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실리콘 기판 상에 화합물 반도체 소자를 제조하는 방법에 있어서,실리콘 기판을 준비하는 제1단계;상기 실리콘 기판 상에 산화막을 증착시키는 제2단계;상기 산화막을 패터닝하여, 상기 실리콘 기판의 일부 영역을 노출시키면서, 상기 실리콘 기판 상에는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 형성하는 제3단계;상기 트랩홀에 의한 계단형 트렌치 형성 후, 노출된 상기 실리콘 기판 영역과 상기 트랩홀에 의한 계단형 트렌치 상측에 화합물 반도체층을 성장시키는 제4단계;를 포함하여 이루어지되,상기 트랩홀에 의한 계단형 트렌치는,상기 실리콘 기판 상측에 형성되어 상기 화합물 반도체층의 결함을 트랩하는 트랩홀과,상기 트랩홀 상측에 수평으로 확장형성되어, 상기 산화막을 패터닝하여 형성된 영역 내부에 무결함 기판 영역을 제공하여, 무결함의 화합물 반도체층 영역을 형성하는 테라스부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 트랩홀에 의한 계단형 트렌치는,상기 트랩홀 및 테라스부를 순차적으로 에칭하여 형성하는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 트랩홀은,실리콘 기판에 대한 수직 단면이 원형, 정사각형, 직사각형 및 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 테라스부는,실리콘 기판에 대한 수직 단면이 정사각형, 직사각형 및 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 트랩홀에 의한 계단형 트렌치는,단수 또는 복수의 형태로 반복 형성되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 화합물 반도체층은,주기율표 상의 3족과 5족 원소가 포함되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 제4단계의 상기 화합물 반도체층은,상기 실리콘 기판 상부에 시드층(seed layer)을 먼저 형성하고, 상기 시드층의 상부에 벌크층(bulk layer)을 형성하는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 8항에 있어서, 상기 시드층은,SiGe, Ge, GaP, GaAs, InP, InAs, GaSb 및 InSb 중 어느 하나의 물질 또는 상기 물질의 혼합물질을 사용하며, 상기 벌크층은 GaP, GaAs, InP, InAs, GaSb 및 InSb 중 어느 하나의 물질 또는 상기 물질의 혼합물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 산화막은, SiO2, SiNx, SiOxNy, AlN, HfOx, ZrOx 중에 어느 하나의 물질 또는 상기 물질의 혼합물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 10항에 있어서, 상기 산화막의 패터닝 후 상기 물질로 이루어진 산화막을 적층하여 사용하는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항에 있어서, 상기 제 4단계의 화합물 반도체층이 과성장(overgrowth)된 경우, CMP 또는 건식식각에 의한 평탄화 공정이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 12항에 있어서, 상기 화합물 반도체층의 평탄화 공정 후에 화합물 반도체 소자를 구성하는 물질의 증착 공정 및 패터닝 공정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 12항에 있어서, 상기 화합물 반도체층의 평탄화 공정 후에 상기 화합물 반도체층의 깊이 방향으로의 에칭 공정 후에 화합물 반도체 소자를 구성하는 물질의 증착 공정 및 패터닝 공정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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제 1항, 제 3항 내지 제 14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물 반도체 소자는,태양전지, LED, 평판MOSFET, FinFET, 이미지 센서용 포토 디텍터 및 센서 중 어느 하나에 사용되며, 이러한 화합물 반도체 소자는 단일소자 또는 어레이(array) 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 트랩홀에 의한 계단형 트렌치를 이용하여 실리콘 기판 상에 대면적 화합물 반도체 소자를 형성하는 방법
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