METHOD FOR GROWING -ARSENIC-BASED EPITAXIAL LAYER ON -PHOSPHORUS-BASED SUBSTRATE

According to an embodiment of the present invention, a method for growing a semiconductor substrate comprises the steps of: forming a III-phosphorus-based buffer layer on a III-phosphorus-based substrate; forming a III-arsenic-based intermediate layer on the III-phosphorus-based buffer layer; forming a III-phosphorus-based epitaxial layer on the III-arsenic-based intermediate layer; patterning the III-phosphorus-based epitaxial layer; and selectively etching the III-arsenic-based intermediate layer. According to the present invention, an ultra-thin III-arsenic intermediate layer which does not affect characteristics such as a lattice constant and a thermal expansion coefficient is formed between the III-arsenic-based epitaxial layer and the III-phosphorus-based substrate, thereby preventing phosphorus from being separated from a surface of the III-phosphorus-based substrate or the buffer layer, and significantly reducing crystal defects generated in an existing thick amorphous or polycrystalline ultra-thin film buffer layer. Accordingly, the manufactured semiconductor device has excellent interface characteristics and thermal conductivity characteristics. Also, atoms are not separated from the III-phosphorus-based substrate and the buffer layer and uniformly remain after the epitaxial layer is separated, such that a manufacturing process can be repeated using the same as a template, thereby greatly reducing the overall cost and improving economic feasibility. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 기판의 성장 방법은, Ⅲ-인화계 기판 상에 Ⅲ-인화계 완충층을 형성하는 단계; 상기 Ⅲ-인화계 완충층 상에 Ⅲ-비화계 중간층을 형성하는 단계; 상기 Ⅲ-비화계 중간층 상에 Ⅲ-비화계 에피층을 형성하는 단계; 상기 Ⅲ-비화계 에피층을 패터닝하는 단계; 및 상기 Ⅲ-비화계 중간층을 선택적으로 식각하는 단계를 포함한다. 이에 의하면, Ⅲ-비화계 에피층과 Ⅲ-인화계 기판 사이에 격자상수와 열팽창 계수등의 특성에 영향을 주지 않는 초박막 Ⅲ-비화계 중간층을 형성함으로써, Ⅲ-인화계 기판이나 완충층의 표면으로부터 인화물 이탈을 방지하고, 종래의 두꺼운 비정질 혹은 다결정질 초박막 완충층에서 발생하는 결정결함을 크게 줄일 수 있다. 이에 따라 제조된 반도체 소자는 매우 우수한 계면 특성 및 열전도 특성을 가지게 된다. 또한, Ⅲ-인화계 기판 및 완충층으로부터 원자가 이탈하지 않아 에피층을 분리한 이후에도 균일한 상태로 남아있게 되므로, 이를 템플릿으로 이용하여 제조공정을 반복할 수 있어 전체적인 비용이 크게 감소하고 경제성이 향상될 수 있다.