KR20140081068A - Method of separating substrate from epitaxial layer, method of fabricating semiconductor device using the same and semiconductor device fabricated by the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에피층으로부터 기판을 분리하는 방법, 반도체 소자 제조 방법 및 이들 방법을 사용하여 제조되는 반도체 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a method of separating a substrate from an epi layer, a method of manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device manufactured using these methods.
무기 반도체 발광 다이오드에 있어서, 광 출력을 증가시키기 위해 에피층을 성장하기 위한 성장 기판을 에피층으로부터 분리하고 열 방출 특성이 양호한 지지 기판을 사용하는 수직형 구조의 발광 다이오드가 개발되고 있다.In an inorganic semiconductor light-emitting diode, a vertical-type light-emitting diode has been developed in which a growth substrate for growing an epi layer is separated from an epi layer and a support substrate having good heat radiation characteristics is used to increase light output.
수직형 구조의 발광 다이오드는 종래의 수평형 발광 다이오드(lateral LED)와 비교하여 동일 칩 크기에서 더 큰 발광 면적을 가지며, 또한 방열 효율이 높아 높은 내부 양자 효율을 갖는다. 나아가, 수직형 구조의 발광 다이오드는 광 방출면의 표면 텍스쳐링이 용이하여 광 추출 효율을 개선하기 쉽다.The light emitting diode of the vertical structure has a larger light emitting area at the same chip size as the conventional lateral light emitting diode (lateral LED), and has a high internal quantum efficiency because of high heat dissipation efficiency. Furthermore, the light emitting diode of the vertical structure is easy to improve the light extraction efficiency by facilitating the surface texturing of the light emitting surface.
수직형 발광 다이오드를 제조하기 위해 성장 기판을 분리하는 다양한 방법이 알려져 있으며, 특히 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off; LLO), 케미컬 리프트 오프(Chemical Lift-Off; CLO) 또는 스트레스 리프트 오프(Stress Lift-Off; SLO) 기법을 이용한 기판 분리 방법이 주목받고 있다.Various methods for separating a growth substrate for manufacturing vertical type light emitting diodes are known. In particular, a laser lift-off (LLO), a chemical lift-off (CLO), or a stress lift- -Off; SLO) technique has attracted attention.
그러나 레이저 리프트 오프 기법을 이용한 기판 분리 방법은 고가의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라 다음과 같은 몇 가지 문제점을 갖는다. 우선, 강한 에너지의 레이저가 에피층에 충격을 가하기 때문에 에피층에 크랙(crack)이 발생할 수 있다. 나아가, 성장 기판을 통해 레이저를 조사하기 때문에, 성장 기판과 에피층의 에너지 밴드갭 차이가 클 것이 요구된다. 이에 따라, 에너지 밴드갭 차이가 거의 없는 동종 기판을 성장 기판으로 사용할 경우, 레이저 리프트 오프를 이용하여 성장 기판과 에피층을 분리하기 어렵다. 예컨대, 질화갈륨 기판 상에 성장된 질화갈륨계 에피층은 레이저 리프트 오프 기법을 이용하여 분리하기 어렵다.However, the method of separating a substrate using a laser lift-off technique requires not only expensive equipment but also some problems as follows. First, a laser of a strong energy impacts the epi layer, so cracks may occur in the epi layer. Further, since the laser is irradiated through the growth substrate, it is required that the energy band gap difference between the growth substrate and the epi layer be large. Accordingly, when the same type substrate having little difference in energy band gap is used as a growth substrate, it is difficult to separate the growth substrate and the epi layer by laser lift-off. For example, a gallium nitride epitaxial layer grown on a gallium nitride substrate is difficult to separate using a laser lift-off technique.
한편, 케미컬 리프트 오프 기법을 이용한 기판 분리 방법은, 성장 기판과 에피층 사이에 공동을 형성하고, 이 공동 영역으로 화학 용액을 침투시켜 성장 기판과 에피층 사이의 소정 영역을 화학적으로 식각하는 방법을 사용한다. Meanwhile, a method of separating a substrate using a chemical lift-off technique includes a method of forming a cavity between a growth substrate and an epi layer, and chemically etching a predetermined region between the growth substrate and the epi layer by penetrating the chemical solution into the cavity region use.
또한, 스트레스 리프트 오프 기법을 이용한 기판 분리 방법은, 성장 기판과 에피층 사이에 공동을 형성하여 에피층과 성장 기판의 결합력을 약화시키고, 스트레스를 인가하여 기판을 에피층으로부터 분리하는 방법을 사용한다.In addition, a method of separating a substrate using a stress lift-off technique uses a method of forming a cavity between a growth substrate and an epi layer to weaken the bonding force between the epi layer and the growth substrate, and separating the substrate from the epi layer by applying stress .
상기 케미컬 리프트 오프나 스트레스 리프트 오프는 레이저 리프트 오프에 비해 에피층의 손상을 방지할 수 있으며, 또한 동종 기판을 성장기판으로 사용하는 경우에도 적용될 수 있다. 이들 케미컬 리프트 오프나 스트레스 리프트 오프 기법을 적용하기 위해서는, 성장 기판과 에피층 사이에 상대적으로 큰 공동을 만들 것이 요구된다.The chemical lift-off or the stress lift-off can prevent the damage of the epi layer as compared with the laser lift-off, and can also be applied to the case of using the same substrate as a growth substrate. In order to apply these chemical lift off or stress lift off techniques, it is required to make a relatively large cavity between the growth substrate and the epi layer.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 성장 기판과 에피층 사이에 상대적으로 큰 공동을 형성하여 성장 기판을 에피층으로부터 분리하는 방법 및 그것을 이용하여 반도체 소자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method of separating a growth substrate from an epi layer by forming a relatively large cavity between a growth substrate and an epi layer, and a method of manufacturing a semiconductor device using the method.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 에피층 성장 조건을 이용하여 성장 기판과 에피층 사이에 공동을 형성할 수 있는 기판 분리 방법 및 반도체 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide a substrate separation method and a semiconductor device manufacturing method which can form a cavity between a growth substrate and an epi layer using an epitaxial layer growth condition.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 성장 기판으로부터 성장된 에피층을 분할하지 않고 분리할 수 있는 기판 분리 방법 및 반도체 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate separation method and a semiconductor device manufacturing method which can separate an epitaxial layer grown from a growth substrate without dividing it.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 광 추출 효율을 개선할 수 있는 새로운 구조의 발광 다이오드를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode having a novel structure capable of improving light extraction efficiency.
본 발명의 일 태양에 따른 기판 분리 방법은, 성장 기판을 준비하고; 상기 성장 기판 상에 마스킹 영역과 개구부 영역을 갖는 마스크 패턴을 형성하고; 상기 마스크 패턴을 갖는 성장 기판 상에 상기 마스크 패턴을 덮는 에피층을 성장시키되, 상기 에피층은 상기 마스킹 영역 상에 공동을 포함하고; 상기 성장 기판을 상기 에피층으로부터 분리하는 것을 포함한다. 마스킹 영역 상에서 에피층에 공동이 형성되므로, 상기 공동을 이용하여 스트레스 리프트 오프나 케미컬 리프트 오프 기술을 이용하여 성장 기판을 에피층으로부터 쉽게 분리할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate separation method comprising: preparing a growth substrate; Forming a mask pattern having a masking region and an opening region on the growth substrate; Growing an epitaxial layer covering the mask pattern on a growth substrate having the mask pattern, the epitaxial layer comprising a cavity on the masking region; And separating the growth substrate from the epi layer. Since cavities are formed in the epilayer on the masking region, the cavity can be used to easily separate the growth substrate from the epilayer using stress lift off or chemical lift-off techniques.
상기 공동은 상기 마스킹 영역 상에 한정되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 공동은 상기 에피층과 상기 마스킹 영역 사이에 위치하는 하부 공동 및 상기 하부 공동으로부터 상기 에피층의 두께 방향으로 형성된 상부 공동을 포함할 수 있다. 상기 하부 공동은 상기 상부 공동에 비해 상대적으로 더 넓은 폭을 갖는다.The cavity may be confined and positioned on the masking area. The cavity may also include a lower cavity positioned between the epilayer and the masking region and an upper cavity formed in the thickness direction of the epilayer from the lower cavity. The lower cavity has a relatively wider width than the upper cavity.
상기 에피층을 성장하는 것은, 수직 성장이 수평 성장보다 우세한 3D 성장 조건으로 3D 에피층을 성장하고, 상기 3D 에피층 상에 수직 성장보다 수평 성장이 우세한 2D 성장 조건으로 2D 에피층을 성장하는 것을 포함할 수 있다.The growth of the epi layer is performed by growing a 3D epi layer under a 3D growth condition in which vertical growth is superior to horizontal growth and growing a 2D epi layer in a 2D growth condition in which horizontal growth predominates over vertical growth on the 3D epi layer .
나아가, 상기 에피층을 성장하는 것은, 일정한 3D 성장 조건으로 3D 에피층을 성장한 후, 상기 3D 성장 조건으로부터 2D 성장 조건으로 점진적으로 성장 조건을 변경하면서 에피층을 성장시키는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 성장 조건의 급격한 변화를 방지하여 에피층을 안정되게 성장시킬 수 있다.Further, growing the epi layer may include growing a 3D epi layer with constant 3D growth conditions, and then growing the epi layer while gradually changing growth conditions from the 3D growth conditions to 2D growth conditions. Thus, the epitaxial layer can be stably grown by preventing abrupt changes in growth conditions.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 마스킹 영역은 5 내지 30 ㎛ 범위의 폭을 가질 수 있으며, 나아가 10 내지 30 ㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다. 또한, 상기 개구부 영역은 1 ㎛ 이상 3㎛ 미만의 폭을 가질 수 있다.In some embodiments, the masking region may have a width in the range of 5 to 30 占 퐉, and further may have a width in the range of 10 to 30 占 퐉. Further, the opening region may have a width of 1 mu m or more and less than 3 mu m.
몇몇 실시예들이 있어서, 상기 기판 분리 방법은, 상기 마스크 패턴을 형성하기 전에, 상기 성장 기판 상에 희생층을 형성하고; 전기화학식각(ECE)을 이용하여 상기 마스크 패턴의 개구부 영역을 통해 노출된 상기 희생층을 식각하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 에피층은 상기 희생층을 씨드로 사용하여 성장될 수 있다. 한편, 상기 에피층을 성장하는 동안, 상기 희생층에 제1 공동이 형성될 수 있다.In some embodiments, the method of separating a substrate includes forming a sacrificial layer on the growth substrate before forming the mask pattern; Etching the sacrificial layer exposed through the opening region of the mask pattern using electrochemical etching (ECE). Further, the epi layer may be grown using the sacrificial layer as a seed. Meanwhile, during the growth of the epi layer, a first cavity may be formed in the sacrificial layer.
특정 실시예에 있어서, 상기 희생층은 적어도 두 단계의 전압이 인가되어 부분적으로 식각될 수 있다. 여기서, 먼저 인가된 전압이 나중에 인가된 전압에 비해 낮을 수 있다.In certain embodiments, the sacrificial layer may be partially etched by applying a voltage of at least two stages. Here, the applied voltage may be lower than the voltage applied later.
상기 기판 분리 방법은, 상기 에피층 상에 반도체 적층 구조를 형성하고;The substrate separation method may further include: forming a semiconductor laminated structure on the epi layer;
상기 반도체 적층 구조 상에 지지 기판을 부착하는 것을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 성장 기판은 케미컬 리프트 오프 기술 또는 스트레스 리프트 오프 기술을 이용하여 분리될 수 있다. 특히, 상기 성장 기판은, 상기 지지 기판과 상기 성장 기판 사이의 열 팽창 계수 차이에 기인한 스트레스에 의해 분리될 수 있다.And attaching the supporting substrate on the semiconductor laminated structure. The growth substrate may also be separated using chemical lift off techniques or stress lift off techniques. In particular, the growth substrate may be separated by stress due to a difference in thermal expansion coefficient between the support substrate and the growth substrate.
본 발명의 또 다른 태양에 따른 반도체 소자 제조 방법은, 위에서 설명한 기판 분리 방법을 포함한다.A semiconductor device manufacturing method according to still another aspect of the present invention includes the above-described substrate separating method.
나아가, 상기 반도체 소자 제조 방법은, 상기 성장 기판을 분리한 후, 에피층을 건식 식각하여 반도체 적층 구조를 노출시키는 것을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the semiconductor device manufacturing method may further include exposing the semiconductor stacked structure by dry etching the epi layer after separating the growth substrate.
상기 건식 식각은 BCl3를 사용한 제1 식각 단계와 BCl3와 Cl2를 사용한 제2 식각 단계를 포함할 수 있다. BCl3를 이용한 제1 식각 단계에 의해 표면을 상대적으로 평탄화할 수 있다.The dry etch may comprise a first etch step using BCl3 and a second etch step using BCl3 and Cl2. The surface can be relatively planarized by the first etching step using BCl3.
본 발명의 또 다른 태양에 따른 발광 다이오드는, 지지 기판; 상기 지지 기판 상에 위치하고, 활성층을 포함하는 반도체 적층 구조; 상기 반도체 적층 구조의 상부면에 형성된 볼록부와 오목부; 및 상기 볼록부 및 오목부에 형성된 거칠어진 면을 포함한다. 또한, 상기 오목부의 폭은 5 내지 30㎛ 범위 내의 크기를 갖는다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode comprising: a support substrate; A semiconductor laminated structure located on the supporting substrate and including an active layer; A convex portion and a concave portion formed on an upper surface of the semiconductor laminated structure; And a roughened surface formed on the convex portion and the concave portion. Further, the width of the concave portion has a size within a range of 5 to 30 mu m.
또한, 상기 발광 다이오드는, 상기 오목부 내에 서브 오목부를 더 포함할 수 있다.Further, the light emitting diode may further include a sub-concave portion in the concave portion.
본 발명의 실시예들에 따르면, 에피층 성장 기술을 이용하여 성장 기판과 에피층 사이에 상대적으로 큰 공동을 형성할 수 있으며, 이를 이용하여, 케미컬 리프트 오프나 스트레스 리프트 오프 기법으로 성장 기판을 분리할 수 있다. 특히, 지지 기판과 성장 기판의 열팽창 계수 차이를 이용하여 에피층으로부터 성장 기판을 분리할 수 있으며, 더욱이, 성장된 에피층을 분할하지 않고 성장 기판을 분리할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a relatively large cavity can be formed between the growth substrate and the epi layer using the epi layer growth technique, and by using the chemical lift off or the stress lift off technique, the growth substrate can be separated can do. In particular, the growth substrate can be separated from the epi layer using the difference in thermal expansion coefficient between the support substrate and the growth substrate, and the growth substrate can be separated without dividing the grown epitaxial layer.
나아가, 에피층의 형상을 이용하여 광 추출 효율이 개선된 발광 다이오드를 제공할 수 있다.Furthermore, it is possible to provide a light emitting diode with improved light extraction efficiency using the shape of the epi layer.
도 1 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들 및 평면도들이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예예 따라 에피층에 형성된 공동을 설명하기 위한 단면 SEM 이미지이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 성장 기판을 분리한 후의 에피층의 평면 및 단면 SEM 이미지들이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 건식 식각을 이용하여 에피층을 식각한 후의 표면 특성을 설명하기 위한 평면 및 단면 SEM 이미지들이다.FIGS. 1 to 12 are cross-sectional views and plan views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
13 to 15 are sectional views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.
16 is a cross-sectional SEM image illustrating a cavity formed in an epi layer according to another embodiment of the present invention.
17 is a plan and cross-sectional SEM image of an epilayer after separating a growth substrate according to another embodiment of the present invention.
18 is a plan and cross-sectional SEM image for explaining surface characteristics after etching an epilayer using dry etching according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타내며, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the same reference numerals denote the same elements, and the width, length, thickness, and the like of the elements may be exaggerated for convenience.
도 1 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들 및 단면도들이다. 도 2 내지 도 3은 마스크 패턴을 설명하기 위한 평면도들이다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 분리 방법도 함께 설명된다.FIGS. 1 to 12 are plan views and cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 2 to 3 are plan views for explaining a mask pattern. Here, a method of separating a substrate according to an embodiment of the present invention is also described.
도 1을 참조하면, 성장 기판(21) 상에 하부 에피층(23)이 성장될 수 있다. 성장 기판(21)은 사파이어 기판, GaN 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판 또는 실리콘(Si) 기판 등일 수 있다. 특히, 성장 기판(110)은 사파이어 기판 또는 GaN 기판일 수 있으며, 극성, 비극성 또는 반극성 기판을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a lower
하부 에피층(23)은 질화갈륨계 반도체, 예컨대 언도프트 GaN 또는 n형 GaN으로 형성될 수 있으며, 유기금속 화학기상성장(MOCVD)이나 분자선 에피택시(MBE) 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 성장 기판(21)이 질화갈륨 기판인 경우, 하부 에피층(23)은 생략될 수 있다.The
상기 하부 에피층(23) 상에 마스크 패턴(25)이 형성된다. 마스크 패턴(25)은 예를 들어 SiO2 또는 다양한 실리케이트계 재료로 형성될 수 있다. 마스크 패턴(25)은 마스킹 영역(25a)과 개구부 영역(25b)을 갖는다. 여기서, 마스킹 영역은 5 내지 30㎛ 범위의 폭을 가질 수 있으며, 나아가 10 내지 30 ㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다. 또한, 상기 개구부 영역은 3 ㎛ 미만의 폭을 가질 수 있으며, 1 ㎛ 이상의 폭을 가질 수 있다.A
마스크 패턴(25)은 도 2(a)에 도시한 바와 같이 각 마스킹 영역이 스트라이프 형상을 가질 수 있으며, 또한, 도 2(b)에 도시한 바와 같이 서로 다른 방향으로 연장하는 스트라이프들이 교차하는 메쉬 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 마스크 패턴(25)은 양각 패턴으로서, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 마스킹 영역이 육각형 형상을 가질 수 있으며, 또는 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 마스킹 영역이 마름모 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 마스크 패턴(25)은 음각 패턴으로서, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 개구부 영역이 육각형 형상을 가질 수 있으며, 또는 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 개구부 영역이 마름모 형상을 가질 수 있다. 상기 마스크 패턴(25)은 또한 마스킹 영역이 원형 형상인 양각 패턴 또는 개구부 영역이 원형 형상인 음각 패턴일 수도 있다.As shown in FIG. 2 (a), the
도 5를 참조하면, 마스크 패턴(25)이 형성된 성장 기판(21) 상에 3D 성장 조건을 사용하여 3D 에피층(27)을 성장한다. 3D 에피층(27)은 유기금속 화학기상성장(MOCVD)법을 이용하여 성장되며, 성장온도, 성장 압력, Ⅴ/Ⅲ 비를 조절하여 수평 성장에 비해 수직 성장이 우세한 조건(3D 성장 조건)에서 성장된다. 대체로, 성장 온도를 상대적으로 낮게, 성장 압력은 상대적으로 높게, Ⅴ/Ⅲ 비는 상대적으로 낮게 할수록 3D 성장 조건이 된다. 예를 들어, 성장 온도 1030℃, 성장 압력 400 torr, Ⅴ/Ⅲ 비 300으로 할 경우, 3D 성장 조건이 된다.Referring to FIG. 5, a
상기 3D 성장 조건에 의해 3D 에피층(27)을 성장하면, 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b)에서 에피층(27)의 성장이 시작되며, 수평 성장에 비해 수직 성장이 우세하게 된다. 한편, 성장 두께를 조절하여 마스킹 영역(25a) 상에서 에피층(27)이 서로 합쳐지지 않도록 하여 마스킹 영역(25a) 상에 홈(27h)이 형성된다.When the
도 6을 참조하면, 3D 성장 조건에 의해 3D 에피층(27)이 성장된 후, 성장 조건을 수직 성장에 비해 수평 성장이 우세한 2D 성장 조건으로 2D 에피층(29)을 성장하여 에피층(28)을 형성한다. 상기 2D 성장 조건은, 3D 성장 조건에 대해, 성장 온도를 상대적으로 높게, 성장 압력을 상대적으로 낮게, Ⅴ/Ⅲ 비를 상대적으로 높게 함으로서 달성될 수 있다. 예컨대, 성장 온도 1110℃, 성장압력 150 torr, Ⅴ/Ⅲ 비 150으로 할 경우, 2D 성장 조건이 된다.Referring to FIG. 6, after the
2D 에피층(29)을 성장하는 동안, 3D 에피층(27)의 홈(27h) 내에서 수평 성장이 진행되고, 이에 따라 에피층(28) 내에 위로 갈수록 폭이 좁아지는 상부 공동(28a)이 형성된다. 또한, 에피층(28)의 두께를 상대적으로 두껍게, 예컨대 약 10㎛ 이상 성장함으로써 마스킹 영역(25a)과 에피층(28) 사이에 하부 공동(28b)을 형성할 수 있다. 하부 공동(28b)의 벽면의 경사는 상부 공동(28a)의 벽면의 경사보다 완만하다. 나아가, 하부 공동(28b)은 높이보다 폭이 더 큰 형상을 가질 수 있다.During the growth of the
본 실시예에 있어서, 3D 에피층(27)을 일정한 3D 성장 조건으로 성장시킨 후, 성장 조건을 2D 성장 조건으로 변경하여 일정한 2D 성장 조건하에서 2D 에피층(29)을 성장시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 3D 에피층(27)이 형성된 후, 3D 성장 조건에서 2D 성장 조건으로 점진적으로 성장 조건을 변경하면서 에피층(29)을 성장시킬 수도 있다.In this embodiment, after the
상기 2D 성장 조건에 의해 홈(27h)의 상부에서 에피층(29)이 서로 합쳐져 평평한 상부면을 갖는 에피층(28)을 형성할 수 있다.The 2D growth conditions allow the
상기 3D 에피층(27) 및 2D 에피층(29)은 단일 종류의 GaN, 예컨대 언도프트 GaN로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 2D 에피층(29)은 n형 GaN층을 포함할 수도 있다.The
본 실시예에 따르면, 3D 성장 조건 및 2D 성장 조건을 이용하여 마스크 패턴(25)의 마스킹 영역(25a) 상에 상대적으로 큰 공동(28a, 28b)을 형성할 수 있다.이 공동(28a, 28b)은 마스킹 영역 내에 한정되어 위치할 수 있다.According to the present embodiment, relatively
도 7을 참조하면, 에피층(29) 상에 반도체 적층 구조(30)가 성장된다. 반도체 적층 구조(30)는 제1 질화물 반도체층(31) 및 제2 질화물 반도체층(33)을 포함하며, 활성층(32)을 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 7, a semiconductor
상기 제1 질화물 반도체층(31) 및 제2 질화물 반도체층(33)은 각각 단일층일 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다중층일 수도 있다. 이러한 다중층은 언도프트 층과 도핑 층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 활성층(32)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조를 가질 수 있다.The first
상기 제1 질화물 반도체층(31)은 제1 도전형의 불순물이 도핑된 질화물 반도체층, 예컨대 n형 불순물이 도핑된 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, In, Ga)N 계열의 질화물 반도체층으로 형성될 수 있으며, 질화갈륨층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 질화물 반도체층(31)은 의도적으로 불순물이 도핑되지 않은 언도프트 층을 포함할 수도 있다. The first
상기 활성층(32)은 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 반도체층으로 형성될 수 있으며, 단일 양자웰 구조 또는 웰층(미도시)과 장벽층(미도시)이 교대로 적층된 다중 양자웰 구조일 수 있다.The
상기 제2 질화물 반도체층(33)은 제2 도전형 불순물, 예컨대, P형 불순물이 도핑된 Ⅲ-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 계열의 Ⅲ족 질화물 반도체층을 포함하며, 예컨대 GaN층을 포함할 수 있다.The second
도 8을 참조하면, 반도체 적층 구조(30) 상에 지지 기판(51)이 부착된다. 지지 기판(51)은 본딩 금속층(53)을 통해 반도체 적층 구조(30)에 본딩될 수 있다. 한편, 상기 지지 기판(51)을 부착하기 전에, 반도체 적층 구조(30) 상에 반사 금속층(35) 및 장벽 금속층(37)이 형성될 수 있다. 반사 금속층(35)은 예컨대 Ag 또는 Al을 포함할 수 있으며, 장벽 금속층(37)은 Ni을 포함할 수 있다. 상기 반사 금속층(35) 제2 질화물 반도체층(33)에 전기적으로 접속되며, 활성층(32)에서 생성된 광을 반사시켜 광 효율을 향상시킨다. 한편, 장벽 금속층(37)은 반사 금속층(35)을 덮어 반사 금속층(35)을 보호한다. Referring to Fig. 8, a supporting
본 실시예에 있어서, 에피층(28) 내에 상대적으로 큰 공동(28a, 28b)이 형성되어 있으므로, 케미컬 통로를 제공하기 위한 소자 분리 영역을 미리 형성할 필요가 없다. 따라서, 상기 반사 금속층(35) 및 장벽 금속층(37)은 반도체 적층 구조(30)를 분할하지 않고 그 전면 상에 형성될 수 있다.In this embodiment, since relatively
도 9를 참조하면, 지지 기판(51)이 에피층(28)으로부터 분리된다. 지지 기판(51)은 스트레스를 이용한 스트레스 리프트 오프기술이나 화학 용액을 이용한 케미컬 리프트 오프를 이용하여 에피층(28)으로부터 분리될 수 있다.Referring to Fig. 9, the supporting
특히, 상기 지지 기판(51)은 성장 기판(21)과 다른 열팽창 계수, 예컨대 5.5~7.5/K의 열팽창 계수를 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(51)은, 예컨대 MoCu나 CuW으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 지지 기판(51)을 부착한 후, 지지 기판(51)과 성장 기판(21) 사이의 열 팽창 계수 차이에 의해 성장 기판(21)이 상기 공동(28a, 28b)에서 에피층(28)으로부터 분리될 수 있다.In particular, the
이와 달리, 성장 기판(21)은 HF나 BOE를 이용하여 마스크 패턴(25)을 제거한 후, 스트레스를 이용하여 에피층(28)으로부터 분리될 수도 있다.Alternatively, the
성장 기판(21)은 하부 에피층(23)과 함께 에피층(28)으로부터 분리되며, 따라서 공동(28a, 29a)을 갖는 에피층(28)이 노출된다.The
도 10을 참조하면, 상기 노출된 에피층(28)을 평탄화하여 반도체 적층 구조(30)를 노출시킨다. 에피층(28)은 건식 식각을 이용하여 평탄화될 수 있다. 예를 들어, BCl3 가스를 35~45sccm 유량으로 공급하고, 공정 압력 약 5mTorr, RF 전력 약 500W 조건에서 1단계 식각을 수행함으로써 돌출된 부분(28cv)을 오목한 부분보다 빠른 식각 속도로 식각한다. 이어서, BCl3와 Cl2를 각각 약 5 내지 6sccm과 20 내지 25sccm 유량으로 공급하고, 공정 압력 약 5mTorr, RF 전력 약 300W 조건에서 2단계 식각을 수행하여 에피층(28)을 식각한다. 위 1 단계 식각 및 2 단계 식각에 의해 공동(28a, 28b)의 형상이 반도체 적층 구조(30)로 전사되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 10, the exposed
상기 건식 식각에 의해 반도체 적층 구조(30) 표면에 볼록부(30cv)와 오목부(30cc)가 형성된다. 볼록부(30cv)는 대체로 에피층(28)의 돌출된 부분(28cv)에 대응하며, 오목부(30cc)는 마스크 패턴(25)이 제거된 부분에 대응한다. 또한, 상기 볼록부(30cv)는 에피층(28)의 잔류 부분일 수도 있다. 한편, 오목부(30cc) 내에 서브 오목부(28c)가 형성될 수 있다. 서브 오목부(28c)는 첨부 형상을 가질 수 있다.The convex portion 30cv and the concave portion 30cc are formed on the surface of the semiconductor laminated
도 11을 참조하면, 상기 반도체 적층 구조(30)를 소자 영역으로 분리하는 분리 홈(30a)을 형성한다. 또한, 광 강화 화학식각(photo enhanced chemical etch) 등을 이용하여 반도체 적층 구조(30)의 표면에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수 있다. 거칠어진 표면(R)은 돌출부(30cv) 및 오목부(30cc)의 표면에 형성된다. 돌출부(30cv) 및 오목부(30cc)에 더하여 거칠어진 표면(R)이 형성됨으로써 활성층(32)에서 생성된 광의 광 추출 효율이 개선된다.Referring to FIG. 11,
소자 분리 홈(30a)을 형성한 후에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수도 있으나, 거칠어진 표면(R)을 먼저 형성하고 소자 분리 홈(30a)을 형성할 수도 있다.The roughened surface R may be formed after the
그 후, 각 소자 영역 상에 전극(39)을 형성한다. 전극(39)은 반도체 적층 구조(30)의 제1 질화물 반도체층(31)에 전기적으로 접속한다.Thereafter,
도 12를 참조하면, 소자 분리홈(30a)을 따라 지지 기판(51)을 분할함으로써 반도체 소자, 예컨대 발광 다이오드가 완성된다. 지지 기판(51)은 레이저를 이용한 스크라이빙 기술을 이용하여 분할될 수 있다.Referring to Fig. 12, a semiconductor device such as a light emitting diode is completed by dividing the supporting
본 실시예에 따르면, 에피 성장 기술을 이용하여 마스크 패턴(25)의 각 마스킹 영역(25a) 상에 공동(28a, 28b)을 형성할 수 있으며, 이 공동(28a, 28b)을 이용하여 성장 기판(21)을 에피층(28)으로부터 용이하게 분리할 수 있다. 이에 따라, 반도체 적층 구조(30)를 분할하지 않고 성장 기판(21)을 분리할 수 있으며, 따라서, 반도체 적층 구조(30)의 손실을 줄일 수 있어 반도체 소자의 수율이 증가된다.According to the present embodiment,
예를 들어, 상기 상부 및 하부 공동(28a, 29b)을 통해 HF나 BOE와 같은 화학용액을 침투시켜 마스킹 영역(25a)을 제거함으로써 에피층(28)이 성장 기판(21)으로부터 쉽게 분리될 수 있다. 또한, 상부 및 하부 공동(28a, 29b)에 의해 에피층(28)과 마스크 패턴(25)의 결합력이 약화되므로, 스트레스에 의해 에피층(28)을 성장 기판(21)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 더욱이, 하부 공동(28a)이 마스킹 영역(25a)과 에피층(28) 사이에서 날카로운 형상으로 형성되므로, 스트레스를 이용하여 에피층(28)과 마스킹 영역(25a)의 계면을 쉽게 분리할 수 있다.The
도 13 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 본 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법은 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 반도체 소자 제조 방법과 대체로 유사하므로 특징적인 내용에 대해 주로 설명한다.13 to 15 are sectional views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention. The semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment is substantially similar to the semiconductor device manufacturing method described with reference to FIGS. 1 to 12, so that the characteristic contents will be mainly described.
우선, 도 13을 참조하면, 성장 기판(21) 상에 질화갈륨계의 희생층(24)이 성장된다. 희생층(24)은 예컨대 MOCVD(metalorganic chemical vapour deposition)나 MBE(molecular beam epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장 기판(21) 상에 성장될 수 있다. 희생층(24)은 상대적으로 높은 불순물 농도 예컨대 1E17~1E19/cm3 의 Si이 도핑된 n형 질화갈륨계 반도체층, 예컨대 GaN층으로 형성될 수 있다. 상기 희생층(24)을 성장하기 전에 성장 기판(21) 상에 도 1의 하부 에피층(23)과 같은 언도프트 질화갈륨계 반도체층이 먼저 성장될 수도 있다.First, referring to FIG. 13, a gallium nitride-based
희생층(24) 상에 마스크 패턴(25)이 형성된다. 마스크 패턴(25)은 도 1를 참조하여 설명한 바와 같이 형성될 수 있다. 다만, 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b)은 도 1에서 설명한 개구부 영역(25b)보다 상대적으로 더 넓은 폭을 가질 수 있다.A
이어서, 전기화학식각(electro chemical etch)을 이용하여 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b)에 노출된 희생층(24)을 부분적으로 식각하여 희생층(24) 내에 미세기공들(24a)을 형성한다.Subsequently, the
상기 전기화학 식각 공정은 희생층(24)이 형성된 성장 기판(21)과 음극 전극(예, Pt 전극)을 ECE 용액에 담근 후, 희생층(24)에 양의 전압을 인가하고 음극 전극에 음의 전압을 인가하여 수행되며, ECE 용액의 몰농도, 공정 시간 및 인가 전압을 조절하여 미세 기공들(24a)의 크기를 조절할 수 있다.In the electrochemical etching process, after a
상기 ECE 용액은 전해질 용액일 수 있으며, 예컨대, 옥살산(oxalic acid), HF 또는 NaOH를 포함하는 전해질 용액일 수 있다.The ECE solution may be an electrolyte solution, for example, an electrolyte solution containing oxalic acid, HF or NaOH.
본 실시예에 있어서, 희생층(24)은 동일 전압, 예컨대 10~60V 범위의 전압을 연속하여 인가하는 1단계 전기화학 식각(ECE)에 의해 부분적으로 식각될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 초기에 상대적으로 낮은 전압을 인가하고, 그 후, 상대적으로 높은 전압을 인가하는 2단계 전기화학 식각(ECE)에 의해 부분적으로 식각될 수 있다. 도 10은 2단계 전기화학 식각에 의해 형성된 미세기공들(241, 242)을 나타내고 있으며, 미세기공(241)은 상대적으로 낮은 전압을 인가하는 1단계에서 형성되고, 상대적으로 큰 미세기공(242)은 상대적으로 높은 전압을 인가하는 2단계에서 형성된다. 예를 들어, 20℃의 0.3M 옥살산 용액을 이용하여 6E18/cm3의 Si 도핑 농도를 갖는 GaN 희생층(24)에 대해, 1단계는 8~9V의 전압을 인가하고, 2단계는 15~17V의 전압을 인가하여 전기화학 식각이 수행될 수 있다.In this embodiment, the
2단계 전기화학 식각을 이용함으로써, n형 질화갈륨계 희생층(24)의 표면은 상대적으로 양호한 결정성을 유지할 수 있으며, 아울러, n형 질화갈륨계 희생층(24)의 내부에 상대적으로 큰 미세 기공들(242)을 형성할 수 있어 후속 공정에 유리하다.By using the two-step electrochemical etching, the surface of the n-type gallium nitride based
도 14를 참조하면, 상기 희생층(24)을 씨드로 사용하여 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 3D 에피층(27)이 성장되며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 3D 에피층(27)이 성장되는 동안 미세기공들(24a)이 서로 합쳐지고 또한 성장하여 공동(24b)이 형성된다. 상기 공동(24b)은 상기 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b) 아래에 형성되며, 인접한 마스킹 영역들(25a)을 서로 연결하도록 형성된다. Referring to FIG. 14, a
도 15를 참조하면, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 3D 에피층(27) 상에 2D 에피층(29)이 성장되어, 마스크 패턴(25)을 덮는 에피층(28)이 형성된다. Referring to FIG. 15, a
그 후, 도 7 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같은 공정을 거쳐 개별 발광 다이오드가 제조될 수 있다.Thereafter, the individual light emitting diodes can be manufactured through the steps as described with reference to Figs. 7 to 12.
본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 실시예의 공동(28a, 28b)에 더하여, 공동(24b)이 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b) 하부에 형성된다. 따라서, 케미컬 리프트 오프나 스트레스 리프트 오프 기법을 이용하여 에피층(28)을 성장 기판(21)으로부터 더욱 쉽게 분리할 수 있다.According to the present embodiment, in addition to the
또한, 개구부 영역(25b) 하부에 공동(24b)이 형성되므로, 개구부 영역(25b)의 폭을 상대적으로 더 크게 할 수 있다.Further, since the
도 16은 앞서 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 방법에 따라 제조된 에피 웨이퍼의 단면 SEM 이미지이다. 여기서, 성장 기판(21)으로는 사파이어 기판을 사용했으며, 희생층(24)은 n형 GaN층으로, 마스크 패턴(25)은 SiO2로 형성하였다. 희생층은 2단계 ECE로 식각하였다. 또한, 성장 온도 1030℃, 성장 압력 400 torr, Ⅴ/Ⅲ 비 300의 일정한 3D 성장 조건으로 60분 동안 3D 에피층을 성장하였다. 일정한 조건으로 3D 성장이 완료된 후, 성장 온도 1110℃, 성장압력 150 torr, Ⅴ/Ⅲ 비 150의 2D 성장 조건이 될 때까지 온도, 압력 및 Ⅴ/Ⅲ 비를 점진적으로 변화시켜 180분 동안 추가로 에피층을 성장함으로써 에피층(28)을 성장시켰다.16 is a cross-sectional SEM image of an epitaxial wafer manufactured according to the method described above with reference to Figs. 13 to 15. Fig. Here, the
도 16을 참조하면, 마스크 패턴(25)의 개구부 영역 하부에 제1 공동(①)이 형성되고, 마스킹 영역 상부에 제2 공동(②) 및 제3 공동(③)이 형성된 것을 확인할 수 있다. 더욱이, 상기 제2 공동 및 제3 공동은 ECE에 의해 형성된 제1 공동에 비해 상대적으로 큰 부피를 갖는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 16, it can be seen that a first cavity (1) is formed under the opening region of the
따라서, 상기 제2 공동 및 제3 공동을 이용하여 에피층(28)을 성장 기판(21)으로부터 쉽게 분리할 수 있을 것이다.Therefore, the
도 17은 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 방법에 따라 성장된 에피층(28)으로부터 성장 기판(21)을 분리한 후의 에피층(28)의 평면 및 단면 SEM 이미지들이다.FIG. 17 is a plan and cross-sectional SEM images of the
도 17 (a) 및 (b)를 참조하면, 성장기판(21)을 분리한 후, 에피층(28)의 표면에는 돌출된 부분(28cv)과 공동(28a, 28b)이 관찰된다. 돌출된 부분(28cv)은 마스크 패턴(25)이 제거됨에 따라 마스크 패턴(25)의 개구부 영역(25b)에 형성된 에피층(28) 부분이 잔류하는 부분이다.17 (a) and (b), after the
도 18은 도 17의 에피층(28)을 건식 식각을 이용하여 에피층을 식각한 후의 표면 특성을 설명하기 위한 평면 및 단면 SEM 이미지들이다. 건식 식각은 앞서 도 10을 참조하여 설명한 바와 같은 제1 및 제2 단계 식각 공정에 의해 수행되었다. 18 is a plan and cross-sectional SEM image for explaining the surface characteristics after etching the epi layer using the dry etching of the
도 18(a) 및 (b)를 참조하면, 건식 식각 후의 에피층(28)의 표면에 돌출부(30cv)와 오목부(30cc)가 관찰되며, 오목부(30cc) 내에 서브 오목부(28c)가 관찰된다. 상기 돌출부(30cv)는 앞서 설명한 돌출된 부분(28cv)에 대응하고, 오목부(30cc)는 대체로 공동(28a, 28b)의 위치에 대응한다. 오목부(30cc) 내에서는 건식 식각에 의해 공동(28a, 28b)의 형상이 거의 없어지고, 표면이 상대적으로 평탄화된 것을 확인할 수 있다. 또한, 스트라이프 형상의 돌출된 부분(28cv)과 대비하여, 돌출부(30cv)는 상대적으로 불규칙적으로 형성된다. 즉, 돌출된 부분(28cv)에 대응하는 위치 중 일부는 오목부(30cc)와 거의 동일한 수준으로 식각되며, 따라서, 돌출부(30cv)가 단속적으로 나타난다.18 (a) and (b), protruding portions 30cv and recesses 30cc are observed on the surface of the
결과적으로, 제1 및 제2 단계 식각 공정을 사용함으로써 공동(28a, 28b)을 갖는 에피층(28)을 건식 식각에 의해 평탄화할 수 있다.As a result, the
앞서, 본 발명의 기술적 특징의 이해를 돕기 위해 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 설명하였다. 그러나 이들 실시예들은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고다양하게 변형될 수 있을 것이며, 이들 변형은 본 발명의 범위 내에 속한다.Various embodiments have been described above with reference to the drawings to facilitate understanding of the technical features of the present invention. However, these embodiments may be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention, and these modifications are within the scope of the present invention.
Claims (20)
상기 성장 기판 상에 마스킹 영역과 개구부 영역을 갖는 마스크 패턴을 형성하고;
상기 마스크 패턴을 갖는 성장 기판 상에 상기 마스크 패턴을 덮는 에피층을 성장시키되, 상기 에피층은 상기 마스킹 영역 상에 공동을 포함하고;
상기 성장 기판을 상기 에피층으로부터 분리하는 것을 포함하는 기판 분리 방법.Preparing a growth substrate;
Forming a mask pattern having a masking region and an opening region on the growth substrate;
Growing an epitaxial layer covering the mask pattern on a growth substrate having the mask pattern, the epitaxial layer comprising a cavity on the masking region;
And separating the growth substrate from the epi layer.
상기 공동은 상기 마스킹 영역 상에 한정되어 위치하는 기판 분리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the cavity is confined to the masking region.
상기 공동은 상기 에피층과 상기 마스킹 영역 사이에 위치하는 하부 공동 및 상기 하부 공동으로부터 상기 에피층의 두께 방향으로 형성된 상부 공동을 포함하고,
상기 하부 공동은 상기 상부 공동에 비해 상대적으로 더 넓은 폭을 갖는 기판 분리 방법.The method of claim 2,
Said cavity comprising a lower cavity positioned between said epilayer and said masking region and an upper cavity formed in the thickness direction of said epilayer from said lower cavity,
Wherein the lower cavity has a relatively wider width than the upper cavity.
상기 에피층을 성장하는 것은,
수직 성장이 수평 성장보다 우세한 3D 성장 조건으로 3D 에피층을 성장하고,
상기 3D 에피층 상에 수직 성장보다 수평 성장이 우세한 2D 성장 조건으로 2D 에피층을 성장하는 것을 포함하는 기판 분리 방법.The method of claim 3,
The growth of the epi-
Vertical growth is more dominant than horizontal growth, 3D growth conditions are growing,
And growing a 2D epilayer on the 3D epilayer in a 2D growth condition predominately horizontal growth than vertical growth.
상기 에피층을 성장하는 것은,
일정한 3D 성장 조건으로 3D 에피층을 성장한 후, 상기 3D 성장 조건으로부터 2D 성장 조건으로 점진적으로 성장 조건을 변경하면서 에피층을 성장시키는 것을 포함하는 에피 웨이퍼 제조 방법.The method of claim 4,
The growth of the epi-
Growing a 3D epilayer under a constant 3D growth condition, and then growing the epilayer while gradually changing growth conditions from the 3D growth condition to the 2D growth condition.
상기 마스킹 영역은 5 내지 30 ㎛ 범위의 폭을 갖는 기판 분리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the masking region has a width in the range of 5 to 30 占 퐉.
상기 마스킹 영역은 10 내지 30 ㎛ 범위의 폭을 갖는 기판 분리 방법.The method of claim 6,
Wherein the masking region has a width in the range of 10 to 30 占 퐉.
상기 개구부 영역은 1 ㎛ 이상 3㎛ 미만의 폭을 갖는 기판 분리 방법.The method of claim 6,
Wherein the opening region has a width of 1 占 퐉 or more and less than 3 占 퐉.
상기 마스크 패턴을 형성하기 전에, 상기 성장 기판 상에 희생층을 형성하고;
전기화학식각(ECE)을 이용하여 상기 마스크 패턴의 개구부 영역을 통해 노출된 상기 희생층을 식각하는 것을 더 포함하는 기판 분리 방법.The method according to claim 1,
Forming a sacrificial layer on the growth substrate before forming the mask pattern;
Further comprising etching the sacrificial layer exposed through the opening region of the mask pattern using electrochemical etching (ECE).
상기 에피층은 상기 희생층을 씨드로 사용하여 성장되는 기판 분리 방법.The method of claim 9,
Wherein the epitaxial layer is grown using the sacrificial layer as a seed.
상기 에피층을 성장하는 동안, 상기 희생층에 제1 공동이 형성되는 기판 분리 방법.The method of claim 10,
Wherein a first cavity is formed in the sacrificial layer during growth of the epi layer.
상기 희생층은 적어도 두 단계의 전압이 인가되어 부분적으로 식각되되, 먼저 인가된 전압이 나중에 인가된 전압에 비해 낮은 기판 분리 방법.The method of claim 9,
Wherein the sacrificial layer is at least two stages of voltage applied and partially etched, wherein the applied voltage is lower than the voltage applied later.
상기 에피층 상에 반도체 적층 구조를 형성하고;
상기 반도체 적층 구조 상에 지지 기판을 부착하는 것을 더 포함하는 기판 분리 방법.The method according to claim 1,
Forming a semiconductor stacked structure on the epi layer;
Further comprising attaching a support substrate on the semiconductor laminate structure.
상기 성장 기판은 케미컬 리프트 오프 기술 또는 스트레스 리프트 오프 기술을 이용하여 분리되는 기판 분리 방법. 14. The method of claim 13,
Wherein the growth substrate is separated using a chemical lift-off technique or a stress lift-off technique.
상기 성장 기판은, 상기 지지 기판과 상기 성장 기판 사이의 열 팽창 계수 차이에 기인한 스트레스에 의해 분리되는 기판 분리 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the growth substrate is separated by stress due to a difference in thermal expansion coefficient between the support substrate and the growth substrate.
성장 기판을 분리한 후, 에피층을 건식 식각하여 반도체 적층 구조를 노출시키는 것을 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법.18. The method of claim 16,
Removing the growth substrate, and then dry-etching the epi layer to expose the semiconductor stacked structure.
상기 건식 식각은 BCl3를 사용한 제1 식각 단계와 BCl3와 Cl2를 함께 사용한 제2 식각 단계를 포함하는 반도체 소자 제조 방법.18. The method of claim 17,
The dry etching of the second method of manufacturing a semiconductor device comprising an etching step with a first etching step and the BCl 3 and Cl 2 with BCl 3 together.
상기 지지 기판 상에 위치하고, 활성층을 포함하는 반도체 적층 구조;
상기 반도체 적층 구조의 상부면에 형성된 볼록부와 오목부; 및
상기 볼록부 및 오목부에 형성된 거칠어진 면을 포함하되,
상기 오목부의 폭은 5 내지 30㎛ 범위 내의 크기를 갖는 발광 다이오드.A support substrate;
A semiconductor laminated structure located on the supporting substrate and including an active layer;
A convex portion and a concave portion formed on an upper surface of the semiconductor laminated structure; And
And a roughened surface formed on the convex portion and the concave portion,
And the width of the recess has a size within a range of 5 to 30 占 퐉.
상기 오목부 내에 서브 오목부를 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 19,
And a sub-concave portion in the concave portion.
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