JP7209331B2 - 半導体素子 - Google Patents

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Description

実施例は半導体素子を含む。
ＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの化合物を含む半導体素子は広くて調整が容易なバンドギャップエネルギーを有するなどの多くの長所を有するため、発光素子、受光素子および各種ダイオードなどに多様に用いられ得る。
特に、半導体の３－５族または２－６族化合物半導体物質を利用した発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）のような発光素子は、薄膜成長技術および素子材料の開発により赤色、緑色、青色および紫外線などの多様な色を具現することができ、蛍光物質を利用したり色を組み合わせることによって効率の良い白色光線の具現も可能であり、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、迅速な応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。
それだけでなく、光検出器や太陽電池のような受光素子も半導体の３－５族または２－６族化合物半導体物質を利用して製作する場合、素子材料の開発により多様な波長領域の光を吸収して光電流を生成することによってガンマ線からラジオ波長領域まで、多様な波長領域の光を利用することができる。また迅速な応答速度、安全性、環境親和性および素子材料の容易に調節できる長所を有するため、電力制御または超高周波回路や通信用モジュールにも容易に利用することができる。
したがって、半導体素子は光通信手段の送信モジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示装置のバックライトを構成する冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ）を代替する発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替できる白色発光ダイオード照明装置、自動車ヘッドライトおよび信号灯およびＧａｓや火災を感知するセンサなどにまで応用が拡大している。また、半導体素子は高周波応用回路やその他の電力制御装置、通信用モジュールにまで応用が拡大される可能性がある。
特に、紫外線波長領域の光を放出する発光素子は硬化作用や殺菌作用をするため、硬化用、医療用、および殺菌用として用いられ得る。
最近紫外線発光素子に対する研究が活発であるか、これまで紫外線発光素子はフリップチップに具現し難い問題がある。
実施例はフリップチップタイプの紫外線発光素子を提供する。
また、動作電圧が改善された半導体素子を提供する。
また、光出力が向上した半導体素子を提供する。
実施例において解決しようとする課題はこれに限定されず、後述する課題の解決手段や実施形態から把握され得る目的や効果も含まれるものと言える。
本発明の一実施例に係る半導体素子は、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、および前記第１導電型半導体層と第２導電型半導体層間に配置される活性層を含む半導体構造物、前記半導体構造物上に配置される第１絶縁層、前記第１絶縁層の第１ホールを介して前記第１導電型半導体層上に配置される第１電極、前記第１絶縁層の第２ホールを介して前記第２導電型半導体層上に配置される第２電極、前記第１電極上に配置される第１カバー電極、および前記第２電極上に配置される第２カバー電極を含み、前記第２カバー電極は複数個のパッド部、および前記複数個のパッド部を連結する連結部を含み、前記連結部は前記隣り合うパッド部の中間地点で幅が最も小さく、前記第２カバー電極と前記第１カバー面積の面積比は１：１．１～１：１．５を満足する。
実施例によると、フリップチップタイプの紫外線発光素子を製作することができる。
また、動作電圧を低くすることができる。
本発明の多様ながらも有益な長所と効果は、前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより一層容易に理解され得るはずである。
本発明の一実施例に係る半導体素子の断面図。 図１のＡ部分の拡大図。 本発明の一実施例に係る半導体素子の平面図。 本発明の一実施例に係る第１電極のエッチング領域を示している平面図。 図３ｂの変形例。 本発明の一実施例に係る第１カバー電極と第２カバー電極を示している平面図。 メサ食刻によって発光領域を形成した平面図および断面図。 第１電極を形成した平面図および断面図。 第２電極を形成した平面図および断面図。 第１電極をエッチングして第１溝を形成した平面図および断面図。 第１カバー電極および第２カバー電極を形成した平面図および断面図。 第２絶縁層を形成した平面図および断面図。 本発明の一実施例に係る半導体素子の平面を測定した写真。 本発明の一実施例に係る半導体素子の断面を測定した写真。 本発明の一実施例に係る半導体素子パッケージを示している図面。
本実施例は他の形態に変形されるか多様な実施例が相互に組み合わせられ得、本発明の範囲は以下で説明するそれぞれの実施例に限定されるものではない。
特定の実施例において説明された事項が他の実施例において説明されていなくても、他の実施例においてその事項と反対または矛盾する説明がない限り、他の実施例に関連した説明と理解され得る。
例えば、特定の実施例で構成Ａに対する特徴を説明し、他の実施例で構成Ｂに対する特徴を説明したとすると、構成Ａと構成Ｂが結合された実施例が明示して記載されなくても反対または矛盾する説明がない限り、本発明の技術的範囲に属するものと理解されるべきである。
実施例の説明において、いずれか一つのｅｌｅｍｅｎｔが他のｅｌｅｍｅｎｔの「上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は、二つのｅｌｅｍｅｎｔが互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触したり一つ以上の他のｅｌｅｍｅｎｔが前記両ｅｌｅｍｅｎｔの間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものをすべて含む。また「上（うえ）または下（した）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」で表現される場合、一つのｅｌｅｍｅｎｔを基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例に係る半導体素子の断面図であり、図２は図１のＡ部分の拡大図である。
図１および図２を参照すると、本発明の一実施例に係る半導体素子は、半導体構造物１２０、半導体構造物１２０上に配置される第１絶縁層１７１、第１絶縁層１７１の第１ホール１７１ａを介して第１導電型半導体層１２１上に配置される第１電極１５１、第１絶縁層１７１の第２ホール１７１ｂを介して第２導電型半導体層１２３上に配置される第２電極１６１、第１電極１５１上に配置される第１カバー電極１５２、第２電極１６１上に配置される第２カバー電極１６２、および第１カバー電極１５２および第２カバー電極１６２上に配置される第２絶縁層１７２を含む。
本発明の実施例に係る半導体構造物１２０は紫外線波長帯の光を出力することができる。例示的に、半導体構造物１２０は近紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ａ）を出力することもでき、遠紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ｂ）を出力することもでき、深紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ｃ）を出力することができる。
例示的に、近紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ａ）は３２０ｎｍ～３９０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができ、遠紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ｂ）は２８０ｎｍ～３２０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができ、深紫外線波長帯の光（ＵＶ－Ｃ）は１００ｎｍ～２８０ｎｍ範囲でピーク波長を有することができる。
半導体構造物１２０が紫外線波長帯の光を発光する時、半導体構造物１２０の各半導体層はアルミニウムを含む、Ｉｎｘ１Ａｌｙ１Ｇａ１－ｘ１－ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０＜ｙ１≦１、０≦ｘ１＋ｙ１≦１）物質を含むことができる。ここで、Ａｌの組成は、Ｉｎ原子量とＧａ原子量およびＡｌ原子量を含む全体原子量とＡｌ原子量の比率で表すことができる。例えば、Ａｌ組成が４０％である場合Ｇａの組成は６０％であるＡｌ４０Ｇａ６０Ｎであり得る。
また、実施例の説明において組成が低いか高いという意味は、各半導体層の組成％の差（および／または％ポイント）と理解され得る。例えば、第１半導体層のアルミニウム組成が３０％で第２半導体層のアルミニウム組成が６０％である場合、第２半導体層のアルミニウム組成は第１半導体層のアルミニウム組成より３０％高いと表現することができる。
基板１１０は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰおよびＧｅのうち選択された物質で形成され得るが、これに限定されはしない。基板１１０は紫外線波長帯の光が透過できる投光基板であり得る。
バッファー層１１１は基板１１０と半導体層の間の格子不整合を緩和することができる。バッファー層１１１はＩＩＩ族とＶ族元素が結合した形態であるかＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうちいずれか一つを含むことができる。本実施例は、バッファー層１１１はＡｌＮであり得るが、これに限定されない。バッファー層１１１はドーパントを含んでもよいがこれに限定されない。
第１導電型半導体層１２１はＩＩＩ－Ｖ族、ＩＩ－ＶＩ族などの化合物半導体で具現され得、第１ドーパントがドーピングされ得る。第１導電型半導体層１２１は、Ｉｎｘ１Ａｌｙ１Ｇａ１－ｘ１－ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０＜ｙ１≦１、０≦ｘ１＋ｙ１≦１）の組成式を有する半導体材料、例えばＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＡｌＧａＮなどで選択され得る。そして、第１ドーパントは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅのようなｎ型ドーパントであり得る。第１ドーパントがｎ型ドーパントである場合、第１ドーパントがドーピングされた第１導電型半導体層１２１はｎ型半導体層であり得る。
活性層１２２は第１導電型半導体層１２１と第２導電型半導体層１２３の間に配置され得る。活性層１２２は第１導電型半導体層１２１を介して注入される電子（または正孔）と第２導電型半導体層１２３を介して注入される正孔（または電子）が会う層である。活性層１２２は電子と正孔が再結合することにより低いエネルギー準位に遷移し、紫外線波長を有する光を生成することができる。
活性層１２２は、単一井戸構造、多重井戸構造、単一量子井戸構造、多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ、ＭＱＷ）構造、量子ドット構造または量子細線構造のうちいずれか一つの構造を有することができ、活性層１２２の構造はこれに限定されない。
活性層１２２は複数個の井戸層１２６ａと障壁層１２６ｂを含むことができる。井戸層１２６ａと障壁層１２６ｂは、Ｉｎｘ２Ａｌｙ２Ｇａ１－ｘ２－ｙ２Ｎ（０≦ｘ２≦１、０＜ｙ２≦１、０≦ｘ２＋ｙ２≦１）の組成式を有することができる。井戸層１２６ａは発光する波長によりアルミニウム組成が変わり得る。アルミニウム組成が高くなるほど井戸層１２６ａで発光する波長は短くなり得る。
第２導電型半導体層１２３は活性層１２２上に形成され、ＩＩＩ－Ｖ族、ＩＩ－ＶＩ族などの化合物半導体で具現され得、第２導電型半導体層１２３に第２ドーパントがドーピングされ得る。
第２導電型半導体層１２３は、Ｉｎｘ５Ａｌｙ２Ｇａ１－ｘ５－ｙ２Ｎ（０≦ｘ５≦１、０＜ｙ２≦１、０≦ｘ５＋ｙ２≦１）の組成式を有する半導体物質またはＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰのうち選択された物質で形成され得る。
第２ドーパントがＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのようなｐ型ドーパントである場合、第２ドーパントがドーピングされた第２導電型半導体層１２３はｐ型半導体層であり得る。
半導体構造物１２０は第１導電型半導体層１２１上に活性層１２２と第２導電型半導体層１２３が配置される第１領域Ｍ１、および第１導電型半導体層１２１が露出する第２領域Ｍ２を含むことができる。第１領域Ｍ１は発光領域であり、第２領域Ｍ２は非発光領域であり得る。
第１絶縁層１７１は第１電極１５１と第２電極１６１の間に配置され得る。具体的には、第１絶縁層１７１は第１電極１５１が配置される第１ホール１７１ａおよび第２電極１６１が配置される第２ホール１７１ｂを含むことができる。
第１電極１５１は第１導電型半導体層１２１上に配置され、第２電極１６１は第２導電型半導体層１２３上に配置され得る。
第１電極１５１と第２電極１６１はオーミック電極であり得る。第１電極１５１と第２電極１６１は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＡＧＺＯ（Ａｌ－Ｇａ ＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ ＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成され得るが、このような材料に限定されはしない。例示的に、第１電極１５１は複数の金属層（例：Ｃｒ／Ａｌ／Ｎｉ）を有し、第２電極１６１はＩＴＯであり得る。
第１電極１５１は第１ホール１７１ａを介して第１導電型半導体層１２１と電気的に連結され得る。第１電極１５１は一面に形成された第１溝１５１ａを含むことができる。一般の可視光発光素子とは異なって紫外線発光素子の場合、オーミックのために電極を高温で熱処理する必要がある。例示的に、第１電極１５１および／または第２電極１６１は約６００℃～９００℃で熱処理することができ、この過程で第１電極１５１の表面には酸化膜ＯＸ１が形成され得る。酸化膜ＯＸ１は抵抗層として作用し得るため、動作電圧が上昇し得る。
酸化膜ＯＸ１は第１電極１５１を構成する物質が酸化して形成され得る。したがって、第１電極１５１を熱処理する過程で第１電極１５１を構成する物質の濃度および／または質量パーセントなどの成分が一定ではないか、第１電極１５１の表面が他の構成要素によって均一でない熱が加えられる場合、酸化膜ＯＸ１の厚さは不均一に形成され得る。
したがって、実施例に係る第１電極１５１は一面に第１溝１５１ａを形成して酸化膜ＯＸ１を除去することができる。この過程で第１溝１５１ａを囲む突起部１５１ｂが形成され得る。
第１電極１５１を熱処理する過程において、第１電極１５１と第２電極１６１の間に露出する第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、および第２導電型半導体層１２３の側面のうち少なくとも一部の領域で酸化および／または腐食が発生する可能性がある。
しかし、実施例によると、第１絶縁層１７１は第２導電型半導体層１２３の上面の一部の領域に延びて活性層１２２の側面および第１導電型半導体層１２１の一部の領域まで配置され得る。また、第１絶縁層１７１は、第１電極１５１と第２電極１６１の間で第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、第２導電型半導体層１２３の側面に配置され得る。
したがって、第１電極１５１を熱処理する時に、第１絶縁層１７１により第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、第２導電型半導体層１２３の側面のうち少なくとも一部の領域が腐食することを防止することができる。
第１電極１５１を全体的にエッチングする場合、隣接して配置された第１絶縁層１７１まで食刻され得る問題がある。したがって、実施例は第１電極１５１の一部の領域にのみエッチングを遂行することによって縁領域が残存するため、突起部１５１ｂを形成することができる。突起部１５１ｂの上面の幅ｄ３は１μｍ～１０μｍであり得る。幅ｄ３が１μｍ以上である場合、第１絶縁層１７１が食刻されることを防止することができ、幅ｄ３が１０μｍ以下である場合、第１溝の面積が増加して酸化膜が除去された領域を増加させることによって抵抗となる表面積を減らすことができる。
例示的に、第１電極１５１の一部の領域に第１溝１５１ａを形成する場合、フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｉｓｔ）を配置して露光工程を経てフォトレジストで構成されるマスクを配置することができる。マスクは上面と下面の間の側面が基板の底面に対して傾斜角を有することができる。したがって、マスクの傾斜角を調節することによって第１電極１５１の突起部１５１ｂの一部の領域もエッチングされ得るため、突起部１５１ｂ上に形成された酸化膜ＯＸ１の厚さが不均一に配置される可能性がある。場合により、第１電極１５１の突起部１５１ｂおよび側面に残存する酸化膜を一部除去することもできる。
第１カバー電極１５２は第１電極１５１上に配置され得る。この時、第１カバー電極１５２は第１溝１５１ａに配置される第１凹凸部１５２ａを含むことができる。このような構成によると、第１カバー電極１５２と第１電極１５１の電気的連結が改善されて動作電圧が低くなり得る。万一、第１電極１５１に第１溝１５１ａがない場合、酸化膜が除去されないため第１カバー電極１５２と第１電極１５１の間の抵抗が上昇し得る。
第１カバー電極１５２は第１電極１５１の側面を覆うことができる。したがって、第１カバー電極１５２と第１電極１５１の接触面積が広くなるため、動作電圧がさらに低くなり得る。また、第１カバー電極１５２が第１電極１５１の側面を覆うため、外部から浸透する水分やその他の汚染物質から第１電極１５１を保護することができる。したがって、半導体素子の信頼性が改善し得る。
第１カバー電極１５２は、第１絶縁層１７１と第１電極１５１の間の離隔領域ｄ２に配置される第２凹凸部１５２ｂを含むことができる。第２凹凸部１５２ｂは第１導電型半導体層１２１と直接接触することができる。したがって、第１導電型半導体層１２１に注入される電流をより均一に分散させる効果を有することができる。この時、第１カバー電極１５２が第１導電型半導体層１２１と直接接する場合、第１カバー電極１５２と第１導電型半導体層１２１の間の抵抗が第１電極１５１と第１導電型半導体層１２１の間の抵抗より大きくてもよい。離隔領域ｄ２の幅は約１μｍ～１０μｍであり得る。
第１カバー電極１５２は第１絶縁層１７１の上部に延びた第１領域ｄ１を有することができる。したがって、第１カバー電極１５２の全体面積が増加して動作電圧が低くなり得る。
第１カバー電極１５２が第１絶縁層１７１の上部に延びない場合、第１絶縁層１７１の終端が浮いて第１導電型半導体層１２１と分離され得る。したがって、その隙間に外部の湿気および／またはその他の汚染物質が流入し得る。その結果、第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、第２導電型半導体層１２３の側面のうち少なくとも一部の領域が腐食または酸化し得る。
この時、第４領域ｄ４の全体面積と第１領域ｄ１の全体面積の比（ｄ４：ｄ１）は１：０．１５～１：１であり得る。第１領域ｄ１の全体面積は第４領域ｄ４の全体面積より小さくてもよい。ここで、第４領域ｄ４は第１絶縁層１７１が第１、第２電極１５１、１６１の間の領域で第１導電型半導体層１２１上に配置された領域であり得る。
全体面積の比（ｄ４：ｄ１）が１：０．１５以上である場合、第１領域ｄ１の面積が増加して第１絶縁層１７１の上部を覆うことによって浮きを防止することができる。また、第１電極１５１と第２電極１６１の間に配置されることによって外部の湿気または汚染物質の浸透を防止することができる。
また、全体面積の比（ｄ４：ｄ１）が１：１以下である場合、第１電極１５１と第２電極１６１の間の領域を十分に覆うことができる第１絶縁層１７１の面積を確保することができる。したがって、第１電極１５１および／または第２電極１６１の熱処理時に半導体構造物が腐食することを防止することができる。
第２カバー電極１６２は第２電極１６１上に配置され得る。第１カバー電極１５２は第２電極１６１の側面までカバーすることができるが必ずしもこれに限定されるものではない。
第１カバー電極１５２と第２カバー電極１６２は、Ｎｉ／Ａｌ／Ａｕ、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成され得るが特に限定されない。ただし、第１カバー電極１５２と第２カバー電極１６２は外部に露出する最外郭層がＡｕを含むことができる。
第２絶縁層１７２は第１カバー電極１５２、第２カバー電極１６２および第１絶縁層１７１上に配置され得る。第２絶縁層１７２は第１カバー電極１５２を露出させる第３ホール１５３および第２カバー電極１６２を露出させる第４ホール１６３を含むことができる。
実施例によると、第１電極１５１と第２電極１６１の間の領域で第２絶縁層１７２が第１絶縁層１７１上に配置されるため、第１絶縁層１７１に欠陥が発生した場合にも外部の湿気および／またはその他の汚染物質の浸透を防止することができる。
例示的に、第１絶縁層と第２絶縁層が一つの層で構成された場合、クラックのような欠陥が厚さ方向に容易に伝播され得る。したがって、外部に露出した欠陥を通じて外部の湿気や汚染物質が半導体構造物に浸透することができる。
しかし、実施例によると、第１絶縁層１７１上に別途の第２絶縁層１７２が配置されるため、第１絶縁層１７１に形成された欠陥が第２絶縁層１７２に伝播し難い。すなわち、第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２の間の界面が欠陥の電波を遮蔽する役割を遂行することができる。したがって、外部の湿気および／またはその他の汚染物質によって第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、第２導電型半導体層１２３の側面のうち少なくとも一部の領域が腐食または酸化することを防止することができる。したがって、半導体素子の信頼性が改善し得る。この時、第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２の材質が互いに異なる場合、水分または汚染物質の浸透をより効果的に防止することができる。これは、互いに異なる薄膜に蒸着される場合、内部の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）が蒸着方向に互いに連結されないためである。これはＤｅｆｅｃｔ Ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ効果と定義することができる。
第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも一つが選択されて形成され得る。第２絶縁層１７２が形成される過程で、部分的に第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２は境界が消滅して一つの絶縁層１７０を形成してもよい。
さらに、第１カバー電極１５２上には第１バンプ電極（図９の１８１）が配置され、第２カバー電極１６２上には第２バンプ電極（図９の１８２）がさらに配置され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。第１バンプ電極と第２バンプ電極はチップを回路基板に実装する時に形成してもよい。
絶縁層１７０は第１導電型半導体層１２１と第１カバー電極１５２の間に配置される第１絶縁部１７０－１、および第１カバー電極１５２の上面に配置される第２絶縁部１７０－２を含むことができる。
第１絶縁部１７０－１は第１カバー電極１５２の内側に延長され得る。したがって、水分および汚染物質が半導体構造物１２０に浸透することを防止することができる。第１絶縁部１７０－１と第１カバー電極１５２が離隔すると第１絶縁部１７０－１と第１カバー電極１５２の間の領域に第１導電型半導体層１２１が露出して酸化し得る。
第２絶縁部１７０－２は第１カバー電極１５２の側面と上面に配置され得る。したがって、水分および汚染物質が半導体構造物１２０に浸透することを防止することができる。
また、絶縁層１７０は、第２導電型半導体層１２３と第２カバー電極１６２の間に配置される第３絶縁部１７０－３、および第２カバー電極１６２の上面に配置される第４絶縁部１７０－４を含むことができる。
第３絶縁部１７０－３は第２カバー電極１６２の内側に延長され得る。したがって、水分および汚染物質が第２導電型半導体層１２３に浸透することを防止することができる。第３絶縁部１７０－３と第２カバー電極１６２が離隔すると第３絶縁部１７０－３と第２カバー電極１６２の間の領域に第２導電型半導体層１２３が露出して酸化し得る。
また、第４絶縁部１７０－４は第２カバー電極１６２の側面と上面に配置され得る。したがって、水分および汚染物質が半導体構造物１２０に浸透することを防止することができる。
第２カバー電極１６２は第３絶縁部１７０－３と第２電極１６１の側面の間の第２離隔領域に延びて第２導電型半導体層１２３と接触することができる。したがって、電流注入効率が向上し得る。第２離隔領域の幅は約１μｍ～１０μｍであり得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
図３ａは本発明の一実施例に係る半導体素子の平面図であり、図３ｂは本発明の一実施例に係る第１電極のエッチング領域を示している平面図、図３ｃは図３ｂの変形例であり、図３ｄは本発明の一実施例に係る第１カバー電極と第２カバー電極を示している平面図である。
図３ａを参照すると、第１カバー電極１５２は第２絶縁層１７２の第３ホール１５３を介して露出され得、第２カバー電極１６２は第２絶縁層１７２の第４ホール１６３を介して露出され得る。第４ホール１６３は第２カバー電極１６２と対応する形状を有することができ、第３ホール１５３は四角状を有することができ、後述する分割領域のうち第３分割領域に配置され得る。図１は図３ａのＡ－Ａ方向断面図である。
図３ｂを参照すると、半導体構造物は平面上で互いに向かい合う第１側面Ｓ１と第３側面Ｓ３の中央をそれぞれ貫通する第１仮想線Ｌ１と互いに向かい合う第２側面Ｓ２と第４側面Ｓ４の中央をそれぞれ貫通する第２仮想線Ｌ２により定義される複数個の分割領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含むことができる。第１仮想線Ｌ１は第２仮想線Ｌ２と垂直となり得るが、これに限定されない。
この時、複数個の分割領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、第１側面Ｓ１と第４側面Ｓ４を含む第１分割領域Ｐ１、第１側面Ｓ１と第２側面Ｓ２を含む第２分割領域Ｐ２、第２側面Ｓ２と第３側面Ｓ３を含む第３分割領域Ｐ３、第３側面Ｓ３と第４側面Ｓ４を含む第４分割領域Ｐ４を含むことができる。
第１溝１５１ａは、第１分割領域Ｐ１に配置される第１－１溝１５１ａ－１、第２分割領域Ｐ２に配置される第１－２溝１５１ａ－２、第３分割領域Ｐ３に配置される第１－３溝１５１ａ－３、および第４分割領域Ｐ４に配置される第１－４溝１５１ａ－４を含むことができる。
複数個の第１溝１５１ａは互いに離隔して配置され得る。半導体素子の動作電圧を低くするために第２電極の面積を広げる方が有利であり得る。したがって、空間が狭くなるため、第１溝１５１ａは互いに離隔した島状を有することができる。この時、突起部１５１ｂはそれぞれの第１－１～第１－４溝１５１ａ－１、１５１ａ－２、１５１ａ－３、１５１ａ－４を囲む構造を有することができる。
この時、第３分割領域Ｐ３には発光領域および第２電極が配置されないため、第１－３溝１５１ａ－３は第１－１溝１５１ａ－１、第１－２溝１５１ａ－２、および第１－４溝１５１ａ－４よりも大きく配置され得る。
図３ｃを参照すると、複数個の溝が連結されて一つの第１溝１５１ａを形成することができる。突起部は第１溝１５１ａの内側に配置される第１突起ライン（内側ライン、１５１ｂ－１）および第１溝１５１ａの外側に配置される第２突起ライン（外側ライン、１５１ｂ－２）を含むことができる。このような構成によると、酸化膜が除去された領域が増加して動作電圧が減少され得る。
図３ｄを参照すると、第２カバー電極１６２は複数個のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３および複数個のパッド部を連結する連結部１６２ａ－１、１６２ａ－２を含むことができる。第２カバー電極１６２は亜鈴の形状を有し得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。複数個のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３は円形状を有し得るが、必ずしもこれに限定されず、多様な形状を有することができる。
複数個のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３は、第１分割領域Ｐ１に配置される第１パッド部１６２ａ－１、第２分割領域Ｐ２に配置される第２パッド部１６２ａ－２、第４分割領域Ｐ４に配置される第３パッド部１６２ａ－３を含むことができる。
連結部１６２ａ－１、１６２ａ－２は、第１パッド部１６２ａ－１と第２パッド部１６２ａ－２を連結する第１連結部１６２ｂ－１、および第２パッド部１６２ａ－２と第３パッド部１６２ａ－３を連結する第２連結部１６２ｂ－２を含むことができる。この時、複数個のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３は円形状を有する領域と定義することができ、連結部１６２ａ－１、１６２ａ－２は円形状のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３を連結する残りの領域と定義することができる。複数個のパッド部１６２ａ－１、１６２ａ－２、１６２ａ－３の円形状は、連結部１６２ｂ－１、１６２ｂ－２と連結される部分を除いた残り部分の曲率を延長した仮想円の形状であり得る。
この時、第１連結部１６２ｂ－１は第１仮想線Ｌ１に近づくほど幅が狭くなり、第２連結部１６２ｂ－２は第２仮想線Ｌ２に近づくほど幅が狭くなり得る。すなわち、第１連結部１６２ｂ－１は隣り合う第１パッド部１６２ａ－１と第２パッド部１６２ａ－２の中間地点で幅が最も小さくなり得る。
このような構成によると、第２カバー電極１６２の外周面が増加することになり、連結部の外側に第１溝を形成する空間を設けることができる。また、外周面に光が出射され得る確率が高くなり光出力が改善し得る。また、複数個のパッド部を形成することができる。実施例に係る紫外線発光素子は可視光発光素子に比べて熱が多く発生するため、複数個のバンプ電極を具備することによって熱放出効率を高めることができる。
第１分割領域Ｐ１の面積と第１分割領域に配置された第２カバー電極１６２の面積の比は、１：０．２～１：０．５であり得る。第１分割領域Ｐ１に配置された第２カバー電極１６２の面積は、第１分割領域に配置された第１パッド部１６２ａ－１と第２連結部１６２ｂ－２の面積であり得る。
面積比が１：０．２以上である場合、第２カバー電極１６２の面積が増加して正孔注入効率が改善し得る。また、第１パッド部１６２ａ－１の面積が増加するため、バンプ電極の大きさを増加させることができる。したがって、熱放出効率が増加し得る。
面積比が１：０．５以下である場合、第１分割領域Ｐ１内に第１カバー電極１５２の面積が増加して電子注入効率が改善し得る。また、第２カバー電極１６２の外側に複数個の第１溝１５１ａを形成する空間を設けることができる。したがって、動作電圧が低くなり得る。
第２分割領域Ｐ２の面積と第２分割領域に配置された第２カバー電極１６２の面積比も１：０．２～１：０．５を満足することができる。また、第３分割領域Ｐ３の面積と第３分割領域に配置された第２カバー電極１６２の面積比も同じであり得る。
すなわち、実施例によると、各分割領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に配置された第２カバー電極１６２の面積は同じであり得る。
第２カバー電極１６２と第１カバー電極１５２の面積比は１：１．１～１：１．５であり得る。すなわち、第１カバー電極１５２の面積は第２カバー電極１６２の面積より大きくてもよい。面積比が１：１．１以上である場合、第１カバー電極１５２の面積が増加して電子注入効率が改善し得る。また、第２カバー電極１６２の外側に複数個の第１溝１５１ａを形成する空間を設けることができる。したがって、動作電圧が低くなり得る。
面積比が１：１．５以下である場合、第２カバー電極１６２の面積が増加して正孔注入効率が改善し得る。また、パッド部の面積が増加するため、バンプ電極の大きさを増加させることができる。したがって、熱放出効率が増加し得る。
図４～図９は本発明の一実施例に係る半導体素子の製造方法を示している平面図および断面図である。
図４を参照すると、基板１１０上に、第１導電型半導体層１２１、活性層１２２、および第２導電型半導体層１２３を順に形成することができる。その後、半導体構造物をメサ食刻して第１導電型半導体層１２１が露出する非発光領域Ｍ２と非発光領域Ｍ２に比べて突出した発光領域Ｍ１を形成することができる。その後、第１絶縁層１７１を形成し、第１ホール１７１ａと第２ホール１７１ｂを形成することができる。したがって、第１絶縁層１７１は主に発光領域Ｍ１の側面に配置され得る。
メサ食刻された発光領域Ｍ１の平面上に複数個の円形区間と円形区間を連結する連結区間を含むことができる。このような構成によると、各円形区間にバンプパッドをそれぞれ配置することができるため熱放出効率が改善し得る。実施例に係る半導体素子は紫外線発光素子であるため、一般の可視光発光素子に比べてアルミニウムを多く含むＧａＮ基盤の半導体物質であり得る。したがって、抵抗によって発生する熱が多いため発生した熱を放出することが大きなイシューであり得る。
発光領域Ｍ１と非発光領域Ｍ２の間の傾斜面Ｍ３には、第２導電型半導体層１２３の側面、活性層１２２の側面、第１導電型半導体層１２１の側面のうち少なくとも一部の領域が露出し得る。実施例による半導体構造物はアルミニウムを多く含むので空気中の水分による酸化、その他の汚染物質によって損傷し易くなり得る。したがって、発光領域Ｍ１と非発光領域Ｍ２を構成した後、その間の傾斜面Ｍ３に第１絶縁層１７１を配置して傾斜面の損傷を防止することができる。
図５を参照すると、第１導電型半導体層１２１上に第１電極１５１を形成することができる。具体的には、第１電極１５１は第１絶縁層１７１の第１ホール１７１ａに配置され得る。
実施例によると、第１ホール１７１ａは第１電極１５１の下面より広い面積を有することができる。例えば、第１電極１５１と第１絶縁層１７１の間の離隔領域ｄ２の距離は１μｍ以上～１０μｍ以下であり得る。
第１電極１５１が第１導電型半導体層１２１と接触する面積が広いほど電流注入効率が改善され得るが、離隔距離が１μｍ以上であるときに与えられた第１電極１５１の面積で接触面積を確保する工程マージンを有することができる。また、前述した通り、第１電極１５１と第１絶縁層１７１の間の離隔領域ｄ２の距離には第１カバー電極１５２が配置され得るが、電流注入および電流拡散特性を考慮して半導体構造物の全体領域に注入される電流の分布特性を確保するためには、離隔領域の距離を１０μｍ以下に配置することができる。また、第１電極１５１の厚さは第１絶縁層１７１の厚さより厚くてもよい。
その後図６のように、発光領域上に第２電極１６１を形成することができる。
第１電極１５１と第２電極１６１を形成する方法は、一般的なオーミック電極の形成方法をそのまま適用することができる。第１電極１５１は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｇａｌｌｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＡＧＺＯ（Ａｌ－Ｇａ ＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ ＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成され得るが、このような材料に限定されはしない。例示的に、第１電極１５１は複数の金属層（例：Ｃｒ／Ａｌ／Ｎｉ）を含み、第２電極１６１はＩＴＯを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
図７を参照すると、第１電極１５１をエッチングする段階を遂行できる。本実施例によると一般の可視光発光素子に比べて深紫外線を発光する発光素子の場合、アルミニウムの組成が高いので、電極の熱処理温度が高くなり得る。半導体構造物と第１電極１５１および／または第２電極１６１間のオーミック特性を改善するために、約６００℃以上～９００℃以下の温度で熱処理することができる。この熱処理過程で第１電極１５１の表面に酸化膜が形成され得る。したがって、第１電極１５１の上面をエッチングして酸化膜を除去することによって、カバー電極と電気的連結を改善することができる。
また、第１電極１５１および／または第２電極１６１の熱処理過程で発光領域と非発光領域の間に露出する第１導電型半導体層１２１の側面および／または活性層１２２の側面および／または第２導電型半導体層１２３の側面が酸化および／または腐食する可能性がある。このような問題を防止するために、非発光領域と発光領域の間に第１絶縁層１７１が配置されて第１導電型半導体層１２１の側面および／または活性層１２２の側面および／または第２導電型半導体層１２３の側面が酸化および／または腐食することを防止することができる。
半導体構造物は、平面上で互いに向かい合う第１側面Ｓ１と第３側面Ｓ３の中央をそれぞれ貫通する第１仮想線Ｌ１と互いに向かい合う第２側面Ｓ２と第４側面Ｓ４の中央をそれぞれ貫通する第２仮想線Ｌ２により定義される複数個の分割領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含むことができる。第１仮想線Ｌ１は第２仮想線Ｌ２と垂直となり得るが、これに限定されない。
この時、複数個の分割領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、第１側面Ｓ１と第４側面Ｓ４を含む第１分割領域Ｐ１、第１側面Ｓ１と第２側面Ｓ２を含む第２分割領域Ｐ２、第２側面Ｓ２と第３側面Ｓ３を含む第３分割領域Ｐ３、第３側面Ｓ３と第４側面Ｓ４を含む第４分割領域Ｐ４を含むことができる。
第１溝１５１ａは、第１分割領域Ｐ１に配置される第１－１溝１５１ａ－１、第２分割領域Ｐ２に配置される第１－２溝１５１ａ－２、第３分割領域Ｐ３に配置される第１－３溝１５１ａ－３、および第４分割領域Ｐ４に配置される第１－４溝１５１ａ－４を含むことができる。すなわち、複数個の第１溝１５１ａは互いに離隔して配置され得る。動作電圧を低くするために、第２電極の面積を広げる方が有利であり得る。したがって、空間が狭くなるので第１溝１５１ａは互いに離隔した島状を有し得る。この時、突起部１５１ｂは、それぞれの第１－１～第１－４溝１５１ａ－１、１５１ａ－２、１５１ａ－３、１５１ａ－４を囲む構造を有することができる。
この時、第３分割領域Ｐ３には発光領域が配置されないので、第１－３溝１５１ａ－３は第１－１溝１５１ａ－１、第１－２溝１５１ａ－２、および第１－４溝１５１ａ－４より大きく配置され得る。
図８を参照すると、第１電極１５１上に第１カバー電極１５２が配置され得る。第１カバー電極１５２は第１電極１５１上に配置され得る。この時、第１電極１５１は一面に第１溝１５１ａが配置されて第１カバー電極１５２は第１溝１５１ａに配置される第１凹凸部１５２ａを含むことができる。このような構成によると、第１カバー電極１５２と第１電極１５１の電気的連結が改善されて動作電圧が低くなり得る。万一、第１電極１５１に第１溝１５１ａがない場合、酸化膜が除去されないため第１カバー電極１５２と第１電極１５１の電気的連結が弱くなり得る。
第１カバー電極１５２は、第１電極１５１の側面と第１絶縁層１７１の一部を覆うように広く形成することができる。第１カバー電極１５２は、第１絶縁層１７１と第１電極１５１の間の離隔領域ｄ２に配置される第２凹凸部１５２ｂを含むことができる。第２凹凸部１５２ｂは第１導電型半導体層１２１と直接接触することができる。したがって、電流注入効率が向上し得る。
第２カバー電極１６２は第２電極１６１上に配置され得る。第１カバー電極１５２は第２電極１６１の側面までカバーすることができる。
第１カバー電極１５２と第２カバー電極１６２は、Ｎｉ／Ａｌ／Ａｕ、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成され得るが、特に限定されない。ただし、第１カバー電極１５２と第２カバー電極１６２は外部に露出する最外郭層がＡｕを含むことができる。
図９および図１０を参照すると、第２絶縁層１７２は第１カバー電極１５２第２カバー電極１６２および第１絶縁層１７１上に配置され得る。第２絶縁層１７２は第１カバー電極１５２を露出させる第３ホール１５３および第２カバー電極１６２を露出させる第４ホール１６３を含むことができる。
この時、第３ホール１５３により露出した第１カバー電極１５２の面積と第４ホール１６３により露出した第２カバー電極１６２の面積比は、１：２～１：５を満足することができる。面積比が１：２以上である場合、第２カバー電極１６２の面積が増加して正孔注入効率が改善し得る。また、第１パッド部１６２ａ－１の面積が増加するのでバンプ電極の大きさを増加させることができる。したがって、熱放出効率が増加し得る。面積比が１：５以下である場合、第１カバー電極１５２の面積が増加して電子注入効率が改善し得る。
さらに第１カバー電極１５２上には第１バンプ電極１８１が配置され、第２カバー電極１６２上には第２バンプ電極１８２がさらに配置され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。第１バンプ電極１８１と第２バンプ電極１８２はチップを回路基板に実装する時に形成することもできる。
図示してはいないが、第１バンプ電極１８１は第２絶縁層１７２の上部に延長され得、第２バンプ電極１８２は第２絶縁層１７２の上部に延長され得る。このような構成によると、バンプ電極１８１、１８２と第２絶縁層１７２の間の隙間を覆って水分の浸透を防止することができる。
図１１を参照すると、第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも一つが選択されて形成され得る。また、第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２は同じ物質で配置され得る。したがって、発光領域と非発光領域の間の第１導電型半導体層１２１の側面、活性層１２２の側面、第２導電型半導体層１２３の側面のうち少なくとも一部の領域上に第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２が同じ物質で配置され得る。しかし、必ずしもこれに限定されず、第１絶縁層１７１と第２絶縁層１７２は互いに異なる物質を含むこともできる。
第１絶縁層１７１は発光領域と非発光領域の間の第２絶縁層１７２の下部から水平方向に延びて第１電極１５１と離隔して配置され、第１カバー電極１５２が第１電極１５１と第１絶縁層１７１の一部の領域上に配置されることによって、第１絶縁層１７１の一部の領域と第２絶縁層１７２の一部の領域の間に第１カバー電極１５２が垂直方向に重なって配置され得る。
図１２を参照すると、実施例に係る半導体素子１００はフリップチップタイプで回路基板１０に実装され得る。半導体素子１００は前述した構成をいずれも含むことができる。例示的に、第１バンプ電極１８１と第２バンプ電極１８２がそれぞれ回路基板１０の電極パッド１１、１２に電気的に連結されて実装され得る。この時、半導体素子１００と回路基板１０の間には、多様な充電部材２０が配置され得る。例示的に、充電部材は紫外線光を反射する物質を含む（例：アルミニウム）ことができる。
半導体素子は多様な種類の光源装置に適用され得る。例示的に、光源装置は殺菌装置、硬化装置、照明装置、および表示装置および車両用ランプなどを含む概念であり得る。すなわち、半導体素子はケースに配置されて光を提供する多様な電子デバイスに適用され得る。
殺菌装置は実施例に係る半導体素子を具備して所望の領域を殺菌することができる。殺菌装置は浄水器、エアコン、冷蔵庫などの生活家電に適用され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、殺菌装置は殺菌が必要な多様な製品（例：医療機器）のすべてに適用され得る。
例示的に、浄水器は循環する水を殺菌するために実施例に係る殺菌装置を具備することができる。殺菌装置は水が循環するノズルまたは吐出口に配置されて紫外線を照射することができる。この時、殺菌装置は防水構造を含むことができる。
硬化装置は実施例に係る半導体素子を具備して多様な種類の液体を硬化させることができる。液体は紫外線が照射されると硬化する多様な物質をすべて含む最広義の概念であり得る。例示的に、硬化装置は多様な種類のレジンを硬化させることができる。または硬化装置はマニキュアのような美容製品を硬化させるのに適用されてもよい。
照明装置は、基板と実施例の半導体素子を含む光源モジュール、光源モジュールの熱を発散させる放熱部および外部から提供された電気的信号を処理または変換して光源モジュールに提供する電源提供部を含むことができる。また、照明装置は、ランプ、ヘッドランプ、または街路灯などを含むことができる。
表示装置は、ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板、光学シート、ディスプレイパネル、画像信号出力回路およびカラーフィルターを含むことができる。ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板および光学シートはバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）を構成することができる。
反射板はボトムカバー上に配置され、発光モジュールは光を放出することができる。導光板は反射板の前方に配置されて発光モジュールから発散する光を前方に案内し、光学シートはプリズムシートなどを含んで構成されて導光板の前方に配置され得る。ディスプレイパネルは光学シートの前方に配置され、画像信号出力回路はディスプレイパネルに画像信号を供給し、カラーフィルターはディスプレイパネルの前方に配置され得る。
半導体素子は表示装置のバックライトユニットとして用いられる時に、エッジタイプのバックライトユニットとして用いられるか直下タイプのバックライトユニットとして用いられ得る。
以上、実施例を中心に説明したが、これは例示に過ぎないものであって、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で以上で例示していない多様なものの変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は、添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (15)

  1. 第１導電型半導体層、前記第１導電型半導体層上に配置される第２導電型半導体層、および前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との間に配置される活性層を含む半導体構造物と、
    前記半導体構造物上に配置され、第１ホールおよび第２ホールを含む第１絶縁層と、
    前記第１絶縁層の前記第１ホールを介して前記第１導電型半導体層上に配置される第１電極と、
    前記第１絶縁層の前記第２ホールを介して前記第２導電型半導体層上に配置される第２電極と、
    前記第１電極上に配置され、前記第１電極の上面と側面とを覆う第１カバー電極と、
    前記第２電極上に配置され、前記第２電極の上面の一部分を覆う第２カバー電極と、を含み、
    前記第２カバー電極は複数個のパッド部、および前記複数個のパッド部を連結する連結部を含み、
    平面視における前記連結部の幅は、隣り合うパッド部の中間地点で最も小さく、
    平面視における前記第２カバー電極と前記第１カバー電極との面積比は１：１．１～１：１．５である、半導体素子。
  2. 前記第１絶縁層、前記第１カバー電極および第２カバー電極上に配置される第２絶縁層を含み、
    前記第２絶縁層は、前記第１カバー電極の一部を露出させる第３ホール、および前記第２カバー電極の一部を露出させる第４ホールを含む、請求項１に記載の半導体素子。
  3. 前記半導体構造物は、前記活性層および前記第２導電型半導体層を含まない非発光領域と、前記活性層および前記第２導電型半導体層を含む発光領域と、を含む、請求項１に記載の半導体素子。
  4. 平面視において、前記半導体構造物は、互いに向かい合う第１側面と第３側面の中央をそれぞれ垂直方向に貫通する第１仮想線と互いに向かい合う第２側面と第４側面の中央をそれぞれ水平方向に貫通する第２仮想線とによって定義される複数個の分割領域を含み、
    前記複数個の分割領域は、第１側面と第４側面を含む第１分割領域、第１側面と第２側面を含む第２分割領域、第２側面と第３側面を含む第３分割領域、第３側面と第４側面を含む第４分割領域を含み、
    前記複数個のパッド部は、前記第１分割領域に配置される第１パッド部、前記第２分割領域に配置される第２パッド部、前記第４分割領域に配置される第３パッド部を含み、
    前記連結部は前記第１パッド部と前記第２パッド部を連結する第１連結部、および前記第１パッド部と前記第３パッド部を連結する第２連結部を含む、請求項２に記載の半導体素子。
  5. 前記第１連結部の幅は前記第１仮想線に近づくほど狭くなり、
    前記第２連結部の幅は前記第２仮想線に近づくほど狭くなる、請求項４に記載の半導体素子。
  6. 前記第３ホールは、前記第３分割領域に配置される、請求項４に記載の半導体素子。
  7. 前記第４ホールは、前記第２カバー電極の形状と対応する形状を有する、請求項６に記載の半導体素子。
  8. 前記第３ホールを介して前記第１カバー電極上に配置される第１バンプ電極、および
    前記第４ホールを介して前記第２カバー電極上に配置される複数個の第２バンプ電極を含み、
    前記複数個の第２バンプ電極は、前記第２カバー電極のパッド部にそれぞれ配置される、請求項７に記載の半導体素子。
  9. 前記第１分割領域の面積と前記第１分割領域に配置された第２カバー電極との面積の比は１：０．２～１：０．５である、請求項４に記載の半導体素子。
  10. 前記第３ホールによって露出した前記第１カバー電極の面積と前記第４ホールによって露出した前記第２カバー電極との面積比は１：２～１：５である、請求項７に記載の半導体素子。
  11. 前記第１電極は、上面に配置される第１溝、および前記第１溝を囲む突起部を含み、
    前記第１カバー電極は前記第１溝および前記突起部上に配置される、請求項１に記載の半導体素子。
  12. 前記突起部と前記第１カバー電極との間に配置される酸化膜を含む、請求項１１に記載の半導体素子。
  13. 前記第１カバー電極は、前記第１溝に配置される第１凹凸部と、前記第１絶縁層と前記第１電極との間の離隔領域に配置される第２凹凸部と、を含み、
    前記第２凹凸部は前記第１導電型半導体層と接触する、請求項１１に記載の半導体素子。
  14. 前記第１カバー電極は前記第１絶縁層の上部に延びる、請求項１１に記載の半導体素子。
  15. 前記活性層は紫外線波長帯の光を生成する、請求項１に記載の半導体素子。
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