KR20110085727A - 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110085727A
KR20110085727A KR1020100005660A KR20100005660A KR20110085727A KR 20110085727 A KR20110085727 A KR 20110085727A KR 1020100005660 A KR1020100005660 A KR 1020100005660A KR 20100005660 A KR20100005660 A KR 20100005660A KR 20110085727 A KR20110085727 A KR 20110085727A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive
semiconductor layer
light emitting
layer
forming
Prior art date
Application number
KR1020100005660A
Other languages
English (en)
Inventor
이상범
양종인
송상엽
이시혁
김태형
Original Assignee
삼성엘이디 주식회사
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 삼성엘이디 주식회사 filed Critical 삼성엘이디 주식회사
Priority to KR1020100005660A priority Critical patent/KR20110085727A/ko
Publication of KR20110085727A publication Critical patent/KR20110085727A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은, 도전성 기판과, 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물과, 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층과, 상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 제1 도전형 컨택층을 향하는 면에 형성된 요철 구조 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 발광소자의 경우, 전극의 배치 구조를 최적화하며, 특히, 반사 전극과 반도체층과의 계면에 요철을 형성함으로써 전류 분산 효과와 광 추출 효율이 향상될 수 있다.

Description

반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법 {Semiconductor Light Emitting Device and Manufacturing Method of The Same}
본 발명은 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 전기적 특성과 외부 광 추출효율이 향상된 반도체 발광소자에 관한 것이다.
반도체 발광소자는 전류가 가해지면 p, n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 반도체 발광소자는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 III족 질화물 반도체가 각광을 받고 있다.
이러한 III족 질화물 반도체를 이용한 발광소자를 구성하는 질화물 단결정은 사파이어 또는 SiC 기판과 같이 특정의 성장용 기판 상에서 형성된다. 하지만, 사파이어와 같이 절연성 기판을 사용하는 경우에는 전극의 배열에 큰 제약을 받게 된다. 즉, 종래의 질화물 반도체 발광소자는 전극이 수평방향으로 배열되는 것이 일반적이므로, 전류흐름이 협소 해지게 된다. 이러한 협소한 전류 흐름으로 인해, 발광소자의 동작 전압(Vf)이 증가하여 전류효율이 저하되며, 이와 더불어 정전기 방전(Electrostatic discharge)에 취약해지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 수직 전극 구조를 갖는 반도체 발광소자가 연구되고 있다.
일반적으로, 수직 전극 구조 반도체 발광소자는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층으로 이루어진 발광구조물의 상면 및 하면에 서로 다른 극성의 전극을 형성한 구조로서, 수평 전극 구조에 비하여 정전기 방전에 강한 장점이 있다. 그러나, 수직 전극 구조에서도 충분한 전류 분산 효과를 얻기 위해서는 전극을 대면적으로 형성할 필요가 있으며, 전극의 면적이 커질수록 발광구조물에서 방출되는 빛의 추출 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 전류 분산 효과와 광 추출 효율이 향상되도록 전극의 배치가 최적화된 구조를 갖는 반도체 발광소자를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 구조의 반도체 발광소자를 효율적으로 제조하는 공정을 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,
도전성 기판과, 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물과, 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층과, 상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 제1 도전형 컨택층을 향하는 면에 형성된 요철 구조 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은,
도전성 기판과, 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물과, 상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 도전성 기판을 향하는 면에 형성된 요철 구조와, 상기 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아 및 상기 도전성 비아로부터 연장되어 형성된 제2 도전형 전극를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 도전성 기판을 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 도전형 전극을 상기 도전성 기판, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 도전성 기판 사이에 형성되며, 상기 절연체에 의하여 상기 제2 도전형 전극과 전기적으로 분리된 제1 도전형 컨택층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 도전형 컨택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 형성되며, 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 모서리 또는 중앙에 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 도전형 전극은 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 모서리 또는 중앙에 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 동일한 물질에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 다른 물질에 의하여 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질보다 굴절률이 낮은 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 요철 구조는 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 요철 구조의 볼록부 사이 영역은 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 상이한 투광성 물질로 채워질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 요철 구조의 볼록부 사이 영역은 금속 물질로 채워질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광구조물의 측면에 형성된 패시베이션층을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 패시베이션층은 그 표면에 요철이 형성될 수 있다.
또한, 상기 패시베이션층은 상기 발광구조물의 상면까지 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 패시베이션층에서 상기 발광구조물의 상면에 형성된 부분은 언도프 반도체층일 수 있다. 또한, 상기 언도프 반도체층은 그 표면에 요철이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 각각 p형 및 n형 반도체층일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 모서리에 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 도전성 비아는 상기 제2 도전형 반도체층과 그 내부에서 접속될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 중앙에 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은,
반도체 성장용 기판 상에 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계와, 상기 요철 구조 상에 제1 도전형 컨택층을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 컨택층 및 발광구조물에 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하며, 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 형상을 갖는 홈을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 컨택층의 상부 및 상기 홈의 측벽을 덮도록 절연체를 형성하는 단계와, 상기 홈 내부와 상기 절연체 상에 도전 물질을 형성하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 형성하는 단계와, 상기 도전성 비아와 접속되도록 상기 절연체 상에 도전성 기판을 형성하는 단계 및 상기 제2 도전형 반도체층이 외부로 노출되도록 상기 반도체 성장용 기판을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
반도체 성장용 기판 상에 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계와, 상기 발광구조물에 상기 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하며 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 형상을 갖는 홈을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 반도체층 상면 중 일부와 상기 홈의 측벽을 덮도록 제1 절연체를 형성하는 단계와, 상기 홈 내부와 상기 절연체 상에 도전 물질을 형성하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 구비하는 제2 도전형 전극을 형성하는 단계와, 상기 제2 도전형 전극을 덮도록 제2 절연체를 형성하는 단계와, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 도전성 기판을 형성하는 단계 및 상기 발광구조물 및 상기 제1 절연체를 일부 제거하여 상기 제2 도전형 전극을 노출시키는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 제1 도전형 반도체층 상에 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출되도록 오픈 영역을 갖는 마스크층을 형성하는 단계와 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 재성장시키는 단계를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 상이한 물질을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 홈을 형성하는 단계 전에 상기 마스크층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 홈을 형성하는 단계 전에 상기 마스크층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광구조물을 일부 제거하여 상기 제1 도전형 컨택층을 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광구조물 및 상기 제1 절연체를 일부 제거하여 상기 제2 도전형 전극을 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 발광소자의 경우, 전극의 배치 구조를 최적화하며, 특히, 반사 전극과 반도체층과의 계면에 요철을 형성함으로써 전류 분산 효과와 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 구조의 반도체 발광소자를 효율적으로 제조하는 공정을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1을 기준으로 반도체 발광소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 1의 반도체 발광소자를 도 2의 AA` 라인으로 자른 개략적인 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 실시 형태에서 변형된 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8 내지 16은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도 17 내지 20은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 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 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1을 기준으로 반도체 발광소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 1의 반도체 발광소자를 도 2의 AA` 라인으로 자른 개략적인 단면도이다. 도 1 내지 3을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(100)는 도전성 기판(107) 상에 제1 도전형 컨택층(104)이 형성되며, 제1 도전형 컨택층(104) 상에는 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(103), 활성층(102) 및 제2 도전형 반도체층(101)을 구비하는 구조가 형성된다. 제1 도전형 컨택층(104)은 전기적으로 도전성 기판(107)과 분리되어 있으며, 이를 위하여 제1 도전형 컨택층(104)과 도전성 기판(107) 사이에는 절연체(106)가 개재될 수 있다.
본 실시 형태에서, 제1 및 제2 도전형 반도체층(103, 101)은 각각 p형 및 n형 반도체층이 될 수 있으며, 질화물 반도체로 이루어질 수 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시 형태의 경우, 제1 및 제2 도전형은 각각 p형 및 n형 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(103, 101)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 가지며, 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN 등의 물질이 이에 해당될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(103, 101) 사이에 형성되는 활성층(102)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조로 이루어질 수 있다. 다중 양자우물 구조의 경우, 예컨대, InGaN/GaN 구조가 사용될 수 있다.
제1 도전형 컨택층(104)은 활성층(102)에서 방출된 빛을 반도체 발광소자(100)의 상부, 즉, 제2 도전형 반도체층(101) 방향으로 반사하는 기능을 수행할 수 있으며, 나아가, 제1 도전형 반도체층(103)과 오믹 컨택을 이루는 것이 바람직하다. 이러한 기능을 고려하여, 제1 도전형 컨택층(104)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 자세하게 도시하지는 않았으나, 제1 도전형 컨택층(104)은 2층 이상의 구조로 채용되어 반사 효율을 향상시킬 수 있으며, 구체적인 예로서, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서 제1 도전형 컨택층(104)은 일부가 외부로 노출될 수 있으며, 도시된 것과 같이, 상기 노출 영역은 상기 발광구조물이 형성되지 않은 영역이 될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(104)의 상기 노출 영역은 전기 신호를 인가하기 위한 전기연결부에 해당하며, 그 위에는 전극 패드(105)가 형성될 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 제1 도전형 반도체층(103)과 제1 도전형 컨택층(104)의 계면에는 요철 구조(A)가 형성된다. 이러한 요철 구조(A)는 빛의 추출 효율을 향상시키기 위한 것이다. 또한, 요철 구조(A)에서는 전기전도성이 상대적으로 낮기 때문에 요철 구조(A) 형성되지 않은 다른 영역으로 전류 분산을 유도하는 기능을 수행할 수도 있다. 요철 구조(A)는 제1 도전형 반도체층(103)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 오픈 영역을 갖는 마스크층 형성 후 제1 도전형 반도체층(103)을 재성장하여 얻어질 수 있다. 이러한 재성장 방식을 사용함으로써 제1 도전형 반도체층(103) 표면을 에칭할 경우보다 제1 도전형 반도체층(103)에 미치는 피해를 줄일 수 있다.
이와 달리, 요철 구조(A)는 제1 도전형 반도체층(103)과 다른 물질, 예컨대, AlN과 같이 제1 도전형 반도체층(103)과 다른 반도체 물질이나 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 요철 구조(A)가 제1 도전형 반도체층(103)과 다른 물질로 이루어질 경우, 서로 다른 굴절률을 갖는 층이 접합된 구조가 됨으로써 단일지향성 반사기(ODR) 구조가 구현될 수 있으므로, 반사 성능을 더욱 향상될 수 있다. 이 경우, 요철 구조(A)는 제1 도전형 반도체층(103)을 이루는 물질보다 굴절률이 낮은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 형상 측면에서, 요철 구조(A)는 특별히 제한되지 아니하나, 마이크로 사이즈의 피라미드 형상을 갖는 것이 바람직하며, 이 경우, 그 밑면은 육각형, 원형, 사각형 등으로 형성될 수 있다. 한편, 도 3에서는 요철 구조(A) 사이 영역을 제1 도전형 컨택층(104)이 채우고 있는 구조를 설명하고 있으나, 후술할 바와 같이, 요철 구조(A) 사이 영역은 요철 구조(A)를 형성하기 위한 마스크층이 존재하던 영역으로 경우에 따라, 마스크층이 제거되지 않을 수도 있다.
도전성 기판(107)은 후술할 바와 같이, 레이저 리프트 오프 등의 공정에서 상기 발광구조물을 지지하는 지지체의 역할을 수행하며, Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 하나 이상을 포함하는 물질, 예컨대, Si에 Al 도핑된 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 선택된 물질에 따라, 도전성 기판(107)은 도금 또는 본딩 접합 등의 방법으로 형성될 수 있을 것이다. 본 실시 형태의 경우, 도전성 기판(107)은 제2 도전형 반도체층(101)과 전기적으로 연결되며, 이에 따라, 도전성 기판(107)을 통하여 제2 도전형 반도체층(101)에 전기 신호가 인가될 수 있다. 이를 위하여, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 도전성 기판(107)으로부터 연장되어 제2 도전형 반도체층(101)과 접속된 도전성 비아(v)가 구비될 필요가 있다.
도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(101)과 접속되며, 접촉 저항이 낮아지도록 개수, 형상, 피치, 제2 도전형 반도체층(101)과의 접촉 면적 등이 적절히 조절될 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(101)과 그 내부에서 접속되어 있으나, 실시 형태에 따라, 도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(101)의 표면과 접속되도록 형성될 수도 있을 것이다. 도전성 비아(v)는 활성층(102), 제1 도전형 반도체층(103) 및 제1 도전형 컨택층(104)과는 전기적으로 분리될 필요가 있으므로, 도전성 비아(v)과 이들 사이에는 절연체(106)가 형성된다. 절연체(106)는 전기 절연성을 갖는 물체라면 어느 것이나 채용 가능하지만, 빛을 최소한으로 흡수하는 것이 바람직하므로, 예컨대, SiO2, SiOxNy, SixNy 등의 실리콘 산화물, 실리콘 질화물을 이용할 수 있을 것이다.
이와 같이, 본 실시 형태의 경우, 도전성 기판(107)이 도전성 비아(v)에 의하여 제2 도전형 반도체층(101)과 연결되며, 제2 도전형 반도체층(101) 상면에 따로 전극을 형성할 필요가 없다. 이에 따라, 제2 도전형 반도체층(101) 상면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있다. 이 경우, 활성층(102)의 일부에 도전성 비아(v)가 형성되어 발광 영역이 줄어들기는 하지만, 제2 도전형 반도체층(101) 상면의 전극이 없어짐으로써 얻을 수 있는 광 추출 효율 향상 효과가 더 크다고 할 수 있다. 한편, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(100)는 제2 도전형 반도체층(101) 상면에 전극이 배치되지 않음에 따라 전체적인 전극의 배치가 수직 전극 구조보다는 수평 전극 구조와 유사하다고 볼 수 있지만, 제2 도전형 반도체층(101) 내부에 형성된 도전성 비아(v)에 의하여 전류 분산 효과가 충분히 보장될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 1의 실시 형태에서 변형된 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 우선, 도 4의 반도체 발광소자(100`)의 경우, 도 1의 실시 형태에서 발광구조물의 측면을 덮도록 패시베이션층(108)이 형성된 구조이다. 패시베이션층(108)은 발광구조물, 특히, 활성층(102)을 외부로부터 보호하는 것으로서, SiO2, SiOxNy, SixNy 등의 실리콘 산화물, 실리콘 질화물로 이루어질 수 있으며, 그 두께는 0.1 ~ 2㎛ 정도가 바람직하다. 외부로 노출된 활성층(102)은 반도체 발광소자(100)의 작동 중에 전류 누설 경로로 작용할 수 있으며, 패시베이션층(108)을 발광구조물의 측면에 형성함으로써 이러한 문제를 방지할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 패시베이션층(108)은 제1 도전형 컨택층(104)의 노출된 상면에도 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 패시베이션층(108)은 도 4에 도시된 것과 같이, 발광구조물의 상면, 즉, 제2 도전형 반도체층(101)의 상면에도 형성될 수 있으며, 이 경우, 상면에 형성된 부분은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물로 이루어질 수 있으나, 반도체층 성장 과정에서 버퍼층으로 기능하는 언도프 반도체층이나 언도프 반도체층과 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물의 적층 구조일 수 있다. 한편, 광 추출 효율을 향상시키기 위한 측면에서, 패시베이션층(108)에 적절한 식각 공정을 적용하여 표면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 설명한 도 4 및 도 5의 변형 예는 도 6 및 도 7 등의 다른 실시 형태에도 적용될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(200)는 앞선 실시 형태와 같이, 도전성 기판(207) 상에 제1 도전형 컨택층(204)이 형성되며, 제1 도전형 컨택층(204) 상에는 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(203), 활성층(202) 및 제2 도전형 반도체층(201)을 구비하는 구조가 형성된다. 제1 도전형 컨택층(204)은 전기적으로 도전성 기판(207)과 분리되어 있으며, 이를 위하여 제1 도전형 컨택층(204)과 도전성 기판(207) 사이에는 절연체(206)가 개재된다. 또한, 광 추출 효율 향상을 위하여 제1 도전형 반도체층(203)에서 제1 도전형 컨택층(204)을 향상하는 면에는 요철 구조가 형성된다. 앞선 실시 형태의 경우, 제1 도전형 컨택층(204)의 전기연결부가 발광구조물의 상부에서 보았을 때 발광구조물의 모서리에 대응는 영역에 형성된 것과 달리, 본 실시 형태의 경우, 제1 도전형 컨택층(204)의 전기연결부가 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 중앙에 대응는 영역에 형성된다. 이와 같이, 본 발명에서는 필요에 따라 제1 도전형 컨택층(204)이 노출되는 영역의 위치가 변경될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(204)의 상기 전기연결부에는 전극 패드(205)가 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(300)는 도전성 기판(307) 상에 제1 도전형 컨택층(304)이 형성되며, 제1 도전형 컨택층(304) 상에는 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(303), 활성층(302) 및 제2 도전형 반도체층(301)을 구비하는 구조가 형성된다. 또한, 광 추출 효율 향상을 위하여 제1 도전형 반도체층(303)에서 제1 도전형 컨택층(304)을 향상하는 면에는 요철 구조가 형성된다. 앞선 실시 형태와의 구조적 차이는, 도전성 기판(307)이 제2 도전형 반도체층(301)이 아닌 제1 도전형 반도체층(303)과 전기적으로 연결된다는 것이다. 따라서, 제1 도전형 컨택층(304)이 반드시 요구되지 않으며, 이 경우, 제1 도전형 반도체층(303)과 도전성 기판(307)은 직접 접촉할 수 있을 것이다.
제2 도전형 반도체층(301)과 접속된 도전성 비아(v)는 활성층(302), 제1 도전형 반도체층(303) 및 제1 도전형 컨택층(304)을 관통하여 제2 도전형 전극(309)과 연결된다. 제2 도전형 전극(309)은 도전성 비아(v)로부터 발광구조물의 측 방향으로 연장 형성되며 외부로 노출된 전기연결부를 갖고, 상기 전기연결부에는 전극 패드(305)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 도전형 전극(309) 및 도전성 비아(v)을 활성층(302), 제1 도전형 반도체층(303), 제1 도전형 컨택층(304) 및 도전성 기판(307)과 전기적으로 분리되기 위한 절연체(306)가 형성된다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 반도체 발광소자를 제조하는 공정을 설명한다.
도 8 내지 16은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 구체적으로, 도 1 내지 3에서 설명한 구조를 갖는 반도체 발광소자의 제조방법에 해당한다.
우선, 도 8에 도시된 것과 같이, 반도체 성장용 기판(401) 위에 제2 도전형 반도체층(101), 활성층(102) 및 제1 도전형 반도체층(103)을 MOCVD, MBE, HVPE 등과 같은 반도체층 성장 공정을 이용하여 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하며, 이후, 오픈 영역(O)을 갖도록 마스크층(110)을 형성한다. 상술한 바와 같이, 마스크층(110)은 제1 도전형 반도체층(103) 표면에 요철 구조를 형성하기 위한 것으로 실리콘 질화물이나 실리콘 산화물 등을 사용할 수 있으며, 오픈 영역(O)의 경우, 공지된 패터닝 공정을 적절히 사용하여 얻어질 수 있다. 반도체 성장용 기판(401)은 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2 , GaN 등의 물질로 이루어진 기판을 사용할 수 있다. 이 경우, 사파이어는 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 오픈 영역(O)을 통하여 제1 도전형 반도체층(103) 표면에 요철 구조(A)를 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 요철 구조(A)는 제1 도전형 반도체층(103)의 재성장 공정을 통하여 얻어질 수 있으며, 이 경우, 요철 구조(A)는 제1 도전형 반도체층(103)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 재성장 방식으로 요철 구조(A)를 형성할 경우, 에칭에 의한 경우에 비하여 제1 도전형 반도체층(103)의 피해를 줄일 수 있어 발광 효율 향상을 가져올 수 있다. 이와 달리, 요철 구조(A)를 제1 도전형 반도체층(103)과 다른 물질, 예컨대, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등과 같은 투명 물질을 사용하여 형성할 수도 있다. 이 경우, 요철 구조(A)를 제1 도전형 반도체층(103)을 이루는 물질보다 굴절률이 낮은 물질을 사용하여 형성함으로써 요철 구조(A)에서의 광 반사 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 한편, 경우에 따라 그러하지 않을 수 있으나, 요철 구조(A)를 형성한 후에 마스크층(110)은 제거될 수 있으며, 후술할 바와 같이, 제거된 영역을 채우도록 도전성 물질이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(103) 상에 제1 도전형 컨택층(104)을 형성한다. 제1 도전형 컨택층(104)은 광 반사 기능과 제1 도전형 반도체층(103)과 오믹 컨택 기능을 고려하여 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함하도록 형성할 수 있으며, 당 기술 분야에서 공지된 스퍼터링이나 증착 등의 공정을 적절히 이용할 수 있다. 다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 컨택층(104) 및 상기 발광구조물에 홈을 형성한다. 구체적으로, 상기 홈은 후속 공정에서 도전성 물질을 충진하여 제2 도전형 반도체층(101)과 연결되는 도전성 비아를 형성하기 위한 것으로서, 제1 도전형 컨택층(104), 제1 도전형 반도체층(103) 및 활성층(102)을 관통하며, 제2 도전형 반도체층(101)이 노출되는 형상을 갖는다. 본 실시 형태의 경우, 홈을 형성함에 있어서 제1 도전형 반도체층(103)의 일부 영역도 제거되어 있으나, 다른 실시 형태의 경우, 제1 도전형 반도체층(103)은 제거되지 않을 수 있으며, 예컨대, 그 상면이 상기 홈의 저면을 이룰 수도 있다. 한편, 도 11의 홈 형성 공정 역시, 당 기술 분야에서 공지된 식각 공정, 예컨대, ICP-RIE 등을 이용하여 실행될 수 있다.
다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, SiO2, SiOxNy, SixNy 등과 같은 물질을 증착시켜 제1 도전형 컨택층(104)의 상부 및 상기 홈의 측벽을 덮도록 절연체(106)를 형성한다. 이 경우, 상기 홈의 저면에 해당하는 제2 도전형 반도체층(101)은 적어도 일부가 노출될 필요가 있으므로, 절연체(106)는 상기 홈의 저면 전체를 덮지 않는 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 홈 내부와 절연체(106) 상에 도전 물질을 형성하여 도전성 비아(v) 및 도전성 기판(107)을 형성한다. 이에 따라, 도전성 기판(107)은 제2 도전형 반도체층(101)과 접속되는 도전성 비아(v)와 연결된 구조가 된다. 도전성 기판(107)은 Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 도금, 스퍼터링, 증착 등의 공정으로 적절히 형성될 수 있다. 이 경우, 도전성 비아(v)와 도전성 기판(107)을 동일한 물질로 형성할 수 있으나, 경우에 따라, 도전성 비아(v)는 도전성 기판(107)과 다른 물질로 이루어져 서로 별도의 공정으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 도전성 비아(v)를 증착 공정으로 형성한 후, 도전성 기판(107)은 미리 형성되어 발광구조물에 본딩될 수 있을 것이다.
다음으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(101)이 노출되도록 반도체 성장용 기판(401)을 제거한다. 이 경우, 반도체 성장용 기판(401)은 레이저 리프트 오프나 화학적 리프트 오프 등과 같은 공정을 이용하여 제거될 수 있다. 도 14는 반도체 성장용 기판(401)이 제거된 상태로서, 도 13과 비교하여 180°회전시켜 도시하였다.
다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(103), 활성층(102) 및 제2 도전형 반도체층(101)을 일부 제거하여 제1 도전형 컨택층(104)을 노출시킨다. 이는 노출된 제1 도전형 컨택층(104)을 통하여 전기 신호를 인가하기 위한 것이다. 도시하지는 않았으나, 제1 도전형 컨택층(104)의 노출 영역 상에 전극 패드를 형성하는 공정이 부가될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(104)을 노출시키기 위하여, 발광구조물을 ICP-RIE 등의 방법으로 식각할 수 있다. 이 경우, 식각 과정에서, 제1 도전형 컨택층(104)을 이루는 물질이 발광구조물의 측면으로 이동하여 붙는 것을 방지하기 위하여, 도 16에 도시된 바와 같이, 발광구조물 내에 식각저지층(111) 미리 형성하여 둘 수도 있을 것이다. 또한, 더욱 확실한 절연 구조로서, 발광구조물을 식각한 후에, 도 4의 패시베이션층(108)을 발광구조물의 측면에 형성할 수 있다.
도 17 내지 20은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 구체적으로, 도 7에서 설명한 구조의 반도체 발광소자의 제조방법에 해당한다. 이 경우, 도 8 내지 10에서 설명한 공정은 본 실시 형태에서도 그대로 채용될 수 있다. 이하에서는 제1 도전형 컨택층(304)과 발광구조물에 홈을 형성하는 단계의 후속 공정을 설명한다.
우선, 도 17에 도시된 바와 같이, SiO2, SiOxNy, SixNy 등과 같은 물질을 증착시켜 제1 도전형 컨택층(304)의 상부 및 상기 홈의 측벽을 덮도록 절연체(306)를 형성한다. 여기서, 절연체(306)는 후속 공정에서 제2 도전형 전극(309)을 덮도록 형성되는 절연체와 구별하기 위해 제1 절연체로 칭할 수 있다. 이전 실시 형태와 다른 점은 절연체(306)가 제1 도전형 컨택층(304)의 상면 전체에 형성되지 않으며, 이는 도전성 기판(307)과 제1 도전형 컨택층(304)이 접속되어야 하기 때문이다. 즉, 절연체(306)는 제1 도전형 컨택층(304)의 상면 중 일부, 구체적으로, 제2 도전형 반도체층(301)과 연결되는 제2 도전형 전극(309)이 형성될 영역을 미리 고려하여 형성될 수 있다.
다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 홈 내부와 절연체(306) 상에 도전 물질을 형성하여 제2 도전형 전극(309)을 형성한다. 이에 따라, 제2 도전형 전극(309)은 제2 도전형 반도체층(301)과 접속되는 도전성 비아(v)를 구비할 수 있다. 본 단계의 경우, 제2 도전형 전극(309)이 형성될 영역에 대응하여 미리 절연체(306)가 형성되어 있어 이를 따라 제2 도전형 전극(309)을 형성할 수 있으며, 특히, 외부로 노출되어 전기 연결부로 기능할 수 있도록 도전성 비아(v)로부터 수평 방향으로 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 도전형 전극(309)을 덮도록 절연체(306)를 형성하고 그 위에 제1 도전형 컨택층(304)과 전기적으로 연결되도록 도전성 기판(307)을 형성한다. 이 경우, 본 공정에서 형성되는 절연체(306)는 제2 절연체로 칭할 수 있으며, 앞서 형성된 절연체와 더불어 하나의 절연 구조를 이룰 수 있다. 본 공정에 의하여, 제2 도전형 전극(309)은 제1 도전형 컨택층(304), 도전성 기판(307) 등과 전기적으로 분리될 수 있다. 다음으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(301)이 노출되도록 반도체 성장용 기판(401)을 제거한다. 이후, 따로 도시하지는 않았으나, 발광구조물을 일부 제거하여 제2 도전형 전극(309)을 노출시키는 단계는 앞서 설명한 공정을 이용할 수 있을 것이다.
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.
101: 제2 도전형 반도체층 102: 활성층
103: 제1 도전형 반도체층 104: 제1 도전형 컨택층
105: 전극 패드 106: 절연체
107: 도전성 기판 108: 패시베이션층
110: 마스크층 111: 식각저지층
309: 제2 도전형 전극 401: 반도체 성장용 기판
A: 요철 구조 v: 도전성 비아

Claims (30)

  1. 도전성 기판;
    상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물;
    상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층;
    상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 제1 도전형 컨택층을 향하는 면에 형성된 요철 구조; 및
    상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;
    를 포함하는 반도체 발광소자.
  2. 도전성 기판;
    상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물;
    상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 도전성 기판을 향하는 면에 형성된 요철 구조;
    상기 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아; 및
    상기 도전성 비아로부터 연장되어 형성된 제2 도전형 전극;
    를 포함하는 반도체 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 기판을 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 도전형 전극을 상기 도전성 기판, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도전형 반도체층과 상기 도전성 기판 사이에 형성되며, 상기 절연체에 의하여 상기 제2 도전형 전극과 전기적으로 분리된 제1 도전형 컨택층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전형 컨택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 형성되며, 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 모서리 또는 중앙에 대응하는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 도전형 전극은 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전기연결부는 상기 발광구조물의 상부에서 보았을 때 상기 발광구조물의 모서리 또는 중앙에 대응하는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 동일한 물질에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 다른 물질에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질보다 굴절률이 낮은 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 요철 구조는 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 요철 구조의 볼록부 사이 영역은 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 상이한 투광성 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 요철 구조의 볼록부 사이 영역은 금속 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광구조물의 측면에 형성된 패시베이션층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 패시베이션층은 그 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 패시베이션층은 상기 발광구조물의 상면까지 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 패시베이션층에서 상기 발광구조물의 상면에 형성된 부분은 언도프 반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 언도프 반도체층은 그 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도전성 비아는 상기 제2 도전형 반도체층과 그 내부에서 접속된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 각각 p형 및 n형 반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  23. 반도체 성장용 기판 상에 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계;
    상기 요철 구조 상에 제1 도전형 컨택층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 컨택층 및 발광구조물에 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하며, 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 형상을 갖는 홈을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 컨택층의 상부 및 상기 홈의 측벽을 덮도록 절연체를 형성하는 단계;
    상기 홈 내부와 상기 절연체 상에 도전 물질을 형성하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 형성하는 단계;
    상기 도전성 비아와 접속되도록 상기 절연체 상에 도전성 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 도전형 반도체층이 외부로 노출되도록 상기 반도체 성장용 기판을 제거하는 단계;
    를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  24. 반도체 성장용 기판 상에 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층을 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계;
    상기 발광구조물에 상기 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하며 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 형상을 갖는 홈을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 반도체층 상면 중 일부와 상기 홈의 측벽을 덮도록 제1 절연체를 형성하는 단계;
    상기 홈 내부와 상기 절연체 상에 도전 물질을 형성하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아를 구비하는 제2 도전형 전극을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 전극을 덮도록 제2 절연체를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 도전성 기판을 형성하는 단계; 및
    상기 발광구조물 및 상기 제1 절연체를 일부 제거하여 상기 제2 도전형 전극을 노출시키는 단계;
    를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 제1 도전형 반도체층 상에 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출되도록 오픈 영역을 갖는 마스크층을 형성하는 단계와 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층 표면에 요철 구조를 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 재성장시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 요철 구조를 형성하는 단계는 상기 오픈 영역을 통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 이루는 물질과 상이한 물질을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 홈을 형성하는 단계 전에 상기 마스크층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 발광구조물을 일부 제거하여 상기 제1 도전형 컨택층을 노출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  30. 제24항에 있어서,
    상기 발광구조물 및 상기 제1 절연체를 일부 제거하여 상기 제2 도전형 전극을 노출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
KR1020100005660A 2010-01-21 2010-01-21 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법 KR20110085727A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100005660A KR20110085727A (ko) 2010-01-21 2010-01-21 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100005660A KR20110085727A (ko) 2010-01-21 2010-01-21 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110085727A true KR20110085727A (ko) 2011-07-27

Family

ID=44922496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100005660A KR20110085727A (ko) 2010-01-21 2010-01-21 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110085727A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2590235B1 (en) Light emitting device
KR102427642B1 (ko) 반도체 발광소자
US8410506B2 (en) High efficiency light emitting diode
JP5816243B2 (ja) 発光素子及び発光素子パッケージ
KR101047720B1 (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
US20200052175A1 (en) Light emitting device
KR100982988B1 (ko) 수직구조 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR20140068474A (ko) 기판 분리 방법 및 이를 이용한 발광 다이오드 칩 제조 방법
KR20110085726A (ko) 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR20130097363A (ko) 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP5989318B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR20120012926A (ko) 반도체 발광소자 및 제조 방법
KR20110132161A (ko) 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
KR20110132160A (ko) 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
KR20170077513A (ko) 발광 소자
KR20140098564A (ko) 반도체 발광소자
KR20110083290A (ko) 반도체 발광소자 및 이의 제조방법
KR102261951B1 (ko) 반도체 소자 및 반도체 소자 제조 방법
KR101333332B1 (ko) 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR20120016831A (ko) 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
KR102217128B1 (ko) 발광 다이오드 및 그 제조 방법
KR20110121176A (ko) 반도체 발광소자 및 이의 제조방법
KR20110085727A (ko) 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR20110086983A (ko) 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR102385943B1 (ko) 발광 소자 및 발광 소자 패키지

Legal Events

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