y≤1 인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  14. 삭제
  15. 모기판 상에 산화막 또는 질화막으로 이루어진 희생층을 형성하는 단계;
    상기 희생층 상에 다결정상인 ZnO층을 형성하는 단계;
    상기 ZnO층을 부분적으로 분해하여 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계;
    상기 ZnO패턴을 시드로 하여 제1 도전형 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 저온 질화물 버퍼층 상에 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 포함한 발광구조물을 형성하는 단계; 및
    상기 희생층을 화학적으로 제거함으로써 상기 모기판으로부터 상기 발광구조물을 분리시키는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모기판은 사파이어, SiC 및 실리콘기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층은 AlxGayIn1-x-yN이며, 여기서 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1 인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 나노사이즈의 ZnO패턴을 형성하는 단계는, 상기 저온 질화물 버퍼층의 성장온도에서의 열분해를 통해 실시되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 저온 질화물 버퍼층을 형성하는 단계는 400∼700℃의 범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 질화물 단결정을 분리하는 단계는, 상기 희생층과 함께 상기 ZnO패턴을 제거하는 단계이며, 이로써 상기 ZnO패턴이 제거된 표면이 요철패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.
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