KR20100061132A - 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법 - Google Patents

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KR20100061132A
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본 발명은 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 성장용 기판 위에 제1도전형 질화물층, 활성층 및 제2도전형 질화물층을 순차 적층된 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 제2도전형 질화물층에 지지기판을 접합하는 단계; 상기 성장용 기판을 상기 발광구조물로부터 분리하는 단계; 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 성장용 기판이 분리된 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성하는 단계; 상기 폴리머 계열의 마스크층을 분산 응집되도록 열처리하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역을 형성하는 단계; 상기 식각저지영역을 식각 마스크로 이용하여 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조를 형성하는 단계; 및 상기 제1도전형 질화물층과 전기적으로 연결되도록 제1도전형 전극을 형성하는 단계;를 포함한다.
수직구조, 요철 구조, 레이저

Description

질화물계 반도체 발광소자의 제조방법{Method of manufacturing nitride-based semiconductor light emitting device}
본 발명은 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 방출면에 요철 구조를 형성하여 광추출 효율이 향상된 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 질화물계 반도체 발광소자는 청색 또는 녹색 등의 단파장광을 포함한 넓은 파장대역의 광을 생성할 수 있는 발광소자로서, 기존의 단순한 디스플레이나 휴대용 액정 디스플레이용 시장에서 벗어나 점점 LCD BLU(Back Light Unit), 전장용, 조명용 등으로 관련 기술분야에서 크게 각광받고 있다.
이러한 질화물계 반도체 발광소자는 일반적으로 수평 구조 및 수직 구조로 제조될 수 있다. 수평 구조의 LED는 p 및 n 전극이 수직 구조가 아닌 평행한 수평 구조로 되어 있기 때문에 발광면적이 감소되어 휘도가 감소되고, 전류 퍼짐이 원활 하지 못해 정전 방전(Electrostatic discharge : ESD)에 취약한 신뢰성 문제를 유발시킬 뿐만 아니라, 동일 웨이퍼 상에서 칩의 개수가 감소하여 수율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 수평 구조의 LED의 문제점을 해결하기 위한 하나의 접근법으로 수직 구조 LED가 제안되었으며, 수직 구조 LED의 경우, 동일한 면적에서 얼마나 광추출 효율(Light Extraction Efficiency)을 높이는 가가 중요하다.
일반적으로 질화물계 반도체 발광소자의 광효율은 내부양자효율(internal quantum efficiency)과 광추출효율(light extraction efficiency, 또는 외부양자효율이라고도 함)에 의해 결정된다. 특히, 광추출효율은 발광소자의 광학적 인자, 즉 각 구조물의 굴절률 및 계면의 평활도(flatness) 등에 의해 결정된다.
광추출효율 측면에서 질화물계 반도체 발광소자는 근본적인 제한사항을 가지고 있다. 즉, 반도체 발광소자를 구성하는 반도체층은 외부 대기나 기판에 비해 큰 굴절률을 가지므로, 빛의 방출가능한 입사각 범위를 결정하는 임계각이 작아지고, 그 결과 활성층으로부터 발생된 광의 상당부분은 내부전반사되어 실질적으로 원하지 않는 방향으로 전파되거나 전반사 과정에서 손실되어 광추출효율이 낮을 수 밖에 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 광이 외부로 투과되는 면에 요철 구조를 형성하는 방안이 제안되었으며, 요철 구조를 형성하는 방법으로는 n형 질화물 반도체층에 반응성 이온 식각(RIE) 등을 적용하는 것이 일반적이나, 이 경우, 요철 구조 주변 영역이 플라즈마 손상을 입어 여전히 광 추출효율이 저하되는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광방출 면 상에 요철 구조를 형성함에 있어서, 반도체 단결정의 결정성을 해치지 않으면서도 그 크기와 형상을 용이하게 제어할 수 있는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로써, 성장용 기판 위에 제1도전형 질화물층, 활성층 및 제2도전형 질화물층을 순차 적층된 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 제2도전형 질화물층에 지지기판을 접합하는 단계; 상기 성장용 기판을 상기 발광구조물로부터 분리하는 단계; 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 성장용 기판이 분리된 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성하는 단계; 상기 폴리머 계열의 마스크층을 분산 응집되도록 열처리하여 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역을 형성하는 단계; 상기 식각저지영역을 식각 마스크로 이용하여 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조를 형성하는 단계; 및 상기 제1도전형 질화물층과 전기적으로 연결되도록 제1도전형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 성장용 기판이 분리된 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성하는 단계는, 폴리머 분말에 분산제가 첨가된 용액을 스핀 코팅하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리머 계열의 마스크층을 열처리하여 마스크 패턴을 형성하는 단계는, 상기 열처리에 따른 상기 분산제의 휘발에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스크 패턴은 도트(dot) 형태이며, 상기 마스크 패턴의 크기는 폴리머 분말의 크기에 의해 결정되며. 상기 요철 구조는 피라미드 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제1도전형 질화물층은 질화갈륨계 반도체층이며, 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴이 형성된 면은 질소가 풍부한 질소 극성 표면(000-1)이며, 상기 레이저 빔의 조사에 의해 질소 극성 표면(000-1)이 갈륨이 풍부한 갈륨 극성 표면(0001)으로 변환되는 것이며, 상기 식각저지영역은 상기 갈륨 극성 표면인 것을 특징으로 한다.
상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역을 형성하는 단계 후에, 상기 폴리머 계열의 물질을 선 택적으로 제거하는 식각액을 이용하여 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1도전형 질화물층 중 상기 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조를 형성하는 단계는, 화학적 식각에 의해 수행되는 것이며, 상기 화학적 식각은 HF, KOH, H2SO4 및 H2PO4 중 어느 하나의 물질을 이용한 습식 식각으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1도전형 전극을 형성하는 단계 전에, 상기 제1도전형 질화물층 위에 형성된 상기 식각저지영역을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2도전형 질화물층 위에 지지기판을 접합하는 단계 전에, 상기 제2도전형 질화물층에 고반사성 오믹컨택층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 성장용 기판을 상기 발광구조물로부터 분리하는 단계는 레이저 리프트 오프 또는 화학적 리프트 오프 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폴리머 계열의 마스크층을 이용하여 광 방출 면인 제1도전형 질화물층 상면에 반도체 단결정의 결정성을 해치지 않으면서도 균일한 밀도와 원하는 크기의 광 추출용 요철 구조를 형성할 수 있다. 이로 인해 질화물계 반도체 발광소자의 광 추출 효율이 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 일 실시 형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자(100)는 지지기판(140), 지지기판(140) 위에 형성된 발광구조물(120) 및 발광구조물(120) 위에 형성된 제1도전형 전극(170)을 구비한다. 또한, 질화물계 반도체 발광소자(100)는 지지기판(140)과 발광구조물(120) 사이에 고반사성 오믹컨택층(130)을 더 구비한다.
여기서, 발광구조물(120)은 제1도전형 질화물층(121), 제1도전형 질화물층(121) 일면에 형성된 활성층(123) 및 활성층(123) 일면에 형성된 제2도전형 질화물층(125)으로 이루어지되, 지지기판(140) 위에 제2도전형 질화물층(125), 활성층(123) 및 제1도전형 질화물층(121)이 순차적으로 형성된 구조물을 지칭하는 용어이다.
본 일 실시 형태에서, 발광구조물(120)을 이루는 제1도전형 및 제2도전형 질화물층(121, 125)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 제1도전형 불순물 및 제2도전형 불순물이 도핑된 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 대표적으로, GaN, AlGaN, InGaN이 있다. 또한, 제1도전형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 또는 C 등이 사용될 수 있으며, p형 불순물로는 Mg, Zn 또는 Be 등이 대표적이다.
그리고, 활성층(123)은 전자와 정공의 재결합에 의해 빛이 발생하는 층으로서, 단일 또는 다중 양자 우물 구조를 갖는 질화물 반도체층으로 구성될 수 있다. 본 실시 형태에서는 질화물 반도체를 사용하였으나, 이에 제한되지 않으며, 당 기 술 분야에서 공지된 다른 종류의 반도체 물질도 얼마든지 사용 가능하다.
이러한 발광구조물(120)은 광방출면인 제1도전형 질화물층(121)의 상면에 복수의 광 추출용 요철 구조(A)가 형성되어 있으며, 광 추출용 요철 구조(A)는 피라미드 형상 및 이와 유사한 형상을 갖는다.
또한, 광 추출용 요철 구조(A)는 제1도전형 질화물층(121)을 식각하여 형성된 것으로, 광 추출용 요철 구조(A)의 둘레에는 공기층이 형성되어 있다.
그리고, 지지기판(140)은 열전도성 및 전기전도성이 우수한 기판으로서, 제2도전형 전극 역할과 함께 발광구조물(120)을 지지하는 지지체의 역할을 수행하고, Si, Cu, Ni, Au, W 및 Ti으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다. 여기서, 수직구조의 질화갈륨계 반도체 발광소자의 제조 방법은 소정의 웨이퍼를 이용하여 복수 개로 제조되나, 도 2에서는 설명의 편의를 위해 한개의 발광소자만을 제조하는 방법을 도시하고 있다.
먼저, 도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 성장용 기판(110) 위에 발광구조물(120)을 형성한다. 여기서, 발광구조물(120)은 제1도전형 질화물층(121), 활성층(123) 및 제2도전형 질화물층(125)을 순차적으로 적층되어 형성된 구조물이며, 상기 발광구조물(120)은 제1도전형 질화물층(121)이 성장용 기판(110)과 접하도록 적층된다.
이때, 제1도전형 및 제2도전형 질화물층(121, 125)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖고, 각각 제1도전형 불순물 및 제2도전형 불순물이 도핑된 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 대표적으로, GaN, AlGaN, InGaN이 있다. 또한, 제1도전형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 또는 C 등이 사용될 수 있으며, 재2도전형 불순물로는 Mg, Zn 또는 Be 등이 대표적이다.
그리고, 활성층(123)은 전자와 정공의 재결합에 의해 빛이 발생하는 층으로서, 단일 또는 다중 양자 우물 구조를 갖는 질화물 반도체층으로 구성된다.
이와 같은 제1도전형 질화물층(121), 활성층(123) 및 제2도전형 질화물층(125)은 유기금속 기상증착법(MOCVD), 분자빔성장법(MBE) 및 하이브리드 기상증착법(HVPE)등으로 성장될 수 있다.
한편, 따로 도시하지는 않았으나, 상기 제1도전형 질화물층(121)을 성장시키기 이전에 버퍼층을 우선적으로 성장시킬 수도 있다.
그런 다음, 발광구조물(120)의 제2도전형 질화물층(125) 위에 고반사성 오믹컨택층(130)을 더 형성한다. 고반사성 오믹컨택층(130)은 본 발명에서 반드시 필요한 구성 요소는 아니지만, 제2도전형 질화물층(125)과의 오믹컨택 기능과 더불어 활성층(123)에서 발광된 빛을 제1도전형 질화물층(121) 방향으로 반사하는 기능을 수행하여 발광 효율에 기여할 수 있다.
이를 위해 고반사성 오믹컨택층(130)은 80% 이상의 반사율을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들면, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 금속 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있다.
이어서, 도 2 (b)에 도시된 바와 같이, 고반사성 오믹컨택층(130)에 지지기판(140)을 접합한다.
여기서, 지지기판(140)은 최종 수직구조 발광소자에 포함되는 요소로서, 제2도전형 전극 역할과 함께 발광구조물을 지지하는 지지체의 역할을 수행한다. 특히, 후술할 레이저 리프트 오프 공정 또는 화학적 리프트 오프 공정 등으로 성장용 기 판(110)의 제거시, 지지기판(140)을 접합함으로써 상대적으로 두께가 얇은 발광구조물을 보다 용이하게 다룰 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태로, 지지기판(140)을 웨이퍼 본딩 공정을 통하여 접합하고 있으나, 이에 제한되지 않으며, 금속을 증착하여 고반사성 오믹컨택층 위에 형성할 수도 있다. 예컨대, 지지기판을 금속으로 형성할 경우에 도금, 증착, 스퍼터링 등의 공정이 가능 하나, 공정 효율상 도금 공정이 바람직하다. 상기 도금 공정은 전해도금, 비전해도금, 증착도금 등 금속층을 형성하는데 사용되는 공지의 도금 공정을 포함하며, 이 중에서, 도금 시간이 적게 소요되는 전해도금법을 이용하는 것이 바람직하다.
그런 후, 레이저 리프트 오프(laser lift off) 공정 또는 화학적 리프트 오프(chemical lift off) 공정에 의해 성장용 기판을 발광구조물(120)로부터 분리한다. 예컨대, 레이저 리프트 오프 공정을 이용할 경우, 성장용 기판(110) 전면에 레이저 빔을 조사하여 성장용 기판(110)을 분리한다. 한편, 화학적 리프트 오프 공정을 이용할 경우, 성장용 기판(110)과 발광구조물(120) 사이에 습식 식각에 의해 제거될 수 있는 희생층을 더 구비하고, 이를 선택적으로 제거할 수 있는 식각액을 이용하여 성장용 기판(110)을 분리한다.
이러한 리프트 오프 공정에 의해 성장용 기판(110)과 접촉하고 있던 제1도전 형 질화물층(121)의 면이 외부로 노출된다.
이어서, 도 2 (c)에 도시된 바와 같이, 성장용 기판(110)이 제거됨에 따라 노출된 제1도전형 질화물층(121)의 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성한 후 열처리함으로써 마스크 패턴(150)을 형성한다. 여기서, 폴리머 계열의 마스크층은 폴리머 분말에 분산제가 첨가된 용액을 스핀 코팅을 통해 분산하여 형성한다. 이때, 폴리머 분말로는 폴리 에틸렌 등이 사용될 수 있다.
마스크층을 열처리할 경우, 분산제가 휘발되고 남은 폴리머 분말이 응집되어 나노(nano) 크기의 도트(dot) 형태의 마스크 패턴(150)이 형성된다. 그리고, 폴리머 분말의 크기에 따라 형성되는 마스크 패턴(150)의 크기가 결정되며, 폴리머 분말을 이용함으로써 제1도전형 질화물층(121) 위에 균일하게 분산된 마스크 패턴(150)을 형성할 수 있다.
이러한 마스크 패턴의 크기 및 배열 간격은 이후, 요철 구조 형성시, 요철 구조의 형상, 배열 간격 및 크기를 결정한다. 예컨대, 마스크 패턴(150)의 크기가 작아질수록 레이저를 흡수하는 영역의 면적이 감소하므로, 요철의 밀도가 증가한다.
이어서, 도 2 (d)에 도시된 바와 같이, 제1도전형 질화물층(121) 중 마스크 패턴(150)에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역(160)을 형성한다. 이때, 레이저 빔의 강도를 조절하여 식각저지영역(160)의 형성 깊이를 조절할 수 있다.
여기서, 마스크 패턴(150)이 형성된 제1도전형 질화물층(121)의 표면은 질소가 풍부한 질소 극성을 갖는 면(000-1)이며, 질소 극성을 갖는 면(000-1)에 레이저 빔이 조사되면, 질소 극성이 다른 원소의 극성, 예컨대 3족 원소의 극성으로 변환되어 식각이 어려운 면(0001)을 형성한다.
예컨대, 제1도전형 질화물층(121)이 질화갈륨계 반도체층이면, 질소 극성을 갖는 영역이 조사된 레이저 빔의 에너지에 의해 갈륨이 풍부한 갈륨 극성을 갖는 영역으로 변환된다. 이 갈륨 극성을 갖는 영역은 식각이 어려워 식각저지영역으로 이용된다.
즉, 제1도전형 질화물층(121)의 표면은 질소 극성을 갖는 영역과 다른 원소의 극성을 갖는 영역을 포함하는 것으로, 한 표면 상에 두 개의 극성이 존재하는 형태가 된다.
따라서, 마스크 패턴(150)이 형성된 영역은 마스크 패턴(150)이 조사된 레이저 빔을 흡수하게 되고, 마스크 패턴(150)이 형성되지 않은 영역은 조사된 레이저 빔에 의해 극성이 변환되어 식각저지영역(160)을 형성한다.
이어서, 도 2 (e)에 도시된 바와 같이, 도 2 (d)의 결과물로서 형성된 식각저지영역(160)을 식각 마스크로 이용하여 제1도전형 질화물층(121) 중 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조(A)를 형성한다.
여기서, 요철 구조(A)를 형성하기 전에, 마스크 패턴(150)을 제1도전형 질화물층(121)으로부터 제거하는 단계를 더 포함한다. 이때, 마스크 패턴(150)에 이용된 폴리머 계열의 물질을 선택적으로 제거가능한 식각액을 이용하며, 이러한 식각액은 제1도전형 질화물층(121)의 표면에는 어떠한 영향도 주지않는다.
그런 후, 식각저지영역(160)을 식각 마스크로 하여 제1도전형 질화물층(121) 중 식각저지영역을 제외한 영역을 습식 식각하여 요철 구조(A)를 형성한다.
구체적으로는, HF, KOH, H2PO4 및 H2PO4 중 어느 하나의 물질을 이용한 화학적 식각 공정을 통해 식각저지영역(160)을 제외한 영역을 선택적으로 습식 식각한다. 이때, 식각저지영역(160)은 식각액과 반응하지 않아 식각시 식각 마스크로 이용될 수 있는 것이며, 식각저지영역(160)을 제외한 영역은 식각액과 반응하여 식각 처리된다.
이로써 피라미드 형상 또는 이와 유사한 형상을 가지는 요철 구조(A)가 형성된다. 이러한 화학적 식각 공정을 이용함으로써 RIE와 같은 건식 식각을 이용한 경우에 비하여 요철 구조 주변 영역에서 발생되는 고온의 열처리에 의한 반도체 단결정의 손상을 최소화할 수 있다. 그리고, 요철 구조(A)를 형성하기 위한 식각 깊이는 식각액의 몰 농도, 식각 온도 및 식각 시간에 의해 조절 가능하며, 특히 식각 시간을 조절함으로써 용이하게 조절가능하다.
그리고 나서, 표면처리를 통해 요철 구조(A)가 형성된 제1도전형 질화물층(121) 위에 남아있는 식각저지영역(160)을 제거한다.
이어서, 도 2 (f)에 도시된 바와 같이, 표면 처리를 통해 식각저지영역(160)이 제거된 제1도전형 질화물층(121)의 표면에 제1도전형 전극(170)은 제1도전형 질화물층과 전기적으로 연결되도록 제1도전형 전극(170)을 형성한다. 한편, 따로 도시하지는 않았으나, 고반사성 오믹컨택층(130)이 접합된 면과 대향되는 지지기판(140)의 면에 제2도전형 전극을 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 레이저 빔의 조사와 레이저 빔을 흡수하는 마스크층을 이용하여 질화물계 반도체층 상에 요철 구조를 형성함으로써 보다 간단한 공정을 통해 요철 구조를 형성할 수 있으며, 폴리머 계열의 마스크층을 이용함으로 써 높은 밀도와 원하는 크기의 요철 구조를 형성할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 측단면도이다.

Claims (14)

  1. 성장용 기판 위에 제1도전형 질화물층, 활성층 및 제2도전형 질화물층을 순차 적층된 발광구조물을 형성하는 단계;
    상기 제2도전형 질화물층에 지지기판을 접합하는 단계;
    상기 성장용 기판을 상기 발광구조물로부터 분리하는 단계;
    상기 제1도전형 질화물층 중 상기 성장용 기판이 분리된 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성하는 단계;
    상기 폴리머 계열의 마스크층을 분산 응집되도록 열처리하여 마스크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역을 형성하는 단계;
    상기 식각저지영역을 식각 마스크로 이용하여 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조를 형성하는 단계; 및
    상기 제1도전형 질화물층과 전기적으로 연결되도록 제1도전형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전형 질화물층 중 상기 성장용 기판이 분리된 면에 폴리머 계열의 마스크층을 형성하는 단계는, 폴리머 분말에 분산제가 첨가된 용액을 스핀 코팅하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리머 계열의 마스크층을 열처리하여 마스크 패턴을 형성하는 단계는, 상기 열처리에 따른 상기 분산제의 휘발에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마스크 패턴은 도트(dot) 형태인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 마스크 패턴의 크기는 폴리머 분말의 크기에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전형 질화물층은 질화갈륨계 반도체층이며, 상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴이 형성된 면은 질소가 풍부한 질소 극성 표면(000-1)이며, 상기 레이저 빔의 조사에 의해 질소 극성 표면(000-1)이 갈륨이 풍부한 갈륨 극성 표면(0001)으로 변환되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식각저지영역은 상기 갈륨 극성 표면인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전형 질화물층 중 상기 마스크 패턴에 의해 노출된 영역에 레이저 빔을 조사하여 식각저지영역을 형성하는 단계 후에, 상기 폴리머 계열의 물질을 선택적으로 제거하는 식각액을 이용하여 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전형 질화물층 중 상기 식각저지영역을 제외한 영역을 식각하여 요철 구조를 형성하는 단계는, 화학적 식각에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화학적 식각은 HF, KOH, H2SO4 및 H2PO4 중 어느 하나의 물질을 이용한 습식 식각으로 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 요철 구조는 피라미드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1도전형 전극을 형성하는 단계 전에, 상기 제1도전형 질화물층 위에 형성된 상기 식각저지영역을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2도전형 질화물층 위에 지지기판을 접합하는 단계 전에, 상기 제2도전형 질화물층에 고반사성 오믹컨택층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 성장용 기판을 상기 발광구조물로부터 분리하는 단계는 레이저 리프트 오프 또는 화학적 리프트 오프 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
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