KR20090115903A - Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods - Google Patents

Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods Download PDF

Info

Publication number
KR20090115903A
KR20090115903A KR20080041613A KR20080041613A KR20090115903A KR 20090115903 A KR20090115903 A KR 20090115903A KR 20080041613 A KR20080041613 A KR 20080041613A KR 20080041613 A KR20080041613 A KR 20080041613A KR 20090115903 A KR20090115903 A KR 20090115903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
light emitting
nitride
emitting diode
type
Prior art date
Application number
KR20080041613A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송준오
Original Assignee
송준오
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 송준오 filed Critical 송준오
Priority to KR20080041613A priority Critical patent/KR20090115903A/en
Publication of KR20090115903A publication Critical patent/KR20090115903A/en

Links

Images

Abstract

PURPOSE: A group 3 nitride based semiconductor light emitting diode device and a manufacturing method thereof are provided to improve the performance of the LED by promoting horizontal current spreading. CONSTITUTION: An n type nitride based clad layer(301), a nitride based active layer(401), and a current spreading layer(601) are successively stacked in the lower side of an n type electrode structure(303). A p type electrode structure is comprised of a current blocking structure(11) and an electrode thin film layer(12). A wafer bonding layer(901) is formed in the lower side of the p type electrode structure. A heat sink support is formed in the lower side of the wafer bonding layer. A p type ohmic contact electrode pad is formed in the lower side of the heat sink support. The current spreading layer forms the ohmic contact interface with the p type nitride based clad layer.

Description

수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및 제조방법{fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods}Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods

본 발명은 화학식 In x Al y Ga 1-x-y N(0≤x, 0≤y, x+y≤1)으로 표기되는 단결정 그룹 3족 질화물계 반도체(epitaxial group 3 nitride-based semiconductor)를 이용한 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더 상세하게 말하면, 성장 기판 상층부에 p형 전극구조체를 포함한 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 발광구조체가 성장된 성장 기판 웨이퍼(growth substrate wafer)와 본 발명자에 의해 개발된 샌드위치 구조의 웨이퍼 대 웨이퍼로 결합(wafer to wafer bonding) 공정과 기판 분리(lift-off) 공정을 접목하여 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a vertical structure using an epitaxial group 3 nitride-based semiconductor represented by the formula In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1). A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a structure and a method of manufacturing the same. More specifically, a growth substrate wafer in which a light emitting structure for a group III-nitride semiconductor light emitting diode device including a p-type electrode structure is grown on a growth substrate and a sandwich structure wafer developed by the present inventors. A combination of a wafer to wafer bonding process and a lift-off process is provided to manufacture a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device and a method of manufacturing the same.

최근 그룹 3족 질화물계 반도체 단결정을 이용한 발광다이오드(light emitting diode; LED) 소자는 질화물계 활성층으로 사용되는 In x Al y Ga 1-x-y N(0≤x, 0≤y, x+y≤1) 물질계는 그 에너지 대역폭(band gap)의 범위가 광범위하 다. 특히 In의 조성에 따라 가시광의 전 영역에서의 발광이 가능한 물질로 알려져 있는 동시에 Al의 조성에 따라서는 초단파장 영역인 자외선 빛을 생성할 수 있어, 이를 이용한 제조된 발광다이오드는 전광판, 표시소자, 백라이트용의 소자, 백색광원을 비롯한 의료용 광원 등 그 응용영역이 매우 넓으며 점차 응용의 범위가 확대 및 증가되는 추세에 있어 양질의 발광다이오드의 개발이 매우 중요시되고 있다.Recently, a light emitting diode (LED) device using a Group III nitride-based semiconductor single crystal is an In x Al y Ga 1-xy N (0≤x, 0≤y, x + y≤1 used as a nitride-based active layer). The material system has a wide range of energy band gaps. In particular, according to the composition of In is known as a material capable of emitting light in all areas of visible light, and according to the composition of Al can generate ultraviolet light, which is an ultra-short wavelength region, and the light emitting diodes manufactured using the same are used for display plates, display devices, Development of high quality light emitting diodes is very important in the application area of backlight, medical light source including white light source and so on, and the range of application is gradually expanded and increased.

도 27은 종래 기술에 따른 수평구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 개략적인 구성 단면도로서, 사파이어 성장 기판(10) 상부에 버퍼층(buffering layer, 20), n형 질화물계 클래드층(30), 질화물계 활성층(40)과 p형 질화물계 클래드층(50)으로 구성된 발광다이오드 소자용 다층구조체가 순차적으로 성장되어 있고, 상기 p형 질화물계 클래드층(50)에서 n형 질화물계 클래드층(30) 일부 영역이 식각(etching)되어 있고, 상기 p형 질화물계 클래드층(50) 상부에 투명성 p형 오믹접촉 전극(60) 및 전극패드(70)가 순차적으로 형성되어 있고, 상기 일부 영역이 식각되어 대기(air)에 노출된 n형 질화물계 클래드층(30) 상부에 n형 오믹접촉 전극구조체(80)가 형성되어 있다.FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of a horizontal group III-nitride semiconductor light emitting diode device according to the related art, and includes a buffer layer 20 and an n-type nitride cladding layer 30 on the sapphire growth substrate 10. The multilayer structure for the light emitting diode device including the nitride active layer 40 and the p-type nitride cladding layer 50 is sequentially grown, and the n-type nitride cladding layer is formed in the p-type nitride cladding layer 50 ( 30) A portion of the region is etched, and the transparent p-type ohmic contact electrode 60 and the electrode pad 70 are sequentially formed on the p-type nitride cladding layer 50. An n-type ohmic contact electrode structure 80 is formed on the n-type nitride cladding layer 30 that is etched and exposed to the air.

도 27에서 보인 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 몰드컵(mold cup)에 사파이어 성장 기판 후면에 접착제를 발라 접착(bonding)시키고, 하나의 리드 프레임과 n형 오믹접촉 전극구조체(80)를 연결시키고, 동시에 또 다른 하나의 리드 프레임과 p형 전극패드(70)를 와이어 결합 연결하여 조립한다. 상기와 같은 발광다이오드 소자 구동은 n 및 p 전극패드를 통하여 외부전압을 인가하면 n형 질화물계 클래드층(30) 및 p형 질화물계 클래드층(50)으로부터 각각 전자(electron) 및 정공(hole) 전하 캐리어(carrier)가 질화물계 활성층(40)으로 흘러 들어가 두 전하 캐리어의 재결합이 일어나면서 빛을 발광하게 된다. 상기 질화물계 활성층(40)으로부터 발광된 빛은 상기 질화물계 활성층(40)의 사방(四方)으로 방출하게 되며 상부 진행된 빛은 p형 질화물계 클래드층(50)을 통하여 외부로 방출되고, 상부로 진행된 빛의 일부분은 하부로 진행하면서 발광다이오드 소자 외부로 빠져나가고, 일부분은 사파이어 성장 기판(10)의 아래로 빠져나가 발광다이오드 소자의 조립시 사용되는 솔더에 흡수 또는 반사되어 다시 위로 진행하여 일부는 질화물계 활성층(40)을 비롯한 발광다이오드 소자용 다층구조체 내부에서 다시 흡수되기도 하고, 상기 질화물계 활성층(40)을 통하여 외부로 빠져나가게 된다.The group III-nitride semiconductor light emitting diode device shown in FIG. 27 is bonded to a mold cup by applying an adhesive to the back of the sapphire growth substrate, and one lead frame is connected to the n-type ohmic contact electrode structure 80. At the same time, another lead frame and p-type electrode pad 70 are assembled by wire connection. In the LED device driving as described above, when an external voltage is applied through the n and p electrode pads, electrons and holes are formed from the n-type nitride cladding layer 30 and the p-type nitride cladding layer 50, respectively. Charge carriers flow into the nitride based active layer 40 and light is emitted while recombination of the two charge carriers occurs. Light emitted from the nitride-based active layer 40 is emitted in all directions of the nitride-based active layer 40 and the light advanced above is emitted to the outside through the p-type nitride-based cladding layer 50, and upwards. Part of the advanced light proceeds downward and exits to the outside of the light emitting diode device, and part of the light exits below the sapphire growth substrate 10 to be absorbed or reflected by the solder used in assembling the light emitting diode device and then proceeds upward again. It may be absorbed again inside the multilayer structure for a light emitting diode device including the nitride based active layer 40, and may escape to the outside through the nitride based active layer 40.

하지만, 상기의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자는 수평구조로서, 낮은 열전도 및 전기절연성인 사파이어 성장 기판(10)에 제조되기 때문에, 발광다이오드 소자 구동 시 필연적으로 발생하는 다량의 열을 원활히 방출하는데 어려움이 있어 소자의 전체적인 특성을 저하시키는 문제점이 있다.However, since the group III-nitride semiconductor light emitting diode device is a horizontal structure, and is manufactured on the sapphire growth substrate 10 having low thermal conductivity and electrical insulation, a large amount of heat inevitably generated when driving the light emitting diode device is smoothly emitted. There is a difficulty in reducing the overall characteristics of the device.

또한, 도 27에 도시된 바와 같이, 두 오믹접촉 전극 및 전극패드 형성을 위해서는 질화물계 활성층(40)의 일부 영역을 제거해야 하며, 이에 따라 발광면적이 감소하여 양질의 발광다이오드소자를 실현하기 어렵고, 동일한 사이즈 웨이퍼에서 칩의 개수가 줄어들어 단가 경쟁력에서 뒤처지게 된다.In addition, as shown in FIG. 27, in order to form two ohmic contact electrodes and electrode pads, a portion of the nitride-based active layer 40 needs to be removed, thereby reducing the light emitting area, thereby making it difficult to realize a high quality light emitting diode device. As a result, the number of chips in the same size wafer is reduced, which leads to a price competitiveness.

또한, 웨이퍼 상부에 발광다이오드 소자의 제조 공정이 완료된 후, 단일화된 발광다이오드 소자로 분리하기위해 하는 래핑(lapping), 폴리싱(polishing), 스크라이빙(scribing), 소잉(sawing), 및 브레이킹(breaking) 등의 기계적인 공정 시에 사파이어 성장 기판(10)과 그룹 3족 질화물계 반도체의 벽개면(cleavage plane)의 불일치로 인하여 불량률이 높아 전체적인 제품수율이 떨어지는 단점도 갖고 있다.In addition, after the manufacturing process of the light emitting diode device on the wafer is completed, lapping, polishing, scribing, sawing, and braking to separate into a single light emitting diode device Due to the mismatch between the sapphire growth substrate 10 and the cleavage plane of the group III-nitride semiconductor during mechanical processes such as breaking, the defect rate is high and the overall product yield is deteriorated.

최근 들어, 상기의 수평구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 성장 기판(10)을 제거하여 두 오믹접촉 전극 및 전극패드가 발광다이오드 소자의 상/하부에 대향되게 위치시켜, 외부에서 인가된 전류가 한 방향으로 흐르게 되어 발광효율이 향상된 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자가 많은 문헌들(미국특허, US 6,071,795, US 6,335,263, US 20060189098)에서 개시되고 있다.Recently, in order to solve the problem of the group III-nitride-based semiconductor LED device having a horizontal structure, the growth substrate 10 is removed so that two ohmic contact electrodes and electrode pads face the upper and lower parts of the LED device. The vertical structure group III-nitride semiconductor light emitting diode device, which is positioned in such a way that an externally applied current flows in one direction and improves luminous efficiency, is disclosed in many documents (US Patent, US 6,071,795, US 6,335,263, US 20060189098). have.

도 28은 종래 기술의 일예로서, 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 일반적인 제조 공정을 보인 단면도이다. 도 28에 도시된 바와 같이, 일반적인 수직구조 발광다이오드 소자 제조 방법은 사파이어 성장 기판(10) 위에 MOCVD 또는 MBE 성장 장비를 이용하여 발광다이오드 소자용 다층구조체를 형성시킨 후에 상기 다층구조체의 최상층부에 존재하는 p형 질화물계 클래드층(50) 상부에 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(90)를 형성시킨 다음, 상기 성장 기판 웨이퍼와 별도로 준비된 지지 기판 웨이퍼를 300℃ 미만의 온도에서 솔더링 결합(solder bonding)한 다음, 사파이어 성장 기판을 제거하여 수직구조 발광다이오드 소자를 제조하는 것이다.28 is a cross-sectional view showing a general manufacturing process of a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device as an example of the prior art. As shown in FIG. 28, a general vertical structure light emitting diode device manufacturing method is formed on the sapphire growth substrate 10 using MOCVD or MBE growth equipment to form a multi-layer structure for the light emitting diode device, and then exists in the uppermost layer of the multi-layer structure. After the reflective p-type ohmic contact electrode structure 90 is formed on the p-type nitride cladding layer 50, the support substrate wafer prepared separately from the growth substrate wafer is solder bonded at a temperature of less than 300 ° C. Next, the vertical growth light emitting diode device is manufactured by removing the sapphire growth substrate.

도 28을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 먼저 사파이어 기판(10)의 상부에 MOCVD 성장 장비를 이용하여, 언도프(undope)된 GaN 또는 InGaN 버퍼층(20), n형 질화물계 클래드층(30), InGaN 및 GaN으로 형성된 질화물계 활성층(40), p형 질 화물계 클래드층(50)을 순차적으로 성장한 다층구조체를 형성한 다음(도 28A), 상기 p형 질화물계 클래드층(50)의 상부에 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(90), 및 솔더링 반응 방지층(100)을 순차적으로 형성하여 성장 기판 웨이퍼(growth substrate wafer)를 준비한다(도 28B). 그런 다음, 도 28C에 나타난 바와 같이, 전기전도성인 지지 기판(110)의 상부와 하부 각각에 두 오믹접촉 전극(120, 130)을 형성하고, 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체을 결합시키기 위한 솔더링 물질(140)을 증착하여 지지 기판 웨이퍼를 준비한다. 그런 후에, 제조된 성장 기판 웨이퍼의 솔더링 물질 확산방지층(100)과 지기기판 웨이퍼의 솔더링 물질(140)을 도 28D에 도시된 바와 같이 맞닿게 하여 솔더링 결합한다. 그 후, 상기 단일화된 다수개의 발광다이오드 소자들이 제조된 성장 기판 웨이퍼의 후면인 사파이어 성장 기판(10) 후면에 강한 에너지를 갖는 레이저를 조사하여 사파이어 성장 기판(10)을 다수개의 발광다이오드 소자들로부터 분리시키고(레이저 리프트 오프 ; LLO), 레이저에 의해 손상된 언도프(undope)된 GaN 또는 InGaN 버퍼층(20)은 건식식각 공정을 이용하여 n형 질화물계 클래드층(30)이 노출될 때까지 전면으로 식각하고(도 28E), 상기 다수개의 발광다이오드 소자들에 해당하는 n형 질화물계 클래드층(30)의 상부에 n형 오믹접촉 전극구조체(80)를 형성한다(도 28F). 마지막으로, 상기 다수개의 발광다이오드 소자들과 전기전도성 지지 기판(110)에 래핑(lapping), 폴리싱(polishing), 스크라이빙(scribing), 소잉(sawing), 및 브레이킹(breaking) 등의 기계적인 절단공정을 수행하여 단일화된 발광다이오드 소자로 분리한다(도 28G).Referring to FIG. 28, the undoped GaN or InGaN buffer layer 20 and the n-type nitride cladding layer 30 are first formed by using MOCVD growth equipment on the sapphire substrate 10. , A multi-layer structure in which the nitride-based active layer 40 formed of InGaN and GaN and the p-type nitride cladding layer 50 were sequentially grown (FIG. 28A), and then the upper portion of the p-type nitride cladding layer 50 was formed. The reflective p-type ohmic contact electrode structure 90 and the soldering reaction prevention layer 100 are sequentially formed to prepare a growth substrate wafer (FIG. 28B). Then, as shown in FIG. 28C, two ohmic contact electrodes 120 and 130 are formed on the upper and lower portions of the electrically conductive support substrate 110, and a soldering material for bonding the multilayer structure for the light emitting diode device ( 140 is deposited to prepare a supporting substrate wafer. Then, the grown substrate wafer The soldering material diffusion barrier layer 100 and the soldering material 140 of the substrate wafer are brought into contact with each other as shown in FIG. Subsequently, the sapphire growth substrate 10 is irradiated with a strong energy laser on the back surface of the sapphire growth substrate 10, which is a rear surface of the growth substrate wafer on which the unified plurality of light emitting diode elements are manufactured. The undoped GaN or InGaN buffer layer 20, which was separated ( laser lift off ; LLO ) and damaged by the laser, was brought to the front until the n-type nitride clad layer 30 was exposed using a dry etching process. Etching (FIG. 28E) and forming an n-type ohmic contact electrode structure 80 on the n-type nitride cladding layer 30 corresponding to the plurality of light emitting diode elements (FIG. 28F). Finally, the plurality of light emitting diode devices and the conductive support substrate 110 may be mechanically wrapped, polished, scribed, sawed, and broken. The cleavage process is performed to separate the united light emitting diode device (FIG. 28G).

하지만, 상기의 종래 수직구조 발광다이오드 소자 제조 공정 기술은 하기와 같은 여러 문제점이 있어, 단일화된 수직구조 발광다이오드 소자를 대량으로 안전하게 확보하기가 어렵다. 즉, 상기 솔더링 결합을 낮은 온도 범위 내에서 수행하기 때문에, 그 이후에 행해지는 공정에서는 솔더링 결합 온도보다 높은 고온 공정을 행할 수 없어, 열적으로 안정한 발광다이오드 소자 구현이 어렵다. 더 나아가서, 열팽창계수와 격자상수가 다른 웨이퍼(dissimilar wafer) 사이에 결합을 하기 때문에, 결합 시에 열적 응력을 발생시켜 발광다이오드 소자의 신뢰성에 치명적인 영향을 미친다.However, the conventional vertical structure light emitting diode device manufacturing process technology has a number of problems as described below, it is difficult to secure a large number of unified vertical structure light emitting diode devices safely. That is, since the soldering bonding is performed in a low temperature range, a subsequent high temperature process cannot be performed at a higher temperature than the soldering bonding temperature, and it is difficult to implement a thermally stable light emitting diode device. Furthermore, since the thermal expansion coefficient and the lattice constant are bonded between the wafers (dissimilar wafer), the thermal stress is generated during the bonding, which has a fatal effect on the reliability of the light emitting diode device.

더 최근 들어, 상기의 솔더링 결합에 의해 제조되는 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자에서 발생되는 문제점을 해결하기 위해서, 솔더링 결합에 의해서 형성된 전기전도성 지지 기판 대신에 Cu, Ni 등의 금속 후막을 전기도금(electroplating) 공정에 의해 상기 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(90) 상부에 형성시키는 기술이 개발되어 부분적으로 제품 생산에 이용되고 있다. 그러나, 상기 전기도금 공정과 접목되어 제조된 수직구조 발광다이오드 제조 공정에서 발생되는 후속 공정들, 즉 고온 열처리, 래핑, 폴리싱, 스크라이빙, 소잉(sawing), 및 브레이킹 등의 기계적인 절단공정이 행해질 때 소자의 성능 저하 및 불량 발생 등의 문제점이 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다. More recently, in order to solve the problems occurring in the vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device manufactured by the soldering bond, a metal thick film such as Cu, Ni, or the like instead of the electrically conductive supporting substrate formed by the soldering bond. Is developed on the reflective p-type ohmic contact electrode structure 90 by an electroplating process, and is partially used for product production. However, subsequent processes generated in the vertical structured light emitting diode manufacturing process manufactured in conjunction with the electroplating process, that is, mechanical cutting processes such as high temperature heat treatment, lapping, polishing, scribing, sawing, and braking are Problems such as deterioration of the device and occurrence of defects when it is done remain a problem to be solved.

본 발명은 상기 지적된 문제들을 인식하여 이루어진 것으로, 성장 기판(growth substrate) 상면에 화학식 In x Al y Ga 1-x-y N(0≤x, 0≤y, x+y≤1)으로 표기되는 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 박막층과 효과적인 커런트 블라킹 구조를 포함한 p형 전극구조체로 구성된 발광다이오드 소자용 다층구조체 형성된 성장 기판 웨이퍼(growth substrate wafer)와 본 발명자에 의해 개발된 샌드위치 구조의 웨이퍼 대 웨이퍼로 결합(wafer to wafer bonding) 공정과 기판 분리(lift-off) 공정을 접목하여 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made in recognition of the above-mentioned problems, and is a group represented by the formula In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1) on the growth substrate. A growth substrate wafer formed with a multilayer structure for a light emitting diode device comprising a thin film layer for a group III nitride semiconductor light emitting diode device and an effective current blocking structure, and a wafer having a sandwich structure developed by the present inventors The present invention provides a method for manufacturing a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure by combining a wafer to wafer bonding process and a lift-off process.

보다 상세하게는, 성장 기판 상면에 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체가 형성된 성장 기판 웨이퍼, 히트씽크 지지대인 이종 기판 웨이퍼(dissimilar support substrate), 및 임시 기판 웨이퍼(temporary substrate wafer)를 샌드위치 구조로 웨이퍼 결합을 수행한 다음, 기판 분리(lift-off) 공정을 통해 상기 성장 기판 및 임시 기판을 각각 제거하여 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.More specifically, a growth substrate wafer having a multi-layer structure for group III nitride-based semiconductor light emitting diode devices formed on an upper surface of the growth substrate, a dissimilar support substrate as a heatsink support, and a temporary substrate wafer After the wafer bonding is performed in a sandwich structure, the growth substrate and the temporary substrate are removed through a substrate lift-off process to provide a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure and a method of manufacturing the same. .

상기의 목적을 달성하기 위해,In order to achieve the above object,

n형 전극구조체; 상기 n형 전극구조체 하면에 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 커런트스프레딩층이 순차적으로 적층된 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체; 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 최상부에 참호(trench) 형태의 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)와 전극박막층으로 구성된 p형 전극구조체; 상기 p형 전극구조체 하면에 형성된 웨이퍼 결합층; 상기 웨이퍼 결합층 하면에 형성된 히트씽크 지지대; 및 상기 히트씽크 지지대 하며에 형성된 p형 오믹접촉 전극패드;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 제공한다.n-type electrode structure; A multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode devices in which an n-type nitride cladding layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, and a current spreading layer are sequentially stacked on the lower surface of the n-type electrode structure; A p-type electrode structure including a current blocking structure in a trench shape and an electrode thin film layer on a top of the multilayer structure for a light emitting diode device; A wafer bonding layer formed on the bottom surface of the p-type electrode structure; A heatsink support formed on the bottom surface of the wafer bonding layer; And a p-type ohmic contact electrode pad formed on the heat sink supporter.

상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체의 상부에 위치한 커런트스프레딩층은 상기 p형 질화물계 클래드층과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다. 특히, 상기 커런트스프레딩층은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)이 바람직하다.The current spreading layer located on the multi-layer structure for the group III-nitride semiconductor light emitting diode device forms an ohmic contacting interface with the p-type nitride cladding layer to inject current in a vertical direction. In addition to having low sheet resistance, it is an electrically conductive thin film with excellent current spreading in the horizontal direction. In particular, the current spreading layer is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is preferably indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), or oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체 일부인 커런트 블라킹 구조는 적어도 커런트스프레딩층의 두께보다 더 깊게 수직방향으로 식각(etching)하여 상기 p형 질화물계 클래드층의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖는다.The current blocking structure, which is a part of the p-type electrode structure, is etched in a vertical direction at least deeper than the thickness of the current spreading layer so that a portion of the p-type nitride cladding layer is exposed to the air. ) Has a form.

상기 p형 전극구조체 일부인 전극박막층은 상기 커런트스프레딩층과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층에 전기전도성인 물질막을 부분적(partial) 또는 완전한(complete) 증착을 통해서 형성한다.The electrode thin film layer, which is a part of the p-type electrode structure, forms an electrically conductive material film through partial or complete deposition on the current spreading layer and the p-type nitride cladding layer exposed to the atmosphere.

상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 p형 질화물계 클래드층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하는 반면에, 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 커런트스프레딩층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.The electroconductive electrode thin film layer in contact with the p-type nitride cladding layer of the multilayer structure for the light emitting diode device forms a schottky contacting interface, while in contact with the current spreading layer of the multilayer structure for the light emitting diode device. The electrically conductive electrode thin film layer forms an ohmic contacting interface.

상기 커런트 블라킹 구조를 포함하고 있는 p형 전극구조체는 수직구조의 발광다이오드 소자 구동 시에 일방적인 수직방향으로의 전류주입(vertical current injection)을 막고, 수평방향으로의 전류퍼짐(horizontal current spreading)을 촉진시켜 LED의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.The p-type electrode structure including the current blocking structure prevents unidirectional vertical current injection when driving a vertical light emitting diode device, and spreads horizontal current spreading in a horizontal direction. By improving the overall performance of the LED.

p형 전극구조체는 수직방향으로의 전류 집중 현상을 막는 역할 이외에도, 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 다층(multi-layer) 구조인 별도의 전극박막층을 포함하는 것이 바람직하다.In addition to preventing current concentration in the vertical direction, the p-type electrode structure has a multi-layer that can play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. It is preferable to include a separate electrode thin film layer having a structure.

상기의 목적을 달성하기 위해,In order to achieve the above object,

n형 전극구조체; 상기 n형 전극구조체 하면에 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 표면개질층, 커런트스프레딩층이 순차적으로 적층된 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체; 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 최상부에 참호(trench) 형태의 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)와 전극박막층으로 구성된 p형 전극구조체; 상기 p형 전극구조체 하면에 형성된 웨이퍼 결합층; 상기 웨이퍼 결합층 하면에 형성된 히트씽크 지지대; 및 상기 히트씽크 지지대 하면에 형성된 p형 오믹접촉 전극패드;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 제공한다.n-type electrode structure; Multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode device in which an n-type nitride cladding layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, a surface modification layer, and a current spreading layer are sequentially stacked on the lower surface of the n-type electrode structure ; A p-type electrode structure including a current blocking structure in a trench shape and an electrode thin film layer on a top of the multilayer structure for a light emitting diode device; A wafer bonding layer formed on the bottom surface of the p-type electrode structure; A heatsink support formed on the bottom surface of the wafer bonding layer; And a p-type ohmic contact electrode pad formed on a bottom surface of the heat sink supporter.

상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체의 상부에 위치한 표면개질층은 슈퍼래티스 구조(spuerlattice structure), n형 도전성의 InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p형 도전성의 InGaN, AlInN, InN, AlGaN, 또는 질소 극성으로 형성된 표면(nitrogen-polar surface)을 갖는 그룹 3족 질화물계이다. 특히, 상기 슈퍼래티스 구조의 표면개질층은 그룹 2족, 3족, 또는 4족 원소 성분을 포함하고 있는 질화물(nitride) 또는 탄소질화물(carbon nitride)로 구성된다.The surface modification layer on the multi-layer structure for the group III-nitride semiconductor light emitting diode device has a superlattice structure, n-type conductive InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, and p-type InGaN. , Group III-nitride based on AlInN, InN, AlGaN, or nitrogen-polar surface (nitrogen-polar surface). In particular, the surface modification layer of the superlattice structure is composed of nitride or carbon nitride containing group 2, 3, or 4 element elements.

상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체의 상부에 위치한 커런트스프레딩층은 상기 표면개질층과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다. 특히, 상기 커런트스프레딩층은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)이 바람직하다.The current spreading layer on the multi-layer structure for the group III-nitride semiconductor light emitting diode device forms an ohmic contacting interface with the surface modification layer to perform current injection in the vertical direction. In addition, it is an electrically conductive thin film having low sheet resistance and excellent current spreading in the horizontal direction. In particular, the current spreading layer is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is preferably indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), or oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체 일부인 커런트 블라킹 구조는 적어도 커런트스프레딩의 두께와 표면개질층의 두께를 합한 두께보다 더 깊게 수직방향으로 식각(etching)하여 상기 p형 질화물계 클래드층의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖는다.The current blocking structure, which is a part of the p-type electrode structure, is etched in a vertical direction deeper than at least the thickness of the current spreading and the thickness of the surface modification layer, thereby waiting for a portion of the p-type nitride cladding layer. in the form of trenches exposed to air.

상기 p형 전극구조체 일부인 전극박막층은 상기 커런트스프레딩층, 표면개질층과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층에 전기전도성인 물질막을 부분적(partial) 또는 완전한(complete) 증착을 통해서 형성한다.An electrode thin film layer, which is a part of the p-type electrode structure, is formed by partial or complete deposition of an electrically conductive material film on the current spreading layer, the surface modification layer, and the p-type nitride cladding layer exposed to the atmosphere.

상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 p형 질화물계 클래드층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하는 반면에, 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 커런트스프레딩층과 표면개질층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.The electrically conductive electrode thin film layer in contact with the p-type nitride cladding layer of the multilayer structure for the light emitting diode device forms a schottky contacting interface, whereas the current spreading layer and the surface of the multilayer structure for the light emitting diode device are constructed. The electrically conductive electrode thin film layer in contact with the modified layer forms an ohmic contacting interface.

상기 커런트 블라킹 구조를 포함하고 있는 p형 전극구조체는 수직구조의 발광다이오드 소자 구동 시에 일방적인 수직방향으로의 전류주입(vertical current injection)을 막고, 수평방향으로의 전류퍼짐(horizontal current spreading)을 촉진시켜 LED의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.The p-type electrode structure including the current blocking structure prevents unidirectional vertical current injection when driving a vertical light emitting diode device, and spreads horizontal current spreading in a horizontal direction. By improving the overall performance of the LED.

상기 p형 전극구조체는 수직방향으로의 전류 집중 현상을 막는 역할 이외에도, 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 다층(multi-layer)구조인 별도의 전극박막층을 포함하는 것이 바람직하다.In addition to preventing current concentration in the vertical direction, the p-type electrode structure is multi-layered to play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. It is preferable to include a separate electrode thin film layer (layer) structure.

상기의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)로, 본 발명은 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체를 이용한 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 방법에 있어서,In a preferred aspect for achieving the above object, the present invention provides a method of manufacturing a vertical light emitting diode device using a multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode device,

성장 기판 상부에 버퍼층을 포함한 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 커런트스프레딩층으로 구성된 그룹 3족 질화물계 발광다이오드 소자용 다층구조체를 순차적으로 성장시킨 성장 기판 웨이퍼를 준비하는 단계와; 상기 커런트스프레딩층에 식각 공정을 이용하여 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계와; 상기 커런트 블라킹 구조와 접목하여 p형 전극구조체을 형성하는 단계와; 상기 p형 전극구조체 상면에 웨이퍼 결합층을 형성하는 단계와; 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 상/하면에 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계; 상기 임시 기판 상면에 희생분리층 및 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계; 상기 이종 지지 기판의 상/하면에 상기 성장 기판과 임시 기판을 위치시킨 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성시키는 단계; 상기 샌드위치 구조로 웨이퍼 결합된 복합체에서 상기 성장 기판 및 임시 기판을 각각 분리(lift-off)시키는 단계; 상기 성장 기판이 제거된 복합체의 n형 질화물계 클래드층 상면에 표면 요철과 n형 전극구조체를 형성하는 단계와; 상기 임시 기판이 제거된 복합체의 이종 지지 기판 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성하는 단계;를 포함한다.A growth substrate wafer in which a multi-layer structure for group III nitride light-emitting diode devices consisting of an n-type nitride cladding layer including a buffer layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, and a current spreading layer is sequentially grown on the growth substrate. Preparing a; Forming a trench blocking current blocking structure in the current spreading layer using an etching process; Grafting the current blocking structure to form a p-type electrode structure; Forming a wafer bonding layer on an upper surface of the p-type electrode structure; Stacking a wafer bonding layer on the upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate which is a heat sink support; Stacking a sacrificial separation layer and a wafer bonding layer on an upper surface of the temporary substrate; Bonding a wafer to a sandwich structure in which the growth substrate and the temporary substrate are positioned on upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate to form a composite; Lifting off the growth substrate and the temporary substrate in the wafer-bonded composite with the sandwich structure, respectively; Forming surface irregularities and an n-type electrode structure on the n-type nitride-based cladding layer upper surface of the composite from which the growth substrate is removed; And forming a p-type ohmic contact electrode pad on a rear surface of the heterogeneous supporting substrate of the composite from which the temporary substrate is removed.

상기 커런트스프레딩층 상면에 형성된 p형 전극구조체의 커런트 블라킹 구조는 소자 구동 시에 수평방향으로의 전류퍼짐(horizontal current spreading)을 극대화시키기 위한 것으로서, 상기 n형 질화물계 클래드층 상부에 존재하는 n형 전극구조체와 동일한 치수와 형상으로 하는 동시에 수직방향으로 같은 위치에서 마주보는 대향되게 배치한다.The current blocking structure of the p-type electrode structure formed on the upper surface of the current spreading layer is for maximizing horizontal current spreading in the horizontal direction when the device is driven, and is present on the n-type nitride cladding layer. The same dimensions and shapes as the n-type electrode structure are arranged and faced oppositely at the same position in the vertical direction.

상기 임시 기판 웨이퍼의 희생분리층(sacrificial separation layer)은 지지 기판을 분리하는데 유리한 물질로 이루어진다. 이때, 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우는 ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, 또는 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The sacrificial separation layer of the temporary substrate wafer is made of a material that is advantageous for separating the support substrate. In this case, when the photon-beam of a specific wavelength band having a strong energy is irradiated and separated, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, or wet etching solution (wet) In the case of etching and separating in the etching solution) is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx.

상기 히트씽크 지지대(heat-sink support)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous support substrate, which is the heat-sink support, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 성장 기판, 이종 지지 기판, 및 임시 기판 상/하면에 존재하는 웨이퍼 결합층(wafer bonding layer)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layer on the growth substrate, the heterogeneous support substrate, and the temporary substrate is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or more. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 성장 기판 및 지지 기판 분리하는 공정은 화학-기계적인 연마(CMP), 습식 식각 용액을 이용한 화학적 식각 분해, 또는 강한 에너지를 갖는 포톤 빔을 조사하여 열-화학 분해 반응을 이용한다.The process of separating the growth substrate and the support substrate uses a thermal-chemical decomposition reaction by chemical-mechanical polishing (CMP), chemical etching decomposition using a wet etching solution, or photon beam having a strong energy.

상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 전기 및 광학적 특성뿐만이 아니라, 각 층간의 기계적 결합력을 강화시키기 위한 수단으로서 어닐 링(annealing) 및 표면처리(surface treatment)와 같은 공정들을 각 단계 전/후에 도입하는 것이 바람직하다.As well as the electrical and optical properties of the Group III-nitride semiconductor light emitting diode devices, processes such as annealing and surface treatment are performed before and after each step as a means for enhancing the mechanical bonding between the layers. It is preferable to introduce.

상기의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)로, 본 발명은 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체를 이용한 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 방법에 있어서,In a preferred aspect for achieving the above object, the present invention provides a method of manufacturing a vertical light emitting diode device using a multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode device,

성장 기판 상면에 버퍼층을 포함한 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 표면개질층, 커런트스프레딩층으로 구성된 그룹 3족 질화물계 발광다이오드 소자용 다층구조체를 순차적으로 성장시킨 성장 기판 웨이퍼를 준비하는 단계와; 상기 커런트스프레딩층와 표면개질층에 식각 공정을 이용하여 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계와; 상기 커런트 블라킹 구조와 접목하여 p형 전극구조체을 형성하는 단계와; 상기 p형 전극구조체 상면에 웨이퍼 결합층을 형성하는 단계와; 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 상/하면에 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계; 상기 임시 기판 상면에 희생분리층 및 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계; 상기 이종 지지 기판의 상/하면에 상기 성장 기판과 임시 기판을 위치시킨 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성시키는 단계; 상기 샌드위치 구조로 웨이퍼 결합된 복합체에서 상기 성장 기판 및 임시 기판을 각각 분리(lift-off)시키는 단계; 상기 성장 기판이 제거된 복합체의 n형 질화물계 클래드층 상면에 표면 요철과 n형 전극구조체를 형성하는 단계와; 상기 임시 기판이 제거된 복합체의 이종 지지 기판 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성하는 단계;를 포함한다.A multi-layer structure for group III nitride light-emitting diode devices consisting of an n-type nitride cladding layer including a buffer layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride-based cladding layer, a surface modification layer, and a current spreading layer is sequentially grown on the growth substrate. Preparing a grown substrate wafer; Forming a trench blocking current blocking structure in the current spreading layer and the surface modification layer by using an etching process; Grafting the current blocking structure to form a p-type electrode structure; Forming a wafer bonding layer on an upper surface of the p-type electrode structure; Stacking a wafer bonding layer on the upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate which is a heat sink support; Stacking a sacrificial separation layer and a wafer bonding layer on an upper surface of the temporary substrate; Bonding a wafer to a sandwich structure in which the growth substrate and the temporary substrate are positioned on upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate to form a composite; Lifting off the growth substrate and the temporary substrate in the wafer-bonded composite with the sandwich structure, respectively; Forming surface irregularities and an n-type electrode structure on the n-type nitride-based cladding layer upper surface of the composite from which the growth substrate is removed; And forming a p-type ohmic contact electrode pad on a rear surface of the heterogeneous supporting substrate of the composite from which the temporary substrate is removed.

상기 커런트스프레딩층와 표면개질층 상부에 형성된 p형 전극구조체의 커런트 블라킹 구조는 소자 구동 시에 수평방향으로의 전류퍼짐(horizontal current spreading)을 극대화시키기 위한 것으로서, 상기 n형 질화물계 클래드층 상부에 존재하는 n형 전극구조체와 동일한 치수와 형상으로 하는 동시에 수직방향으로 같은 위치에서 마주보는 대향되게 배치한다.The current blocking structure of the p-type electrode structure formed on the current spreading layer and the surface modification layer is to maximize horizontal current spreading in the horizontal direction when the device is driven, and the upper portion of the n-type nitride cladding layer The same dimension and shape as the n-type electrode structure present at the same time, and at the same time in the vertical position to face opposite.

상기 임시 기판 웨이퍼의 희생분리층(sacrificial separation layer)은 지지 기판을 분리하는데 유리한 물질로 이루어진다. 이때, 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우는 ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, 또는 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The sacrificial separation layer of the temporary substrate wafer is made of a material that is advantageous for separating the support substrate. In this case, when the photon-beam of a specific wavelength band having a strong energy is irradiated and separated, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, or wet etching solution (wet) In the case of etching and separating in the etching solution) is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx.

상기 히트씽크 지지대(heat-sink support)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous support substrate, which is the heat-sink support, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 성장 기판, 이종 지지 기판, 및 임시 기판 상/하면에 존재하는 웨이퍼 결합층(wafer bonding layer)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그 룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layer on the growth substrate, the heterogeneous support substrate, and the temporary substrate is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or more. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 성장 기판 및 지지 기판 분리하는 공정은 화학-기계적인 연마(CMP), 습식 식각 용액을 이용한 화학적 식각 분해, 또는 강한 에너지를 갖는 포톤 빔을 조사하여 열-화학 분해 반응을 이용한다.The process of separating the growth substrate and the support substrate uses a thermal-chemical decomposition reaction by chemical-mechanical polishing (CMP), chemical etching decomposition using a wet etching solution, or photon beam having a strong energy.

상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 전기 및 광학적 특성뿐만이 아니라, 각 층간의 기계적 결합력을 강화시키기 위한 수단으로서 어닐링(annealing) 및 표면처리(surface treatment)와 같은 공정들을 각 단계 전/후에 도입하는 것이 바람직하다.In addition to the electrical and optical properties of the group III-nitride semiconductor light emitting diode devices, processes such as annealing and surface treatment are introduced before and after each step as a means for enhancing the mechanical bonding between the layers. It is desirable to.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드는 커런트 블라킹 구조를 갖는 p형 전극구조체를 구비하고 있기 때문에 수직구조 발광다이오드 소자 구동 시에 일방적인 수직방향으로의 전류주입(vertical current injection)을 막고, 수평방향으로의 전류퍼짐(horizontal current spreading)을 촉진시켜 LED의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the group III-nitride-based semiconductor light emitting diode manufactured by the present invention includes a p-type electrode structure having a current blocking structure, so that the current in one vertical direction when driving the vertical light emitting diode device is generated. It can improve the overall performance of the LED by preventing vertical current injection and by promoting horizontal current spreading.

이와 더불어서, 본 발명에 의한 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드의 제조 방법에 의하면, 웨이퍼 대 웨이퍼 결합 시에 웨이퍼 휨(bending) 현상과 단일화된 발광다이오드 소자의 다층구조체에 아무런 손상 없이 제조할 수 있기 때문에 팹(fab) 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the method of manufacturing a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode according to the present invention, it is possible to manufacture without damaging the wafer bending during the wafer-to-wafer bonding and the multilayer structure of the unified light emitting diode device. As a result, the processability and yield of the fab process can be improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따라 제조된 그룹 3족 질화물계 반도체 광전자 소자인 발광다이오드 및 소자 제조에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in more detail with respect to the light emitting diode and the device manufacturing a group III nitride-based semiconductor optoelectronic device manufactured according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a first embodiment according to the present invention.

도시한 바와 같이, n형 전극구조체(303) 하면에 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 커런트스프레딩층(601), 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(701), 웨이퍼 결합층(901, 902), 히트씽크 지지대(302), 및 p형 오믹접촉 전극패드(403)를 포함하는 수직구조의 발광소자인 발광다이오드(1) 소자가 형성되어 있다.As shown, the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride-based cladding layer 501, the current spreading layer 601, and the current are formed on the lower surface of the n-type electrode structure 303. The p-type electrode structure 701 including the blocking structure 11 and the electrode thin film layer 12, the wafer bonding layers 901 and 902, the heat sink supporter 302, and the p-type ohmic contact electrode pad 403 are included. The light emitting diode (1) element which is a light emitting element of the vertical structure is formed.

보다 상세하게 설명하면, 상기 질화물계 활성층(401)에서 생성된 빛이 효과적으로 외부로 방출하는데 유리하게 발광면인 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)이 형성되어 있고, 상기 n형 전극구조체(303)가 상기 n형 질화물계 클래드층(301) 위에 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)으로 형성되어 있다.In more detail, the unevenness 203 is formed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301, which is an emission surface, in order to effectively emit light generated from the nitride-based active layer 401 to the outside. An n-type electrode structure 303 is formed on the n-type nitride cladding layer 301 as an ohmic contacting interface.

미도시되었지만, 상기 수직구조의 발광다이오드(1) 소자 측면에는 측면을 통해 노출된 상기 질화물계 활성층(401)을 보호하기 위한 패시베이션막이 형성되어 있다. 이때, 상기 패시베이션막은 전기절연성인 산화물(oxide), 질화물(nitride), 불화물(fluoride)로 형성되어 있으며, 구체적으로 SiNx, SiO2, Al2O3로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다. Although not shown, a passivation film for protecting the nitride based active layer 401 exposed through the side surface is formed on the side surface of the light emitting diode device 1 of the vertical structure. At this time, the passivation film is formed of an electrically insulating oxide (oxide), nitride (nitride), fluoride (fluoride), specifically formed of any one selected from the group consisting of SiNx, SiO2, Al2O3.

상기 패시베이션막이 형성된 발광다이오드(1) 소자의 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 하면에는 커런트스프레딩층(601)이 형성되어 있고, 상기 커런트스프레딩층(601) 하면에는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(701)가 형성되어 있다.A current spreading layer 601 is formed on the bottom surface of the p-type nitride cladding layer 501 of the light emitting diode (1) element on which the passivation film is formed, and a current blocking structure is formed on the bottom surface of the current spreading layer 601. A p-type electrode structure 701 composed of 11) and an electrode thin film layer 12 is formed.

상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501)을 성장한 후에 물질 증착 및 열처리의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 p형 질화물계 클래드층과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.The current spreading layer 601 is formed through a subsequent process of material deposition and heat treatment after growing the n-type nitride based cladding layer 301, the nitride based active layer 401, and the p-type nitride based cladding layer 501. In addition, the current spreading layer 601 may form an ohmic contacting interface with the p-type nitride cladding layer to perform current injecting in the vertical direction as well as have low sheet resistance. It is an electrically conductive thin film with excellent current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체(701)는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성되어 있고, 상기 커런트 블라킹 구조(11)는 상기 커런트스프레딩층(601) 두께보다 더 깊게 식각하여 p형 질화물계 클래드층(501)의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖으며, 상기 커런트스프레딩층(601)과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)에 전기전도성인 전극박막층(12)을 증착하여 형성한다.The p-type electrode structure 701 includes a current blocking structure 11 and an electrode thin film layer 12, and the current blocking structure 11 is etched deeper than the thickness of the current spreading layer 601. A portion of the p-type nitride cladding layer 501 has a trench shape exposed to the air, and the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the current and the current spreading layer 601 is provided. Is formed by depositing an electrically conductive electrode thin film layer 12).

확대된 도 1을 참조하면, 상기 p형 전극구조체(701)를 구성하고 있는 전극박 막층(12)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 커런트스프레딩층(601)을 동시에 접하고 있다. 이때, 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12e)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하고 있는 반면에, 상기 커런트스프레딩층(601)과 접하는 전기전도성 물질막(12c, 12d,)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.Referring to FIG. 1, the electrode thin film layer 12 constituting the p-type electrode structure 701 is in contact with the p-type nitride cladding layer 501 and the current spreading layer 601 simultaneously. In this case, the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12e in contact with the p-type nitride cladding layer 501 form a schottky contacting interface, while the electrical contact with the current spreading layer 601 is performed. The conductive material films 12c and 12d form an ohmic contacting interface.

한편, 상기 커런트 블라킹 구조(701)의 일부 영역(11)은 대기(air) 또는 전기절연성 물질로 형성되어 있다.Meanwhile, some regions 11 of the current blocking structure 701 are formed of air or an electrically insulating material.

상기 p형 전극구조체(701)는 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성하고 있다.The p-type electrode structure 701 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, preventing diffusion of a material, improving adhesion of a material, or preventing oxidation of a material. Formed.

상기 p형 전극구조체(701)와 웨이퍼 결합층(901) 사이에 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 시에 발생하는 물질 확산 이동을 방지(diffusion barrier)하는 물질 확산 장벽층(미도시)을 별도로 개재할 수 한다.A material diffusion barrier layer (not shown) may be separately interposed between the p-type electrode structure 701 and the wafer bonding layer 901 to prevent material diffusion movement occurring during the fabrication of a light emitting diode device having a vertical structure. Should.

상기 물질 확산 장벽층(미도시)을 구성하는 물질은 상기 p형 전극구조체(701)와 웨이퍼 결합층(901)을 구성하고 있는 물질의 종류에 따라서 결정되지만, 일예로, Pt, Pd, Cu, Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The material constituting the material diffusion barrier layer (not shown) is determined according to the type of material constituting the p-type electrode structure 701 and the wafer bonding layer 901, but, for example, Pt, Pd, Cu, It is formed of any one selected from the group consisting of Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, and metallic silicide.

웨이퍼 결합층(901, 902)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 901 and 902 are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 히트씽크 지지대(302)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous supporting substrate, which is the heat sink support 302, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 p형 전극구조체(701)는 수직방향으로의 전류 집중 방지(current blocking)와 빛에 대한 반사체(reflecting) 역할 이외에도, 물질의 확산 방지(diffusion barrier), 물질간의 결합 및 결합성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 별도의 박막층을 포함하는 것이 바람직하다.The p-type electrode structure 701 is a material that prevents diffusion of materials, improves bonding and bonding between materials, as well as preventing current concentration in the vertical direction and reflecting light. It is preferable to include a separate thin film layer that can play an anti-oxidation role.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 수직구조의 발광다이오드(1) 소자는 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 위에 형성된 커런트스프레딩층(601)을 이용하여 쇼키접촉 계면 및 오믹접촉 계면을 동시에 갖춘 p형 전극구조체(701)를 포함하고 있어, 수평방향으로의 전류퍼짐을 향상시켜 외부 발광 효율을 증가시킬 수 있다.In particular, the vertical light emitting diode 1 device according to the embodiment of the present invention simultaneously uses the current spreading layer 601 formed on the p-type nitride-based cladding layer 501 to simultaneously produce a schottky contact interface and an ohmic contact interface. Since the p-type electrode structure 701 is provided, the external light emission efficiency can be increased by improving current spreading in the horizontal direction.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a second embodiment according to the present invention.

도시한 바와 같이, n형 전극구조체(303) 하면에 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 커런트스프레딩층(601), 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조 체(801), 웨이퍼 결합층(901, 902), 히트씽크 지지대(302), 및 p형 오믹접촉 전극패드(403)를 포함하는 수직구조의 발광소자인 발광다이오드(2) 소자가 형성되어 있다.As shown, the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride-based cladding layer 501, the current spreading layer 601, and the current are formed on the lower surface of the n-type electrode structure 303. The p-type electrode structure 801 composed of the blocking structure 11 and the electrode thin film layer 12, the wafer bonding layers 901 and 902, the heat sink supporter 302, and the p-type ohmic contact electrode pad 403 are disposed. A light emitting diode 2 element, which is a light emitting element having a vertical structure, is formed.

보다 상세하게 설명하면, 상기 질화물계 활성층(401)에서 생성된 빛이 효과적으로 외부로 방출하는데 유리하게 발광면인 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)이 형성되어 있고, 상기 n형 전극구조체(303)가 상기 n형 질화물계 클래드층(301) 위에 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)으로 형성되어 있다.In more detail, the unevenness 203 is formed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301, which is an emission surface, in order to effectively emit light generated from the nitride-based active layer 401 to the outside. An n-type electrode structure 303 is formed on the n-type nitride cladding layer 301 as an ohmic contacting interface.

미도시되었지만, 상기 수직구조의 발광다이오드(2) 소자 측면에는 측면을 통해 노출된 상기 질화물계 활성층(401)을 보호하기 위한 패시베이션막이 형성되어 있다. 이때, 상기 패시베이션막은 전기절연성인 산화물(oxide), 질화물(nitride), 불화물(fluoride)로 형성되어 있으며, 구체적으로 SiNx, SiO2, Al2O3로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Although not shown, a passivation film for protecting the nitride based active layer 401 exposed through the side surface is formed on the side surface of the light emitting diode device 2 of the vertical structure. At this time, the passivation film is formed of an electrically insulating oxide (oxide), nitride (nitride), fluoride (fluoride), specifically formed of any one selected from the group consisting of SiNx, SiO2, Al2O3.

상기 패시베이션막이 형성된 발광다이오드(2) 소자의 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 하면에는 커런트스프레딩층(601)이 형성되어 있고, 상기 커런트스프레딩층(601) 하면에는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(801)가 형성되어 있다.A current spreading layer 601 is formed on a lower surface of the p-type nitride cladding layer 501 of the light emitting diode 2 device on which the passivation film is formed, and a current blocking structure is formed on the bottom surface of the current spreading layer 601. A p-type electrode structure 801 consisting of 11) and an electrode thin film layer 12 is formed.

상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501)을 성장한 후에 물질 증착 및 열처리의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 p형 질화물계 클래드층과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로 의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.The current spreading layer 601 is formed through a subsequent process of material deposition and heat treatment after growing the n-type nitride based cladding layer 301, the nitride based active layer 401, and the p-type nitride based cladding layer 501. In addition, the current spreading layer 601 forms an ohmic contacting interface with the p-type nitride cladding layer to enable current injecting in the vertical direction, and also has a low sheet resistance. It is an electrically conductive thin film with excellent current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체(801)는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성되어 있고, 상기 커런트 블라킹 구조(11)는 상기 커런트스프레딩층(601) 두께보다 더 깊게 식각하여 p형 질화물계 클래드층(501)의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖으며, 상기 커런트스프레딩층(601)과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)에 전기전도성인 전극박막층(12)을 증착하여 형성한다.The p-type electrode structure 801 is composed of a current blocking structure 11 and the electrode thin film layer 12, the current blocking structure 11 is etched deeper than the thickness of the current spreading layer 601 A portion of the p-type nitride cladding layer 501 has a trench shape exposed to the air, and the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the current and the current spreading layer 601 is provided. Is formed by depositing an electrically conductive electrode thin film layer 12).

확대된 도 2를 참조하면, 상기 p형 전극구조체(801)를 구성하고 있는 전극박막층(12)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 커런트스프레딩층(601)에 동시에 접하고 있다. 이때, 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12e)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하고 있는 반면에, 상기 커런트스프레딩층(601)과 접하는 전기전도성 물질막(12c, 12d,)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.2, the electrode thin film layer 12 constituting the p-type electrode structure 801 is in contact with the p-type nitride cladding layer 501 and the current spreading layer 601 simultaneously. In this case, the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12e in contact with the p-type nitride cladding layer 501 form a schottky contacting interface, while the electrical contact with the current spreading layer 601 is performed. The conductive material films 12c and 12d form an ohmic contacting interface.

한편, 상기 커런트 블라킹 구조(801)의 일부 영역(12)은 전기전도성 물질로 형성되어 있다.Meanwhile, some regions 12 of the current blocking structure 801 are formed of an electrically conductive material.

상기 p형 전극구조체(801)는 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질 의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성하고 있다.The p-type electrode structure 801 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, preventing diffusion of a material, improving adhesion of a material, or preventing oxidation of a material. Formed.

상기 p형 전극구조체(801)와 웨이퍼 결합층(901) 사이에 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 시에 발생하는 물질 확산 이동을 방지(diffusion barrier)하는 물질 확산 장벽층(미도시)을 별도로 개재할 수 한다.A material diffusion barrier layer (not shown) may be separately interposed between the p-type electrode structure 801 and the wafer bonding layer 901 to prevent material diffusion movement occurring during the fabrication of a light emitting diode device having a vertical structure. Should.

상기 물질 확산 장벽층(미도시)을 구성하는 물질은 상기 p형 전극구조체(801)와 웨이퍼 결합층(901)을 구성하고 있는 물질의 종류에 따라서 결정되지만, 일예로, Pt, Pd, Cu, Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The material constituting the material diffusion barrier layer (not shown) is determined according to the type of the material constituting the p-type electrode structure 801 and the wafer bonding layer 901, but, for example, Pt, Pd, Cu, It is formed of any one selected from the group consisting of Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, and metallic silicide.

웨이퍼 결합층(901, 902)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 901 and 902 are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 히트씽크 지지대(302)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous supporting substrate, which is the heat sink support 302, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 p형 전극구조체(801)는 수직방향으로의 전류 집중 방지(current blocking)와 빛에 대한 반사체(reflecting) 역할 이외에도, 물질의 확산 방지(diffusion barrier), 물질간의 결합 및 결합성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 별도의 박막층을 포함하는 것이 바람직하다.The p-type electrode structure 801 has a role of preventing diffusion of materials, improving binding and bonding between materials, as well as preventing current concentration in the vertical direction and reflecting light. It is preferable to include a separate thin film layer that can play an anti-oxidation role.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 수직구조의 발광다이오드(2) 소자는 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 위에 형성된 커런트스프레딩층(601)을 이용하여 쇼키접촉 계면 및 오믹접촉 계면을 동시에 갖춘 p형 전극구조체(801)를 포함하고 있어, 수평방향으로의 전류퍼짐을 향상시켜 외부 발광 효율을 증가시킬 수 있다.In particular, the vertical light emitting diode device 2 according to the embodiment of the present invention simultaneously uses the current spreading layer 601 formed on the p-type nitride cladding layer 501 to simultaneously produce a schottky contact interface and an ohmic contact interface. Since the p-type electrode structure 801 is provided, the current spreading in the horizontal direction can be improved to increase the external light emitting efficiency.

도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a third embodiment according to the present invention.

도시한 바와 같이, n형 전극구조체(303) 하면에 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601), 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(702), 웨이퍼 결합층(901, 902), 히트씽크 지지대(302), 및 p형 오믹접촉 전극패드(403)를 포함하는 수직구조의 발광소자인 발광다이오드(3) 소자가 형성되어 있다.As shown, the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride-based cladding layer 501, the surface modification layer 502, and the current soup are formed on the lower surface of the n-type electrode structure 303. P-type electrode structure 702 composed of redding layer 601, current blocking structure 11 and electrode thin film layer 12, wafer bonding layers 901, 902, heatsink support 302, and p-type ohmic contact A light emitting diode 3 element, which is a vertical light emitting element including an electrode pad 403, is formed.

보다 상세하게 설명하면, 상기 질화물계 활성층(401)에서 생성된 빛이 효과적으로 외부로 방출하는데 유리하게 발광면인 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)이 형성되어 있고, 상기 n형 전극구조체(303)가 상기 n형 질화물계 클래드층(301) 위에 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)으로 형성되어 있다.In more detail, the unevenness 203 is formed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301, which is an emission surface, in order to effectively emit light generated from the nitride-based active layer 401 to the outside. An n-type electrode structure 303 is formed on the n-type nitride cladding layer 301 as an ohmic contacting interface.

미도시되었지만, 상기 수직구조의 발광다이오드(3) 소자 측면에는 측면을 통 해 노출된 상기 질화물계 활성층(401)을 보호하기 위한 패시베이션막이 형성되어 있다. 이때, 상기 패시베이션막은 전기절연성인 산화물(oxide), 질화물(nitride), 불화물(fluoride)로 형성되어 있으며, 구체적으로 SiNx, SiO2, Al2O3로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Although not shown, a passivation film for protecting the nitride based active layer 401 exposed through the side surface is formed on the side surface of the light emitting diode 3 of the vertical structure. At this time, the passivation film is formed of an electrically insulating oxide (oxide), nitride (nitride), fluoride (fluoride), specifically formed of any one selected from the group consisting of SiNx, SiO2, Al2O3.

상기 패시베이션막이 형성된 발광다이오드(3) 소자의 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 하면에는 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)이 연속적으로 형성되어 있고, 상기 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601) 하면에는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(702)가 형성되어 있다.A surface modification layer 502 and a current spreading layer 601 are continuously formed on the bottom surface of the p-type nitride cladding layer 501 of the light emitting diode 3 element on which the passivation film is formed, and the surface modification layer 502 ) And a p-type electrode structure 702 formed of a current blocking structure 11 and an electrode thin film layer 12 is formed on the bottom surface of the current spreading layer 601.

상기 p형 질화물계 클래드층(501) 상부에 위치한 표면개질층(502)은 단결정 그룹 3족 질화물계 반도체 성장 장비인 MOCVD, MBE를 이용하여 성장 장비 챔버(chamber) 내에서 연속적으로 형성되며, 이미 널리 공지된 슈퍼래티스 구조(spuerlattice structure), n형 도전성의 InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p형 도전성의 InGaN, AlInN, InN, AlGaN, 또는 질소 극성으로 형성된 표면(nitrogen-polar surface)을 갖는 그룹 3족 질화물계로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The surface modification layer 502 disposed on the p-type nitride cladding layer 501 is continuously formed in a growth equipment chamber using MOCVD and MBE, which are single crystal group III-nitride semiconductor growth equipment. Well-known superlattice structure, n-type conductive InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p-type conductive InGaN, AlInN, InN, AlGaN, or surface formed with nitrogen polarity (nitrogen-polar surface It is formed of any one selected from the group consisting of group III nitride system having a).

특히, 상기 슈퍼래티스 구조의 표면개질층(502)은 그룹 2족, 3족, 또는 4족 원소 성분을 포함하고 있는 질화물(nitride) 또는 탄소질화물(carbon nitride)로 구성하는 것이 바람직하다.In particular, the surface modification layer 502 of the superlattice structure is preferably made of nitride or carbon nitride containing group 2, 3, or 4 elements.

상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502)을 성장한 후에 물질 증착 및 열처리의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 표면개질층(502)과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.The current spreading layer 601 is formed by growing the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride cladding layer 501, and the surface modification layer 502. The current spreading layer 601 may be formed through a subsequent process of forming a ohmic contacting interface with the surface modification layer 502 to perform current injection in a vertical direction. In addition, it is an electrically conductive thin film having low sheet resistance and excellent in current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체(702)는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성되어 있고, 상기 커런트 블라킹 구조(11)는 상기 커런트스프레딩층(601) 두께와 표면개질층(502) 두께를 합한 두께보다 더 깊게 식각하여 p형 질화물계 클래드층(501)의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖으며, 상기 커런트스프레딩층(601), 표면개질층(502)과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)에 전기전도성인 전극박막층(12)을 증착하여 형성한다.The p-type electrode structure 702 is composed of a current blocking structure 11 and an electrode thin film layer 12, the current blocking structure 11 is the thickness of the current spreading layer 601 and the surface modification layer ( 502) a portion of the p-type nitride cladding layer 501 is etched to be deeper than the sum of the thicknesses to form a trench, and the current spreading layer 601 and the surface of the p-type nitride cladding layer 501 are exposed to air. The conductive thin film layer 12 is formed by depositing the conductive layer 502 and the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the air.

확대된 도 3을 참조하면, 상기 p형 전극구조체(702)를 구성하고 있는 전극박막층(12)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601)을 동시에 접하고 있다. 이때, 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12g)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형 성하고 있는 반면에, 상기 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)과 접하는 전기전도성 물질막(12c, 12d, 12e, 12f)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.Referring to FIG. 3, the electrode thin film layer 12 constituting the p-type electrode structure 702 includes the p-type nitride cladding layer 501, the surface modification layer 502, and the current spreading layer 601. ) At the same time. In this case, the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12g in contact with the p-type nitride cladding layer 501 form a schottky contacting interface, while the surface modification layer 502 and the current soup are formed. The electrically conductive material films 12c, 12d, 12e, and 12f in contact with the reading layer 601 form an ohmic contacting interface.

한편, 상기 커런트 블라킹 구조(702)의 일부 영역(11)은 대기(air) 또는 전기절연성 물질로 형성되어 있다.Meanwhile, some regions 11 of the current blocking structure 702 are formed of air or an electrically insulating material.

상기 p형 전극구조체(702)는 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성하고 있다.The p-type electrode structure 702 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution that can play a role of high reflection of light, preventing diffusion of a material, improving adhesion of a material, or preventing oxidation of a material. Formed.

상기 p형 전극구조체(702)와 웨이퍼 결합층(901) 사이에 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 시에 발생하는 물질 확산 이동을 방지(diffusion barrier)하는 물질 확산 장벽층(미도시)을 별도로 개재할 수 한다.A material diffusion barrier layer (not shown) may be separately interposed between the p-type electrode structure 702 and the wafer bonding layer 901 to prevent material diffusion movement occurring during the manufacture of the light emitting diode device having a vertical structure. Should.

상기 물질 확산 장벽층(미도시)을 구성하는 물질은 상기 p형 전극구조체(702)와 웨이퍼 결합층(901)을 구성하고 있는 물질의 종류에 따라서 결정되지만, 일예로, Pt, Pd, Cu, Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The material constituting the material diffusion barrier layer (not shown) is determined according to the type of material constituting the p-type electrode structure 702 and the wafer bonding layer 901, but, for example, Pt, Pd, Cu, It is formed of any one selected from the group consisting of Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, and metallic silicide.

웨이퍼 결합층(901, 902)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 901 and 902 are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 히트씽크 지지대(302)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous supporting substrate, which is the heat sink support 302, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 p형 전극구조체(702)는 수직방향으로의 전류 집중 방지(current blocking)와 빛에 대한 반사체(reflecting) 역할 이외에도, 물질의 확산 방지(diffusion barrier), 물질간의 결합 및 결합성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 별도의 박막층을 포함하는 것이 바람직하다.The p-type electrode structure 702 is a material that prevents diffusion of materials, improves binding and bonding between materials, as well as preventing current concentration in the vertical direction and reflecting light. It is preferable to include a separate thin film layer that can play an anti-oxidation role.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 수직구조의 발광다이오드(3) 소자는 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 위에 형성된 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)을 이용하여 쇼키접촉 계면 및 오믹접촉 계면을 동시에 갖춘 p형 전극구조체(702)를 포함하고 있어, 수평방향으로의 전류퍼짐을 향상시켜 외부 발광 효율을 증가시킬 수 있다.In particular, in the vertical light emitting diode device 3 according to the embodiment of the present invention, the surface modification layer 502 and the current spreading layer 601 formed on the p-type nitride-based cladding layer 501 are used for the schottky contact. Since the p-type electrode structure 702 having an interface and an ohmic contact interface is included at the same time, external light emission efficiency can be increased by improving current spreading in the horizontal direction.

도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a fourth embodiment according to the present invention.

도시한 바와 같이, n형 전극구조체(303) 하면에 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601), 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(802), 웨이퍼 결합층(901, 902), 히트씽크 지지대(302), 및 p형 오믹접 촉 전극패드(403)를 포함하는 수직구조의 발광소자인 발광다이오드(4) 소자가 형성되어 있다.As shown, the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride-based cladding layer 501, the surface modification layer 502, and the current soup are formed on the lower surface of the n-type electrode structure 303. P-type electrode structure 802 composed of redding layer 601, current blocking structure 11 and electrode thin film layer 12, wafer bonding layers 901, 902, heatsink support 302, and p-type ohmic contact A light emitting diode 4 element, which is a vertical light emitting element including the tip electrode pad 403, is formed.

보다 상세하게 설명하면, 상기 질화물계 활성층(401)에서 생성된 빛이 효과적으로 외부로 방출하는데 유리하게 발광면인 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)이 형성되어 있고, 상기 n형 전극구조체(303)가 상기 n형 질화물계 클래드층(301) 위에 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)으로 형성되어 있다.In more detail, the unevenness 203 is formed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301, which is an emission surface, in order to effectively emit light generated from the nitride-based active layer 401 to the outside. An n-type electrode structure 303 is formed on the n-type nitride cladding layer 301 as an ohmic contacting interface.

미도시되었지만, 상기 수직구조의 발광다이오드(4) 소자 측면에는 측면을 통해 노출된 상기 질화물계 활성층(401)을 보호하기 위한 패시베이션막이 형성되어 있다. 이때, 상기 패시베이션막은 전기절연성인 산화물(oxide), 질화물(nitride), 불화물(fluoride)로 형성되어 있으며, 구체적으로 SiNx, SiO2, Al2O3로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Although not shown, a passivation film for protecting the nitride based active layer 401 exposed through the side surface is formed on the side surface of the light emitting diode 4 of the vertical structure. At this time, the passivation film is formed of an electrically insulating oxide (oxide), nitride (nitride), fluoride (fluoride), specifically formed of any one selected from the group consisting of SiNx, SiO2, Al2O3.

상기 패시베이션막이 형성된 발광다이오드(4) 소자의 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 하면에는 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)이 연속적으로 형성되어 있고, 상기 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601) 하면에는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성된 p형 전극구조체(802)가 형성되어 있다.A surface modification layer 502 and a current spreading layer 601 are continuously formed on the bottom surface of the p-type nitride cladding layer 501 of the light emitting diode 4 element on which the passivation film is formed, and the surface modification layer 502 ) And a p-type electrode structure 802 composed of a current blocking structure 11 and an electrode thin film layer 12 is formed on the lower surface of the current spreading layer 601.

상기 p형 질화물계 클래드층(501) 상면에 위치한 표면개질층(502)은 단결정 그룹 3족 질화물계 반도체 성장 장비인 MOCVD, MBE를 이용하여 성장 장비 챔버(chamber) 내에서 연속적으로 형성되며, 이미 널리 공지된 슈퍼래티스 구조(spuerlattice structure), n형 도전성의 InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p형 도전성의 InGaN, AlInN, InN, AlGaN, 또는 질소 극성으로 형성된 표면(nitrogen-polar surface)을 갖는 그룹 3족 질화물계로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The surface modification layer 502 located on the upper surface of the p-type nitride cladding layer 501 is continuously formed in a growth equipment chamber using MOCVD and MBE, which are single crystal group III-nitride semiconductor growth equipment. Well-known superlattice structure, n-type conductive InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p-type conductive InGaN, AlInN, InN, AlGaN, or surface formed with nitrogen polarity (nitrogen-polar surface It is formed of any one selected from the group consisting of group III nitride system having a).

특히, 상기 슈퍼래티스 구조의 표면개질층(502)은 그룹 2족, 3족, 또는 4족 원소 성분을 포함하고 있는 질화물(nitride) 또는 탄소질화물(carbon nitride)로 구성하는 것이 바람직하다.In particular, the surface modification layer 502 of the superlattice structure is preferably made of nitride or carbon nitride containing group 2, 3, or 4 elements.

상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 n형 질화물계 클래드층(301), 질화물계 활성층(401), p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502)을 성장한 후에 물질 증착 및 열처리의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 표면개질층(502)과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.The current spreading layer 601 is formed by growing the n-type nitride cladding layer 301, the nitride-based active layer 401, the p-type nitride cladding layer 501, and the surface modification layer 502. The current spreading layer 601 may be formed through a subsequent process of forming a ohmic contacting interface with the surface modification layer 502 to perform current injection in a vertical direction. In addition, it is an electrically conductive thin film having low sheet resistance and excellent in current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

상기 p형 전극구조체(802)는 커런트 블라킹 구조(11)와 전극박막층(12)으로 구성되어 있고, 상기 커런트 블라킹 구조(11)는 상기 커런트스프레딩층(601) 두께와 표면개질층(502) 두께를 합한 두께보다 더 깊게 식각하여 p형 질화물계 클래드 층(501)의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태를 갖으며, 상기 커런트스프레딩층(601), 표면개질층(502)과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)에 전기전도성인 전극박막층(12)을 증착하여 형성한다.The p-type electrode structure 802 is composed of a current blocking structure 11 and an electrode thin film layer 12, the current blocking structure 11 is a thickness of the current spreading layer 601 and a surface modification layer ( 502) a portion of the p-type nitride cladding layer 501 is etched deeper than the sum of the thicknesses to form a trench, and the current spreading layer 601 and the surface of the p-type nitride cladding layer 501 are exposed to the air. The conductive thin film layer 12 is formed by depositing the conductive layer 502 and the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the air.

확대된 도 3을 참조하면, 상기 p형 전극구조체(802)를 구성하고 있는 전극박막층(12)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601)을 동시에 접하고 있다. 이때, 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12g)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하고 있는 반면에, 상기 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)과 접하는 전기전도성 물질막(12c, 12d, 12e, 12f)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.3, the electrode thin film layer 12 constituting the p-type electrode structure 802 includes the p-type nitride cladding layer 501, the surface modification layer 502, and the current spreading layer 601. ) At the same time. At this time, the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12g in contact with the p-type nitride cladding layer 501 form a schottky contacting interface, whereas the current spreading with the surface modification layer 502 is performed. Electroconductive material films 12c, 12d, 12e, and 12f in contact with layer 601 form an ohmic contacting interface.

한편, 상기 커런트 블라킹 구조(802)의 일부 영역(11)은 전기전도성 물질로 형성되어 있다.Meanwhile, some regions 11 of the current blocking structure 802 are formed of an electrically conductive material.

상기 p형 전극구조체(802)는 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성하고 있다.The p-type electrode structure 802 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, diffusion of a material, improvement of adhesion of a material, or oxidation of a material. Formed.

상기 p형 전극구조체(802)와 웨이퍼 결합층(901) 사이에 수직구조의 발광다이오드 소자 제조 시에 발생하는 물질 확산 이동을 방지(diffusion barrier)하는 물질 확산 장벽층(미도시)을 별도로 개재할 수 한다.A material diffusion barrier layer (not shown) may be separately interposed between the p-type electrode structure 802 and the wafer bonding layer 901 to prevent material diffusion movement occurring during the fabrication of a light emitting diode device having a vertical structure. Should.

상기 물질 확산 장벽층(미도시)을 구성하는 물질은 상기 p형 전극구조체(802)와 웨이퍼 결합층(901)을 구성하고 있는 물질의 종류에 따라서 결정되지만, 일예로, Pt, Pd, Cu, Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The material constituting the material diffusion barrier layer (not shown) is determined according to the type of the material constituting the p-type electrode structure 802 and the wafer bonding layer 901, but, for example, Pt, Pd, Cu, It is formed of any one selected from the group consisting of Rh, Re, Ti, W, Cr, Ni, Si, Ta, TiW, TiNi, NiCr, TiN, WN, CrN, TaN, TiWN, and metallic silicide.

웨이퍼 결합층(901, 902)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 901 and 902 are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

상기 히트씽크 지지대(302)인 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The heterogeneous supporting substrate, which is the heat sink support 302, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. It is formed of any one selected from the group consisting of foils.

상기 p형 전극구조체(802)는 수직방향으로의 전류 집중 방지(current blocking)와 빛에 대한 반사체(reflecting) 역할 이외에도, 물질의 확산 방지(diffusion barrier), 물질간의 결합 및 결합성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 별도의 박막층을 포함하는 것이 바람직하다.The p-type electrode structure 802 is a material that prevents diffusion of materials, improves bonding and bonding between materials, as well as preventing current concentration in the vertical direction and reflecting light. It is preferable to include a separate thin film layer that can play an anti-oxidation role.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 수직구조의 발광다이오드(4) 소자는 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 위에 형성된 표면개질층(502)과 커런트스프레딩층(601)을 이용하여 쇼키접촉 계면 및 오믹접촉 계면을 동시에 갖춘 p형 전극구조체(802)를 포함하고 있어, 수평방향으로의 전류퍼짐을 향상시켜 외부 발광 효율을 증가시 킬 수 있다.In particular, the vertical light emitting diode device 4 according to the embodiment of the present invention uses the surface modification layer 502 and the current spreading layer 601 formed on the p-type nitride cladding layer 501 to be a schottky contact. It includes a p-type electrode structure 802 having an interface and an ohmic contact interface at the same time, it is possible to increase the external spreading efficiency by improving the current spread in the horizontal direction.

도 5 내지 도 15는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법을 보인 단면도이다.5 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as an embodiment according to the present invention.

도 5는 성장 기판(growth substrate) 상면에 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체가 성장 및 적층된 성장 기판 웨이퍼(growth substrate wafer)를 보인 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a growth substrate wafer in which a multi-layer structure for group III-nitride semiconductor light emitting diode devices is grown and stacked on a growth substrate.

도 5를 참조하면, 상기 성장 기판(growth substrate; 101) 상부에 기본적으로 n형 도전성의 단결정 반도체 물질로 이루어진 n형 질화물계 클래드층(301)과, 질화물계 활성층(401)과, p형 도전성의 단결정 반도체 물질로 이루어진 p형 질화물계 클래드층(501), 커런트스프레딩층(601)을 포함한다. 보다 구체적인 설명을 도 5A를 참조하면, 상기 n형부 질화물계 클래드층(301)은 n형 도전성의 GaN층과 AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, 상기 질화물계 활성층(401)은 다중양자우물구조(multi-quantum well)의 언도프(undope)된 InGaN층으로 이루어질 수 있다. 또한, p형 질화물계 클래드층(501)은 p형 도전성의 GaN층과 AlGaN층으로 구성될 수 있다. 상술한 그룹 3족 질화물계 반도체층으로 구성된 기본적인 발광다이오드 소자용 다층구조체를 이미 널리 공지된 MOCVD 또는 MBE 단결정 성장법 등의 공정을 이용하여 성장하기에 앞서, n형 질화물계 클래드층(301)과 상기 성장 기판(101)의 최상층부인 성장면과의 격자정합을 향상시키기 위해, 상기 성장 기판(101)의 최상층부인 성장면의 상부에 InGaN, AlN, SiC, SiCN, 또는 GaN와 같은 또 다른 버퍼층(201)을 더 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5, an n-type nitride cladding layer 301 made of an n-type conductive single crystal semiconductor material, a nitride-based active layer 401, and a p-type conductivity are formed on the growth substrate 101. And a p-type nitride cladding layer 501 and a current spreading layer 601 made of a single crystal semiconductor material. 5A, the n-type nitride layer-based cladding layer 301 may be formed of an n-type conductive GaN layer and an AlGaN layer, and the nitride-based active layer 401 may have a multi-quantum well structure. It may be composed of an undoped InGaN layer of quantum wells. In addition, the p-type nitride cladding layer 501 may be composed of a p-type conductive GaN layer and an AlGaN layer. Prior to growing the multilayer structure for the basic light emitting diode device composed of the group III-nitride-based semiconductor layer described above using a well-known process such as MOCVD or MBE single crystal growth method, the n-type nitride cladding layer 301 and Another buffer layer such as InGaN, AlN, SiC, SiCN, or GaN is formed on top of the growth surface, which is the uppermost layer of the growth substrate 101, to improve lattice matching with the growth surface, which is the uppermost layer of the growth substrate 101. It is preferable to further form 201).

도 5B를 참조하면, 상기 p형 질화물계 클래드층(501) 상부에 위치한 커런트스프레딩층(601)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501)을 성장한 후, 물질 증착(deposition) 및 열처리(heat-treatment)의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501)과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.Referring to FIG. 5B, the current spreading layer 601 disposed on the p-type nitride cladding layer 501 is grown on the p-type nitride cladding layer 501, and then deposited and heated. The current spreading layer 601 is formed through a subsequent process of -treatment, and the ohmic contacting interface is formed with the p-type nitride-based cladding layer 501 so that current is injected vertically. In addition to being able to inject, it has a low sheet resistance and is excellent in electric current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층(601)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer 601 is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

도 6은 성장 기판 웨이퍼의 상층부에 p형 전극구조체의 일부인 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)를 형성하기 위한 첫 번째 공정인 식각(etching)을 수행한 후에 보인 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of the growth substrate wafer after etching, which is a first process for forming a current blocking structure that is a part of a p-type electrode structure.

도 6을 참조하면, 수직방향으로 상기 커런트스프레딩층(601)의 두께(h)보다 더 깊게 식각하여 상기 p형 질화물계 클래드층(501)을 대기(air)에 노출시킨다.Referring to FIG. 6, the p-type nitride cladding layer 501 is exposed to air by etching deeper than the thickness h of the current spreading layer 601 in the vertical direction.

도 7은 성장 기판 웨이퍼의 p형 전극구조체의 일부인 전극박막층을 형성하기 위한 두 번째 공정인 전기전도성 물질막을 증착시킨 후에 보인 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the deposition of an electrically conductive material film as a second process for forming an electrode thin film layer that is part of a p-type electrode structure of a growth substrate wafer.

도 7을 참조하면, 전기전도성인 전극박막층(12)을 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501) 및 커런트스프레딩층(601) 상부에 증착하여 형성하여 p형 전극구 조체(701)를 완성한다. 특히, 상기 p형 전극구조체(701)는 여섯 영역으로 구분할 수 있는데, 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12e)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하고 있으며, 반면에 상기 커런트스프레딩층(601) 상부에 접하는 전극박막층(12c, 12d)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.Referring to FIG. 7, the p-type electrode structure 701 is formed by depositing an electrically conductive electrode thin film layer 12 on the p-type nitride cladding layer 501 and the current spreading layer 601 exposed to the air. To complete. In particular, the p-type electrode structure 701 may be divided into six regions, and the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12e contacting the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the atmosphere may have a schottky contacting interface. ), On the other hand, the electrode thin film layers 12c and 12d in contact with the current spreading layer 601 form an ohmic contacting interface.

또한, 상기 p형 전극구조체(701)의 일부 영역(11)은 대기(air) 내지 전기절연성인 산화물로 구성될 수 있다.In addition, the partial region 11 of the p-type electrode structure 701 may be formed of an oxide that is air or electrically insulating.

도 8 내지 9는 p형 전극구조체 상부에 웨이퍼 결합층(wafer bonding layer)을 형성시킨 후에 보인 단면도이다.8 to 9 are cross-sectional views after forming a wafer bonding layer on the p-type electrode structure.

도 8을 참조하면, 상기 p형 전극구조체(701) 상부의 일부 영역에 전기전도성인 웨이퍼 결합층(901)을 증착한다. 이때, 상기 웨이퍼 결합층(901) 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성시킬 수 있다. 이 경우, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Referring to FIG. 8, an electrically conductive wafer bonding layer 901 is deposited on a portion of the p-type electrode structure 701. At this time, the wafer bonding layer 901 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. Can be formed. In this case, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr.

도 9를 참조하면, 상기 p형 전극구조체(701) 상부의 전체 영역에 전기전도성인 웨이퍼 결합층(901)을 증착한다. 이때, 상기 웨이퍼 결합층(901) 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성시킬 수 있다. 이 경우, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr로 이루어진 그룹에서 선택 된 어느 하나로 형성되어 있다.Referring to FIG. 9, an electrically conductive wafer bonding layer 901 is deposited on the entire region of the p-type electrode structure 701. At this time, the wafer bonding layer 901 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. Can be formed. In this case, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr.

도 10은 본 발명자에 의해 개발된 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 웨이퍼와 임시 기판 웨이퍼를 각각 준비한 단면도이다.10 is a cross-sectional view of preparing a heterogeneous supporting substrate wafer and a temporary substrate wafer, which are heat sink supports developed by the present inventors, respectively.

도 10A에 도시된 바와 같이, 이종 지지 기판 웨이퍼는 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302)과 상기 이종 지지 기판(302) 상/하면에 형성된 두층의 웨이퍼 결합층(902, 903)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 10A, the hetero support substrate wafer is composed of a hetero support substrate 302 which is a heatsink support and two wafer bonding layers 902 and 903 formed on and under the hetero support substrate 302. .

상기 이종 지지 기판 웨이퍼의 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302)은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)을 우선적으로 선택한다.The heterogeneous support substrate 302, which is a heatsink support of the heterogeneous support substrate wafer, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. The foil is selected first.

상기 이종 지지 기판 웨이퍼의 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302) 상/하면에 형성된 웨이퍼 결합층(902, 903)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 902 and 903 formed on the upper and lower surfaces of the hetero supporting substrate 302, which are heat sink supports of the hetero supporting substrate wafer, are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C or higher. . At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

도 10B에 도시된 바와 같이, 임시 기판 웨이퍼는 임시 기판(170), 희생분리층(180), 웨이퍼 결합층(904)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 10B, the temporary substrate wafer is composed of a temporary substrate 170, a sacrificial separation layer 180, and a wafer bonding layer 904.

상기 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판(170)은 500 나노미터(nm) 이하 파장 영역대에서 광학적으로 70 퍼센트(%) 이상의 투과율을 갖거나, 상기 성장 기판(101) 과의 열팽창 계수 차이가 2 피피엠(ppm/℃) 이하인 물질이 바람직하다. 이 경우, 임시 기판(170)은 사파이어(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 스피넬(spinel), 리튬니오베이트(lithium niobate), 네오듐갈라이트(neodymium gallate), 갈륨산화물(Ga2O3)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The temporary substrate 170 of the temporary substrate wafer has optical transmittance of 70% (%) or more in the wavelength region of 500 nanometers (nm) or less, or the thermal expansion coefficient difference between the growth substrate 101 and 2 PPM ( ppm / ° C.) are preferred. In this case, the temporary substrate 170 may include sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), indium gallium nitride (InGaN), aluminum gallium nitride (AlGaN), aluminum nitride (AlN), and spinel. (spinel), lithium niobate (lithium niobate), neodymium gallate (neodymium gallate), gallium oxide (Ga 2 O 3 ) It is formed of any one selected from the group consisting of.

상기 임시 기판 웨이퍼의 희생분리층(180)은 지지 기판을 분리하는데 유리한 물질로 이루어진다. 이때, 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우는 ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, 또는 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The sacrificial separation layer 180 of the temporary substrate wafer is made of a material advantageous for separating the support substrate. In this case, when the photon-beam of a specific wavelength band having a strong energy is irradiated and separated, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, or wet etching solution (wet) In the case of etching and separating in the etching solution) is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx.

상기 임시 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(904)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layer 904 of the temporary substrate wafer is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or more. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

도 11은 이종 지지 기판의 상/하면의 웨이퍼 결합층과 성장 기판과 임시 기판의 웨이퍼 결합층을 각각 맞대어 정렬시킨 후에 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성한 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view of forming a composite by bonding wafers in a sandwich structure after aligning the wafer bonding layers on the upper and lower surfaces of the heterogeneous support substrate with the wafer bonding layers of the growth substrate and the temporary substrate, respectively.

도 11을 참조하면, 상기 성장 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(901)과 상기 이 종 지지 기판 웨이퍼 상면의 웨이퍼 결합층(902), 상기 상기 이종 지지 기판 웨이퍼 하면의 웨이퍼 결합층(903)와 상기 임시 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(904)을 각각 맞대어 웨이퍼 결합 공정에 의해 샌드위치 구조의 복합체(5)를 형성한다.Referring to FIG. 11, the wafer bonding layer 901 of the growth substrate wafer, the wafer bonding layer 902 of the upper surface of the heterogeneous supporting substrate wafer, the wafer bonding layer 903 of the lower surface of the heterogeneous supporting substrate wafer, and the temporary Each of the wafer bonding layers 904 of the substrate wafer are opposed to each other to form a composite 5 having a sandwich structure by a wafer bonding process.

상기 웨이퍼 결합은 상온 내지 700℃ 이하의 온도 및 진공(vacuum), 산소(oxygen), 아르곤(argon), 또는 질소(nitrogen) 가스 분위기 하에서 소정의 정압력(hydrostatic pressure)을 인가하여 형성하는 것이 바람직하다.The wafer bond is preferably formed by applying a predetermined hydrostatic pressure under a temperature of room temperature to 700 ° C. and under a vacuum, oxygen, argon, or nitrogen gas atmosphere. Do.

더 나아가서, 상기 웨이퍼 결합 공정을 수행하기 전/후에 두 물질 간(901/902, 903/904)의 기계적인 결합력 및 오믹접촉 계면 형성을 향상시키기 위해서 표면처리(surface treatment) 및 열처리(heat treatment) 공정이 도입될 수도 있다.Furthermore, surface treatment and heat treatment to improve the mechanical bonding between the two materials (901/902, 903/904) and the formation of the ohmic contact interface before and after performing the wafer bonding process. Processes may be introduced.

도 12는 웨이퍼 결합된 샌드위치 구조의 복합체에서 성장 기판과 임시 기판을 각각 분리(lift-off)하는 공정을 보인 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a process of lifting off a growth substrate and a temporary substrate, respectively, in a wafer bonded sandwich structure composite.

도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 결합된 샌드위치 구조의 복합체(5)에서 성장 기판 웨이퍼의 일부인 성장 기판(101)과 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판(170)을 분리(lift-off)하는 공정은 강한 에너지를 갖는 포톤 빔인 레이저 빔(103)을 상기 광학적으로 투명한 성장 기판(101) 및 임시 기판(170) 후면에 조사하여, 상기 성장 기판(101)과 발광다이오드 소자용 다층구조체의 n형 질화물계 클래드층 간의 계면에서 열-화학 분해 반응을 발생시켜 상기 성장 기판(101)을 분리한다. 또한, 상기 임시 기판(170)과 희생분리층(180) 간의 계면에서 열-화학 분해 반응을 발생시켜 상기 임시 기판(170) 분리 제거한다.As shown, the process of lifting off the growth substrate 101, which is part of the growth substrate wafer, and the temporary substrate 170 of the temporary substrate wafer in the wafer-bonded sandwich structure complex 5, has a strong energy. A laser beam 103, which is a photon beam having, is irradiated to the rear surface of the optically transparent growth substrate 101 and the temporary substrate 170, and between the growth substrate 101 and the n-type nitride cladding layer of the multilayer structure for a light emitting diode device. The growth substrate 101 is separated by thermal-chemical decomposition reaction at the interface. In addition, a thermal-chemical decomposition reaction is generated at the interface between the temporary substrate 170 and the sacrificial separation layer 180 to separate and remove the temporary substrate 170.

또한, 상기 성장 기판(101) 및 임시 기판(170)의 물리 및 화학적 물성에 따라서 화학-기계적인 연마 또는 식각 용액을 이용한 화학 습식 식각을 이용할 수 있다.In addition, according to the physical and chemical properties of the growth substrate 101 and the temporary substrate 170, a chemical wet etching using a chemical-mechanical polishing or etching solution may be used.

도 13은 성장 기판 웨이퍼의 성장 기판과 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판을 분리시킨 후에 n형 질화물계 클래드층 상부에 표면 요철이 도입된 복합체의 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view of a composite in which surface irregularities are introduced on the n-type nitride cladding layer after separating the growth substrate of the growth substrate wafer and the temporary substrate of the temporary substrate wafer.

도 13을 참조하면, 상기 성장 기판(101)과 임시 기판(170)을 안정적으로 완전히 제거 시킨 후에 행하는 공정 단계로서, 화학적 습식 식각 또는 건식 식각을 이용하여 n형 질화물계 클래드층(301)이 대기(air)에 노출되도록 식각하고, 습식 또는 건식 식각을 이용하여 대기에 노출된 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)을 수행한다.Referring to FIG. 13, as a process step performed after the growth substrate 101 and the temporary substrate 170 are stably completely removed, the n-type nitride cladding layer 301 is atmospheric by using chemical wet etching or dry etching. The etching is performed to expose the air, and the unevenness 203 is performed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301 exposed to the atmosphere by using wet or dry etching.

도 14는 표면 요철이 형성된 n형 질화물계 클래드층 상면 일부 영역에 n형 전극구조체를 형성한 복합체의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a composite in which an n-type electrode structure is formed on a portion of the upper surface of an n-type nitride clad layer on which surface irregularities are formed.

도 14를 참조하면, 표면 요철(203)이 형성된 n형 질화물계 클래드층(301) 상면 일부 영역에 부분 n형 전극구조체(303)를 형성시킨다. 상기 n형 전극구조체(303)는 600nm 이하의 파장대역에서 50% 이상의 반사율을 갖는 반사성 물질로 형성하는 바람직하다. 이 경우, n형 전극구조체(303)는 Cr/Al/Cr/Au으로 구성할 수 있다.Referring to FIG. 14, a partial n-type electrode structure 303 is formed in a portion of the upper surface of the n-type nitride cladding layer 301 on which the surface irregularities 203 are formed. The n-type electrode structure 303 is preferably formed of a reflective material having a reflectivity of 50% or more in a wavelength band of 600 nm or less. In this case, the n-type electrode structure 303 may be composed of Cr / Al / Cr / Au.

또한, 상기 n형 전극구조체(303)는 p형 질화물계 클래드층(501) 상면에 형성된 p형 전극구조체의 커런트 블라킹 구조(11)와 동일한 형상과 치수로 하는 동시 에, 상기 발광다이오드 단면도 관점에서 수직방향으로 같은 위치에서 대향되게 배치한다.In addition, the n-type electrode structure 303 has the same shape and dimensions as the current blocking structure 11 of the p-type electrode structure formed on the upper surface of the p-type nitride cladding layer 501, and simultaneously the cross-sectional view of the light emitting diode. At the same position in the vertical direction.

도 15는 히트씽크 지지대 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성한 후에 완성한 수직구조의 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode device having a vertical structure after forming a p-type ohmic contact electrode pad on a rear surface of a heat sink supporter.

도 15를 참조하면, 상기 임시 기판(170)을 분리 제거시킨 히트씽크 지지대(302) 후면에 p형 오믹접촉 전극패드(403)를 형성하여 최종적으로 수직구조의 발광다이오드 소자를 완성한다.Referring to FIG. 15, a p-type ohmic contact electrode pad 403 is formed on a rear surface of the heatsink support 302 from which the temporary substrate 170 is separated and removed, thereby completing a vertical light emitting diode device.

도 16 내지 도 26은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법을 보인 단면도이다.16 to 26 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as an embodiment according to the present invention.

도 16은 성장 기판(growth substrate) 상부에 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체가 성장 및 적층된 성장 기판 웨이퍼(growth substrate wafer)를 보인 단면도이다.FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a growth substrate wafer in which a multi-layer structure for group III-nitride semiconductor light emitting diode devices is grown and stacked on a growth substrate.

도 16을 참조하면, 상기 성장 기판(growth substrate; 101) 상부에 기본적으로 n형 도전성의 단결정 반도체 물질로 이루어진 n형 질화물계 클래드층(301)과, 질화물계 활성층(401)과, p형 도전성의 단결정 반도체 물질로 이루어진 p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601)을 포함한다.Referring to FIG. 16, an n-type nitride cladding layer 301 made of an n-type conductive single crystal semiconductor material, a nitride-based active layer 401, and a p-type conductivity are formed on the growth substrate 101. And a p-type nitride cladding layer 501, a surface modification layer 502, and a current spreading layer 601 made of a single crystal semiconductor material.

보다 구체적인 설명을 도 16A를 참조하면, 상기 n형부 질화물계 클래드층(301)은 n형 도전성의 GaN층과 AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, 상기 질화물계 활성층(401)은 다중양자우물구조(multi-quantum well)의 언도프(undope)된 InGaN층 으로 이루어질 수 있다. 또한, p형 질화물계 클래드층(501)은 p형 도전성의 GaN층과 AlGaN층으로 구성될 수 있다. 상술한 그룹 3족 질화물계 반도체층으로 구성된 기본적인 발광다이오드 소자용 다층구조체를 이미 널리 공지된 MOCVD 또는 MBE 단결정 성장법 등의 공정을 이용하여 성장하기에 앞서, n형 질화물계 클래드층(301)과 상기 성장 기판(101)의 최상층부인 성장면과의 격자정합을 향상시키기 위해, 상기 성장 기판(101)의 최상층부인 성장면의 상부에 InGaN, AlN, SiC, SiCN, 또는 GaN와 같은 또 다른 버퍼층(201)을 더 형성하는 것이 바람직하다.16A, the n-type part nitride-based cladding layer 301 may be formed of an n-type conductive GaN layer and an AlGaN layer, and the nitride-based active layer 401 may have a multi-quantum well structure. It may consist of an undoped InGaN layer of quantum wells. In addition, the p-type nitride cladding layer 501 may be composed of a p-type conductive GaN layer and an AlGaN layer. Prior to growing the multilayer structure for the basic light emitting diode device composed of the group III-nitride-based semiconductor layer described above using a well-known process such as MOCVD or MBE single crystal growth method, the n-type nitride cladding layer 301 and Another buffer layer such as InGaN, AlN, SiC, SiCN, or GaN is formed on top of the growth surface, which is the uppermost layer of the growth substrate 101, to improve lattice matching with the growth surface, which is the uppermost layer of the growth substrate 101. It is preferable to further form 201).

상기 p형 질화물계 클래드층(501) 상부에 위치한 표면개질층(502)은 단결정 그룹 3족 질화물계 반도체 성장 장비인 MOCVD, MBE를 이용하여 성장 장비 챔버(chamber) 내에서 연속적으로 형성되며, 이미 널리 공지된 슈퍼래티스 구조(spuerlattice structure), n형 도전성의 InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p형 도전성의 InGaN, AlInN, InN, AlGaN, 또는 질소 극성으로 형성된 표면(nitrogen-polar surface)을 갖는 그룹 3족 질화물계로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The surface modification layer 502 disposed on the p-type nitride cladding layer 501 is continuously formed in a growth equipment chamber using MOCVD and MBE, which are single crystal group III-nitride semiconductor growth equipment. Well-known superlattice structure, n-type conductive InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p-type conductive InGaN, AlInN, InN, AlGaN, or surface formed with nitrogen polarity (nitrogen-polar surface It is formed of any one selected from the group consisting of group III nitride system having a).

특히, 상기 슈퍼래티스 구조의 표면개질층(502)은 그룹 2족, 3족, 또는 4족 원소 성분을 포함하고 있는 질화물(nitride) 또는 탄소질화물(carbon nitride)로 구성하는 것이 바람직하다.In particular, the surface modification layer 502 of the superlattice structure is preferably made of nitride or carbon nitride containing group 2, 3, or 4 elements.

도 16B를 참조하면, 상기 표면개질층(502) 상부에 위치한 커런트스프레딩층(601)은 상기 p형 질화물계 클래드층(501)을 성장한 후, 물질 증착(deposition) 및 열처리(heat-treatment)의 후속 공정을 통해서 형성되며, 상기 커런트스프레딩 층(601)은 상기 표면개질층(502)과 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하여 수직방향으로의 전류주입(current injecting)을 할 수 있을 뿐만이 아니라, 낮은 면저항을 갖고 있어 수평방향으로의 전류퍼짐(current spreading)이 우수한 전기전도성 박막이다.Referring to FIG. 16B, the current spreading layer 601 disposed on the surface modification layer 502 may grow the p-type nitride cladding layer 501, and then deposit and heat-treatment the material. The current spreading layer 601 may be formed through a subsequent process of forming a ohmic contacting interface with the surface modification layer 502 to perform current injection in a vertical direction. In addition, it is an electrically conductive thin film having low sheet resistance and excellent in current spreading in the horizontal direction.

특히, 상기 커런트스프레딩층(601)은 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명한 물질로 형성한다. 이 경우, 상기 커런트스프레딩층(601)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된다.In particular, the current spreading layer 601 is formed of a transparent material that can transmit the light generated in the nitride-based active layer without absorption. In this case, the current spreading layer 601 is composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au).

도 17은 성장 기판 웨이퍼의 상층부에 p형 전극구조체의 일부인 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)를 형성하기 위한 첫 번째 공정인 식각(etching)을 수행한 후에 보인 단면도이다.FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating the first process for forming a current blocking structure, which is a part of a p-type electrode structure, on an upper layer of a growth substrate wafer.

도 17을 참조하면, 수직방향으로 상기 커런트스프레딩층(601) 두께와 표면개질층(502) 두께를 합한 두께(h)보다 더 깊게 식각하여 상기 p형 질화물계 클래드층(501)을 대기(air)에 노출시킨다.Referring to FIG. 17, the p-type nitride cladding layer 501 is atmosphered by etching deeper than the thickness h of the thickness of the current spreading layer 601 and the surface modification layer 502. air).

도 18은 성장 기판 웨이퍼의 p형 전극구조체의 일부인 전극박막층을 형성하기 위한 두 번째 공정인 전기전도성 물질막을 증착시킨 후에 보인 단면도이다.FIG. 18 is a cross-sectional view after deposition of an electrically conductive material film as a second process for forming an electrode thin film layer that is part of a p-type electrode structure of a growth substrate wafer.

도 18을 참조하면, 전기전도성인 전극박막층(12)을 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501), 표면개질층(502), 커런트스프레딩층(601) 상부에 증착하여 형성하여 p형 전극구조체(801)를 완성한다. 특히, 상기 p형 전극구조체(801)는 여덟 영역으로 구분할 수 있는데, 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층(501)과 접하는 전극박막층(12a, 12b, 12g)은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하고 있으며, 반면에 상기 커런트스프레딩층(601)과 표면개질층(502) 상부에 접하는 전극박막층(12c, 12d, 12e, 12f)은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하고 있다.Referring to FIG. 18, an electroconductive electrode thin film layer 12 is formed by depositing on the p-type nitride cladding layer 501, the surface modification layer 502, and the current spreading layer 601 exposed to the air. The type electrode structure 801 is completed. In particular, the p-type electrode structure 801 may be divided into eight regions, and the electrode thin film layers 12a, 12b, and 12g contacting the p-type nitride cladding layer 501 exposed to the atmosphere may have a schottky contacting interface. On the other hand, the current spreading layer 601 and the electrode thin film layers 12c, 12d, 12e, and 12f in contact with the upper surface modification layer 502 form an ohmic contacting interface. .

또한, 상기 p형 전극구조체(801)의 일부 영역(11)은 대기(air) 내지 전기절연성인 산화물로 구성될 수 있다.In addition, the partial region 11 of the p-type electrode structure 801 may be formed of an oxide that is air or electrically insulating.

도 19 내지 20은 p형 전극구조체 상부에 웨이퍼 결합층(wafer bonding layer)을 형성시킨 후에 보인 단면도이다.19 to 20 are cross-sectional views of the p-type electrode structure after the wafer bonding layer is formed.

도 19를 참조하면, 상기 p형 전극구조체(801) 상부의 일부 영역에 전기전도성인 웨이퍼 결합층(901)을 증착한다. 이때, 상기 웨이퍼 결합층(901) 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성시킬 수 있다. 이 경우, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Referring to FIG. 19, an electrically conductive wafer bonding layer 901 is deposited on a portion of the p-type electrode structure 801. At this time, the wafer bonding layer 901 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. Can be formed. In this case, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr.

도 20을 참조하면, 상기 p형 전극구조체(801) 상부의 전체 영역에 전기전도성인 웨이퍼 결합층(901)을 증착한다. 이때, 상기 웨이퍼 결합층(901) 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 금속, 합금, 또는 고용체의 다층(multi-layer)으로 형성시킬 수 있다. 이 경우, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.Referring to FIG. 20, an electrically conductive wafer bonding layer 901 is deposited on the entire region of the p-type electrode structure 801. At this time, the wafer bonding layer 901 is a multi-layer of a metal, an alloy, or a solid solution which may play a role of high reflection of light, prevention of diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. Can be formed. In this case, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr.

도 21은 본 발명자에 의해 개발된 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 웨이퍼와 임시 기판 웨이퍼를 각각 준비한 단면도이다.21 is a cross-sectional view of preparing a heterogeneous supporting substrate wafer and a temporary substrate wafer, which are heat sink supports developed by the present inventors, respectively.

도 21A에 도시된 바와 같이, 이종 지지 기판 웨이퍼는 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302)과 상기 이종 지지 기판(302) 상/하면에 형성된 두층의 웨이퍼 결합층(902, 903)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 21A, the hetero support substrate wafer is composed of a hetero support substrate 302 which is a heatsink support and two wafer bonding layers 902 and 903 formed on and under the hetero support substrate 302. .

상기 이종 지지 기판 웨이퍼의 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302)은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 히트씽크 지지대는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)을 우선적으로 선택한다.The heterogeneous support substrate 302, which is a heatsink support of the heterogeneous support substrate wafer, preferably has excellent electrical or thermal conductivity. In this case, the heat sink support may be a wafer such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, or a plate such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, or the like. The foil is selected first.

상기 이종 지지 기판 웨이퍼의 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판(302) 상/하면에 형성된 웨이퍼 결합층(902, 903)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layers 902 and 903 formed on the upper and lower surfaces of the hetero supporting substrate 302, which are heat sink supports of the hetero supporting substrate wafer, are formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C or higher. . At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

도 21B에 도시된 바와 같이, 임시 기판 웨이퍼는 임시 기판(170), 희생분리층(180), 웨이퍼 결합층(904)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 21B, the temporary substrate wafer is composed of a temporary substrate 170, a sacrificial separation layer 180, and a wafer bonding layer 904.

상기 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판(170)은 500 나노미터(nm) 이하 파장 영역대에서 광학적으로 70 퍼센트(%) 이상의 투과율을 갖거나, 상기 성장 기판(101)과의 열팽창 계수 차이가 2 피피엠(ppm/℃) 이하인 물질이 바람직하다. 이 경우, 임시 기판(170)은 사파이어(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 스피넬(spinel), 리튬니오베이트(lithium niobate), 네오듐갈라이트(neodymium gallate), 갈륨산화물(Ga2O3)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The temporary substrate 170 of the temporary substrate wafer has optical transmittance of 70% (%) or more in the wavelength range of 500 nanometers (nm) or less, or the thermal expansion coefficient difference between the growth substrate 101 and 2 PPM ( ppm / ° C.) are preferred. In this case, the temporary substrate 170 may include sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), indium gallium nitride (InGaN), aluminum gallium nitride (AlGaN), aluminum nitride (AlN), and spinel. (spinel), lithium niobate (lithium niobate), neodymium gallate (neodymium gallate), gallium oxide (Ga 2 O 3 ) It is formed of any one selected from the group consisting of.

상기 임시 기판 웨이퍼의 희생분리층(180)은 지지 기판을 분리하는데 유리한 물질로 이루어진다. 이때, 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우는 ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, 또는 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The sacrificial separation layer 180 of the temporary substrate wafer is made of a material advantageous for separating the support substrate. In this case, when the photon-beam of a specific wavelength band having a strong energy is irradiated and separated, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN, or wet etching solution (wet) In the case of etching and separating in the etching solution) is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx.

상기 임시 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(904)은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막으로 형성한다. 이때, Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.The wafer bonding layer 904 of the temporary substrate wafer is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or more. At this time, it is formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, metallic silicide.

도 22는 이종 지지 기판의 상/하면의 웨이퍼 결합층과 성장 기판과 임시 기판의 웨이퍼 결합층을 각각 맞대어 정렬시킨 후에 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성한 단면도이다.FIG. 22 is a cross-sectional view of a wafer bonded layer on the top and bottom surfaces of a heterogeneous supporting substrate and a wafer bonded layer of a growth substrate and a temporary substrate, respectively, and then bonded to each other in a sandwich structure to form a composite.

도 22를 참조하면, 상기 성장 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(901)과 상기 이종 지지 기판 웨이퍼 상면의 웨이퍼 결합층(902), 상기 상기 이종 지지 기판 웨이 퍼 하면의 웨이퍼 결합층(903)와 상기 임시 기판 웨이퍼의 웨이퍼 결합층(904)을 각각 맞대어 웨이퍼 결합 공정에 의해 샌드위치 구조의 복합체(6)를 형성한다.Referring to FIG. 22, a wafer bonding layer 901 of the growth substrate wafer, a wafer bonding layer 902 of the upper surface of the heterogeneous supporting substrate wafer, a wafer bonding layer 903 of the lower surface of the heterogeneous supporting substrate wafer, and the temporary Each of the wafer bonding layers 904 of the substrate wafer is opposed to each other to form a composite structure 6 having a sandwich structure by a wafer bonding process.

상기 웨이퍼 결합은 상온 내지 700℃ 이하의 온도 및 진공(vacuum), 산소(oxygen), 아르곤(argon), 또는 질소(nitrogen) 가스 분위기 하에서 소정의 정압력(hydrostatic pressure)을 인가하여 형성하는 것이 바람직하다.The wafer bond is preferably formed by applying a predetermined hydrostatic pressure under a temperature of room temperature to 700 ° C. and under a vacuum, oxygen, argon, or nitrogen gas atmosphere. Do.

더 나아가서, 상기 웨이퍼 결합 공정을 수행하기 전/후에 두 물질 간(901/902, 903/904)의 기계적인 결합력 및 오믹접촉 계면 형성을 향상시키기 위해서 표면처리(surface treatment) 및 열처리(heat treatment) 공정이 도입될 수도 있다.Furthermore, surface treatment and heat treatment to improve the mechanical bonding between the two materials (901/902, 903/904) and the formation of the ohmic contact interface before and after performing the wafer bonding process. Processes may be introduced.

도 23은 웨이퍼 결합된 샌드위치 구조의 복합체에서 성장 기판과 임시 기판을 각각 분리(lift-off)하는 공정을 보인 단면도이다.FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a process of lifting off a growth substrate and a temporary substrate in a wafer bonded sandwich structure composite.

도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 결합된 샌드위치 구조의 복합체(6)에서 성장 기판 웨이퍼의 일부인 성장 기판(101)과 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판(170)을 분리(lift-off)하는 공정은 강한 에너지를 갖는 포톤 빔인 레이저 빔(103)을 상기 광학적으로 투명한 성장 기판(101) 및 임시 기판(170) 후면에 조사하여, 상기 성장 기판(101)과 발광다이오드 소자용 다층구조체의 n형 질화물계 클래드층 간의 계면에서 열-화학 분해 반응을 발생시켜 상기 성장 기판(101)을 분리한다. 또한, 상기 임시 기판(170)과 희생분리층(180) 간의 계면에서 열-화학 분해 반응을 발생시켜 상기 임시 기판(170) 분리 제거한다.As shown, the process of lifting off the growth substrate 101, which is part of the growth substrate wafer, and the temporary substrate 170 of the temporary substrate wafer in the wafer-bonded sandwich structure complex 6, has a strong energy. A laser beam 103, which is a photon beam having, is irradiated to the rear surface of the optically transparent growth substrate 101 and the temporary substrate 170, and between the growth substrate 101 and the n-type nitride cladding layer of the multilayer structure for a light emitting diode device. The growth substrate 101 is separated by thermal-chemical decomposition reaction at the interface. In addition, a thermal-chemical decomposition reaction is generated at the interface between the temporary substrate 170 and the sacrificial separation layer 180 to separate and remove the temporary substrate 170.

또한, 상기 성장 기판(101) 및 임시 기판(170)의 물리 및 화학적 물성에 따 라서 화학-기계적인 연마 또는 식각 용액을 이용한 화학 습식 식각을 이용할 수 있다.In addition, depending on the physical and chemical properties of the growth substrate 101 and the temporary substrate 170, a chemical wet etching using a chemical-mechanical polishing or etching solution may be used.

도 24는 성장 기판 웨이퍼의 성장 기판과 임시 기판 웨이퍼의 임시 기판을 분리시킨 후에 n형 질화물계 클래드층 상부에 표면 요철이 도입된 복합체의 단면도이다.24 is a cross-sectional view of a composite in which surface irregularities are introduced on an n-type nitride cladding layer after separating a growth substrate of a growth substrate wafer and a temporary substrate of a temporary substrate wafer.

도 24를 참조하면, 상기 성장 기판(101)과 임시 기판(170)을 안정적으로 완전히 제거 시킨 후에 행하는 공정 단계로서, 화학적 습식 식각 또는 건식 식각을 이용하여 n형 질화물계 클래드층(301)이 대기(air)에 노출되도록 식각하고, 습식 또는 건식 식각을 이용하여 대기에 노출된 n형 질화물계 클래드층(301)의 표면에 요철(203)을 수행한다.Referring to FIG. 24, as a process step performed after the growth substrate 101 and the temporary substrate 170 are stably completely removed, the n-type nitride cladding layer 301 is atmospheric by using chemical wet etching or dry etching. The etching is performed to expose the air, and the unevenness 203 is performed on the surface of the n-type nitride cladding layer 301 exposed to the atmosphere by using wet or dry etching.

도 25는 표면 요철이 형성된 n형 질화물계 클래드층 상면 일부 영역에 n형 전극구조체를 형성한 복합체의 단면도이다.FIG. 25 is a cross-sectional view of a composite in which an n-type electrode structure is formed on a portion of the upper surface of an n-type nitride clad layer in which surface irregularities are formed.

도 25를 참조하면, 표면 요철(203)이 형성된 n형 질화물계 클래드층(301) 상면 일부 영역에 부분 n형 전극구조체(303)를 형성시킨다. 상기 n형 전극구조체(303)는 600nm 이하의 파장대역에서 50% 이상의 반사율을 갖는 반사성 물질로 형성하는 바람직하다. 이 경우, n형 전극구조체(303)는 Cr/Al/Cr/Au으로 구성할 수 있다.Referring to FIG. 25, a partial n-type electrode structure 303 is formed in a portion of the upper surface of the n-type nitride cladding layer 301 on which the surface irregularities 203 are formed. The n-type electrode structure 303 is preferably formed of a reflective material having a reflectivity of 50% or more in a wavelength band of 600 nm or less. In this case, the n-type electrode structure 303 may be composed of Cr / Al / Cr / Au.

또한, 상기 n형 전극구조체(303)는 p형 질화물계 클래드층(501) 상면에 형성된 p형 전극구조체의 커런트 블라킹 구조(11)와 동일한 형상과 치수로 하는 동시에, 상기 발광다이오드 단면도 관점에서 수직방향으로 같은 위치에서 대향되게 배 치한다.In addition, the n-type electrode structure 303 has the same shape and dimensions as the current blocking structure 11 of the p-type electrode structure formed on the upper surface of the p-type nitride cladding layer 501, and the cross-sectional view of the light emitting diode Place them face up in the same position in the vertical direction.

도 26은 히트씽크 지지대 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성한 후에 완성한 수직구조의 발광다이오드 소자를 보인 단면도이다.FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode device having a vertical structure after forming a p-type ohmic contact electrode pad on a rear surface of a heat sink supporter.

도 26을 참조하면, 상기 임시 기판(170)을 분리 제거시킨 히트씽크 지지대(302) 후면에 p형 오믹접촉 전극패드(403)를 형성하여 최종적으로 수직구조 발광다이오드 소자를 완성한다.Referring to FIG. 26, a p-type ohmic contact electrode pad 403 is formed on a rear surface of the heatsink support 302 from which the temporary substrate 170 is separated and removed, thereby completing a vertical light emitting diode device.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which should be regarded as included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. something to do.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a first embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a second embodiment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a third embodiment according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자를 보인 단면도이고,4 is a cross-sectional view showing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as a fourth embodiment according to the present invention.

도 5 내지 도 15는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법을 보인 단면도이고,5 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as an embodiment according to the present invention.

도 16 내지 도 26은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법을 보인 단면도이고,16 to 26 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure as an embodiment according to the present invention.

도 27은 종래기술에 따른 수평구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 개략적인 구성 단면도이고,27 is a schematic cross-sectional view of a group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a horizontal structure according to the prior art;

도 28은 종래기술에 따른 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 공정 단면도이다.28 is a cross-sectional view of a method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure according to the prior art.

Claims (44)

n형 전극구조체;n-type electrode structure; 상기 n형 전극구조체 하면에 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 커런트스프레딩층이 순차적으로 적층된 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체;A multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode devices in which an n-type nitride cladding layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, and a current spreading layer are sequentially stacked on the lower surface of the n-type electrode structure; 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 상면에 참호(trench) 형태의 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)와 전극박막층으로 구성된 p형 전극구조체;A p-type electrode structure including a current blocking structure having a trench shape and an electrode thin film layer on an upper surface of the multilayer structure for a light emitting diode device; 상기 p형 전극구조체 하면에 형성된 웨이퍼 결합층;A wafer bonding layer formed on the bottom surface of the p-type electrode structure; 상기 웨이퍼 결합층 하면에 형성된 히트씽크 지지대; 및 A heatsink support formed on the bottom surface of the wafer bonding layer; And 상기 히트씽크 지지대 하면에 형성된 p형 오믹접촉 전극패드;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.And a p-type ohmic contact electrode pad formed on a bottom surface of the heat sink support. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커런트스프레딩층은 상기 p형 질화물계 클래드층과 오믹접촉 계면을 형성하고 동시에 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명전도성 물질로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current spreading layer is a vertical group III-nitride semiconductor formed of a transparent conductive material that forms an ohmic contact interface with the p-type nitride cladding layer and simultaneously transmits the light generated in the nitride-based active layer without absorption. Light emitting diode device. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current spreading layer is a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au). . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 p형 전극구조체 일부인 커런트 블라킹 구조는 적어도 커런트스프레딩층 두께보다 더 깊게 수직방향으로 식각(etching)하여 상기 p형 질화물계 클래드층의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태 갖는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current blocking structure, which is a part of the p-type electrode structure, is etched in a vertical direction at least deeper than the thickness of the current spreading layer to trench a portion of the p-type nitride clad layer exposed to the air. A group III-nitride semiconductor light emitting diode having a vertical structure having a shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 p형 전극구조체 일부인 전극박막층은 상기 커런트스프레딩층과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층에 전기전도성인 물질막을 부분적(partial) 또는 완전한(complete) 증착을 통해서 형성하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The electrode thin film layer, which is a part of the p-type electrode structure, is a vertical structure group 3 that forms an electrically conductive material film through partial or complete deposition on the current spreading layer and the p-type nitride cladding layer exposed to the atmosphere. Group nitride semiconductor light emitting diode device. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 p형 질화물계 클래드층에 접하고 있는 재충진된 전기전도성 전극박막층은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하는 반면에, 상기 커런 트스프레딩층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The refilled electroconductive electrode thin film layer in contact with the p-type nitride cladding layer forms a schottky contacting interface, whereas the electroconductive electrode thin film layer in contact with the currant spreading layer has an ohmic contact interface. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure forming an ohmic contacting interface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 p형 전극구조체는 수직방향으로의 전류 집중 현상을 막는 역할 이외에도, 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 다층(multi-layer) 구조인 별도의 전극박막층을 갖는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.In addition to preventing current concentration in the vertical direction, the p-type electrode structure is multi-layered to play a role of high reflection of light, diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure having a separate electrode thin film layer having a layer structure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히트씽크 지지대(heat-sink support)는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The heat-sink support includes wafers such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, and plates such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, etc. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure composed of a plate) or a foil. n형 전극구조체;n-type electrode structure; 상기 n형 전극구조체 하면에 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 표면개질층, 커런트스프레딩층이 순차적으로 적층된 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자용 다층구조체;Multi-layer structure for group III nitride semiconductor light emitting diode device in which an n-type nitride cladding layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, a surface modification layer, and a current spreading layer are sequentially stacked on the lower surface of the n-type electrode structure ; 상기 발광다이오드 소자용 다층구조체의 상면에 참호(trench) 형태의 커런트 블라킹 구조(current blocking structure)와 전극박막층으로 구성된 p형 전극구조체;A p-type electrode structure including a current blocking structure having a trench shape and an electrode thin film layer on an upper surface of the multilayer structure for a light emitting diode device; 상기 p형 전극구조체 하면에 형성된 웨이퍼 결합층;A wafer bonding layer formed on the bottom surface of the p-type electrode structure; 상기 웨이퍼 결합층 하면에 형성된 히트씽크 지지대; 및 A heatsink support formed on the bottom surface of the wafer bonding layer; And 상기 히트씽크 지지대 하면에 형성된 p형 오믹접촉 전극패드;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.And a p-type ohmic contact electrode pad formed on a bottom surface of the heat sink support. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 표면개질층은 슈퍼래티스 구조(spuerlattice structure), n형 도전성의 InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p형 도전성의 InGaN, AlInN, InN, AlGaN, 또는 질소 극성(nitrogen polarity)으로 형성된 표면을 갖는 그룹 3족 질화물계으로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자. The surface modification layer is formed of a superlattice structure, n-type InGaN, GaN, AlInN, AlN, InN, AlGaN, p-type InGaN, AlInN, InN, AlGaN, or nitrogen polarity. A group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure composed of a group III nitride system having a surface. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 슈퍼래티스 구조의 표면개질층은 그룹 2족, 3족, 또는 4족 원소 성분을 포함하고 있는 질화물(nitride) 또는 탄소질화물(carbon nitride)로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The surface modification layer of the superlattice structure is a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device composed of nitride or carbon nitride containing group II, III, or IV element elements. . 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 커런트스프레딩층은 상기 p형 질화물계 클래드층과 오믹접촉 계면을 형성하고 동시에 상기 질화물계 활성층에서 생성된 빛을 흡수 없이 투과시킬 수 있는 투명전도성 물질로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current spreading layer is a vertical group III-nitride semiconductor formed of a transparent conductive material that forms an ohmic contact interface with the p-type nitride cladding layer and simultaneously transmits the light generated in the nitride-based active layer without absorption. Light emitting diode device. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 커런트스프레딩층은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 산화시킨 니켈-금(NiO-Au)로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current spreading layer is a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device composed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and oxidized nickel-gold (NiO-Au). . 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 p형 전극구조체 일부인 커런트 블라킹 구조는 적어도 표면개질층 두께와 커런트스프레딩층 두께을 합한 두께보다 더 깊게 수직방향으로 식각(etching)하여 상기 p형 질화물계 클래드층의 일부 영역을 대기(air)에 노출된 참호(trench) 형태 갖는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The current blocking structure, which is a part of the p-type electrode structure, is etched in a vertical direction deeper than at least the thickness of the surface modification layer thickness and the current spreading layer thickness to air a portion of the p-type nitride cladding layer. A group III-nitride semiconductor light emitting device having a vertical structure having a trench shape exposed to the semiconductor device. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 p형 전극구조체 일부인 전극박막층은 상기 표면개질층, 커런트스프레딩층과 대기에 노출된 p형 질화물계 클래드층에 전기전도성인 물질막을 부분적(partial) 또는 완전한(complete) 증착을 통해서 형성하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The electrode thin film layer, which is a part of the p-type electrode structure, is formed vertically by partial or complete deposition of an electrically conductive material film on the surface modification layer, the current spreading layer, and the p-type nitride cladding layer exposed to the atmosphere. Group III-nitride semiconductor light emitting device having a structure. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 p형 질화물계 클래드층에 접하고 있는 재충진된 전기전도성 전극박막층은 쇼키접촉 계면(schottky contacting interface)을 형성하는 반면에, 상기 표면개질층과 커런트스프레딩층에 접하고 있는 전기전도성 전극박막층은 오믹접촉 계면(ohmic contacting interface)을 형성하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The refilled electrically conductive electrode thin film layer in contact with the p-type nitride cladding layer forms a schottky contacting interface, while the electrically conductive electrode thin film layer in contact with the surface modification layer and current spreading layer is ohmic. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure forming an ohmic contacting interface. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 p형 전극구조체는 수직방향으로의 전류 집중 현상을 막는 역할 이외에도, 빛에 대한 높은 반사, 물질의 확산 방지, 물질의 접착성 향상, 또는 물질의 산화 방지 역할을 수행할 수 있는 다층(multi-layer) 구조인 별도의 전극박막층을 갖는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.In addition to preventing current concentration in the vertical direction, the p-type electrode structure is multi-layered to play a role of high reflection of light, diffusion of materials, improvement of adhesion of materials, or prevention of oxidation of materials. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure having a separate electrode thin film layer having a layer structure. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 히트씽크 지지대(heat-sink support)는 Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC 등의 웨이퍼(wafer)와 Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu 등의 플레이트(plate) 또는 호일(foil)로 구성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자.The heat-sink support includes wafers such as Si, GaAs, Ge, SiGe, AlN, GaN, AlGaN, SiC, AlSiC, and plates such as Ni, Cu, Nb, CuW, NiW, NiCu, etc. A group III-nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure composed of a plate) or a foil. 성장 기판 상면에 버퍼층을 포함한 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 커런트스프레딩층으로 구성된 그룹 3족 질화물계 발광다이오드 소자용 다층구조체를 순차적으로 적층시킨 성장 기판 웨이퍼를 준비하는 단계와;A growth substrate wafer in which a multi-layer structure for group III nitride light-emitting diode devices consisting of an n-type nitride cladding layer including a buffer layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, and a current spreading layer is sequentially stacked on the top of the growth substrate. Preparing a; 상기 커런트스프레딩층에 식각 공정을 통해 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계와;Forming a trench blocking current blocking structure in the current spreading layer through an etching process; 상기 커런트 블라킹 구조와 접목하여 p형 전극구조체을 형성하는 단계와;Grafting the current blocking structure to form a p-type electrode structure; 상기 p형 전극구조체 상부에 웨이퍼 결합층을 형성하는 단계와;Forming a wafer bonding layer on the p-type electrode structure; 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 상/하면에 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계와;Stacking a wafer bonding layer on the upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate which is a heat sink support; 임시 기판 상면에 희생분리층 및 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계와;Stacking a sacrificial separation layer and a wafer bonding layer on an upper surface of the temporary substrate; 상기 이종 지지 기판의 상/하면에 상기 성장 기판과 임시 기판을 위치시킨 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성시키는 단계와;Bonding a wafer to a sandwich structure in which the growth substrate and the temporary substrate are positioned on upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate to form a composite; 상기 샌드위치 구조로 웨이퍼 결합된 복합체에서 상기 성장 기판 및 임시 기판을 각각 분리(lift-off)시키는 단계와;Separating the growth substrate and the temporary substrate from the wafer-bonded composite with the sandwich structure, respectively; 상기 성장 기판이 제거된 복합체의 하부 질화물계 클래드층 상면에 표면 요철과 n형 전극구조체를 형성하는 단계와;Forming surface irregularities and an n-type electrode structure on an upper surface of the lower nitride-based cladding layer of the composite from which the growth substrate is removed; 상기 임시 기판이 제거된 복합체의 이종 지지 기판 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성하는 단계;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다 이오드 소자 제조 방법.And forming a p-type ohmic contact electrode pad on a rear surface of the heterogeneous supporting substrate of the composite from which the temporary substrate is removed. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계에서 식각 깊이는 최소한 커런트스프레딩층 두께보다 깊게 하여 p형 질화물계 클래드층을 대기에 노출시키는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In the step of forming the trench-type current blocking structure, the etching depth is at least deeper than the current spreading layer thickness to expose the p-type nitride-based cladding layer to the atmosphere. Diode device manufacturing method. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 p형 전극구조체를 형성하는 단계에서 광학적 반사막(optical reflective layer), 물질 확산 방지막(diffusion barrier layer), 기계적 접착막(mechanical adhesive layer), 또는 산화 방지막(oxidation protection layer)을 별도로 첨가하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In the forming of the p-type electrode structure, a vertical structure in which an optical reflective layer, a diffusion barrier layer, a mechanical adhesive layer, or an oxidation protection layer is separately added. A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 n형 전극구조체를 형성하는 단계에서 상기 커런트 블라킹 구조와 동일한 치수 및 형상으로 하는 동시에, 수직방향으로 상기 커런트 블라킹 구조와 같은 위치에 대향되게 배치하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In the forming of the n-type electrode structure, a vertical group III-nitride semiconductor light emitting device having the same dimension and shape as the current blocking structure and disposed to face the same position as the current blocking structure in the vertical direction. Diode device manufacturing method. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 희생분리층은 지지 기판을 분리(lift-off)하는데 유리한 산화물, 질화물, 또는 금속인 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The sacrificial separation layer is a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device manufacturing method of the oxide, nitride, or metal which is advantageous for lifting (off) the supporting substrate. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 희생분리층은 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.When the sacrificial separation layer is separated by irradiating a photon beam of a specific wavelength band having a strong energy, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN A method of manufacturing a group III nitride-based semiconductor light emitting diode device having a vertical structure formed of any one selected. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO 2, and SiN x when etching by separating in a wet etching solution. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 임시 기판은 성장 기판과 열팽창계수(thermal expansion coefficient) 차이가 2 피피엠(ppm) 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화 물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The temporary substrate has a vertical expansion group and a thermal expansion coefficient (thermal expansion coefficient) difference of less than 2 ppm (ppm) vertical group III-nitride semiconductor light emitting device manufacturing method of a vertical structure. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.A method for manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure, wherein the heterogeneous supporting substrate has excellent electrical or thermal conductivity. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 성장 기판 및 지지 기판 상층부에 형성하는 웨이퍼 결합층은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.And a wafer bonding layer formed on the growth substrate and the upper layer of the supporting substrate is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 웨이퍼 결합층은 Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The wafer bonding layer has a vertical structure formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, and metallic silicide. A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 성장 기판 및 지지 기판 분리하는 공정은 화학-기계적인 연마(CMP), 습식 식각 용액을 이용한 화학적 식각 분해, 또는 강한 에너지를 갖는 포톤 빔을 조사하여 열-화학 분해 반응을 이용하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광 다이오드 소자 제조 방법.The process of separating the growth substrate and the supporting substrate may be performed by chemical-mechanical polishing (CMP), chemical etching decomposition using a wet etching solution, or a vertical structure using thermal-chemical decomposition by irradiating a photon beam having a strong energy. Method of manufacturing a group nitride semiconductor light emitting diode device. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 전기 및 광학적 특성뿐만이 아니라, 각 층간의 기계적 결합력을 강화시키기 위한 수단으로서 어닐링(annealing) 및 표면처리(surface treatment)와 같은 공정들을 각 단계 전/후에 도입하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In addition to the electrical and optical properties of the group III-nitride semiconductor light emitting diode devices, processes such as annealing and surface treatment are introduced before and after each step as a means for enhancing the mechanical bonding between the layers. A group 3 nitride-based semiconductor light emitting diode device having a vertical structure. 성장 기판 상부에 버퍼층을 포함한 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, p형 질화물계 클래드층, 표면개질층, 커런트스프레딩층으로 구성된 그룹 3족 질화물계 발광다이오드 소자용 다층구조체를 순차적으로 적층시킨 성장 기판 웨이퍼를 준비하는 단계와;On top of the growth substrate, a multi-layer structure for group III nitride light-emitting diode devices consisting of an n-type nitride cladding layer including a buffer layer, a nitride-based active layer, a p-type nitride cladding layer, a surface modification layer, and a current spreading layer is sequentially stacked. Preparing a grown substrate wafer; 상기 표면개질층과 커런트스프레딩층에 식각 공정을 통해 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계와;Forming a trench blocking current blocking structure in the surface modification layer and the current spreading layer through an etching process; 상기 커런트 블라킹 구조와 접목하여 p형 전극구조체을 형성하는 단계와;Grafting the current blocking structure to form a p-type electrode structure; 상기 p형 전극구조체 상부에 웨이퍼 결합층을 형성하는 단계와;Forming a wafer bonding layer on the p-type electrode structure; 히트씽크 지지대인 이종 지지 기판 상/하면에 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계와;Stacking a wafer bonding layer on the upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate which is a heat sink support; 임시 기판 상면에 희생분리층 및 웨이퍼 결합층을 적층 형성하는 단계와;Stacking a sacrificial separation layer and a wafer bonding layer on an upper surface of the temporary substrate; 상기 이종 지지 기판의 상/하면에 상기 성장 기판과 임시 기판을 위치시킨 샌드위치 구조로 웨이퍼를 결합시켜 복합체를 형성시키는 단계와;Bonding a wafer to a sandwich structure in which the growth substrate and the temporary substrate are positioned on upper and lower surfaces of the heterogeneous supporting substrate to form a composite; 상기 샌드위치 구조로 웨이퍼 결합된 복합체에서 상기 성장 기판 및 임시 기판을 각각 분리(lift-off)시키는 단계와;Separating the growth substrate and the temporary substrate from the wafer-bonded composite with the sandwich structure, respectively; 상기 성장 기판이 제거된 복합체의 하부 질화물계 클래드층 상면에 표면 요철과 n형 전극구조체를 형성하는 단계와;Forming surface irregularities and an n-type electrode structure on an upper surface of the lower nitride-based cladding layer of the composite from which the growth substrate is removed; 상기 임시 기판이 제거된 복합체의 이종 지지 기판 후면에 p형 오믹접촉 전극패드를 형성하는 단계;를 포함하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.And forming a p-type ohmic contact electrode pad on a back surface of the heterogeneous supporting substrate of the composite from which the temporary substrate is removed. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 참호 형태의 커런트 블라킹 구조를 형성하는 단계에서 식각 깊이는 최소한 표면개질층 두께와 커런트스프레딩층두께를 합한 두께보다 깊게 하여 p형 질화물계 클래드층을 대기에 노출시키는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In the forming of the trench-type current blocking structure, the etching depth is at least deeper than the sum of the surface modification layer thickness and the current spreading layer thickness to expose the p-type nitride cladding layer to the atmosphere. A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 p형 전극구조체를 형성하는 단계에서 광학적 반사막(optical reflective layer), 물질 확산 방지막(diffusion barrier layer), 기계적 접착막(mechanical adhesive layer), 또는 산화 방지막(oxidation protection layer)을 첨가하는 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 제조방법.Vertical structure group to add an optical reflective layer, a diffusion barrier layer, a mechanical adhesive layer, or an oxidation protection layer in the step of forming the p-type electrode structure Method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 n형 전극구조체를 형성하는 단계에서 상기 커런트 블라킹 구조와 동일한 치수 및 형상으로 하는 동시에, 수직방향으로 상기 커런트 블라킹 구조와 같은 위치에 대향되게 배치하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In the forming of the n-type electrode structure, a vertical group III-nitride semiconductor light emitting device having the same dimension and shape as the current blocking structure and disposed to face the same position as the current blocking structure in the vertical direction. Diode device manufacturing method. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 희생분리층은 지지 기판을 분리(lift-off)하는데 유리한 산화물, 질화물, 또는 금속인 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The sacrificial separation layer is a vertical group III-nitride semiconductor light emitting diode device manufacturing method of the oxide, nitride, or metal which is advantageous for lifting (off) the supporting substrate. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 희생분리층은 강한 에너지를 갖는 특정 파장 대역의 포톤 빔(photon-beam)을 조사하여 분리할 경우, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.When the sacrificial separation layer is separated by irradiating a photon beam of a specific wavelength band having a strong energy, ZnO, GaN, InGaN, InN, ITO, AlInN, AlGaN, ZnInN, ZnGaN, MgGaN A method of manufacturing a group III nitride-based semiconductor light emitting diode device having a vertical structure formed of any one selected. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 습식 식각 용액(wet etching solution) 내에서 식각하여 분리할 경우는 Au, Ag, Pd, SiO2, SiNx로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Pd, SiO 2, and SiN x when etching by separating in a wet etching solution. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 임시 기판은 성장 기판과 열팽창계수(thermal expansion coefficient) 차이가 2 피피엠(ppm) 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.And wherein the temporary substrate has a difference between the growth substrate and the thermal expansion coefficient of 2 ppm or less, wherein the group III nitride semiconductor light emitting diode device has a vertical structure. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 이종 지지 기판은 전기 또는 열적으로 우수한 전도율을 갖는 것을 특징으로 하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.A method for manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device having a vertical structure, wherein the heterogeneous supporting substrate has excellent electrical or thermal conductivity. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 성장 기판 및 지지 기판 상층부에 형성하는 웨이퍼 결합층은 소정의 압력 및 200℃ 이상의 온도에서 강한 결합력을 갖는 전기전도성 물질막로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.And a wafer bonding layer formed on the growth substrate and the upper layer of the supporting substrate is formed of an electrically conductive material film having a strong bonding force at a predetermined pressure and a temperature of 200 ° C. or higher. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 웨이퍼 결합층은 Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, 금속 실리사이드(metallic silicide)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하 나로 형성된 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The wafer bonding layer has a vertical structure formed of any one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Rh, Cu, Ni, Ti, Pd, Pt, Cr, Sn, In, Si, Ge, and metallic silicide. A method of manufacturing a group III nitride semiconductor light emitting diode device. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 성장 기판 및 지지 기판 분리하는 공정은 화학-기계적인 연마(CMP), 습식 식각 용액을 이용한 화학적 식각 분해, 또는 강한 에너지를 갖는 포톤 빔을 조사하여 열-화학 분해 반응을 이용하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.The process of separating the growth substrate and the supporting substrate may be performed by chemical-mechanical polishing (CMP), chemical etching decomposition using a wet etching solution, or a vertical structure using thermal-chemical decomposition reaction by irradiating a photon beam having a strong energy. Method of manufacturing a group nitride-based semiconductor light emitting diode device. 제 32항에 있어서,The method of claim 32, 상기 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자의 전기 및 광학적 특성뿐만이 아니라, 각 층간의 기계적 결합력을 강화시키기 위한 수단으로서 어닐링(annealing) 및 표면처리(surface treatment)와 같은 공정들을 각 단계 전/후에 도입하는 수직구조의 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 제조 방법.In addition to the electrical and optical properties of the group III-nitride semiconductor light emitting diode devices, processes such as annealing and surface treatment are introduced before and after each step as a means for enhancing the mechanical bonding between the layers. A group 3 nitride-based semiconductor light emitting diode device having a vertical structure.
KR20080041613A 2008-05-05 2008-05-05 Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods KR20090115903A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080041613A KR20090115903A (en) 2008-05-05 2008-05-05 Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080041613A KR20090115903A (en) 2008-05-05 2008-05-05 Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090115903A true KR20090115903A (en) 2009-11-10

Family

ID=41600801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080041613A KR20090115903A (en) 2008-05-05 2008-05-05 Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090115903A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201580A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 웨이브로드 주식회사 Method for manufacturing iii-nitride semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201580A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 웨이브로드 주식회사 Method for manufacturing iii-nitride semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101438818B1 (en) light emitting diode
JP5016808B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method for manufacturing nitride semiconductor light emitting device
US8334153B2 (en) Semiconductor light emitting device and method of fabricating semiconductor light emitting device
JP2018056586A (en) Photoelectric element and method of manufacturing the same
KR101470020B1 (en) epitaxial semiconductor thin-film transfer using sandwich-structured wafer bonding and photon-beam
KR100910964B1 (en) Ohmic electrode and method for forming the same
JPWO2006082687A1 (en) GaN-based light emitting diode and light emitting device
JP2013070111A (en) Semiconductor light-emitting device
WO2007072871A1 (en) Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting element
KR20100008123A (en) Vertical light emitting devices with the support composed of double heat-sinking layer
JP2008300621A (en) Semiconductor light-emitting element and its manufacturing method
JP2008016629A (en) Manufacturing method of group iii nitride light emitting diode element
KR101428066B1 (en) vertical structured group 3 nitride-based light emitting diode and its fabrication methods
KR101499954B1 (en) fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR101510382B1 (en) fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR101480551B1 (en) vertical structured group 3 nitride-based light emitting diode and its fabrication methods
KR101231118B1 (en) Supporting substrates for semiconductor light emitting device and high-performance vertical structured semiconductor light emitting devices using supporting substrates
KR101534846B1 (en) fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR101526566B1 (en) fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR20090115631A (en) Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR101499953B1 (en) fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR20090115903A (en) Fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR20090112854A (en) Group 3 nitride-based semiconductor light emitting diodes and methods to fabricate them
KR101550913B1 (en) 3 fabrication of vertical structured light emitting diodes using group 3 nitride-based semiconductors and its related methods
KR101062754B1 (en) Semiconductor light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination