KR102092911B1 - Soft etching agent of semiconductor light emitting layer, light emitting element and display element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물, 발광소자 및 디스플레이 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor light emitting layer soft etchant composition, a light emitting device and a display device.
Description
본 발명은, 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물, 발광소자 및 디스플레이 소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a semiconductor light emitting layer soft etchant composition, a light emitting element and a display element.
발광다이오드(Light emitting diode; LED)와 같은 반도체 발광소자는 소자 내에 포함되어 있는 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 접합된 반도체의 전자와 정공이 재결합하며 발생하는 에너지를 광으로 변환하여 방출한다. 이러한 LED는 현재 조명, 표시장치 및 광원으로서 널리 이용되며 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다.A semiconductor light emitting device such as a light emitting diode (LED) is a device in which a material contained in a device emits light, and the electrons and holes of a bonded semiconductor recombine to convert and generate energy into light. These LEDs are currently widely used as lighting, display devices, and light sources, and their development is accelerating.
특히, 최근 그 개발 및 사용이 활성화된 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드를 이용한 휴대폰 키패드, 사이드 뷰어, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등 그의 응용제품이 소형 휴대제품에서 대형화, 고출력화, 고효율화된 제품으로 진행하여 해당 제품에 요구되는 특성을 나타내는 광원을 요구하게 되었다.In particular, thanks to commercialization of cell phone keypads, side viewers, and camera flashes using gallium nitride (GaN) -based light-emitting diodes, which have been recently developed and used, the recent development of general lighting using light-emitting diodes has been vigorous. The backlight unit of a large TV and its application products, such as automobile headlights and general lighting, have progressed from small portable products to large-sized, high-output, and high-efficiency products, requiring light sources that exhibit the characteristics required for the products.
이와 같이, 발광다이오드의 용도가 넓어지고 대량생산됨에 따라, 발광다이오드를 제조하는데 사용되는 반도체 발광소자 제조방법에 대해서도 활발히 연구되고 있다.
As described above, as the use of light emitting diodes is widened and mass-produced, methods for manufacturing semiconductor light emitting devices used to manufacture light emitting diodes are also being actively studied.
종래기술의 반도체 발광소자 제조방법에서는 반도체 발광층의 드라이 에칭 공정을 진행할 경우, 드라이 에칭으로 인해 발생하는 잔사에 의해 소자특성 저하가 발생한다는 문제점이 있다.In the conventional method of manufacturing a semiconductor light emitting device, when a dry etching process of a semiconductor light emitting layer is performed, there is a problem that deterioration of device characteristics occurs due to residues caused by dry etching.
이에, 본 발명은 소자특성 저하를 막을 수 있는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting layer soft etchant composition capable of preventing deterioration of device characteristics.
특히, 수직형 LED제조공정에 있어 GaN 반도체 발광층의 드라이 에칭 후에 발생하는 소자특성 저하를 막아, 수율이 향상되는 발광소자 제조방법을 제공하고, 나아가, 우수한 소자특성을 가지는 발광소자 및 디스플레이 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In particular, in the vertical type LED manufacturing process, a device characteristic degradation occurring after dry etching of the GaN semiconductor light emitting layer is prevented to provide a method for manufacturing a light emitting device with improved yield, and further, a light emitting device and display device having excellent device characteristics are provided. It aims to do.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 염산, 3가철염 및 염산 이외의 무기산을 포함하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor light emitting layer soft etchant composition containing an inorganic acid other than hydrochloric acid, trivalent salt and hydrochloric acid.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 소프트 에칭액 조성물은 반도체 발광층의 드라이 에칭 공정 후, 발광층의 메사(Mesa)계면 에칭용일 수 있고, 상기 반도체 발광층은 질화물 반도체층을 포함할 수 있고, 상기 질화물 반도체층은 바람직하게는 질화갈륨(GaN) 반도체층일 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the soft etchant composition may be for mesa interface etching of a light emitting layer after a dry etching process of the semiconductor light emitting layer, and the semiconductor light emitting layer may include a nitride semiconductor layer, and the nitride The semiconductor layer may be preferably a gallium nitride (GaN) semiconductor layer.
본 발명의 다른 태양은 반도체 성장용 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계; 드라이에칭을 통해 제 2도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층의 일부를 식각하여 메사(Mesa)계면을 형성하는 단계; 및 드라이에칭 후의 상기 메사(Mesa)계면을 습식 소프트 에칭하는 단계;를 포함하고, 상기 소프트 에칭하는 단계는 본 발명의 소프트 에칭액 조성물로 에칭하는 반도체 발광소자 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention comprises the steps of sequentially growing a first conductive type semiconductor layer, an active layer and a second conductive type semiconductor layer on a semiconductor growth substrate to form a light emitting structure; Forming a mesa interface by etching a portion of the second conductive semiconductor layer, the active layer, and the first conductive semiconductor layer through dry etching; And wet-etching the mesa interface after dry etching; and the soft-etching provides a method for manufacturing a semiconductor light emitting device that is etched with the soft etchant composition of the present invention.
본 발명의 또 다른 태양은 본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 발광소자 및 디스플레이 소자를 제공한다.
Another aspect of the present invention provides a semiconductor light emitting device and a display device manufactured using the soft etchant composition of the present invention.
본 발명의 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물은 발광소자 제조시에 드라이 에칭 후 형성되는 반도체의 메사계면을 소프트 에칭할 수 있다.The semiconductor light emitting layer soft etchant composition of the present invention can soft etch the mesa interface of a semiconductor formed after dry etching in manufacturing a light emitting device.
특히, GaN 반도체 발광층의 메사계면을 본 발명의 조성물로 소프트 에칭함으로써, 수직형 LED의 소자특성 개선할 수 있다.In particular, by soft etching the mesa interface of the GaN semiconductor light emitting layer with the composition of the present invention, device characteristics of the vertical LED can be improved.
또한, 본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용함으로써, 수율이 향상된 발광소자 및 디스플레이 소자를 제공할 수 있다.
In addition, by using the soft etchant composition of the present invention, it is possible to provide a light emitting device and a display device with improved yield.
도 1은 반도체 발광층의 드라이 에칭 후 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 3은 실시예 2의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 4는 실시예 3의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 5는 실시예 4의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 6은 실시예 5의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 7은 비교예 1의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.
도 8은 비교예 2의 조성물을 사용하여 처리한 반도체 발광층의 SEM사진이다.1 is a cross-sectional view after dry etching of a semiconductor light emitting layer.
2 is an SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Example 1.
3 is an SEM photograph of a semiconductor light emitting layer processed using the composition of Example 2.
4 is a SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Example 3.
5 is a SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Example 4.
6 is an SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Example 5.
7 is a SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Comparative Example 1.
8 is an SEM photograph of a semiconductor light emitting layer treated using the composition of Comparative Example 2.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기의 구체적 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명이므로, 비록 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail. Since the following detailed description is for one embodiment of the present invention, it is not intended to limit the scope of rights determined from the claims even if there is a limited expression.
종래기술의 반도체 발광소자 제조방법에서는 반도체 발광층의 드라이 에칭 공정을 진행할 경우, 드라이 에칭으로 인해 발생하는 잔사에 의해 소자특성 저하가 발생한다는 문제점이 있다.In the conventional method of manufacturing a semiconductor light emitting device, when a dry etching process of a semiconductor light emitting layer is performed, there is a problem that deterioration of device characteristics occurs due to residues caused by dry etching.
이에 본 발명자들은 반도체 발광층의 드라이 에칭 공정 진행 후, 추가로 소프트 에칭액 조성물을 사용하여 소프트 에칭하며, 상기의 문제점이 해결된다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors have completed the present invention after discovering that the above-mentioned problems are solved by soft etching using a soft etchant composition after the dry etching process of the semiconductor light-emitting layer.
즉, 본 발명에서는 염산, 3가철염 및 염산을 제외한 이외의 무기산을 포함하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물을 제공한다.
That is, the present invention provides a semiconductor light emitting layer soft etching solution composition containing inorganic acids other than hydrochloric acid, trivalent salt and hydrochloric acid.
먼저 본 발명에서 말하는 소프트 에칭액이란, 소프트 에칭 단계에 사용되는 것으로써, 반도체 발광층 제조단계 중 드라이 에칭 후에 수행하여, 드라이 에칭 후 잔존하는 잔사 제거 및 드러난 메사 계면의 식각을 수행하는 소프트 에칭 단계에 사용될 수 있다.
First, the soft etching solution referred to in the present invention is used in the soft etching step, and is performed after dry etching in the semiconductor light emitting layer manufacturing step to be used in the soft etching step to remove residual residue after dry etching and etch the exposed mesa interface You can.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 소프트 에칭액 조성물은 반도체 발광층의 드라이 에칭 후 생성된 메사(Mesa)계면 에칭용일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the soft etchant composition may be for mesa interface etching generated after dry etching of the semiconductor light emitting layer.
본 발명의 메사(Mesa)계면을 수직형 LED제조 중 나타나는 반도체 발광층의 단면도인 도 1을 참조하여 설명하면, 반도체 성장용 기판(100)상에 제1 도전형 반도체층(N-GaN, 101), 활성층(102) 및 제2 도전형 반도체층(P-GaN, 103)을 순차적으로 성장시켜 발광구조물(110)을 형성하고, 드라이 에칭을 통해 제 2도전형 반도체층(103), 활성층(102) 및 제1 도전형 반도체층(N-GaN, 101)의 일부를 식각하는 공정에서 형성되는 메사(Mesa)의 측면을 메사(Mesa)계면(104)이라고 정의하였다.Referring to FIG. 1, which is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting layer appearing during the manufacturing of a vertical LED, the mesa interface of the present invention is a first conductive semiconductor layer (N-GaN, 101) on a
이하 본 발명의 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물을 구성하는 각 성분을 설명한다.
Hereinafter, each component constituting the semiconductor light emitting layer soft etchant composition of the present invention will be described.
염산Hydrochloric acid
본 발명의 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물은 염산을 필수성분으로 하며, 바람직하게는 GaN 반도체 발광층 제조시 사용되는 소프트 에칭액 조성물의 필수성분일 수 있으며, 드라이 에칭으로 개질된 메사 계면의 미세한 식각을 수행할 수 있다.The semiconductor light emitting layer soft etchant composition of the present invention has hydrochloric acid as an essential component, and preferably may be an essential component of the soft etchant composition used when manufacturing a GaN semiconductor light emitting layer, and can perform fine etching of a mesa interface modified by dry etching. have.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 염산은 본 발명의 조성물 총 중량 분율에 대해서 1 ~ 30중량%를 포함할 수 있으며, 만약 1 중량%미만이면, 에칭성능이 부족한 문제가 있을 수 있고, 30 중량%를 초과하면, 과에칭되는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위내의 함량이 바람직할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the hydrochloric acid may contain 1 to 30% by weight relative to the total weight fraction of the composition of the present invention, if less than 1% by weight, there may be a problem of insufficient etching performance, If it exceeds 30% by weight, there may be a problem of overetching, so the content within the above range may be desirable.
3가철염Trivalent salt
본 발명의 3가철염은 소프트 에칭액 조성물의 주산화제로써 필수성분이며, 메사계면을 산화시켜, 드라이 에칭후 잔존하는 잔사를 제거할 수 있다. The trivalent salt of the present invention is an essential component as a main oxidizing agent in the soft etchant composition, and oxidizes the mesa interface to remove residual residue after dry etching.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 3가철염은 염화제이철(III), 질산제이철(III) 및 황산암모늄철(III) 중 선택되는 1종이상을 포함할 수 있으며, 본 발명의 소프트 에칭액 조성물 총 중량 분율에 대해서 1 ~ 30중량%를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the trivalent salt may include one or more selected from ferric (III) chloride, ferric (III) nitrate and ammonium iron (III) sulfate, the soft etching solution of the present invention It may contain 1 to 30% by weight relative to the total weight fraction of the composition.
만약 상기 3가철염이 1중량% 미만을 포함한다면, 잔사제거 성능을 제대로 구현하지 못 하는 문제가 있을 수 있고, 30중량%를 초과하면, 석출의 문제가 있을 수 있다.
If the trivalent iron salt contains less than 1% by weight, there may be a problem that the residue removal performance may not be properly implemented, and if it exceeds 30% by weight, there may be a problem of precipitation.
무기산Inorganic acid
본 발명의 무기산은 보조산화제역할을 하며, 염산 이외의 무기산일 수 있고, 바람직하게는 상기 무기산은 질산, 황산 및 인산 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic acid of the present invention serves as an auxiliary oxidizing agent, and may be an inorganic acid other than hydrochloric acid, and preferably, the inorganic acid may include at least one selected from nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid.
또한, 본 발명의 소프트 에칭액 조성물 총 중량 분율에 대해서 0.1 ~ 10중량%를 포함할 수 있고, 상기 범위가 바람직할 수 있다. 그리고, 본 발명의 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물에서 상기 구성성분 외에 물을 더 포함할 수 있다.
In addition, it may include 0.1 to 10% by weight relative to the total weight fraction of the soft etchant composition of the present invention, the above range may be preferred. In addition, in the semiconductor light emitting layer soft etchant composition of the present invention, water may be further included in addition to the above components.
물water
본 발명의 소프트 에칭액 조성물에 포함되는 물은 특별히 한정되는 것은 아니나 반도체 공정용의 물로서, 비저항값이 18MΩ·cm 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하다.The water contained in the soft etchant composition of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use deionized water having a specific resistance of 18 MΩ · cm or more as water for semiconductor processing.
상기 물은, 조성물 총 중량분율에 대해서 나머지 성분 외의 잔량으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 30 내지 97 중량%로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 70 내지 80중량%로 포함될 수 있다.The water may be included in the remaining amount other than the remaining components with respect to the total weight fraction of the composition, preferably may be included in 30 to 97% by weight, more preferably 70 to 80% by weight.
상기 물이 30 중량% 미만으로 포함되면, 공정 중 소프트 에칭액 조성물의 취급의 편리성, 환경적 이점 및 경제적 이점을 얻기 어려우며, 97 중량%를 초과하면, 다른 소프트 에칭액 조성물의 구성성분 함량이 부족하여 목적하는 소프트 에칭 효과를 제공하기 어렵다.
When the water is contained in less than 30% by weight, it is difficult to obtain convenience, environmental and economic benefits of handling the soft etchant composition during the process, and when it exceeds 97% by weight, the component content of other soft etchant compositions is insufficient. It is difficult to provide the desired soft etching effect.
본 발명의 소프트 에칭액 조성물은 성능을 향상시키기 위하여 당업계에 공지되어 있는 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The soft etchant composition of the present invention may further include conventional additives known in the art to improve performance.
본 발명의 소프트 에칭액 조성물에 포함되는 성분들은 통상적으로 공지된 방법에 따라 제조가능하다.
The components included in the soft etchant composition of the present invention can be prepared according to a conventionally known method.
한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 반도체 발광층은 질화물 반도체 발광층을 포함할 수 있고, 상기 질화물 반도체 발광층은 질화알루미늄(AlN), 질화갈륨(GaN) 및 질화인듐(InN) 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 질화물 반도체 발광층일 수 있고, 가장 바람직하게는 질화갈륨(GaN)반도체 발광층일 수 있다.
On the other hand, according to a preferred embodiment of the present invention, the semiconductor light emitting layer may include a nitride semiconductor light emitting layer, the nitride semiconductor light emitting layer is selected from aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN) and indium nitride (InN) It may be a nitride semiconductor light-emitting layer containing at least one, and most preferably a gallium nitride (GaN) semiconductor light-emitting layer.
본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용하는 소프트 에칭법은 특별히 한정되지 않으며, 습식법이 적용될 수 있다.
The soft etching method using the soft etching solution composition of the present invention is not particularly limited, and a wet method can be applied.
본 발명의 다른 태양은 반도체 성장용 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계; 드라이에칭을 통해 제 2도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층의 일부를 식각하여 메사(Mesa)계면을 형성하는 단계; 및 상기 메사(Mesa)계면을 습식 소프트 에칭하는 단계;를 포함하고, 상기 소프트 에칭하는 단계에서 본 발명의 소프트 에칭액 조성물로 에칭하는 반도체 발광소자 제조방법을 제공한다.
Another aspect of the present invention comprises the steps of sequentially growing a first conductive type semiconductor layer, an active layer and a second conductive type semiconductor layer on a semiconductor growth substrate to form a light emitting structure; Forming a mesa interface by etching a portion of the second conductive semiconductor layer, the active layer, and the first conductive semiconductor layer through dry etching; And wet-etching the mesa interface. In the soft-etching step, a method of manufacturing a semiconductor light emitting device that is etched with the soft etchant composition of the present invention is provided.
본 발명의 또 다른 태양은 본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용하여 제조되는 반도체 발광소자 및 디스플레이 소자를 제공한다.
Another aspect of the present invention provides a semiconductor light emitting device and a display device manufactured using the soft etchant composition of the present invention.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the embodiments of the present invention disclosed below are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the invention is indicated in the claims, and furthermore, includes all changes within the meaning and range equivalent to the claims of the claims. In addition, in the following Examples and Comparative Examples, "%" and "part" indicating content are based on weight unless otherwise specified.
실시예Example 1 내지 5 및 1 to 5 and 비교예Comparative example 1 내지 2 1 to 2
하기 표 1의 성분 및 함량(중량%)으로 혼합하여 소프트 에칭액을 제조하였다. A soft etchant was prepared by mixing the components and contents (% by weight) of Table 1 below.
실험예Experimental example 1 One
드라이 에칭 한 GaN 반도체 발광층을 각각 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 소프트 에칭액으로 하기의 방법으로 소프트 에칭하였다.The dry-etched GaN semiconductor light-emitting layers were soft-etched in the following manner with the soft etching solutions prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2, respectively.
먼저 40도에서 GaN 반도체 발광층을 소프트 에칭액에 20 ~ 40분 침적시킨 후, 초 순수로 2분간 세정하였다. 그리고 1분간 건조하여 SEM으로 메사계면을 관찰하여, 육안평가 결과를 하기 표 2 에 나타내었다. 그리고 실시예 1은 도 2, 실시예 2는 도 3, 실시예 3는 도 4, 실시예 5는 도 6, 비교예 1은 도 7 및 비교예 2는 도 8에 나타내었다.First, the GaN semiconductor light-emitting layer was immersed in a soft etching solution for 20 to 40 minutes at 40 degrees, and then washed with ultra pure water for 2 minutes. And dried for 1 minute to observe the mesa interface by SEM, the results of visual evaluation are shown in Table 2 below. In addition, Example 1 is shown in FIG. 2, Example 2 is shown in FIG. 3, Example 3 is shown in FIG. 4, Example 5 is shown in FIG. 6, Comparative Example 1 is shown in FIG. 7, and Comparative Example 2 is shown in FIG.
도 2 내지 6을 보면, 실시예 1 내지 5를 사용하여 소프트 에칭한 발광층은 올록볼록 형상인 모폴로지가 형성이 잘되어있는 것을 관찰할 수 있다. 반면에 비교예 1의 도 7을 보면 실시예 1 내지 5보다 모폴로지가 형성이 부족하다는 것을 알 수 있고, 비교예 2의 도 8은 모폴로지가 거의 관찰되지 않았다는 것을 알 수 있다. 2 to 6, it can be observed that the light-etched layers softly etched using Examples 1 to 5 are well formed with morphology of convex shape. On the other hand, looking at FIG. 7 of Comparative Example 1, it can be seen that the morphology was insufficient in formation than Examples 1 to 5, and FIG. 8 of Comparative Example 2 showed that morphology was hardly observed.
따라서, 본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용하여 제조한 발광층은 우수한 소자특성을 가진다는 것을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that the light-emitting layer produced using the soft etchant composition of the present invention has excellent device characteristics.
실험예Experimental example 2 2
실험예 1에서 소프트 에칭 처리한 각각의 GaN 반도체 발광층으로 LED를 제조하여 작동수율을 측정하여 표 2에 나타내었다. In Experimental Example 1, the LEDs were prepared with each GaN semiconductor light-emitting layer subjected to soft etching, and the operating yield was measured and shown in Table 2.
표 2의 결과에 따르면, 실시예 1 내지 5를 사용하여 소프트 에칭한 GaN 반도체 발광층을 포함하는 LED의 작동수율은 90%이상으로 거의 불량률이 발생하지 않는다. 반면에 비교예 1 은 수율이 50%이하로 작동율과 불량률이 비슷하며, 비교예 2는 수율이 20% 이하로써, 불량률이 현저히 높다는 것을 알 수 있다.According to the results of Table 2, the operating yield of the LEDs including the GaN semiconductor light-emitting layers soft-etched using Examples 1 to 5 is 90% or more, and almost no defect rate occurs. On the other hand, in Comparative Example 1, the yield was 50% or less, and the operation rate and the defective rate were similar, and in Comparative Example 2, the yield was 20% or less, indicating that the defective rate was remarkably high.
따라서 본 발명의 소프트 에칭액 조성물을 사용하여야만 GaN 반도체 발광층의 수율을 높일 수 있다는 것을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that the yield of the GaN semiconductor light emitting layer can be increased only by using the soft etchant composition of the present invention.
100: 반도체 성장용 기판 101: 제1 도전형 반도체층
102: 활성층 103: 제 2도전형 반도체층
104: 메사계면 110: 발광구조물100: substrate for semiconductor growth 101: first conductive semiconductor layer
102: active layer 103: second conductive type semiconductor layer
104: mesa interface 110: light emitting structure
Claims (10)
상기 소프트 에칭액 조성물은 드라이 에칭 후 발광층의 메사(Mesa)계면 에칭용인 것을 특징으로 하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물.According to claim 1,
The soft etchant composition is a semiconductor light emitting layer soft etchant composition characterized in that it is for mesa interface etching of the light emitting layer after dry etching.
상기 3가철염은 염화제이철(III), 질산제이철(III) 및 황산암모늄철(III) 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물.According to claim 1,
The trivalent ferric salt is a semiconductor light emitting layer soft etchant composition, characterized in that it comprises at least one selected from ferric (III) chloride, ferric (III) nitrate and ammonium iron (III) sulfate.
상기 염산 이외의 무기산은 질산, 황산 및 인산 중 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물.According to claim 1,
The inorganic acid other than the hydrochloric acid is a semiconductor light emitting layer soft etchant composition comprising at least one selected from nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
상기 질화물 반도체층은 질화갈륨(GaN)반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물. According to claim 1,
The nitride semiconductor layer is a semiconductor light emitting layer soft etchant composition, characterized in that the gallium nitride (GaN) semiconductor layer.
상기 조성물은 전체 중량분율에 대하여
염산 1 내지 30 중량%;
3가철염 1 내지 30 중량%;
및 염산 이외의 무기산 0.1 내지 10 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광층 소프트 에칭액 조성물. According to claim 1,
The composition relative to the total weight fraction
Hydrochloric acid 1 to 30% by weight;
Trivalent salt 1 to 30% by weight;
And 0.1 to 10% by weight of an inorganic acid other than hydrochloric acid; Semiconductor light emitting layer soft etchant composition comprising a.
드라이에칭을 통해 제 2도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층의 일부를 식각하여 메사(Mesa)계면을 형성하는 단계; 및
상기 메사(Mesa)계면을 습식 소프트 에칭하는 단계;를 포함하고,
상기 소프트 에칭하는 단계는 청구항 1 내지 4, 6 및 7 중의 어느 한 항의 소프트 에칭액 조성물로 소프트 에칭하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.Forming a light emitting structure by sequentially growing a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer on a semiconductor growth substrate;
Forming a mesa interface by etching a portion of the second conductive semiconductor layer, the active layer, and the first conductive semiconductor layer through dry etching; And
Including; wet-etching the mesa (Mesa) interface; includes,
The soft etching step is a method of manufacturing a semiconductor light emitting device, characterized in that the soft etching with a soft etching solution of any one of claims 1 to 4, 6 and 7.
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