KR20110092598A - 식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법 - Google Patents

식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법에 관한 것으로서, 식각액이 식각골을 쉽게 침투하여 반도체층의 식각속도를 빠르게 할 수 있어서, 광추출효율을 높일 수 있는 기술적 구성인 에어바를 빠르게 만들 수 있으므로 공정효율을 높일 수 있다.

Description

식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법 {Etched sapphire substrate and fabrication method thereof, and light emitting diode and fabrication method thereof using this substrate}
본 발명은 발광소자의 기판 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식각골이 형성되어 광추출 효율을 향상하기 위한 에어바(또는 에어갭)의 형성속도가 증가되어 공정효율이 상승되는 식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 발광 다이오드(light emitting diode ; LED)와 같은 발광소자의 용도가 조명영역으로 급격하게 확대됨에 따라, 발광다이오드의 광추출 효율을 상향시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
이러한 발광소자는 기판과 소자 표면 사이에 광 도파로(light waveguide)와 같은 구조가 형성된다. 이로 인해, 활성층에서 생성된 광이 소자 표면, 기판 경계면, 혹은 기판 뒷면 경계면에서 내부 전반사됨에 따라 상당한 광이 외부로 방출되지 못하고 내부에서 소실됨으로써 광추출 효율이 낮아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에 제시된 방법은 p형층 또는 n형층 표면에 표면 거칠기를 주는 방법 또는 기판 자체에 반사 또는 산란 센터를 형성하여 전반사 되는 빛의 경로를 꺽는 방법이 제시되어 왔다.
이러한 방법에 더하여 에어바(또는 에어갭)를 반도체 내에 형성하여 광추출 효율을 향상시키는 다양한 방법이 개시되었다.
이러한, 에어바(또는 에어갭)을 형성하기 위해서는 기판표면상에 에어바용 패턴을 먼저 형성한 후(패터닝), 반도체층을 증착하고, 식각용액으로 에어바용 패턴을 식각한다. 상기 식각용액과 같은 용액 또는 다른 식각용액을 사용하여 에어바용 패턴을 따라 식각된 공간을 따라 식각용액이 침투하여 반도체층을 식각한다. 이 때, 반도체결정방향에 따라 이방성식각이 진행되어 삼각프리즘형상의 에어바가 형성된다.
그러나, 이와 같은 종래의 에어바(또는 에어갭)는 형성속도가 느려서, 생산 공정의 효율이 떨어지는 단점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 종래의 에어바 형성단계에서 발광소자가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판내에 식각골을 형성하여, 식각속도를 증가시키는 효과를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판은 표면에 식각골이 형성된다.
또한, 상기 식각골의 단면이 삼각형일 수 있다.
또한, 상기 삼각형의 세변의 길이가 모두 다를 수 있다.
또한, 상기 삼각형의 두변의 길이가 같을 수 있다.
또한, 상기 식각골의 단면이 사각형일 수 있다.
또한, 상기 식각골이 U자형일 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광소자는 기판; 상기 기판 표면에 형성된 식각골; 상기 기판상에 형성된 박막층; 및 상기 박막층내에 형성되며 상기 식각골과 마주보는 에어바를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 에어바를 따라 서로 간격을 두고 형성된 다수의 패턴을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식각골이 형성된 기판의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 및 상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 기판을 식각하는 단계가 습식식각단계와 건식식각단계로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 발성하기 위한 본 발명의 발광소자의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계: 상기 기판 상에 에어갭이 형성될 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바가 형성되는 단계를 포함한다.
그리고, 상기와 같은 목적을 발성하기 위한 본 발명의 발광소자의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계; 상기 식각골이 형성된 기판 상에 실리콘옥사이드 닷 패턴을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바 등이 형성되는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 발광소자의 제조방법은 상기 닷 패턴의 종류가 두 개 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 발성하기 위한 본 발명의 발광소자의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 에어바, 에어갭, 에어아일랜드를 만들기 위한 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계; 상기 마스크패턴을 제거하는 단계; 상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바, 에어갭, 에어아일랜드가 형성되는 단계를 포함한다.
본 발명의 식각골이 형성된 기판, 그 제조방법 및 그 기판을 사용한 발광소자와 그 제조방법은 식각액이 비어 있는 식각골을 따라 쉽게 침투하여 반도체층 내에 광추출효율을 높일 수 있는 기술적 구성인 에어바를 빠르게 만들 수 있다. 따라서 공정효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 발광소자의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자의 에어아일랜드가 형성되는 과정을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 에어바등을 도시한 발광소자 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 기판의 식각골의 형태를 도시한 단면도.
도 7은 기판상에 반도체층이 형성된 단계를 도시한 단면도.
도 8은 반도체층에 에어갭이 형성된 모습을 도시한 단면도.
도 9는 도 5의 사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도.
도 11은 기판의 방향성을 도시한 개략도.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명에 대하여 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범위를 예시하기 위해 제공되는 것이다. 본 발명은 이하에서의 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구범위가 제시하는 범위 내에서 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 발광소자의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도이고, 도 3는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자의 에어아일랜드가 형성되는 과정을 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 에어바등을 도시한 발광소자 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 기판의 식각골을 도시한 단면도이고, 도 9는 도 5의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광소자가 형성되는 과정을 도시한 개략도이고, 도 11은 기판의 방향성을 도시한 개략도이다.
먼저 식각골(101)이 형성된 기판(100)의 구조와 그 제조방법에 대해 설명한 후, 상기 기판(100)을 사용한 발광소자와 그 제조방법에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 기판(100)은 표면에 식각골(101)이 형성되어 있다.
상기 기판(100)은 사파이어 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판, 실리콘(Si) 기판, 아연 산화물(ZnO) 기판, 갈륨 비소화물(GaAs) 기판 및 갈륨 인화물(gallium phophide;GaP) 기판 중의 어느 하나를 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 사파이어 기판을 사용한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100)의 표면에 형성된 식각골(101)의 형상은 삼각형, 사다리꼴, 직사각형, 정사각형 등 다양한 형태일 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 기판의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조 하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판(100)의 제조공정은 기판(100)을 준비하는 단계; 상기 기판(100) 상에 마스크패턴(300)을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 및 상기 기판(100)을 식각하여 식각골(101)을 형성하는 단계를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)을 준비하고, 상기 준비된 기판(100) 상에 소정 두께를 갖는 패터닝용 박막(102)을 형성한다. 이때 기판(100) 상에는 다른 박막이 존재할 수도 있다.
여기서, 또한 이러한 상기 패터닝용 박막은 600도 이상의 온도를 견딜 수 있는 것이 바람직하다.
상기 패터닝용 박막(102)은 산화물 계열 (예: XOy 또는 X2Oy의 형태, X는 Ba,Be,Ce,Cr,Er,Ga,In,Mg,Ni,Si,Sc,Ta,Ti,Zn,Zr중 어느 하나 이고 Y는 0<y≤9 )인 물질, 또는 질화물 계열인 물질(예: SiNx), 또는 W 또는 Pt 중 적어도 어느 하나의 물질을 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식, E-Beam 또는 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 형성할 수 있다.
이때, 상기 패터닝용 박막(102)은 약 300 나노미터 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음으로, 상기 기판(100)을 식각하여 식각골(101)을 형성한다.
상기 기판(100)에 대하여 식각을 진행하면, 패턴이 없는 부분은 식각이 진행된다. 이때 식각용액 속에 놓여지는 기판(100)의 방향에 따라 파여지는 식각골(101)의 단면형상이 다양한 삼각형 모양이 된다.
또한, 상기 삼각형의 세변의 길이는 모두 다를 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판(100) 상에 식각골(101)을 형성할 때 사파이어기판의 flat zone과 수직하게([-1-120] 방향) 식각골(101)을 형성할 경우, 상기 식각골(101)의 단면은 세변의 길이가 다른 삼각형 모양으로 형성되며 이러한 형상을 얻을 수 있다.
또한, 상기 삼각형의 두변의 길이가 같은 형태는 즉 사파이어 기판(100) 상에 식각골(101)을 형성할 때 사파이어기판(100)의 flat zone과 평행하게([1-100] 방향) 식각골(101)을 형성할 경우, 상기 식각골(101)의 단면은 대칭으로 형성되며 두변의 길이가 같은 이등변 삼각형의 형상을 얻을 수 있다.
또한, 상기 기판(100)의 식각은 습식식각과 건식식각을 순차 적용할 수 있다.
이방성식각에 의해 상기 식각골(101)의 단면을 사각형인 형태로 만들 수 있다. 사각형은 사다리꼴, 직사각형, 정사각형을 포함한다. 또한, 상기 식각골(101)은 U자형으로 형성할 수 도 있다. 식각속도를 높이는 한편, 이방성식각을 수행하기 위하여 습식식각과 건식식각을 혼용할 수 있다.
여기서, 상기 습식 식각 용액은 수산화 나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 알루에치(4H8PO4+4CH8COOH+ HNO8+H2O), 불산 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 발광소자는 상기 기판(100); 상기 기판(100) 표면에 형성된 식각골(101); 상기 기판(100)상에 형성된 박막층(200); 및 상기 박막층(200) 내에 형성되며 상기 식각골(101)과 마주보는 에어바(201)를 포함하는 구성된다.
상기 기판(100)과 식각골(101)은 앞서 설명하였으므로, 이에 대한 구조의 설명은 생략한다.
상기 박막층(200)은 n형층과 활성층 및 p형층을 포함하며, Si 막, GaN 막, AlN 막, InGaN 막, AlGaN 막, AlInGaN 막 및 이들을 포함하는 반도체 박막층(200) 중 적어도 하나를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 n형층은 다수 캐리어가 전자인 층으로서, n형 반도체층과 n형 클래드층으로 구성될 수 있다.
이러한 n형 반도체층과 n형 클래드층은 전술한 반도체 박막에 n형 불순물 예를 들어, Si, Ge, Se, Te, C 등을 주입하여 형성할 수 있다.
그리고, p형층은 다수 캐리어가 정공인 층으로서, p형 반도체층과 p형 클래드층으로 구성될 수 있다.
이러한 p형 반도체층과 p형 클래드층은 전술한 반도체 박막층(200)에 p형 불순물 예를 들어, Mg, Zn, Be, Ca, Sr, Ba 등을 주입하여 형성한다.
활성층은 n형층에서 제공된 전자와 p형층에서 제공된 정공이 재결합되면서 소정 파장의 광을 출력하는 층이다.
이러한 활성층은 우물층(well layer)과 장벽층(barrier layer)을 교대로 적층하여 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 (multiple quantum well) 구조를 갖는 다층의 반도체 박막층으로 형성할 수 있다.
이때, 활성층을 이루는 반도체 재료에 따라 출력되는 광의 파장이 변화되므로, 목표로 하는 출력 파장에 따라 적절한 반도체 재료를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 박막층(200)의 상단에는 전류를 인가하기 위한 전극 패드(미도시)가 마련된다.
상기 전극 패드를 통해 외부 전류를 인가하면 박막층(200) 내의 반도체층을 구성하는 활성층이 발광 면적 또는 발광 영역의 기능을 수행한다.
상기 에어바(201)는 상기 박막층(200) 내에 형성되며, 상기 박막층(200)에서 생성된 광 중에서 사파이어 기판 방향으로 진행하는 광을 산란시킴으로써 광 추출 효과를 향상시키는 역할을 한다.
본 실시예에서는 에어바(201)의 단면이 삼각형 형태인 것을 예로 하였으나, 본 발명에 따르는 에어바(201)는 이에 한정되지 않고, 사각형 및 오각형의 단면을 갖는 등의 다양한 형상을 갖도록 제작될 수 있다.
상기 에어바(201)는 사다리꼴 형태의 에어바로 변형이 가능하며, 반도체층별로 다층으로 적층하는 경우에 동일한 패턴을 반복적으로 형성할 수 있으나, 동일한 반도체층에 형성된 에어바와 에어바 사이의 공간을 감소시켜 광 추출 효과를 향상시키기 위하여 층간에 서로 다른 패턴을 사용하는 것도 가능하며, 패턴과 패턴이 서로 엇갈리도록 형성하는 것도 가능하다.
또한, 에어바(201)의 크기를 다양하게 변형시키는 것도 가능하며, 상기 에어바(201)의 배열을 변형시키는 것도 가능하다.
상기 에어바(201)는 다층으로 형성할 수도 있으며, 다층의 에어바(201)가 서로 엇갈리도록 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자는 상기 박막층(200) 상에 에어갭(202)를 형성하는 것도 가능하다.
상기 에어갭(202)은 상기 에어바(201)의 중간에 간헐적으로 설치될 수 있으며, 피라미드 형상으로 형성할 수도 있다.
도 1은 육각 피라미드형상의 에어갭(202)이 형성된 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광소자는 상기 박막층(200) 상에 에어아일랜드(203)를 형성하는 것도 가능하다.
상기 에어아일랜드(203)는 식각액이 흘러들어 가는 입구로 사용할 수 있으며. 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형으로 형성하는 것도 가능하다.
도 1은 육각형의 에어아일랜드(203)가 형성된 것이다.
여기서, 이러한 에어갭(202)을 형성하기 위해 사용되는 실리콘옥사이드 닷 패턴은 산화물, 질화물, W 및 Pt 중 어느 하나의 물질로 이루어지며, 에어아일랜드(203)는 상기 패턴 영역위에서 박막층(200)이 봉합되지 않을 것이 요구된다. 에어갭용 패턴은 에어아일랜드 만큼 크지 않기 때문에 상기 패턴영역위에서 박막층(200)이 봉합되어진다.
한편, 산화물, 질화물, W 및 Pt 중 어느 하나의 물질로 이루어진 실리콘옥사이드 닷 패턴 위에서는 반도체층이 성장하지 않으므로, 반도체층의 성장과 함께 반도체층의 상면을 향해 상기 패턴이 노출되어 입구가 형성된다. 이 입구를 통하여 침투하는 습식식각액이 사파이어 기판(100) 위에 놓인 실리콘옥사이드 닷 패턴을 제거한다. 상기 패턴이 제거 되면, 상기 패턴이 있는 공간 위로 노출된 질화물 반도체의 N-면을 습식식각 할 수 있게 되어 단면이 삼각형 형태인 에어바(201)가 형성될 수 있다. 여기서, 박막층(200) 상부의 패터닝(식각) 입구는 실리콘옥사이드 닷 패턴의 형상에 따라 원형 또는 다각형의 형태로 제작될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예로서의 제조공정은 기판(100)을 준비하는 단계; 상기 기판(100) 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 기판(100)을 식각하여 식각골(101)을 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계; 상기 기판(100) 상에 에어갭(202)이 형성될 박막층(200)을 형성하는 단계; 및 상기 식각골(101)로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층(200)에 에어갭(202)이 형성되는 단계를 포함한다.
상기 제조공정 중 기판(100)을 준비하는 단계; 상기 기판(100) 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계; 상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 기판(100)을 식각하여 식각골(101)을 형성하는 단계는 기판(100)을 제조하는 공정과 동일한 단계이므로 반복되는 설명을 방지하기 위해 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 발광소자를 제조하기 위해서, 먼저 앞서 설명한 식각골(101)이 형성된 기판(100)상에 반도체층을 형성한다(도7참조).
상기 기판(100)의 식각골(101)을 따라 식각이 진행되면 에어바(201)가 형성되며, 에어갭용 패턴상에는 육각뿔 형상의 에어갭(202)이 형성될 수 있다. 삼각프리즘형상 또는 프리즘형상이 아닌 다른 형상을 갖는 에어바(201)와 함께 사용될 수도 있다.
그 다음으로, 반도체층의 하부에는 이미 기판(100)의 식각골(101)이 형성되어 있는 상태이므로 별도의 패터닝없이 식각용액에 넣으면, 기판(100)의 식각골(101)을 따라 식각용액이 침투하여 반도체 층을 식각하고 에어바(201)를 형성하게 된다(도8참조).
이와 동시에 또는 순차적으로, 상기 식각골(101)로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층(200)에 에어갭(202)이 형성된다.
이렇게 하면 상기 기술적 배경에서 설명한 평면 기판 위에 패터닝을 실시한 후 패턴을 식각하고 다시 반도체층을 식각하는 방법보다 식각액이 쉽게 침투하여 식각속도를 빠르게 함으로써, 공정효율을 높일 수 있다.
또한, 도 5, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 에어바(301), 에어갭(302), 에어아일랜드(303) 패턴이 형성된 마스크패턴(300‘)을 상기 기판(100) 상에 형성하고, 패턴이 형성되지 않은 부분인 기판(100)을 습식식각하거나 건식식각하면 상기 에어바(201), 에어갭(202), 에어아일랜드(203)가 기판(100) 상에 식각된다.
그 다음으로, 기판상의 마스크 패턴(300)을 제거하고 반도체층을 형성시키면 사파이어 기판(100)의 식각된 부분이 큰 에어아일랜드(203)는 반도체 층이 성장하지 않고, 식각된 부분이 작은 경우는 식각골(101)을 따라 반도체 층이 수평성장되어 봉합된다. 이러한 식각골(101)을 따라 식각 용액이 원활하게 공급되고 봉합되어진 면의 질화물 반도체의 N-face 가 식각되어 육각기둥이나 육각뿔 혹은 원기둥이나 원뿔형의 모양을 가질 수 있다. 또한 이렇게 형성된 에어갭(202)은 광 추출에도 기여하게 된다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체층의 에어바(201) 형성속도를 더 높이기 위해서 실리콘옥사이드 닷 패턴을 기판(100)의 식각골(101) 주변에 배치한 후 반도체층을 성장시키면, 실리콘옥사이드 닷 패턴의 크기가 큰 경우(204‘)는 실리콘옥사이드 닷 패턴 위로 반도체 층이 성장하지 않아 식각골(101)과 관통되며, 실리콘옥사이드 닷 패턴 의 크기가 작은 경우(204)는 식각골(101)을 따라 마디와 같은 형태를 형성하게 되어 식각용액이 좀 더 원활하게 식각골(101)을 따라 에어갭 모양을 포함하는 에어바(201)를 형성할 수 있도록 돕는다. 또한, 이렇게 형성된 에어갭(202)은 광추출효율에도 기여하게 된다.
즉, 상기 닷 패턴의 종류가 두 개인 경우가 에어갭과 에어아일랜드를 형성하게 되면 구체적인 공정은 다음과 같이,
기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계;
상기 박막을 식각하여 에어바, 에어갭, 에어아일랜드를 만들기 위한 마스크패턴을 형성하는 단계;
상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계;
상기 마스크패턴을 제거하는 단계;
상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및
상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바, 에어갭, 에어아일랜드가 형성되는 단계를 포함한다.
상기 닷패턴은 필요에 의해 크기 모양 형태등의 등의 측면에서 두 개 이상일 수도 있다.
상기 실리콘옥사이드 닷 패턴은 산화물 계열 (예: XOy 또는 X2Oy의 형태, X는 Ba,Be,Ce,Cr,Er,Ga,In,Mg,Ni,Si,Sc,Ta,Ti,Zn,Zr중 어느 하나 이고 Y는 0<y≤9 )인 물질, 또는 질화물 계열인 물질(예: SiNx), 또는 W 또는 Pt 중 적어도 어느 하나의 물질을 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식, E-Beam 또는 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 형성할 수 있다.
100 ; 기판
101 ; 식각골
102 ; 박막
200 ; 박막층
201 ; 에어바
202 ; 에어갭
203 ; 에어아일랜드
204, 204' ; 실리콘옥사이드 닷 패턴
300, 300' ; 마스크 패턴
301 ; 에어바 패턴
302 ; 에어갭 패턴
303 ; 에어아일랜드 패턴

Claims (14)

  1. 표면에 식각골이 형성된 기판
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식각골의 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하는 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삼각형의 세변의 길이가 모두 다른 것을 특징으로 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 삼각형의 두변의 길이가 같은 것을 특징으로 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식각골의 단면이 사각형인 것을 특징으로 하는 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 식각골이 U자형인 것을 특징으로 하는 기판.
  7. 기판;
    상기 기판 표면에 형성된 식각골;
    상기 기판상에 형성된 박막층; 및
    상기 박막층내에 형성되며 상기 식각골과 마주보는 에어바를 포함하는 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에어바를 따라 서로 간격을 두고 형성된 다수의 패턴을 더 포함하는 발광소자.
  9. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계;
    상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계를 포함하는 기판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판을 식각하는 단계가 습식식각단계와 건식식각단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 제조방법.
  11. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계;
    상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계;
    상기 마스크 패턴을 제거하는 단계:
    상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및
    상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바가 형성되는 단계를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  12. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계;
    상기 박막을 식각하여 마스크패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계;
    상기 식각골이 형성된 기판 상에 닷 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및
    상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바가 형성되는 단계를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  13. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 마스크패턴을 위한 박막을 형성하는 단계;
    상기 박막을 식각하여 에어바, 에어갭, 에어아일랜드를 만들기 위한 마스크패턴을 형성하는 단계;
    상기 기판을 식각하여 식각골을 형성하는 단계;
    상기 마스크패턴을 제거하는 단계;
    상기 기판 상에 박막층을 형성하는 단계; 및
    상기 식각골로 스며드는 식각액에 의해 상기 박막층에 에어바, 에어갭, 에어아일랜드가 형성되는 단계를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 닷 패턴의 종류가 두 개 이상인 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
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