KR20120029767A - 반도체 발광소자 제조 방법 - Google Patents
반도체 발광소자 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120029767A KR20120029767A KR1020100091807A KR20100091807A KR20120029767A KR 20120029767 A KR20120029767 A KR 20120029767A KR 1020100091807 A KR1020100091807 A KR 1020100091807A KR 20100091807 A KR20100091807 A KR 20100091807A KR 20120029767 A KR20120029767 A KR 20120029767A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- semiconductor layer
- light emitting
- emitting device
- forming
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 112
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 22
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 claims 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 99
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 6
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- -1 InGaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N cadmium;oxotin Chemical compound [Cd].[Sn]=O BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- 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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
-
- 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
- H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
-
- 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
- H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 질화물 반도체 물질을 성장시키는 기판의 표면에 돌출부를 형성하기 위해, 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 수행하는, 반도체 발광소자 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법은, 돌출부를 형성하기 위한 마스크 패턴을 기판 상에 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴이 형성되어 있는 상기 기판을 식각 가스를 이용해 건식 식각 하여 상기 기판 상에 돌출부를 형성하는 단계; 건식 식각된 상기 기판을 식각액을 이용하여 습식 식각하는 단계; 및 습식 식각된 상기 기판 상에 발광소자층을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서 보다 상세하게는 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
질화물 반도체 발광소자는 자외선, 청색, 및 녹색 영역을 포괄하는 발광 영역을 가진다. 특히, GaN계 질화물 반도체 발광소자는 그 응용 분야에 있어서 청색/녹색 LED(Light Emitting Diode)의 광소자, MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor) 또는 HEMT (Hetero junction Field ? Effect Transistors) 등의 고속 스위칭이나 고출력 소자인 전자소자에 응용되고 있다.
도 1은 종래의 질화물 반도체 발광소자의 구조를 개략적으로 도시한 측단면도이다. 또한, 도 2a는 반도체 발광소자의 내부 빛이 전반사되는 것을 보여주는 도면이며, 도 2b는 일반적인 반도체 발광소자에서 발생하는 결함을 보여주는 도면이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 질화물 반도체 발광소자는(100)는 기판(110), 버퍼층(120), 언도프드 반도체층(130), N형 질화물 반도체층(140), 활성층(150), P형 질화물 반도체층(160), 투명전극층(170), 및 투명전극층(170) 상에 형성된 P형 전극(180)과, 활성층(150)과 P형 질화물 반도체층(160)의 일부를 식각 함으로써 노출된 N형 질화물 반도체층(140) 상에 형성된 N형 전극(190)을 포함한다.
이러한 반도체 발광소자(100)는 P형 전극(180) 및 N형 전극(190)에 전압을 인가하면, P형 질화물 반도체층(160)과 N형 질화물 반도체층(140) 사이에 순방향 바이어스(Forward Bias)가 걸리게 되고, 이때 활성층(150)에서 전자 및 정공들이 재결합(Recombination)되어 광을 방출하게 된다.
한편, 상기한 바와 같은 질화물 반도체 발광소자는 활성층에서 발생된 빛을 얼마나 효율적으로 외부로 추출할 수 있는지가 중요한 문제인데, 일반적인 질화물 반도체 발광소자의 경우 도 2a에 도시된 바와 같이 질화물 반도체 발광소자를 구성하고 있는 물질의 굴절률(Refractive Index)이 소자의 외부를 둘러싸고 있는 물질(예: 공기, 수지(Resin), 기판 등)의 굴절률보다 크기 때문에, 소자 내부에서 생성된 광자가 외부로 탈출하지 못하고 내부에서 전반사를 통해 재흡수되어 광 추출 효율(Extraction Efficiency)이 저하된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 반도체 발광소자의 적층 구조 측벽에 소정 각도를 형성시키고 측벽을 반사면으로 형성함으로써 활성층에서 발생하는 횡방향의 빛을 종방향으로 추출하는 방법이 제안된바 있지만, 이러한 방법은 반도체 발광소자의 제조가 어려워지고, 이로 인해 반도체 발광소자의 제조 비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 문제점 이외에도 종래의 반도체 발광소자의 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이 기판과 기판 상에 성장되는 질화물계 반도체층간의 격자상수 차에 따른 스트레스에 의해 기판 상에 성장되는 질화물계 반도체층의 결함밀도가 높아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 질화물 반도체 물질을 성장시키는 기판의 표면에 돌출부를 형성하기 위해, 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 수행하는, 반도체 발광소자 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법은, 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계; 상기 포토 레지스트를 선택적으로 제거하여 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴이 형성되어 있는 기판을 식각 가스를 이용해 건식 식각 하여 상기 기판 상에 돌출부를 형성하는 단계; 건식 식각된 상기 기판을 식각액을 이용하여 습식 식각하는 단계; 상기 돌출부를 포함하는 상기 기판 상에 제1 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제1 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 상에 제2 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제1 반도체층이 노출될 때까지 상기 활성층 및 상기 제2 반도체층의 일부를 식각 하는 단계; 및 상기 활성층 및 상기 제2 반도체층이 형성되지 않은 상기 제1 반도체층 상에 제1 전극을 형성하고, 상기 제2 반도체층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 반도체 발광소자 제조 방법은, 돌출부를 형성하기 위한 마스크 패턴을 기판 상에 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴이 형성되어 있는 상기 기판을 식각 가스를 이용해 건식 식각 하여 상기 기판 상에 돌출부를 형성하는 단계; 건식 식각된 상기 기판을 식각액을 이용하여 습식 식각하는 단계; 및 습식 식각된 상기 기판 상에 발광소자층을 형성하는 단계를 포함한다.
상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
즉, 본 발명은 질화물 반도체 물질을 성장시키는 기판의 표면에 볼록렌즈형 돌출부를 형성하기 위해, 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 수행함으로써, 기판의 표면에 잔존하는 부산물을 제거한다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 수행함으로써, 건식 식각 공정 후에 이루어지는 유기 클리닝 공정을 생략하여, 공정을 단순화시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성된 하나 이상의 돌출부를 통하여 횡방향으로 진행되는 빛의 일부를 추출할 수 있어 반도체 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 질화물 반도체층의 결함(Dislocation) 감소로 인하여 10% 가량의 IQE(Internal Quantum Efficiency) 증가 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 질화물 반도체 발광소자의 구조를 개략적으로 도시한 측단면도.
도 2a는 반도체 발광소자의 내부 빛이 전반사되는 것을 보여주는 도면.
도 2b는 일반적인 반도체 발광소자에서 발생하는 결함을 보여주는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 질화물 반도체 발광소자의 구조를 도시한 측단면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 기판 표면의 부산물이 제거된 상태를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 IQE 개선도를 비교하여 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 광 추출 효율을 비교하여 보여주는 도면.
도 2a는 반도체 발광소자의 내부 빛이 전반사되는 것을 보여주는 도면.
도 2b는 일반적인 반도체 발광소자에서 발생하는 결함을 보여주는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 질화물 반도체 발광소자의 구조를 도시한 측단면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 기판 표면의 부산물이 제거된 상태를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 IQE 개선도를 비교하여 보여주는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 광 추출 효율을 비교하여 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 질화물 반도체 발광소자의 구조를 도시한 측단면도이다.
본 발명은 기판의 표면에 볼록렌즈형 돌출부를 형성함으로써 기판 상에 성장되는 반도체층의 품질을 향상시킬 수 있는 반도체 발광소자 제조 방법에 관한 것으로서, 볼록렌즈(Lens) 형태의 패터닝(Patterning)된 기판(Substrate)을 이용하여 발광소자를 제조함으로써 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다.
특히, 본 발명은 반도체 발광소자의 기판에 돌출부의 형성을 위해 건식 식각 공정 및 습식 식각 공정을 이용함으로써, 기판에 잔존할 수 있는 부산물을 깨끗이 제거할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
한편, 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자(300)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 볼록렌즈형 돌출부(312)가 형성되어 있는 기판(310), 버퍼층(320), 언도프드 반도체층(330), N형 질화물 반도체층(340), 활성층(350), P형 질화물 반도체층(360), 투명전극층(370), P형 전극(380), 및 N형 전극(390)을 포함한다. 여기서, 기판(310) 위에 적층되는 버퍼층, 언도프드 반도체층, N형 질화물 반도체층, 활성층, P형 질화물 반도체층, 투명전극층, P형 전극 및 N형 전극을 총칭하여 발광소자층이라 한다.
여기서, 기판(310)은 그 위에 성장되는 질화물 반도체 물질의 결정과 결정구조가 동일하면서 격자정합을 이루는 상업적인 기판이 존재하지 않기 때문에 격자정합을 고려하여 일반적으로 사파이어 기판(Sapphire Substrate)이 주로 사용된다.
사파이어 기판은 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 방향의 격자상수가 13.001Å, a축 방향으로는 4.765Å의 격자간 거리를 가지며, 사파이어 면방향(Orientation Plane)으로는 C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등을 갖는 특징이 있다. 이러한 사파이어 기판의 c면의 경우 비교적 질화물 반도체 물질의 성장이 용이하며 고온에서 안정하기 때문에, 청색 또는 녹색 발광소자용 기판으로 사파이어 기판이 주로 사용된다. 상기 설명에서는 기판(310)으로 사파이어 기판을 이용하는 것으로 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 따라서, GaN, SiC, ZnO, GaP, GaAs 및 도전성 기판 등이 선택적으로 이용될 수도 있다.
한편, 본 발명에 의해 제조되는 반도체 발광소자(300)의 기판(310) 상에는 광 추출 효율 개선과, 기판(310)상에 성장되는 질화물 반도체층의 품질을 향상시키기 위하여 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 돌출부(312)가 형성된다. 이러한 돌출부(312)는 기판(310)을 건식 식각 및 습식 시각 시킴으로써 형성될 수 있다.
한편, 볼록렌즈형 돌출부는 도 3a에 도시된 바와 같이 기판의 표면으로부터 반구형상으로 돌출된 형상일 수도 있으며, 도 3b에 도시된 바와 같이 삼각뿔 형태로 돌출된 형상일 수도 있다.
예컨대, 본 발명에 의해 형성되는 돌출부는, 도 3a에 도시된 바와 같이 돌출부(312)의 수직 단면이 볼록한 형상의 곡면이 되도록 형성되거나, 도 3b에 도시된 바와 같이 돌출부(312)의 단면이 삼각형을 포함하는 다각형 형상이 되도록 형성될 수 있다. 즉, 돌출부는 반구형 또는 원뿔형을 포함한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 기판(310) 상에 형성되는 복수개의 돌출부(312)는 규칙적인 패턴에 따라 배열될 수 있지만 불규칙적으로 배열될 수도 있다.
한편, 본 발명은 상기한 바와 같이 돌출부를 형성하기 위한 식각 공정에, 건식 식각 공정 및 습식 식각 공정을 이용한다는 특징을 가지고 있다.
즉, 본 발명은 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 한 번 더 거침으로써, 건식 식각 공정에 의해 기판 표면에 잔존하고 있는 부산물을 깨끗하게 제거할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 본 발명은 건식 식각 공정 후에 습식 식각 공정을 수행함으로써, 건식 식각 공정 후에 수행되었던 유기 클리닝 공정에 의해서도 제거될 수 없었던 부산물을 제거할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
상기한 바와 같은 건식 식각 공정 및 습식 식각 공정에 대하여는 이하에서 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.
다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 버퍼층(320)은 기판(310)과 N형 질화물 반도체층(340)간의 격자 상수 차이를 줄이기 위한 것으로서, 돌출부(312)를 포함하는 기판(310) 상에 형성되는데, 예컨대 AlInN 구조, InGaN/GaN 초격자 구조, InGaN/GaN 적층구조, AlInGaN/InGaN/GaN의 적층구조 중에서 선택되어 형성될 수 있다.
언도프드 반도체층(330)은 버퍼층(320) 상에 형성되는 것으로서 GaN계로 형성될 수 있다. 이러한 언도프드 반도체층(330)은 예컨대, 1500℃의 성장온도에서 버퍼층(320) 상에 NH3와 트리메탈 갈륨(TMGa)을 공급함으로써 형성될 수 있다.
상술한 실시예에서는 버퍼층(320) 및 언도프드 반도체층(330)이 모두 포함되는 것으로 기재하였으나, 변형된 실시예에 있어서는 버퍼층(320) 및 언도프드 반도체층(330) 중 어느 하나만이 포함되거나, 모두 포함되지 않을 수도 있다.
N형 질화물 반도체층(340)은 언도프드 반도체층(330) 상에 형성되는 것으로, N형 불순물이 도핑된 GaN, AlGaN, InGaN, AlN, AlInGaN 등의 반도체 물질로 이루어진다. N형 불순물로는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등이 있다.
이러한 N형 질화물 반도체층(340)은, 상술한 반도체 물질을 유기금속 기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD), 분자빔 성장법(Molecular Beam Epitaxy: MBE), 또는 하이드라이드 기상증착법(Hydride Vapor Phase Epitaxy: HVPE)과 같은 증착공정을 사용하여 기판(310) 상에 성장시킴으로써 형성된다.
활성층(350)은 빛을 발광하기 위한 층으로서, 통상 InGaN층을 우물로 하고, (Al)GaN층을 벽층(Barrier Layer)으로 하여 성장시켜 다중양자우물구조(MQW)를 형성함으로써 이루어진다. 청색 발광다이오드에서는 InGaN/GaN 등의 다중 양자 우물 구조, 자외선 발광다이오드에서는 GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, 및 InGaN/AlGaN 등의 다중 양자 우물 구조가 사용되고 있다.
활성층(350)의 효율 향상에 대해서는, In 또는 Al의 조성비율을 변화시킴으로써 빛의 파장을 조절하거나, 활성층 내의 양자 우물의 깊이, 활성층의 수, 두께 등을 변화시킴으로써 발광다이오드의 내부 양자 효율을 향상시키고 있다.
이러한 활성층(350)은 상술한 N형 질화물 반도체층(340)과 같이 유기금속 기상증착법, 분자빔 성장법 또는 하이드라이드 기상증착법과 같은 증착공정을 사용하여 N형 질화물 반도체층(340) 상에 형성될 수 있다.
P형 질화물 반도체층(360)은 활성층(350) 상에 형성되는 것으로, P형 불순물이 도핑된 GaN, AlGaN, InGaN, AlN, AlInGaN 등의 반도체 물질로 이루어진다. P형 불순물로는 Mg, Zn, 또는 Be 등이 있다.
상술한 P형 질화물 반도체층(360)은, 상술한 반도체 물질을 유기금속 기상증착법, 분자빔 성장법 또는 하이드라이드 기상증착법과 같은 증착공정을 사용하여 활성층(350) 상에 성장시킴으로써 형성된다.
투명전극층(370)은 P형 질화물 반도체층(360) 상에 형성된다. 이러한 투명전극층(370)은 비교적 높은 에너지밴드갭을 갖는 P형 질화물 반도체층(360)과의 접촉저항을 낮추는데 적절하면서 동시에 활성층(350)에서 생성되는 광이 상부로 방출되기 위해 양호한 투광성을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
일반적으로 투명전극층(370)은 Ni/Au의 이중층 구조를 주로 사용하며, 접촉저항은 비교적 높으나 양호한 투광성을 확보하기 위해 산화인듐주석(ITO), 산화카드뮴주석(CTO), 또는 질화티탄텅스텐(TiWN)을 재료로 사용할 수 있다.
투명전극층(370)은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD) 및 전자빔 증발법(E-beam evaporator)과 같은 증착방법이나 스퍼터링(Sputtering) 등의 공정에 의해 형성될 수 있으며, 오믹콘택의 특성을 향상시키기 위해서 약 400 내지 900℃의 온도에서 열처리될 수 있다.
P형 전극(380)은 투명전극층(370) 상에 형성된다. 이러한 P형 전극(370)은, 일반적으로 Au 또는 Au를 함유한 합금을 재료로 하여 화학기상증착법 및 전자빔 증발법과 같은 증착방법이나 스퍼터링 등의 공정에 의해 형성될 수 있다.
N형 전극(390)은 메사 식각(Mesa Etching)된 N형 질화물 반도체층(340) 상에 Ti, Cr, Al, Cu, 및 Au로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 단일층 또는 복수층으로 형성될 수 있다. 이러한 N형 전극(390)은 화학기상증착법 및 전자빔 증발법과 같은 증착방법 또는 스퍼터링 등의 공정에 의해 N형 질화물 반도체층(340) 상에 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법이 상세히 설명된다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법을 보여주는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 기판 표면의 부산물이 제거된 상태를 나타낸 예시도로서, 도 5의 (a)는 건식 식각 공정 후의 기판 또는 돌출부 상에 부산물(500)이 잔존하는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 5의 (b)는 습식 식각 공정에 의해 기판 상의 부산물이 제거된 상태를 나타낸 예시도이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 포토 레지스트(Photo Resist), 폴리머(Polymer), 산화막(SiO2), 질화막(SixNx), 산화 알루미늄 (Al203) 또는 금속(Metal)박막을 이용하여 돌출부(314)를 형성하기 위한 마스크 패턴(610)을 기판(310) 상에 형성한다.
일 예로, 포토 레지스트를 이용하여 마스크 패턴(610)을 형성하는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 기판(310)상에 포토 레지스트를 도포하고, 패턴이 형성되어 있는 마스크를 이용하여 포토 레지스트를 노광한 후, 현상 및 경화(Bake) 시킴으로써 기판(310) 상에 원하는 마스크 패턴(610)을 형성한다. 여기서, 경화 방법으로는 열을 이용한 열경화 방법, 자외선을 이용한 UV 경화 방법 등이 적용될 수 있다.
이때, 포토 레지스트를 도포하기에 앞서, 소수성(疏水性)의 성질을 지닌 기판의 표면을 증발(vaporize) 공정을 적용하여 친수성(親水性)의 성질을 지닌 기판 표면으로 만들어 준다. 이는 감광액(포토레지스트) 등을 도포할때 접착력(Adhesion)이 좋지 않으면 감광물질이 기판상에 잘 접착되지 않는 문제를 해결하기 위한 것이다.
이후, 도 4b에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴(610)이 형성되어 있는 기판을 챔버(700) 안에서 건식 식각을 이용하여 식각함으로써 기판(310) 상에 하나 이상의 돌출부(312)를 형성한다.
여기서, 건식 식각은 드라이 에칭(Dry etching)이라고도 하는 미세가공을 말하는 것으로서, 기체 플라즈마에 의한 반응을 이용하는 에칭 공정을 의미한다. 이러한, 건식 식각은, 챔버(700) 안에서 진행됨으로, 거의 모든 공정 변수들을 통제할 수 있어서, 정확한 패턴을 구현할 수 있다.
즉, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 상단면과 하단면의 폭이 다른 반구 형상 또는 원뿔 형상의 돌출부(312)를 얻기 위해서는 건식 식각 공정이 이루어져야 한다.
한편, 이러한 건식 식각은 기판에 대한 이온 충격에 의한 물리적 작용이나, 플라즈마(plasma) 속에서 발생된 반응 물질들의 화학적 작용, 또는 물리적 및 화학적 작용이 동시에 일어나 식각이 진행되는 공정이다.
물리적 건식 식각은 이온들이 식각 대상 물질인 기판을 향하여 전계(electric field)에 의해 가속된 후 충돌할 때의 운동량 이전에 의해 표면마멸 현상이 일어나는 것으로서, 여기에는 이온빔(ion beam) 식각(혹은 이온빔 밀링(milling)), 스퍼터(sputter) 식각, 그리고 RF(radio-frequency) 식각 등이 있다.
또한, 화학적 건식 식각은 플라즈마에서 생성된 반응 종들이 식각될 기판의 표면에 공급되어 그곳에서 반응 종과 표면 원자들 사이에 화학 반응이 일어나 그 결과, 휘발성 기체를 생성시킴으로써 진행되는 식각을 의미한다.
또한, 물리적 및 화학적 건식 식각은 전계를 통한 가속과 같은 물리적 방법에 의하여 이온이나 전자, 또는 광자들이 식각될 기판 표면에 충돌하여 기판의 표면 물질들을 먼저 활성화(activate)시키고, 이렇게 활성화된 표면 물질들이 반응기 내에 존재하는 화학종들과 화학반응을 일으켜 휘발성 기체를 생성시키면서 식각이 일어나는 것을 의미한다.
그러나, 상기한 바와 같은 건식 식각은 고온(40℃ 이상) 상에서, 가스(예를 들어, Cl2, BCl3, HCl, CCl4를 포함하는 군에서 선택되는 Cl계열의 가스 및 HBr을 포함하는 브롬화 수소계열의 가스)를 이용하여 이루어지고 있기 때문에, 건식 식각 공정 완료 후, 건식 식각에 이용된 가스를 모두 배기시킨 상태에서, 기판을 외부로 인출시킨다고 하더라도, 기판 상에 잔존하고 있던 가스들이 대기와의 접촉에 의해 반응하여, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판 상에 부산물(500)로 잔존하게 된다.
이러한 기판 상에 잔존하는 부산물은, 기판 위에 증착되는 반도체층 등에 결함을 발생시켜, 반도체 발광소자의 광 추출 효율을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 건식 식각 공정 후에 기판에 잔존하는 부산물을 제거하기 위해, 도 4c에 도시된 바와 같은 습식 식각 장치를 통해 습식 식각 공정을 추가적으로 진행한다.
즉, 습식 식각(Wet etching)은 목표 금속만을 부식 용해하는 성질을 가지는 액체의 약품(식각액)을 사용하여 습한 분위기 속에서 기판을 식각하는 것을 말하는 것으로서, 이로인해, 기판 및 돌출부의 표면에 부착되어 있는 부산물이 제거될 수 있다.
이러한, 습식 식각 방법으로는 식각액을 채운 용기내에 기판을 침식시키는 딥핑(Dipping) 방식이 적용될 수도 있으며, 기판에 노즐을 통해 식각액을 분사하는 스프레이 방식, 또는 스피너로 불리는 회전대에 기판을 달고 식각액을 적시는 스핀 방식이 적용될 수도 있다. 도 4c에는, 이러한 습식 식각 장치의 일예로서, 반송 롤러(810)를 사용하여 기판을 이송하면서, 분사 노즐을 통해 식각액을 기판에 분사하여 기판을 식각한 후, 세정액을 기판(310)에 분사하여 세정하는 습식 식각 장치(800)가 도시되어 있다.
한편, 상기와 같은 습식 식각 공정은 HF, Hl, H2SO4, HNO3, H3PO4를 포함하는 군에서 선택되는 식각액을 이용하여 기판(310)을 습식 식각함으로써, 건식 식각 공정 후에 기판 및/또는 돌출부의 표면에 잔존하는 부산물(500)을 제거한다.
특히, 다양한 종류의 식각액을 이용한 실험 및 시뮬레이션을 참고하면, 본 발명에 적용되는 습식 식각 공정에는, 황산과 과산화수소 비율이 1:1 또는 1:2로 혼합된 식각액을 이용하거나, 또는 황산과 인산이 1:1 또는 1:2로 혼합된 식각액을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 다양한 공정 온도에서의 실험 및 시뮬레이션을 참고하면, 본 발명에 적용되는 습식 식각 공정은, 상기와 같은 식각액을 이용하여 공정 온도가 90℃ ~ 120℃ 사이에서 이루어질 때 기판 표면의 부산물을 가장 효율적으로 제거시킬 수 있는바, 상기한 바와 같은 온도 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기한 바와 같이 포토레지스트(PR)와 같은 유기물도 습식 식각 공정을 통해 함께 제거될 수 있기 때문에, 본 발명에서는 별도의 유기 클리닝 공정이 요구되지 않는다.
즉, 종래에는 건식 식각 공정 후, 기판에 잔존하고 있는 포토 레지스트와 같은 유기물의 제거를 위하여 유기 클리닝 공정이 요구되었으나, 습식 식각 공정에서, 이러한 유기물질들을 제거시킬 수 있는 식각액이 함께 사용될 수 있음으로, 본 발명에서는 유기 클리닝 공정이 생략될 수 있다.
한편, 습식 식각 공정은 돌출부를 추가적으로 식각시킬 수도 있는 것으로서, 식각액의 조성 및 양의 조절에 의해, 돌출부의 형상을 도 3a에 도시된 바와 같이 단면이 볼록한 형상의 곡면이 되도록 형성하거나, 도 3b에 도시된 바와 같이 단면이 삼각형을 포함하는 다각형 형상이 되도록 형성할 수도 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통해, 기판 상에 돌출부를 형성하고, 기판 및 돌출부의 표면에 잔존하고 있던 부산물을 제거시킨 후에는, 도 4d에 도시된 바와 같이, 돌출부(312)를 포함하는 기판(310) 상에 버퍼층(320), 언도프드 반도체층(330), N형 질화물 반도체층(340), 활성층(350), P형 질화물 반도체층(360) 및 투명전극층(370)을 순차적으로 형성한다. 이때, 버퍼층(320) 및 언도프드 반도체(330) 중 적어도 하나의 층만을 형성하거나, 2개의 층 모두를 형성하지 않을 수도 있을 것이다.
다음으로, 도 4e에 도시된 바와 같이, N형 전극 형성을 위해 N형 질화물 반도체층(340)까지 메사 식각(Mesa Etching)을 실시한다.
다음으로, 도 4f에 도시된 바와 같이 투명전극층(370) 상에는 P형 전극(380)을 형성하고, N형 질화물 반도체층(340)상에는 N형 전극(390)을 형성한다.
이후, 도시하지는 않았지만, 반도체 발광소자의 신뢰성을 향상시키기 위해 반도체 발광소자의 전체 표면에 SiO2와 같은 산화물을 이용하여 절연막을 형성하고, 래핑(Lapping)과 폴리싱(Polishing) 공정을 통해 기판을 박막화(Thinning)한 후, 레이저 또는 다이아몬드를 이용하여 반도체 발광소자를 절단(Scribe)함으로써 개별 칩으로 분리한다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 IQE 개선도를 비교하여 보여주는 도면이다.
즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 돌출부가 형성되어 있지 않은 일반적인 반도체 발광소자의 경우 IQE(Internal Quantum Efficiency)가 21%에 불과하다.
그러나, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 돌출부가 기판상에 형성되도록 제조된 반도체 발광소자의 경우에는, IQE(Internal Quantum Efficiency)가 32%이므로, 일반적인 반도체 발광소자에 비해 IQE가 10% 이상 개선된다는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 발광소자 제조 방법에 의해 제조된 반도체 발광소자와 일반적인 반도체 발광소자의 광 추출 효율을 비교하여 보여주는 도면이다.
즉, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 반도체 발광소자의 경우 광 추출 효율이 26%에 불과하지만, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 반도체 발광소자의 경우 광 추출 효율이 69%이므로, 일반적인 반도체 발광소자에 비해 광 추출 효율이 40% 이상 개선됨을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 310 : 기판 312 : 돌출부
500 : 부산물 610 : 패턴
700 : 건식 식각 장치 800 : 습식 식각 장치
500 : 부산물 610 : 패턴
700 : 건식 식각 장치 800 : 습식 식각 장치
Claims (12)
- 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계;
상기 포토 레지스트를 선택적으로 제거하여 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계;
상기 마스크 패턴이 형성되어 있는 기판을 식각 가스를 이용해 건식 식각 하여 상기 기판 상에 돌출부를 형성하는 단계;
건식 식각된 상기 기판을 식각액을 이용하여 습식 식각하는 단계;
상기 돌출부를 포함하는 상기 기판 상에 제1 반도체층을 형성하는 단계;
상기 제1 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계;
상기 활성층 상에 제2 반도체층을 형성하는 단계;
상기 제1 반도체층이 노출될 때까지 상기 활성층 및 상기 제2 반도체층의 일부를 식각 하는 단계; 및
상기 활성층 및 상기 제2 반도체층이 형성되지 않은 상기 제1 반도체층 상에 제1 전극을 형성하고, 상기 제2 반도체층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 돌출부를 형성하기 위한 마스크 패턴을 기판 상에 형성하는 단계;
상기 마스크 패턴이 형성되어 있는 상기 기판을 식각 가스를 이용해 건식 식각 하여 상기 기판 상에 돌출부를 형성하는 단계;
건식 식각된 상기 기판을 식각액을 이용하여 습식 식각하는 단계; 및
습식 식각된 상기 기판 상에 발광소자층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 건식 식각 하는 단계는,
Cl2, BCl3, HCl, CCl4를 포함하는 군에서 선택되는 Cl계열의 가스 및 HBr을 포함하는 브롬화 수소계열의 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
건식 식각된 상기 기판 및 상기 돌출부의 표면에 잔존하고 있는 부산물을 부식 용해하는 상기 식각액을 이용하여, 습한 분위기에서 상기 기판 및 상기 돌출부의 표면을 식각하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
딥핑 방식, 스프레이 방식 또는 스핀 방식 중 어느 하나에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
HF, Hl, H2SO4, HNO3, H3PO4를 포함하는 군에서 선택되는 상기 식각액을 이용하여 상기 기판을 습식 식각 하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 돌출부의 단면은 볼록한 모양의 곡면 형상 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판은 사파이어 기판, SiC 기판, 또는, GaN 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 발광소자층을 형성하는 단계는,
상기 돌출부를 포함하는 상기 기판 상에 제1 반도체층을 형성하는 단계;
상기 제1 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계;
상기 활성층 상에 제2 반도체층을 형성하는 단계;
상기 제1 반도체층이 노출될 때까지 상기 활성층 및 상기 제2 반도체층의 일부를 식각 하는 단계; 및
상기 활성층 및 상기 제2 반도체층이 형성되지 않은 상기 제1 반도체층 상에 제1 전극을 형성하고, 상기 제2 반도체층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
황산과 과산화수소 비율이 1:1 또는 1:2로 혼합된 식각액을 이용하여 상기 기판을 습식 식각 하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
황산과 인산이 1:1 또는 1:2로 혼합된 식각액을 이용하여 상기 기판을 습식식각 하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판을 습식 식각 하는 단계는,
공정 온도가 90℃ 내지 120℃ 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자 제조 방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100091807A KR20120029767A (ko) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 반도체 발광소자 제조 방법 |
| US12/976,492 US8298842B2 (en) | 2010-09-17 | 2010-12-22 | Method for manufacturing semiconductor light-emitting device |
| CN2010106224421A CN102412348A (zh) | 2010-09-17 | 2010-12-23 | 制造半导体发光器件的方法 |
| TW099145556A TWI438926B (zh) | 2010-09-17 | 2010-12-23 | 製造半導體發光裝置的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100091807A KR20120029767A (ko) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 반도체 발광소자 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120029767A true KR20120029767A (ko) | 2012-03-27 |
Family
ID=45818102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100091807A KR20120029767A (ko) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | 반도체 발광소자 제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8298842B2 (ko) |
| KR (1) | KR20120029767A (ko) |
| CN (1) | CN102412348A (ko) |
| TW (1) | TWI438926B (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101803569B1 (ko) * | 2011-05-24 | 2017-12-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
| CN103390707A (zh) * | 2012-05-08 | 2013-11-13 | 华夏光股份有限公司 | 半导体发光装置及其制造方法 |
| KR20130132137A (ko) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 제조방법 |
| CN104584243B (zh) * | 2012-08-21 | 2018-12-25 | 王子控股株式会社 | 半导体发光元件用基板及半导体发光元件以及该等之制造方法 |
| KR102141815B1 (ko) * | 2012-11-02 | 2020-08-06 | 리켄 | 자외선 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
| JP6091909B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2017-03-08 | 旭化成株式会社 | 半導体発光素子用基材の製造方法、半導体発光素子の製造方法、及び、ＧａＮ系半導体発光素子 |
| WO2015025631A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子 |
| CN104300048B (zh) * | 2014-10-29 | 2017-02-15 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种GaN基发光二极管芯片的制备方法 |
| JP6579038B2 (ja) * | 2016-05-30 | 2019-09-25 | 豊田合成株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
| TWI780167B (zh) * | 2018-06-26 | 2022-10-11 | 晶元光電股份有限公司 | 半導體基底以及半導體元件 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0871209A4 (en) * | 1995-11-15 | 2006-02-08 | Daikin Ind Ltd | PLATELET CLEANING SOLUTION AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| WO2002015255A1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Chem Trace Corporation | System and method for cleaning semiconductor fabrication equipment parts |
| JP4055503B2 (ja) * | 2001-07-24 | 2008-03-05 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP3749498B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2006-03-01 | スタンレー電気株式会社 | 結晶成長用基板およびＺｎＯ系化合物半導体デバイス |
| US7683386B2 (en) * | 2003-08-19 | 2010-03-23 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device with protrusions to improve external efficiency and crystal growth |
| JP2006066442A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Kyocera Corp | 半導体素子用単結晶サファイア基板とその製造方法及び半導体発光素子 |
| TWI288491B (en) * | 2006-03-02 | 2007-10-11 | Nat Univ Chung Hsing | High extraction efficiency of solid-state light emitting device |
| TWI309481B (en) * | 2006-07-28 | 2009-05-01 | Epistar Corp | A light emitting device having a patterned substrate and the method thereof |
| CN102751402B (zh) * | 2006-09-08 | 2016-04-06 | 晶元光电股份有限公司 | 半导体发光元件和发光元件的制造方法 |
| TW200816508A (en) * | 2006-09-18 | 2008-04-01 | Univ Nat Central | Fabrication methods of patterned sapphire substrate and light emitting diode |
| TW200826322A (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-16 | Kinik Co | LED and manufacture method thereof |
| JP4908381B2 (ja) * | 2006-12-22 | 2012-04-04 | 昭和電工株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物半導体層の製造方法、及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子、並びにランプ |
| JP4308865B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2009-08-05 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体素子の製造方法、及び半導体素子の製造装置 |
| KR100882240B1 (ko) * | 2008-09-11 | 2009-02-25 | (주)플러스텍 | 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법 |
| CN101783378B (zh) * | 2009-01-20 | 2011-11-02 | 晶元光电股份有限公司 | 具有图形化表面的发光元件 |
| US8476658B2 (en) * | 2009-11-25 | 2013-07-02 | Jing Jie Dai | Semiconductor light-emitting devices |
-
2010
- 2010-09-17 KR KR1020100091807A patent/KR20120029767A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-12-22 US US12/976,492 patent/US8298842B2/en active Active
- 2010-12-23 TW TW099145556A patent/TWI438926B/zh not_active IP Right Cessation
- 2010-12-23 CN CN2010106224421A patent/CN102412348A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120070924A1 (en) | 2012-03-22 |
| US8298842B2 (en) | 2012-10-30 |
| TW201214762A (en) | 2012-04-01 |
| TWI438926B (zh) | 2014-05-21 |
| CN102412348A (zh) | 2012-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120029767A (ko) | 반도체 발광소자 제조 방법 | |
| KR101277445B1 (ko) | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| US8574939B2 (en) | Semiconductor optoelectronics structure with increased light extraction efficiency and fabrication method thereof | |
| US8709845B2 (en) | Solid state lighting devices with cellular arrays and associated methods of manufacturing | |
| US8952401B2 (en) | Semiconductor light emitting device, wafer, and method for manufacturing nitride semiconductor crystal layer | |
| US20040157358A1 (en) | Group III nitride semiconductor film and its production method | |
| CN103180972A (zh) | 具有提高的提取效率的发光装置 | |
| CN101964382A (zh) | 提高光萃取效率的半导体光电结构及其制造方法 | |
| JP2020505762A (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| TW201306301A (zh) | 製造半導體發光二極體的方法 | |
| JP6321013B2 (ja) | 成形された基板を含む発光デバイス | |
| KR101518858B1 (ko) | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| US8679877B2 (en) | Nitride semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same | |
| US20100155899A1 (en) | Etching method, etching mask and method for manufacturing semiconductor device using the same | |
| US9887322B2 (en) | Light-emitting device | |
| KR20100044403A (ko) | 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR100604562B1 (ko) | 발광 다이오드 및 그 제조방법 | |
| KR101138950B1 (ko) | 발광 소자 | |
| US20240128400A1 (en) | Method to improve the performance of gallium-containing micron-sized light-emitting devices | |
| KR101138973B1 (ko) | 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
| KR100808197B1 (ko) | 수직형 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| KR20090002161A (ko) | 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자의 제조 방법 | |
| KR101186685B1 (ko) | 발광 소자 | |
| KR101450268B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 반도체 소자 | |
| KR20140135557A (ko) | 발광 소자 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application |