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KR100729566B1 - Gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method - Google Patents

Gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method Download PDF

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KR100729566B1
KR100729566B1 KR1020060011909A KR20060011909A KR100729566B1 KR 100729566 B1 KR100729566 B1 KR 100729566B1 KR 1020060011909 A KR1020060011909 A KR 1020060011909A KR 20060011909 A KR20060011909 A KR 20060011909A KR 100729566 B1 KR100729566 B1 KR 100729566B1
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KR
South Korea
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substrate
gallium nitride
single crystal
sapphire
crystal substrate
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KR1020060011909A
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Korean (ko)
Inventor
이창호
공선환
김현석
이기수
Original Assignee
삼성코닝 주식회사
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Abstract

본 발명은 사파이어 기판 위에 질화 갈륨계 단결정 후막을 성장하여 기판을 제작하는 공정에 있어 적용되는 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위해 기판 가장자리에 제작하는 플랫 커팅(Flat Cutting) 방향과 동일하게 최종 제품인 질화 갈륨계 단결정 기판의 면방위 표식을 성장하는 방법에 대한 것으로, 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 미리 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식 커팅면을 예측하여 제작했으므로, 최종 기판의 형상은 사파이어 기판 분리 후의 질화 갈륨계 후막의 분리 형태를 그대로 유지한 상태에서 원형 기판의 직경만을 조절하여 최종 기판의 형태를 잡을 수 있게 되므로, 원형 기판 재단시에 발생되는 손실을 최소화하게 되는 효과를 가진다.The present invention is nitrided as a final product in the same direction as the flat cutting (Flat Cutting) fabricated on the edge of the substrate for the surface orientation of the sapphire single crystal substrate is applied in the process of growing a gallium nitride-based single crystal thick film on the sapphire substrate The method for growing the surface orientation mark of a gallium-based single crystal substrate, and the cutting surface for the surface orientation mark of the sapphire substrate was prepared by predicting the surface orientation mark surface of the gallium nitride substrate in advance, the shape of the final substrate is sapphire After the separation of the substrate, the gallium nitride-based thick film is kept intact while maintaining the shape of the final substrate by adjusting only the diameter of the circular substrate, thereby minimizing the loss generated during the cutting of the circular substrate.

Description

질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법{Method for manufacturing a single crystal substrate of GaN}Gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method {Method for manufacturing a single crystal substrate of GaN}

도 1은 c-평면(plane) 사파이어 단결정 기판의 격자 위에 c-평면(plane) 질화 갈륨 단결정 후막이 성장될 경우의 격자 형상을 나타낸 도면이고, 1 is a diagram showing a lattice shape when a c-plane gallium nitride single crystal thick film is grown on a lattice of a c-plane sapphire single crystal substrate,

도 2은 일반적인 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면 및 그 위에 성장된 질화 갈륨계 단결정 후막의 면방위를 나타내는 것으로, 도 2a는 평면도이고, 도 2b는 단면도이고,FIG. 2 illustrates a cutting surface for surface orientation marking of a general sapphire single crystal substrate and a surface orientation of a gallium nitride based single crystal thick film grown thereon, FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a sectional view,

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 면방위 표식을 위한 커팅면이 사파이어를 기준으로 기존의 (112-0) 또는 그 등가면에서 (11-00) 또는 그 등가면으로 수정된 사파이어 단결정 기판 및 그 위에 성장된 질화 갈륨계 단결정 후막의 면방위를 나타내는 것으로, 도 3a는 평면도이고, 도 3b는 단면도이고, 3 is a sapphire single crystal modified from the existing (112-0) or its equivalent surface (11-00) or its equivalent surface based on the sapphire cutting surface for the surface orientation marker according to an embodiment of the present invention 3A is a plan view, FIG. 3B is a sectional view of the substrate and the gallium nitride based single crystal thick film grown thereon.

도 4a는 기존의 커팅면을 가진 사파이어 기판을 이용하여 질화 갈륨 후막을 성장했을 경우, 최종 기판 제작 시 발생되는 가장 자리의 손실 부분을 나타내는 도면이고,FIG. 4A is a view showing edge loss portions generated when a gallium nitride thick film is grown by using a sapphire substrate having a conventional cutting surface, when the final substrate is manufactured.

도 4b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커팅면을 수정한 기판을 이용하여 질화 갈륨 후막을 성장했을 경우, 최종 기판 제작 시 발생되는 가장 자리의 손실 부분을 나타내는 도면이다.4B is a view showing a loss portion of an edge generated when the gallium nitride thick film is grown using a substrate having a modified cutting surface according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 최종 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 동일한 면으로 제작함으로서, 기판분리 후 질화 갈륨 후막의 최종 기판으로의 면적 활용성 감소 문제를 해결할 수 있는 질화 갈륨계 단결정 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a gallium nitride-based single crystal substrate, and more particularly, by using the same surface as the cutting surface for the surface orientation of the final substrate, the area utilization of the gallium nitride thick film to the final substrate after substrate separation The present invention relates to a method for producing a gallium nitride based single crystal substrate that can solve the reduction problem.

잘 알려진 바와 같이, 질화 갈륨계 단결정 기판은 청자색 레이저 다이오드(Laser Diode) 및 청·녹색 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 소자의 기판으로 적용될 수 있다. 이러한 질화 갈륨계 단결정 기판은 일반적으로 사파이어, 갈륨비소(GaAs), 실리콘카바이드(SiC) 기판에 수백um 이상의 후막을 성장한 후, 레이저 분리 또는 식각 등의 방법으로 상기 기판들을 제거하고, 분리된 질화 갈륨계 단결정 후막 양면을 가공하여 최종적인 질화 갈륨계 단결정 기판을 얻게 된다.As is well known, the gallium nitride based single crystal substrate may be applied as a substrate of a blue violet laser diode and a blue / green light emitting diode device. Such gallium nitride-based single crystal substrates are generally grown on a sapphire, gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC) substrate more than a few hundredum thick film, and then removing the substrates by laser separation or etching, and separated gallium nitride Both sides of the single crystal thick film are processed to obtain a final gallium nitride based single crystal substrate.

종래의 경우 c-평면(0001) 또는 그 등가면을 기판의 주면으로 하는 일반적인 질화 갈륨계 단결정 기판의 면방위 표식을 위해서 기판의 가장자리 부분 일부를 상기 질화 갈륨계 단결정의 면(112-0) 방향으로 커팅하는 방법을 적용하여 왔는데, c-평면 사파이어 단결정 기판 위에 c-평면 질화 갈륨계 단결정 기판을 형성시키는 일반적인 경우, 육방정계의 질화 갈륨계 단결정 격자는 육방정계의 사파이어 단결정 격자 위에 형성될 때 격자상수 매칭을 위하여 c-평면상에서 30도가 틀어져서 성 장되게 된다. 예를 들어 질화 갈륨계 단결정의 면(112-0)은 사파이어 단결정의 면(11-00)과 상호 평행 또는 60도의 각을 이루게 되거나, 이와 반대로 질화 갈륨계 단결정의 면(11-00)이 사파이어 단결정의 면(112-0)과 상호 평행 또는 60도의 각을 이루게 된다. 따라서, 면지수가 같은 질화 갈륨계 단결정의 면(112-0)과 사파이어 단결정의 면(112-0)은 상호 30도 또는 90도의 각을 이루게 된다. 일반적으로 판매되는 사파이어 기판의 면방위를 표시하는 가장자리 커팅면은 사파이어 기판 단결정의 면(112-0)을 기준으로 하며, 이러한 사파이어 기판위에 질화 갈륨계 단결정을 성장할 경우, 사파이어 기판의 가장자리 커팅면은 도 1및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 질화 갈륨계 단결정의 면(11-00) 또는 그 등가면과 일치하게 된다.In the conventional case, a part of the edge of the substrate is directed toward the plane 112-0 of the gallium nitride based single crystal for the surface orientation marking of a general gallium nitride based single crystal having c-plane (0001) or its equivalent as the main surface of the substrate. In the general case of forming a c-plane gallium nitride based single crystal substrate on a c-plane sapphire single crystal substrate, a hexagonal gallium nitride based single crystal lattice is a lattice when formed on a hexagonal sapphire single crystal lattice. For constant matching, it grows at an angle of 30 degrees on the c-plane. For example, the surface 112-0 of the gallium nitride single crystal is parallel to or at an angle of 60 degrees with the surface 11-00 of the sapphire single crystal, or conversely, the surface 11-00 of the gallium nitride single crystal is sapphire. It forms an angle of parallel or 60 degrees with the plane 112-0 of the single crystal. Therefore, the surface 112-0 of the gallium nitride based single crystal having the same surface index and the surface 112-0 of the sapphire single crystal form an angle of 30 degrees or 90 degrees to each other. Generally, the edge cutting surface indicating the surface orientation of a sapphire substrate sold is based on the surface 112-0 of the sapphire substrate single crystal. When the gallium nitride based single crystal is grown on the sapphire substrate, the edge cutting surface of the sapphire substrate As can be seen from FIG. 1 and FIG. 2, the gallium nitride-based single crystal coincides with the plane 11-00 or an equivalent plane thereof.

이렇게 성장된 질화 갈륨계 단결정/사파이어 적층체에서 사파이어 기판을 분리하고 난 후 질화 갈륨계 단결정 후막을 이용하여 프리-스탠딩(Free-standing) 기판을 제작할 때, 최종 제품의 면방위 표식을 위한 가장자리 커팅면은 사파이어 기판 단결정의 면(112-0) 또는 그 등가면과 동일하게 되도록 기판이 제작되어 왔다.When the sapphire substrate is separated from the grown gallium nitride single crystal / sapphire laminate, the edge cutting for the surface orientation marking of the final product is performed when fabricating a free-standing substrate using the gallium nitride single crystal thick film. The board | substrate has been produced so that the surface may become the same as the surface 112-0 of sapphire substrate single crystal, or its equivalent surface.

앞서 언급한 바와 같이 질화 갈륨계 단결정/사파이어 적층체에서 사파이어 기판의 커팅면과는 질화 갈륨계 기판의 단결정의 면(11-00) 또는 그 등가면이 일치하는 반면, 최종 제작되는 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식 커팅면은 사파이어 기판 단결정의 면(112-0)이므로, 상호 30도의 각 차이가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 사파이어 기판이 분리된 질화 갈륨 단결정 후막을 이용하여 1인치 이상의 웨이퍼를 제작할 경우, 현재의 면방위 표식면인 (11-00)면 또는 그 등가면과 30도를 이루 는 (112-0) 면 또는 그 등가면에 최종 기판의 면방위 표식 커팅을 해야 하는 번거로움이 있다. 이러한 경우, 가장 큰 문제점은 원형의 웨이퍼를 제작할 경우 상기와 같이 30도를 틀어서 기판 형상을 재단해야 하므로, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기판 분리 직후 얻어진 질화 갈륨 단결정 후막의 가장자리 면적 일부가 재단되어 없어지는 문제점이 있다.As mentioned above, in the gallium nitride based single crystal / sapphire laminate, the cutting surface of the sapphire substrate coincides with the single crystal surface (11-00) or equivalent thereof of the gallium nitride based substrate, while the final gallium nitride based substrate is produced. Since the surface orientation marking cutting surface of the sapphire substrate single crystal surface (112-0), there is a problem that each difference of 30 degrees occurs. That is, when fabricating a wafer of 1 inch or more using a gallium nitride single crystal thick film in which a sapphire substrate is separated, it is (112-0) which forms 30 degrees with the (11-00) surface or its equivalent surface, which is the current surface orientation surface. There is a hassle to cut the surface orientation marker of the final substrate on the face or its equivalent. In this case, the biggest problem is that when fabricating a circular wafer, the substrate shape must be cut at 30 degrees as described above. As can be seen from FIG. 3, a part of the edge area of the gallium nitride single crystal thick film obtained immediately after substrate separation is cut. There is a problem that disappears.

따라서, 본 발명은 기판분리 후 질화 갈륨 후막의 최종 기판으로의 면적 활용성 감소 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 c-평면 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면인 (112-0) 또는 그 등가면이 사파이어 기판 분리 직후의 질화 갈륨 후막의 가장 자리 커팅면과 동일하도록 c-평면 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 기존의 (112-0) 또는 그 등가면에서 30도 각도를 이루는 (11-00) 또는 그 등가면으로 변경하여 1인치 이상의 원형 형상 재단 시 발생하는 질화 갈륨 후막의 손실을 최소화하는 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problem of reducing the area utilization of the gallium nitride thick film to the final substrate after the separation of the substrate, the purpose of which is a cutting surface for the surface orientation of the c-plane gallium nitride based substrate (112- 0) or a cutting surface for surface orientation marking of the c-plane sapphire substrate such that its equivalent surface is the same as the edge cutting surface of the gallium nitride thick film immediately after separation of the sapphire substrate from the existing (112-0) or its equivalent surface. It is to provide a method for producing a gallium nitride-based single crystal substrate to minimize the loss of gallium nitride thick film generated when cutting the circular shape (11-00) or its equivalent to form an angle of more than 1 inch.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법은 사파이어 단결정 기판에서의 면방위 표식을 위한 커팅면을 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 2차원적으로 동일하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.The gallium nitride-based single crystal substrate manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a cutting surface for the surface orientation of the sapphire single crystal substrate and the cutting surface for the surface orientation of the gallium nitride substrate It is characterized in that it is formed to be the same two-dimensional.

본 발명에 의하면 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 미리 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식 커팅면을 예측하여 제작했으므로, 최종 기판의 형상은 사파이어 기판 분리 후의 질화 갈륨계 후막의 분리 형태를 그대로 유지한 상태에서 원형 기판의 직경만을 조절하여 최종 기판의 형태를 잡을 수 있게 되므로, 원형 기판 재단시에 발생되는 손실을 최소화하게 되는 효과를 가진다.According to the present invention, since the cutting surface for the surface orientation marking of the sapphire substrate was produced by predicting the surface orientation marking surface of the gallium nitride substrate in advance, the final substrate shape is the same as the separation form of the gallium nitride thick film after separation of the sapphire substrate. Since only the diameter of the circular substrate can be adjusted to maintain the shape of the final substrate in the maintained state, there is an effect of minimizing the loss generated when cutting the circular substrate.

이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

일반적으로 판매되는 사파이어 단결정 기판에 있어서, 면방위 표식을 위한 커팅면은 사파이어 단결정을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면에 해당되는 바, 이 면방위 표식 커팅면을 사파이어 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면이 되도록 한 사파이어 단결정 기판을 이용하여 질화 갈륨계 단결정 후막을 성장한다. 면방위 커팅면이 변경된 사파이어 기판 위에 질화 갈륨계 후막을 성장한 사파이어/질화 갈륨 적층체에서 사파이어 기판의 면방위 커팅면과 일치하는 질화 갈륨계 후막의 면은 (112-0) 또는 그 등가면이 된다. 상기 적층체에서 사파이어 기판을 분리하게 되면 가공공정 전에 최종 기판의 형태를 미리 만들게 되는데, 이 때 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면이 제작되게 된다. 기존 사파이어를 적용한 경우와 달리 본 발명에선 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 미리 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식 커팅면을 예측하여 제작했으므로, 최종 기판의 형상은 사파이어 기판 분리 후의 질화 갈륨계 후막의 분리 형태를 그대로 유지한 상태에서 원형 기판의 직경만을 조절하여 최종 기판의 형태를 잡을 수 있게 된다. In the sapphire single crystal substrate generally sold, the cutting surface for the surface orientation marking is (112-0) or equivalent to the sapphire single crystal, and the surface orientation marking surface is based on the sapphire substrate ( 11-00) or a gallium nitride-based single crystal thick film is grown using a sapphire single crystal substrate which is equivalent to the same. In the sapphire / gallium nitride laminate in which a gallium nitride thick film is grown on a sapphire substrate having a changed surface orientation cutting surface, the surface of the gallium nitride based thick film coinciding with the surface orientation cutting surface of the sapphire substrate becomes (112-0) or its equivalent. . When the sapphire substrate is separated from the laminate, the final substrate is formed in advance before the machining process. At this time, a cutting surface for surface orientation marking of the substrate is prepared. Unlike the case where the conventional sapphire is applied, in the present invention, since the cutting surface for the surface orientation marking of the sapphire substrate was prepared by predicting the surface orientation marking surface of the gallium nitride substrate in advance, the shape of the final substrate is the gallium nitride after separation of the sapphire substrate. The shape of the final substrate can be obtained by adjusting only the diameter of the circular substrate while maintaining the separation form of the thick film.

이하, 본 발명을 실시예와 비교예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예><Example>

최종 2인치 질화 갈륨 기판을 얻기 위하여 2" 보다 약간 직경이 큰 53mm 사파이어 기판을 적용하여 실험하였다. 적용한 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면은 사파이어 기판을 기준으로 기존의 (112-0) 또는 그 등가면에서 (11-00) 또는 그 등가면으로 변경한 것이다. 상기 사파이어 기판 위에 수백 um 두께의 질화 갈륨 후막을 성장하고, 레이저를 이용하여 사파이어 기판을 분리하였다. 분리 공정 후 얻어진 프리-스탠딩(Free-standing) 질화 갈륨 후막을 정확하게 직경 2" 크기로 제작할 때 (112-0) 또는 그 등가면으로의 면방위 표식 커팅면을 형성하게 된다. 상기 분리 공정 후 얻어진 프리-스탠딩 질화 갈륨 후막의 형상은 사파이어 기판의 형상과 동일하므로 사파이어 기판의 커팅 형상이 있던 곳에 동일하게 질화 갈륨 기판의 커팅 형상이 형성된다. 이 때의 프리-스탠딩 질화 갈륨 후막의 커팅면은 질화 갈륨 기판을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면에 해당되므로, 가공 후 완료되는 최종 2" 기판의 면방위 표식을 위한 커팅 결정면인 (112-0) 또는 그 등가면과 동일하게 된다. 따라서 분리된 질화 갈륨 후막의 원형을 그대로 유지한 상태에서 테두리만을 1mm 이내로 연삭하여 정확한 직경 2" 크기를 형성하고, 가공 공정을 진행하여 최종 2" 질화 갈륨 기판을 얻을 수 있었다. In order to obtain a final 2 inch gallium nitride substrate, an experiment was performed using a 53 mm sapphire substrate slightly larger than 2 "in diameter. The cut surface for the surface orientation marking of the applied sapphire substrate is based on the existing (112-0) or The equivalent surface was changed to (11-00) or the equivalent surface.A gallium nitride thick film having a thickness of several hundred um was grown on the sapphire substrate, and the sapphire substrate was separated using a laser. When free-standing gallium nitride thick films are manufactured precisely to 2 "in diameter, they form a (112-0) or an azimuth cut face to its equivalent. Since the shape of the free-standing gallium nitride thick film obtained after the separation process is the same as that of the sapphire substrate, the cutting shape of the gallium nitride substrate is formed in the same place where the cutting shape of the sapphire substrate was present. At this time, the cutting surface of the free-standing gallium nitride thick film corresponds to (112-0) or its equivalent surface based on the gallium nitride substrate, so that the cutting crystal surface for the surface orientation marking of the final 2 "substrate completed after processing ( 112-0) or its equivalent. Therefore, while keeping the original gallium nitride thick film intact, only the rim is ground to within 1 mm to form an accurate 2 "diameter, and the final process proceeds to 2". A gallium nitride substrate was obtained.

<비교예>Comparative Example

최종 2인치 질화 갈륨 기판을 얻기 위하여 2" 보다 약간 직경이 큰 55mm 사파이어 기판을 적용하여 실험하였다. 적용한 사파이어 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면은 사파이어 기판을 기준으로 기존의 (11-00) 또는 그 등가면과 동일한 것이다. 상기 사파이어 기판 위에 수백 um 두께의 질화 갈륨 후막을 성장하고, 레이저를 이용하여 사파이어 기판을 분리하였다. 상기 분리 공정 후 얻어진 프리-스탠딩 질화 갈륨 후막은 형상은 사파이어 기판의 형상과 동일하므로 사파이어 기판의 커팅 형상이 있던 곳에 동일하게 질화 갈륨 기판의 커팅 형상이 형성된다. 이 때의 프리-스탠딩 질화 갈륨 후막의 커팅면은 질화 갈륨 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면에 해당되므로, 가공 후 완료되는 최종 2" 기판의 면방위 표식을 위한 커팅 결정면인 (112-0) 또는 그 등가면과는 30도 각도의 차이가 발생하게 된다. 따라서 분리된 질화 갈륨 후막의 커팅 형상면에서 30도 각도로 커팅을 하여 기판 외곽 일부를 절삭하여 최종 질화 갈륨 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 형상시키게 된다. 상기 절삭을 통해 면방위 표식을 위한 커팅면을 형성시킨 후 테두리 부위 연삭을 통해 정확한 직경 2" 크기를 형성하고, 가공 공정을 진행하여 최종 2" 질화 갈륨 기판을 얻을 수 있었다.In order to obtain the final 2-inch gallium nitride substrate, experiments were performed using 55 mm sapphire substrates slightly larger than 2 "in diameter. The cut surface for the surface orientation marking of the applied sapphire substrate is based on the conventional (11-00) or The gallium nitride thick film having a thickness of several hundred um was grown on the sapphire substrate, and the sapphire substrate was separated using a laser.The free-standing gallium nitride thick film obtained after the separation process is shaped like the sapphire substrate. Since the cutting shape of the gallium nitride substrate is formed where the cutting shape of the sapphire substrate was the same, the cutting surface of the free-standing gallium nitride thick film is based on the gallium nitride substrate (11-00) or the like. As a mask, (112-0) or its equivalent is the cutting crystal plane for face orientation marking of the final 2 "substrate completed after processing A difference of 30 degrees from the plane will occur. Therefore, the cutting surface of the separated gallium nitride thick film is cut at an angle of 30 degrees to form a cutting surface for the surface orientation marking of the final gallium nitride substrate by cutting a portion of the substrate. After forming the cutting surface for the surface orientation mark through the cutting to form the correct diameter 2 "size through the edge portion grinding, the processing process was able to obtain a final 2" gallium nitride substrate.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 질화 갈륨 단결정 기판의 제조방법에 따르면, 본 발명은 사파이어 기판 분리 직후의 프리-스탠딩(Free-standing) 질화 갈륨계 단결정 후막의 커팅면을 최종 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면 과 동일하게 한 것으로써, 이를 적용함으로서 기존 사파이어 기판 적용으로 제작된 질화 갈륨계 후막의 원형 기판제작에서 발생하던 면적손실을 줄일 수 있는 효과를 가진다.As described above, according to the method for manufacturing a gallium nitride single crystal substrate according to the present invention, the present invention is a cutting surface of the free-standing gallium nitride-based single crystal thick film immediately after separation of the sapphire substrate of the final gallium nitride-based substrate As it is the same as the cutting surface for the surface orientation marking, by applying this it has the effect of reducing the area loss generated in the production of the circular substrate of gallium nitride-based thick film produced by applying the existing sapphire substrate.

또한 질화 갈륨계 기판의 (112-0) 면 또는 그 등가면을 찾기 위해 기존 사파이어 기판을 이용하여 제작된 질화 갈륨계 후막의 커팅 형상면 즉, 질화 갈륨계 기판을 기준으로 (11-00)면 또는 그 등가면에서 30도를 이루는 (112-0) 또는 그 등가면을 찾아 다시 커팅을 해야 하는 공정 상의 번거로움을 해결할 수 있는 효과를 가진다. In addition, the cutting shape surface of the gallium nitride based thick film manufactured by using a conventional sapphire substrate to find the (112-0) plane or the equivalent surface of the gallium nitride based substrate, that is, the (11-00) surface based on the gallium nitride based substrate Or it has an effect that can solve the process hassle that needs to be cut again to find (112-0) or its equivalent surface forming 30 degrees in the equivalent plane.

Claims (6)

질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법에 있어서,In the gallium nitride-based single crystal substrate manufacturing method, 사파이어 단결정 기판에서의 면방위 표식을 위한 커팅면을 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 2차원적으로 동일하도록 형성하여 질화 갈륨계 단결정 기판을 제조하는 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법.A gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method for producing a gallium nitride based single crystal substrate by forming a cutting surface for the surface orientation marking on the sapphire single crystal substrate to be two-dimensionally identical to the cutting surface for the surface orientation marking of the gallium nitride substrate. 제 1 항에 있어서The method of claim 1 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면이 사파이어 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면이면, 상기 사파이어 기판 위에 성장시킨 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 동일한 위치에 질화 갈륨계 단결정 기판을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면을 형성시키는 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법.If the cutting surface for the surface orientation marking of the sapphire single crystal substrate is (11-00) or the equivalent surface of the sapphire substrate, the cutting surface for the surface orientation marking of the gallium nitride substrate grown on the sapphire substrate is the sapphire A gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method for forming (112-0) or an equivalent surface thereof based on a gallium nitride based single crystal substrate at the same position as the cutting surface for surface orientation marking of the single crystal substrate. 제 1 항에 있어서The method of claim 1 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면이 사파이어 기판을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면이면, 상기 사파이어 기판위에 성장시킨 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표 식을 위한 커팅면과 동일한 위치에 질화 갈륨계 단결정 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면을 형성시키는 질화 갈륨계 단결정 기판 제조방법.If the cutting surface for the surface orientation mark of the sapphire single crystal substrate is (112-0) or its equivalent surface based on the sapphire substrate, the sapphire cutting surface for the surface orientation mark of the gallium nitride substrate grown on the sapphire substrate A gallium nitride based single crystal substrate manufacturing method for forming (11-00) or an equivalent surface thereof based on a gallium nitride based single crystal substrate at the same position as the cutting surface for the surface orientation marking of the single crystal substrate. 사파이어 단결정 기판에서의 면방위 표식을 위한 커팅면을 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 2차원적으로 동일하도록 형성하여 제조된 질화 갈륨계 단결정 기판을 이용하여 제조된 전자소자.An electronic device manufactured using a gallium nitride-based single crystal substrate manufactured by forming a cutting surface for the surface orientation mark on a sapphire single crystal substrate to be two-dimensionally the same as the cutting surface for the surface orientation mark of the gallium nitride substrate. 제 4 항에 있어서The method of claim 4 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면이 사파이어 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면이면, 상기 사파이어 기판 위에 성장시킨 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 동일한 위치에 질화 갈륨계 단결정 기판을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면을 형성시키는 질화 갈륨계 단결정을 이용하여 제조된 전자소자.If the cutting surface for the surface orientation marking of the sapphire single crystal substrate is (11-00) or the equivalent surface of the sapphire substrate, the cutting surface for the surface orientation marking of the gallium nitride substrate grown on the sapphire substrate is the sapphire An electronic device manufactured by using a gallium nitride based single crystal which forms (112-0) or an equivalent surface thereof based on a gallium nitride based single crystal substrate at the same position as the cutting surface for the surface orientation marking of the single crystal substrate. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면이 사파이어 기판을 기준으로 (112-0) 또는 그 등가면이면, 상기 사파이어 기판위에 성장시킨 질화 갈륨계 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면을 상기 사파이어 단결정 기판의 면방위 표식을 위한 커팅면과 동일한 위치에 질화 갈륨계 단결정 기판을 기준으로 (11-00) 또는 그 등가면을 형성시키는 질화 갈륨계 단결정 기판을 이용하여 제조된 전자소자. If the cutting surface for the surface orientation mark of the sapphire single crystal substrate is (112-0) or its equivalent surface based on the sapphire substrate, the sapphire cutting surface for the surface orientation mark of the gallium nitride substrate grown on the sapphire substrate An electronic device manufactured by using a gallium nitride based single crystal substrate which forms (11-00) or an equivalent surface thereof based on a gallium nitride based single crystal substrate at the same position as the cutting surface for surface orientation marking of the single crystal substrate.
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