KR100925063B1 - 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법 - Google Patents

전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100925063B1
KR100925063B1 KR20070122983A KR20070122983A KR100925063B1 KR 100925063 B1 KR100925063 B1 KR 100925063B1 KR 20070122983 A KR20070122983 A KR 20070122983A KR 20070122983 A KR20070122983 A KR 20070122983A KR 100925063 B1 KR100925063 B1 KR 100925063B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current spreading
type nitride
nitride layer
side electrode
layer
Prior art date
Application number
KR20070122983A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090056034A (ko
Inventor
이시혁
이진현
양종인
김태형
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR20070122983A priority Critical patent/KR100925063B1/ko
Publication of KR20090056034A publication Critical patent/KR20090056034A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100925063B1 publication Critical patent/KR100925063B1/ko

Links

Images

Abstract

발광 효율을 향상시키기 위해 전류 퍼짐 현상을 극대화하는 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는 n형 질화물층과 p형 질화물층 사이에서 다중양자우물구조로 이루어진 활성층; 상기 n형 질화물층의 외부면에 접하는 n측 전극; 상기 p형 질화물층의 외부면에 형성된 p측 전극층; 및 상기 p형 질화물층과 상기 p측 전극층 사이에 형성된 적어도 하나의 제 1 전류 퍼짐 패턴을 포함하여, 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴에 의해 상기 활성층으로 전류가 고르게 흐르게 한다.
본 발명에 따라 n측 전극의 면적 변화없이 적어도 하나의 전류 퍼짐 패턴에 의해 활성층으로 전류가 고르게 흐르는 전류 퍼짐 현상을 극대화하여 활성층에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 제공할 수 있다.
전류 퍼짐 패턴, 질화물 반도체 발광소자, 레이저광

Description

전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법{Nitride semiconductor light-emitting device with current spreading pattern and manufacturing method thereof}
본 발명은 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 발광 효율을 향상시키기 위해 전류 퍼짐 현상을 극대화하는 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 질화물 반도체 발광소자의 하나인 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전자와 홀의 재결합을 기초로 발광하는 반도체소자로서, 광통신, 전자기기 등에서 광원으로 널리 사용되는 것이다.
상기 발광 다이오드에 있어서, 발광하는 광의 주파수(혹은 파장)은 반도체소자에 사용되는 재료의 밴드 갭 함수로서, 작은 밴드 갭을 갖는 반도체 재료를 사용하는 경우 낮은 에너지와 긴 파장의 광자가 발생하고, 넓은 밴드 갭을 갖는 반도체 재료를 사용하는 경우 짧은 파장의 광자가 발생한다.
예를 들어, AlGaInP 물질은 적색 파장의 광을 발생시키고, 실리콘 카바이드(SiC)와 Ⅲ족 질화물계 반도체, 특히 GaN는 청색 또는 자외선 파장의 광을 발생 시킨다.
그 중에서, 갈륨계 발광다이오드는 GaN의 벌크 단결정체를 형성할 수 없기 때문에, GaN 결정의 성장에 적합한 기판을 사용하여야 하며, 대표적으로 사파이어 기판이 사용된다.
도 1a와 도1b는 종래의 플립-칩 구조의 질화물 발광 다이오드의 상면도 및 그 발광 다이오드의 A-A 단면도를 각각 도시한 도면으로서, 종래의 발광 다이오드(20)는 예를 들어 사파이어기판(21)의 상면에 순차적으로 버퍼층(22), n형 GaN 클래드층(23a), 활성층(23b), p형 GaN 클래드층(23c)이 형성되며, 이와 같이 형성된 활성층(23b)과 p형 GaN 클래드층(23c)를 건식 에칭하여, n형 GaN 클래드층(23a)의 일부를 노출시킨 후, 노출된 n형 GaN 클래드층(23a)의 상부에는 n측 전극(26), 에칭되지 않은 p형 GaN 클래드층(23c)의 상부에는 투명전극(24)을 개재한 후 p측 전극(25)을 형성한다.
이후, p측 전극(25)과 n측 전극(26) 상에 각각 Au 또는 Au 합금으로 된 마이크로범퍼(microbump)(27,28)을 형성한다.
상기 발광 다이오드(20)는 도 1b에서 뒤집힌 상태에서 마운트 기판 또는 리드 프레임 등에 마이크로 범퍼(27,28)를 본딩 공정을 통해 장착한다.
이와 같은 종래의 발광 다이오드는 발광 효율을 높이기 위하여 활성층의 표면을 불규칙하게 만들어 발광 면적을 넓히거나, 전극 면적을 줄여 발광면적을 넓혔지만, 이는 어느 정도 한계가 있어 공정을 진행하는데 어려움이 따르게 된다.
특히, 종래의 질화물 발광 다이오드에서 n측 전극은 수직형 발광 다이오드에 서 빛이 방출되는 면 위에 있어 가능한 작은 면적으로 구현되어야 하나 그렇게 되면 구동전압이 올라가게 되고, 전류 퍼짐(current spreading) 효과가 감소 되어 실제 빛을 방출하는 활성층을 활용하지 못하게 된다.
따라서, 질화물 발광 다이오드의 광 효율을 증가시키기 위해 n측 전극의 면적 변화없이 전류 퍼짐 현상을 극대화하는 연구가 이슈로 부각되고 있다.
본 발명은 n측 전극의 면적 변화없이 전류 퍼짐 패턴을 이용하여 전류 퍼짐 현상을 극대화하는 질화물 반도체 발광소자를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 n측 전극의 면적 변화없이 전류 퍼짐 패턴을 이용하여 전류 퍼짐 현상을 극대화하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예는 n형 질화물층과 p형 질화물층 사이에서 다중양자우물구조로 이루어진 활성층; 상기 n형 질화물층의 외부면에 접하는 n측 전극; 상기 p형 질화물층의 외부면에 형성된 p측 전극층; 및 상기 p형 질화물층과 상기 p측 전극층 사이에 형성된 적어도 하나의 제 1 전류 퍼짐 패턴을 포함하여, 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴에 의해 상기 활성층으로 전류가 고르게 흐르게 하는 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예는 상기 n형 질화물층과 상기 n측 전극 사이에 형성된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴과 상기 제 2 전류 퍼짐 패턴은 갈륨 산화막으로 100Å ~ 10000Å의 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴은 상기 n측 전극에 대응하여 상기 p형 질화물층과 상기 p측 전극층 사이에서 상기 n측 전극과 동일한 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서 기판 상에 n형 질화물층을 형성하는 단계; 상기 n형 질화물층의 상부면에 다중양자우물구조로 이루어진 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층의 상부면에 p형 질화물층을 형성하는 단계; 상기 p형 질화물층의 상부면에 적어도 하나의 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 덮도록 상기 p형 질화물층의 상부면에 p측 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 기판을 제거하고 상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역에 n측 전극을 형성하는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계는 상기 p형 질화물층의 상부면 일측 영역을 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 p형 질화물층의 노출 영역에 대해 레이저광을 조사하여 제 1 갈륨막을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하고 산소 분위기에서 상기 제 1 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계는 상기 p형 질화물층의 상부면 일측 영역을 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 p형 질화물층의 노출 영역에 대해 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 방법 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법으로 갈륨을 증착하여 제 1 갈륨막을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하고 산소 분위기에서 상기 제 1 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 1 전 류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 레이저광은 KrF 레이저광 또는 ArF 레이저광이고, 상기 레이저광을 1nsec 내지 100nsec 동안 상기 p형 질화물층의 노출 영역에 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 제 1 포토레지스트 패턴은 KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 n측 전극을 형성하는 단계는 상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역을 노출시키는 제 2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 포토 레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 n형 질화물층의 일측 영역에 대해 레이저광을 조사하여 제 2 갈륨막을 형성하는 단계; 산소 분위기에서 상기 제 2 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 전류 퍼짐 패턴의 상부면에 n측 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 n측 전극을 형성하는 단계는 상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역을 노출시키는 제 2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 포토 레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 n형 질화물층의 일측 영역에 대해 MOCVD 방법 또는 PVD 방법으로 갈륨을 증착하여 제 2 갈륨막을 형성하는 단계; 산소 분위기에서 상기 제 2 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 2 전류 퍼짐 패턴의 상부면에 n측 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 레이저광은 KrF 레이저광 또는 ArF 레이저광이고, 상기 레이저광을 1 nsec 내지 100 nsec 동안 상기 n형 질화물층의 노출 영역에 조사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 제 2 포토레지스트 패턴은 KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 n측 전극의 면적 변화없이 적어도 하나의 전류 퍼짐 패턴에 의해 활성층으로 전류가 고르게 흐르는 전류 퍼짐 현상을 극대화하여 활성층에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법을 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 설명하되, 질화물 반도체 발광소자의 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 과정에 따른 공정 단면도로서, 수직형 질화물 반도체 발광소자를 예로 들어 도시한 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)를 제조하기 위해 기판(110) 상에 순차적으로 제 1 도전형 반도체 물질로 형성된 제 1 클래드층인 n형 GaN 클래드층(120), 다중 양자 우물(multi-quantum well) 구조의 활성층(130), 제 2 전도성 반도체 물질로 형성된 다층 구조의 제 2 클래드층인 p형 GaN 클래드층(140)을 형성한다.
기판(110) 상으로 n형 GaN 클래드층(120), 활성층(130) 및 p형 GaN 클래드층(140)을 형성한 후, 도 2b에 도시된 바와 같이 p형 GaN 클래드층(140)의 상부면에 전류 퍼짐 패턴(161)을 형성하기 위한 포토레지스트 패턴(150)을 형성한다.
여기서, p형 GaN 클래드층(140)의 상부면에 형성된 포토레지스트 패턴(150)은 예를 들어, KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트로 이루어지고, 포토레지스트 패턴(150)에 의한 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역은 이후 전류 퍼짐 패턴(161)을 형성하기 위한 영역으로 마련된다.
이와 같이 포토레지스트 패턴(150)을 형성한 후, 도 2c에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(150)에 대해 레이저광을 조사하여, 도 2d에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(150)에 의한 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역에 전류 퍼짐 패턴(161)을 형성하기 위한 갈륨막(160)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 도 2d에 도시된 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역에 형성된 갈륨막(160)은 조사된 레이저광에 의해 p형 GaN 클래드층(140)의 상부측이 갈륨 성분과 질소로 분해되면서 분해된 갈륨 성분에 의해 100Å ~ 10000Å의 두께로 형성되고, 갈륨막(160)을 형성하기 위해 조사된 레이저광은 KrF 레이저광 또는 ArF 레 이저광으로 1 nsec 내지 100 nsec 동안 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역에 조사될 수 있다.
또는, 선택적으로 레이저광을 조사하여 갈륨막(160)을 형성하지 않고, MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 방법으로 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역에 갈륨을 증착하여 갈륨막(160)을 형성할 수도 있다.
포토레지스트 패턴(150)에 의한 p형 GaN 클래드층(140)의 노출 영역에 갈륨막(160)을 형성한 후, 도 2e에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(150)을 에싱(ashing) 공정 및 세정(cleaning) 공정으로 제거하고, 산소 분위기에서 p형 GaN 클래드층(140)의 상부면에 남겨진 갈륨막(160) 패턴에 대해 예를 들어, 150℃ ~ 250℃로 어닐링(annealing)을 수행하여 예컨대 Ga2O3 등과 같은 갈륨 산화막으로 이루어진 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 형성한다.
여기서, 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)은 p형 GaN 클래드층(140)의 상부면에 다수의 라인 형태로 형성되되, 이후 형성될 n측 전극(180)에 대응하는 형태로 n측 전극(180)과 동일한 형태로 형성될 수 있다.
제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 형성한 후, 도 2f에 도시된 바와 같이 p형 GaN 클래드층(140)의 상부면에 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 덮는 p측 전극층(170)을 형성한다.
구체적으로, 도 2f에 도시된 p측 전극층(170)은 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법으로 활성 층(130)에서 발생한 광의 반사를 위해 예를 들어 Ag, Al, Cr, Au, Ni, Cu 등의 고반사성이고 전기 전도성이 높은 금속 재질이 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 덮도록 증착하여 p측 전극층(170)을 형성할 수 있다.
제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 덮는 p측 전극층(170)을 형성한 후, 레이저를 이용한 리프트 오프(lift off) 또는 에칭 공정을 수행하여 기판(110)을 제거하고 n형 GaN 클래드층(120)의 하부면으로 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)에 대응하는 n측 전극(180)을 도 3에 도시된 바와 같이 형성한다.
이와 같이 p형 GaN 클래드층(140)과 p측 전극층(170) 사이에 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)을 구현하여 n측 전극(180)의 면적 변화없이 제 1 전류 퍼짐 패턴(161)에 의해 활성층(130)으로 전류가 고르게 흐르는 전류 퍼짐(current spreading) 현상을 극대화하여 활성층(130)에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예와 다른 제 2 실시예로서 전류 퍼짐 패턴을 n측 전극에 대해 형성하여 전류 퍼짐 현상을 극대화하여 질화물 반도체 발광소자의 활성층에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자를 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 단면을 도시한 단면도로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)는 전류 퍼짐 현상을 극대화할 수 있는 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)이 n측 전극(280)에 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)를 제조하기 위해 기판(도시하지 않음) 상에 순차적으로 제 1 도전형 반도체 물질로 형성된 제 1 클래드층인 n형 GaN 클래드층(220), 다중 양자 우물(multi-quantum well) 구조의 활성층(230), 제 2 전도성 반도체 물질로 형성된 다층 구조의 제 2 클래드층인 p형 GaN 클래드층(240) 및 p측 전극층(270)을 마련한 후, 레이저를 이용한 리프트 오프 또는 에칭 공정을 수행하여 기판을 제거하고 n형 GaN 클래드층(220)의 면에 n측 전극(280)이 형성될 영역을 노출시키는 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한다.
여기서, n측 전극(280)이 형성될 영역을 노출시키는 포토레지스트 패턴은 예를 들어, KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트를 패터닝하여 형성되고, 이러한 포토레지스트 패턴에 의한 노출 영역은 이후 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)을 형성하기 위한 영역으로 마련된다.
이와 같이 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 전술한 제 1 실시예와 동일하게 포토레지스트 패턴에 대해 KrF 레이저광 또는 ArF 레이저광과 같은 레이저광을 1 nsec 내지 100 nsec 동안 조사하여, 포토레지스트 패턴에 의한 n형 GaN 클래드층(220)의 노출 영역에서 조사된 레이저광에 의해 갈륨 성분과 질소로 분해되면서 분해된 갈륨 성분에 의해 100Å ~ 10000Å의 두께로 갈륨막(도시하지 않음)을 형성할 수 있다.
또한, 선택적으로 레이저광을 조사하여 갈륨막을 형성하지 않고, MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 방법으로 n형 GaN 클래드층(220) 의 노출 영역에 갈륨을 증착하여 갈륨막을 형성할 수도 있다.
포토레지스트 패턴에 의한 n형 GaN 클래드층(220)의 노출 영역에 갈륨막을 형성한 후, 산소 분위기에서 갈륨막에 대해 예를 들어, 150℃ ~ 250℃로 어닐링(annealing)을 수행하여 예컨대, Ga2O3와 같은 갈륨 산화막으로 이루어진 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)을 형성하고, 이어서 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)에 대해 MOCVD 또는 PVD 방법으로 전기전도성의 금속 재질을 증착하고 패터닝하여 n측 전극(280)이 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)에 접하도록 형성할 수 있다.
제 2 전류 퍼짐 패턴(261)에 n측 전극(280)이 접하도록 형성한 후, 포토레지스트 패턴을 에싱 공정 및 세정 공정으로 제거하면, 도 4에 도시된 바와 같이 n측 전극(280)과 n형 GaN 클래드층(220) 사이에 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)이 구현된 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)가 제조되어, n측 전극(280)의 면적 변화없이 제 2 전류 퍼짐 패턴(261)에 의해 활성층(230)으로 전류가 고르게 흐르는 전류 퍼짐 현상을 극대화하여 활성층(230)에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
물론, 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에서처럼 전류 퍼짐 패턴이 p측 전극층과 p형 GaN 클래드층 사이에 또는 n측 전극과 n형 GaN 클래드층 사이에 선택적으로 구현되지 않고, 도 5에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(300)와 같이 제 1 및 제 2 전류 퍼짐 패턴(361,362)이 p측 전극층(370)과 p형 GaN 클래드층(340) 사이에 또는 n측 전극(380)과 n형 GaN 클래드층(320) 사이에 각각 구현되어, n측 전극(380)의 면적 변화없이 제 1 및 제 2 전류 퍼짐 패턴(361,362)에 의해 활성층(330)으로 전류가 고르게 흐르는 전류 퍼짐 현상을 더욱 극대화하여 활성층(330)에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 질화물 발광 다이오드의 상면도 및 측단면도.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 과정에 따른 공정 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 단면을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 단면을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 단면을 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,200,300: 질화물 반도체 발광소자 110: 기판
120: n형 GaN 클래드층 130,230,330: 활성층
140: p형 GaN 클래드층 150: 포토레지스트 패턴
160: 갈륨막 161,361: 제 1 전류 퍼짐 패턴
261,362: 제 2 전류 퍼짐 패턴

Claims (13)

  1. n형 질화물층과 p형 질화물층 사이에서 다중양자우물구조로 이루어진 활성층;
    상기 n형 질화물층의 외부면에 접하는 n측 전극;
    상기 p형 질화물층의 외부면에 형성된 p측 전극층; 및
    상기 p형 질화물층과 상기 p측 전극층 사이에 형성된 적어도 하나의 제 1 전류 퍼짐 패턴을 포함하여,
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴에 의해 상기 활성층으로 전류가 고르게 흐르게 하는 질화물 반도체 발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 n형 질화물층과 상기 n측 전극 사이에 형성된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴과 상기 제 2 전류 퍼짐 패턴은 갈륨 산화막으로 100Å ~ 10000Å의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴은 상기 n측 전극에 대응하여 상기 p형 질화물층과 상기 p측 전극층 사이에서 상기 n측 전극과 동일한 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  5. 기판 상에 n형 질화물층을 형성하는 단계;
    상기 n형 질화물층의 상부면에 다중양자우물구조로 이루어진 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층의 상부면에 p형 질화물층을 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물층의 상부면에 적어도 하나의 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 덮도록 상기 p형 질화물층의 상부면에 p측 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 기판을 제거하고 상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역에 n측 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계는
    상기 p형 질화물층의 상부면 일측 영역을 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물층의 노출 영역에 대해 레이저광을 조사하여 제 1 갈륨막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하고 산소 분위기에서 상기 제 1 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계는
    상기 p형 질화물층의 상부면 일측 영역을 노출시키는 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물층의 노출 영역에 대해 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 방법 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방법으로 갈륨을 증착하여 제 1 갈륨막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하고 산소 분위기에서 상기 제 1 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 1 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저광은 KrF 레이저광 또는 ArF 레이저광이고,
    상기 레이저광을 1nsec 내지 100nsec 동안 상기 p형 질화물층의 노출 영역에 조사되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 포토레지스트 패턴은 KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 n측 전극을 형성하는 단계는
    상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역을 노출시키는 제 2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 포토 레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 n형 질화물층의 일측 영역에 대해 레이저광을 조사하여 제 2 갈륨막을 형성하는 단계;
    산소 분위기에서 상기 제 2 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전류 퍼짐 패턴의 상부면에 n측 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 n측 전극을 형성하는 단계는
    상기 n형 질화물층의 하부면 일측 영역을 노출시키는 제 2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 포토 레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 n형 질화물층의 일측 영역에 대해 MOCVD 방법 또는 PVD 방법으로 갈륨을 증착하여 제 2 갈륨막을 형성하는 단계;
    산소 분위기에서 상기 제 2 갈륨막을 어닐링하여 갈륨 산화막으로 변환된 제 2 전류 퍼짐 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전류 퍼짐 패턴의 상부면에 n측 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저광은 KrF 레이저광 또는 ArF 레이저광이고,
    상기 레이저광을 1 nsec 내지 100 nsec 동안 상기 n형 질화물층의 노출 영역에 조사되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 포토레지스트 패턴은 KrF 포토레지스트 또는 ArF 포토레지스트로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
KR20070122983A 2007-11-29 2007-11-29 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법 KR100925063B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070122983A KR100925063B1 (ko) 2007-11-29 2007-11-29 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070122983A KR100925063B1 (ko) 2007-11-29 2007-11-29 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090056034A KR20090056034A (ko) 2009-06-03
KR100925063B1 true KR100925063B1 (ko) 2009-11-03

Family

ID=40987484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20070122983A KR100925063B1 (ko) 2007-11-29 2007-11-29 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100925063B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070091500A (ko) * 2006-03-06 2007-09-11 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070091500A (ko) * 2006-03-06 2007-09-11 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090056034A (ko) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4999696B2 (ja) GaN系化合物半導体発光素子及びその製造方法
US7687322B1 (en) Method for removing semiconductor street material
US7015512B2 (en) High power flip chip LED
US7439091B2 (en) Light-emitting diode and method for manufacturing the same
US8076685B2 (en) Nitride semiconductor device having current confining layer
TWI478372B (zh) 具有中空結構之柱狀結構之發光元件及其形成方法
TWI408832B (zh) 具有中空結構之柱狀結構之發光元件及其形成方法
KR100926319B1 (ko) 광추출 효율이 개선된 발광다이오드 소자 및 이의 제조방법
US8513696B2 (en) Lateral thermal dissipation LED and fabrication method thereof
KR100973259B1 (ko) 측부 반사판을 갖는 수직구조 질화갈륨계 led 소자 및그 제조방법
KR100691497B1 (ko) 발광 소자 및 이의 제조 방법
KR100890468B1 (ko) 도전성 인터커넥션부를 이용한 발광다이오드 소자
KR101040012B1 (ko) 반도체 소자 제조방법
KR100663016B1 (ko) 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
CN103811614B (zh) 具有异质材料结构的发光元件及其制造方法
KR20060035424A (ko) GaN계 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101239852B1 (ko) GaN계 화합물 반도체 발광 소자
KR20090090114A (ko) 투명 전극을 갖는 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR100830643B1 (ko) 발광 소자의 제조 방법
US8778780B1 (en) Method for defining semiconductor devices
KR100925063B1 (ko) 전류 퍼짐 패턴을 구비한 질화물 반도체 발광소자 및 그제조 방법
KR100622819B1 (ko) 패턴된 기판의 제조방법 및 그 기판을 이용한 발광다이오드의 제조방법
KR20100070820A (ko) 고효율 열방출 공진 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
TW202013766A (zh) 半導體元件以及其相關之製造方法
KR20100093341A (ko) 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120925

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee