KR20080089860A - 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법 - Google Patents

반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법 Download PDF

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KR20080089860A
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박형조
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate

Abstract

본 발명에 의한 반도체 발광소자는 소정 각도를 이루는 서브 마이크론 크기의 계단형 미세요철이 측면에 형성된 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 위에 형성되는 활성층; 및 상기 활성층 위에 형성되는 p형 반도체층을 포함한다. 또한, 본 발명에 의한 반도체 발광소자의 제조 방법은 웨이퍼 상태의 기판에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 형성되는 단계; 소정 각도를 이루어, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 기판의 상면까지 칩단위로 식각되는 단계; 및 상기 식각된 면이 식각되어 서브 마이크론 크기의 계단형 미세요철이 형성되는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 광투사면의 임계각을 조정하고 계단형 미세요철 구조를 형성함으로써 활성층으로부터 다양한 경로로 진행되는 광자를 대부분 외부로 방출시킬 수 있으며 따라서 외부광자효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 최소화된 공정을 통하여 광투사면의 임계각 및 미세요철 구조를 다양한 조합으로 형성할 수 있으므로 저렴한 생산비용으로 고휘도의 반도체 발광소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법{Semiconductor light-emitting device and manufacturing method of semiconductor light-emitting device}
도 1은 일반적인 반도체 발광소자의 구성 요소를 예시적으로 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 구성 요소를 개략적으로 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 미세요철 구조를 크기에 따라 확대도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 웨이퍼 상태에서 반도체층이 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 6은 마스크 부재가 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 7은 칩단위로 식각된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 8은 계단형 미세요철이 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 9는 마스크 부재가 제거된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 10은 메사 에칭이 진행된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 11은 전극이 증착된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
도 12는 스크라이빙 공정 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자의 형태를 도시한 측단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 본 발명에 의한 반도체 발광소자 110: 기판
120: 버퍼층 130: n형 반도체층
132: 계단형 미세요철 140: 활성층
150: p형 반도체층 160: 투명전극층
170: p형 전극 180: n형 전극
본 발명은 외부발광효율이 극대화된 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 발광소자로는 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)를 꼽을 수 있는데, LED는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는 데 사용되는 소자이다.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등 요구되는 휘도도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드에 대한 개발이 활발히 진행 중이다.
특히, GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐) 등의 3족 및 5족 화합물을 이용한 반도체광소자에 대해서 많은 연구와 투자가 이루어지고 있다. 이는 질화물 반도체 발광소자가 1.9 eV ~ 6.2 ev에 이르는 매우 넓은 영역의 밴드갭을 가지고, 이를 이용한 밴드갭 엔지니어링은 하나의 반도체상에서 빛의 삼원색을 구현할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.
최근, 질화물 반도체를 이용한 청색 및 녹색 발광소자의 개발은 광디스플레이 시장에 일대 혁명을 몰고 왔으며, 앞으로도 고부가가치를 창출할 수 있는 유망 산업의 한 분야로 여겨지고 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 이러한 반도체 발광소 자에 있어서 보다 많은 산업상의 이용을 추구하려면 발광휘도를 증가시키는 것이 선결되어야 할 과제이다.
도 1은 일반적인 반도체 발광소자의 구성 요소를 예시적으로 도시한 측단면도이다.
도 1에 의하면, 일반적인 반도체 발광소자(10)는, 사파이어 또는 SiC 등으로 이루어지는 기판(11), 저온의 성장 온도에서 가령, AlyGa1-yN층의 다결정 박막 구조로 성장되는 버퍼층(12), Si(실리콘)이 도핑된 n형 반도체층(13), 양자우물(MQW; Multiple Quantum Well) 구조로서 정공과 전자가 결합됨으로써 광을 발생시키는 활성층(14), Mg(마그네슘)이 도핑된 p형 반도체층(15), 투명전극층(16), p형 전극(17) 및 n형 전극(18)을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성을 가지는 일반적이 반도체 발광소자(10)는 반도체층을 구성하는 물질이 높은 굴절률(Refractive index)로 인하여 활성층(14)에서 생성된 광자가 외부로 방출(extraction)되지 못하고 내부에서 소멸되는 현상이 발생된다(즉, 반도체층과 외부 대기(공기)의 굴절률 차이로 인하여 임계면을 투과하지 못하고 내부로 반사됨).
이러한 문제점으로 인하여 외부양자효율이 낮아지며, 반도체 발광소자의 발광휘도를 개선하는데 장애적인 요소로 작용된다.
한편, 반도체층(에피층)의 투과면을 식각하는 공정을 더 추가함으로써 외부양자효율을 높이는 기술이 시도된 바 있으나, 활성층(14)으로부터 다양한 각도로 진행되는 빛에 대응하기에는 큰 한계를 가지며, 이에 다양한 진행 경로를 가지는 대부분의 광자를 외부로 방출시킬 수 있는 반도체 발광소자의 구조적 개선이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 외부광자효율이 극대화된 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명은 구조적 개선을 통하여 발광소자의 발광휘도를 향상시킴에 있어서, 저렴한 생산비용으로 용이하게 공정을 처리할 수 있는 반도체 발광소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자는 소정 각도를 이루는 계단형 미세요철이 측면에 형성된 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 위에 형성되는 활성층; 및 상기 활성층 위에 형성되는 p형 반도체층을 포함한다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자의 제조 방법은 기판에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 형성되는 단계; 소정 각도를 이루어, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 기판의 상면까지 칩단위로 식각되는 단계; 및 상기 식각된 면에 서브 마이크론 크기의 계단형 미세요철이 형성되는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)는 기 판(110), 버퍼층(120), n형 반도체층(130), 활성층(140), p형 반도체층(150), 투명전극층(160), p형 전극(170) 및 n형 전극(180)을 포함하여 이루어지는데, 이는 도 4 내지 도 12를 참조하여 설명될 발광소자의 제조 방법에 의하여 완성된(웨이퍼 상태에서 칩상태로 분리된) 반도체 발광소자를 도시한 것이다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자(100)는 칩의 측면(Sidewall)이 약 50°내지 80°의 각도로 기울어져 있고, 경사진 측면에 서브 마이크론(Sub-micron) 크기의 계단(Step)형 미세요철(Roughness의 일종임)(132)이 형성됨으로써 활성층(140)에서 발광된 빛의 외부방출효율이 극대화된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 미세요철(132) 구조를 크기에 따라 확대도시한 도면이다.
상기 계단형 미세요철(132)은 가령, 습식 식각 또는 PEC(Photo Enhanced Chemical) 식각 등과 같은 식각 기술을 이용하여 형성될 수 있으며, 적어도 n형 반도체층(130)을 포함하여 활성층(140) 또는 p형 반도체층(150)의 측면 영역에까지 형성될 수 있다.
상기 n형 반도체층(130)은 GaN 물질을 포함하는 층으로서, 외부 물질이 공기일때 그 임계각(임계면과 광경로가 이루는 각)이 50°내지 60°인 경우 광진행(추출) 효율이 가장 높아진다.
이러한 이유로 상기 계단형 미세요철(132)이 형성된 반도체층의 측면은 최소 50°, 최대 80°의 각도로 경사지게 형성된다.
또한, 도 3의 (b)도면 내지 (d)도면을 보면, 다양한 크기(약 300nm 에서 600nm의 크기)와 계단 형태를 이루는 미세요철(132) 구조를 볼 수 있는데 이는 식각 환경에 의하여 제어가능한 것으로서, 이에 대해서는 본 발명에 의한 반도체 발광소자의 제조 방법을 설명하면서 상세히 언급하기로 한다.
상기 계단형 미세요철(132)은 난반사 현상을 이용하여 임계면에서의 광투과(추출) 효율을 향상시킬 수 있으며, 이와 같이 본 발명에 의하면 칩측면의 기울기(임계각)가 조정되고 계단형 미세요철(132)이 형성됨으로써 활성층(140)에서 발생된 빛의 외부방출효율을 극대화시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자 구조 및 발광소자의 제조 방법을 함께 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 제조 방법을 도시한 흐름도이고, 도 5는 웨이퍼 상태에서 반도체층(120, 130, 140, 150)이 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기 기판(110)은 사파이어, Si(실리콘), SiC(실리콘 카바이트), GaAs(갈륨 비소), ZnO(산화 아연) 또는 MgO(산화 마그네슘) 등의 원소 혹은 화합물로 제작될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 사파이어 기판이 사용되는 것으로 한다.
상기 기판(110)은 저압으로 유지되는 유기금속 화학증착용 반응관내에 구비된 서셉터(susceptor)상에 고정되고, 상기 반응관내의 공기가 충분히 제거되면, 수소 가스의 공급을 유지시키면서 약 1000℃의 온도로 가열하여 그 표면상의 산화막을 제거시킨다.
이후, 기판(110)의 온도를 약 500℃까지 낮추고 반응관으로 수소 가스 및 암모니아 가스를 공급하여 기판(110)의 온도가 약 520℃로 안정될 수 있도록 한다.
이어서, 버퍼층(120)이 형성되는데, 트리메틸 갈륨(TMGa)(또는 TEGa)(트리메틸 인듐(TMIn), 트리메틸 알루미늄(TMAl) 등의 성분이 함께 주입될 수 있음)을 암모니아 가스와 함께 반응관 내부로 주입시킴으로써 버퍼층(120)을 100 ∼ 2000 Å의 두께로 성장시킨다.
상기 버퍼층(120)은 기판(110)의 화학적 작용에 의한 멜트백(melt-back) 에칭을 방지하는 등, 기판(110)과 n형 반도체층(130) 사이의 스트레스를 완화하는 기능을 하며, AlInN/GaN 구조, InxGa1-xN/GaN 구조, AlxInyGa1-x-yN/InxGa1-xN/GaN 구조 등의 멀티버퍼층으로 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(120)이 형성되면, n형 반도체층(130)이 형성된다.
상기 n형 반도체층(130)은 구동전압을 낮추기 위하여 실리콘 도핑된 n-GaN층으로 형성될 수 있으며, 가령, NH3(3.7×10-2 몰/분), TMGa(1.2×10-4 몰/분) 및 Si와 같은 n형 도펀트를 포함한 실란가스(6.3×10-9 몰/분)를 공급하여 성장될 수 있다.
이상과 같이 하여, n형 반도체층(160)이 형성되면 가령 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공법을 이용하여 InGaN/GaN으로 구성된 다중양자우물(Multi-Quantum Well : MQW) 구조를 가지는 활성층(140)이 형성된다.
상기 활성층(140)에서는, p형 반도체층(150)을 통하여 흐르는 정공과 n형 반 도체층(130)을 통하여 흐르는 전자가 결합됨으로써 광이 발생되는데, 이때 양자 우물의 여기 준위 또는 에너지 밴드갭 차이에 해당되는 에너지의 빛이 발광된다.
이어서, p형 반도체층(150)이 형성되며, 상기 p형 반도체층(150)은 수소를 캐리어 가스로 하여 1000℃로 분위기 온도를 높여 TMGa(7×10-6 몰/분), 트리메틸알루미늄(TMAl)(2.6×10-5 몰/분), 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}(5.2×10-7 몰/분), 및 NH3(2.2×10-1 몰/분)을 공급하여 성장된다.
이와 같이 하여 웨이퍼 상태의 반도체층(에피층)(120, 130, 140, 150)이 형성되면 제1식각 공정을 위하여 마스크 부재가 형성되는데, 제1식각 공정은 에피층을 칩단위로 분리(분리된 면에 계단형 미세요철(132)을 형성됨)하기 위한 것이며, p형 반도체층(150)으로부터 기판(110) 상면까지 칩단위로 식각되므로 분리공정시 에피층의 면이 손상되지 않고(또한, 크랙 현상이 발생되지 않고) 깨끗하게 분리될 수 있다.
도 6은 마스크 부재(160)가 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1식각 공정은 건식 식각 기술을 이용하여 처리되며, 상기 마스크 부재(160)는 SiO2, TiO2, ITO와 같은 Oxide 계열 물질, Cr, Ti, Al, Au, Ni, Pt 등과 같은 다양한 금속성 재질 및 PR(Photo Resist)로 이루어 질 수 있다.
건식 식각으로는 이온 충격에 의한 물리적 방법, 플라즈마 속에서 발생된 반응 물질에 의한 화학적 방법 등이 있으며, 예를 들어 ICP(Inductively Coupled Plasma) RIE(Reactive Ion Etcher) 장비를 이용하여 처리가능하다.
도 7은 칩단위로 식각된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
건식 식각은, 습식 식각과는 달리, 등방성 식각 특성(동일한 수평/수직 비율로 식각되는 특성)을 가지지 않으므로 전술한 대로 칩의 측면을 약 50°내지 80°의 각도로 비스듬히 식각(즉, 칩단위로 분리되는 에피층 사이의 영역을 역삼각형 형태로 식각)시킬 수 있다.
이어서, 식각된 면에 계단형 미세요철(132)을 형성하기 위하여, 제2식각 공정이 진행된다.
도 8은 계단형 미세요철(132)이 형성된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기 제2식각 공정은 습식 식각 또는 PEC 식각 공정을 이용하여 형성되는데, 식각액(가령, KOH)의 양, UV(자외선)의 세기 및 노출 시간, Gallium-polar, Nitrogen-polar의 식각 속도 차이, GaN 결정성에 의한 식각 속도 차이 등을 조절함으로써, 도 3에 도시된 것처럼 계단형 미세요철(132)의 크기 및 계단 형태를 선택적으로 형성할 수 있다.
도 9는 마스크 부재(160)가 제거된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발 광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
상기의 과정을 통하여, 계단형 미세요철(132)이 형성되면 마스크 부재(160)가 제거되는데, 가령, 디핑(dipping) 기술을 적용하여 마스크 부재(160)의 제거 공정을 처리할 수 있다.
디핑 공정은 반도체층 제거 용액이 주입된 수직 반응로에 마스크 부재(160)를 담금으로써 금속 재질의 융해 반응을 유도하는 공정으로서, 가령 수십 내지 수백도로 가열된 인산, 황산 등의 식각 용액이 사용될 수 있다.
이후, 전극 증착을 위한 제3식각 공정이 처리되는데, 상기 제1식각 공정과 같이 건식 식각 공정을 통하여 처리될 수 있다.
참고로, 상기 전극 증착을 위한 제3식각 공정이 우선적으로 처리되고, 다음으로 상기 칩단위 분리를 위한 제1식각 공정이 처리되며, 이후 계단형 미세요철 형성을 위한 제2식각 공정이 처리될 수 있음에 유의하여야 한다.
즉, 제1식각 공정이 처리된 후 제2식각 공정이 처리되는 순서가 지켜진다는 가정 아래, 상기 제3식각 공정은 그 전후로 공정 순서가 변경될 수 있다.
도 10은 메사 에칭이 진행된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이고, 도 11은 전극(170, 180)이 증착된 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
제1식각 공정을 통하여 분리된 칩상태에서 메사 에칭이 각각 진행되고, p형 반도체층(150)으로부터 n형 반도체층(130)의 일부까지의 영역이 제거되면, p형 반도체층(150) 위에 투명전극층(160)이 형성되고 이어서 p형 전극(170)과 n형 전 극(180)이 형성된다.
상기 투명전극층(160)은 전극접촉층의 일종으로서, 광투과율이 좋아서 활성층(140)으로부터 발산된 빛을 반사시키거나 흡수하지 않고 상측으로 통과시키며, 전류 확산을 도와 활성층(140)에서 정공과 전자의 결합율이 높아지도록 한다. 상기 투명전극층(160)은 ITO, CTO, SnO2, ZnO, RuOx, TiOx, IrOx, GaxOx 등과 같이 투과성 전도물질을 이용하여 형성될 수 있다.
메사 에칭이 처리된 후, n형 반도체층(130) 위로 티탄(Ti), 은(Au) 등으로 이루어진 n형 전극(180)이 증착되고, 투명전극층(160) 위로 니켈(Ni) 등으로 이루어진 p형 전극(170)이 증착된다.
도 12는 스크라이빙 공정 후, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자(100)의 형태를 도시한 측단면도이다.
이어서, 기판(110)의 저면이 소정 두께로 연마되고, 스크라이빙/분리 공정이 처리되는데(S135), 상기 스크라이빙 공정은 레이저 조사 장치를 이용하여 수행되며, 레이저가 기판(110) 측으로부터 조사되어 스크라이빙 영역이 형성된다. 이때, 레이저는 제1식각 공정에 의하여 형성된 단위칩들의 분리 영역에 맞추어 조사된다.
상기 연마 공정은 외부로부터 힘이 가해지는 경우 반도체 발광소자(100)가 칩단위로 용이하게 분리되도록 그 두께를 조정하는 것으로서, 가령 래핑(Lapping) 공정 또는 폴리싱(Polishing) 공정 등이 사용될 수 있다.
스크라이빙 공정 후 물리적인 힘이 가해지면 스크라이빙 영역에 의하여 기판(110) 저면으로부터 칩단위 분리영역으로 가이드되고, 웨이퍼 상태의 반도체 발 광소자(100)는 칩(개별소자)단위로 분리될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자에 의하면, 광투사면의 임계각을 조정하고 계단형 미세요철 구조를 형성함으로써 활성층으로부터 다양한 경로로 진행되는 광자를 대부분 외부로 방출시킬 수 있으며 따라서 외부광자효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 반도체 발광소자의 제조 방법에 의하면, 최소화된 공정을 통하여 광투사면의 임계각 및 미세요철 구조를 다양한 조합으로 형성할 수 있으므로 저렴한 생산비용으로 고휘도의 반도체 발광소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 소정 각도를 이루는 계단형 미세요철이 측면에 형성된 n형 반도체층;
    상기 n형 반도체층 위에 형성되는 활성층; 및
    상기 활성층 위에 형성되는 p형 반도체층을 포함하는 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계단형 미세요철은
    상기 활성층 및 상기 p형 반도체층 중 하나 이상의 층의 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 n형 반도체층의 측면은
    상기 계단형 미세요철에 의하여 50°내지 80°의 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계단형 미세요철은
    습식 식각 또는 PEC 식각 공정을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 계단형 미세요철은
    식각액의 조성비, Gallium-polar, Nitrogen-polar의 식각 속도 차이, GaN 결 정성에 의한 식각 속도 차이 중 하나 이상의 요인에 의하여 크기가 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  6. 기판에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 형성되는 단계;
    소정 각도를 이루어, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 기판의 상면까지 칩단위로 식각되는 단계; 및
    상기 식각된 면에 서브 마이크론 크기의 계단형 미세요철이 형성되는 단계를 포함하는 반도체 발광소자의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 계단형 미세요철은
    서브 마이크론 크기인 반도체 발광소자.
  8. 제6항에 있어서, 상기 계단형 미세요철이 형성되는 단계는
    습식 식각 또는 PEC 식각 공정을 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010881A2 (ko) * 2009-07-22 2011-01-27 주식회사 에피밸리 3족 질화물 반도체 발광소자
KR101030071B1 (ko) * 2009-05-15 2011-04-20 조선대학교산학협력단 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101047639B1 (ko) * 2010-04-19 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자, 발광 소자 패키지 및 반도체 발광 소자 제조방법
KR20140108550A (ko) * 2011-12-19 2014-09-11 쇼와 덴코 가부시키가이샤 발광 다이오드 및 그 제조 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101030071B1 (ko) * 2009-05-15 2011-04-20 조선대학교산학협력단 반도체 발광소자 및 그 제조방법
WO2011010881A2 (ko) * 2009-07-22 2011-01-27 주식회사 에피밸리 3족 질화물 반도체 발광소자
WO2011010881A3 (ko) * 2009-07-22 2011-04-28 주식회사 에피밸리 3족 질화물 반도체 발광소자
KR101047639B1 (ko) * 2010-04-19 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자, 발광 소자 패키지 및 반도체 발광 소자 제조방법
CN102222740A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 Lg伊诺特有限公司 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统
US8536602B2 (en) 2010-04-19 2013-09-17 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, method of manufacturing the same, light emitting device package, and lighting system
EP2378570A3 (en) * 2010-04-19 2015-11-18 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device with a stepped light extracting structure and method of manufacturing the same
KR20140108550A (ko) * 2011-12-19 2014-09-11 쇼와 덴코 가부시키가이샤 발광 다이오드 및 그 제조 방법
US9166110B2 (en) 2011-12-19 2015-10-20 Showa Denko K.K. Light-emitting diode and method of manufacturing the same

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