KR20150133479A - 질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법 - Google Patents

질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법 Download PDF

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KR20150133479A
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Abstract

질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법이 개시된다. 상기 질화물 반도체 성장 방법은, 상면에 복수의 오목부 및 돌출부를 포함하는 패터닝된 사파이어 기판(PSS)을 준비하고, 상기 PSS 상에 버퍼층을 형성하되, 상기 버퍼층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부 측면의 적어도 일부분 상에 형성되고, 상기 버퍼층 상에 상기 돌출부를 덮는 언도프 질화물층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 버퍼층은 200 torr 이하의 압력 조건에 성장된다. 본 발명에 따르면, 낮은 결함 밀도를 갖는 질화물 반도체층이 제공될 수 있다.

Description

질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법{METHOD OF GROWING NITRIDE SEMICONDUCTOR AND METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 결함 밀도가 낮은 질화물 반도체를 성장시킬 수 있는 질화물 반도체 성장 방법 및 이를 이용하여 반도체 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는 전자와 정공의 재결합으로 발생되는 광을 발하는 무기 반도체 소자로서, 최근, 디스플레이, 자동차 램프, 일반 조명 등의 여러 분야에서 사용되고 있다. 특히, 질화갈륨, 질화알루미늄 등의 질화물 반도체는 직접 천이형 특성이 있고, 다양한 대역의 에너지 밴드갭을 갖도록 제조될 수 있어서, 필요에 따라 다양한 파장대의 발광 다이오드를 제조할 수 있다.
질화물 반도체를 포함하는 발광 다이오드는, 동종 기판 또는 이종 기판 상에 성장됨으로써 제조된다. 상기 동종 기판은 기판의 단가가 높고, 또한 대면적 기판을 얻는 것이 어려워, 일반적으로 사파이어 기판과 같은 이종 기판이 질화물 반도체의 성장기판으로 이용된다.
최근에는, 사파이어 기판의 성장면에 복수의 돌출부들이 배치된 패터닝된 사파이어 기판(Patterned Sapphire Substrate; PSS)이 폭넓게 이용된다. 상기 PSS 상에 성장되어 형성된 발광 다이오드에서 발광된 광은 사파이어 기판 표면의 돌출부들로 인하여 산란되는 효과가 있다. 따라서, PSS를 이용하여 제조된 발광 다이오드는 일반적인 사파이어 기판을 이용하여 제조된 발광 다이오드에 비하여 높은 광 추출 효율을 가질 수 있어, 상대적으로 높은 외부 양자 효율을 갖는다.
한편, 도 1의 (a) 내지 (b)는 종래의 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 PSS 상에 성장된 질화물 반도체층을 설명하기 위한 단면도들 및 TEM 사진이다.
도 1의 (a)를 참조하면, 복수의 돌출부들을 갖는 PSS 상에 버퍼층(20)을 형성한다. 상기 버퍼층(20)은 상대적으로 저온에서 성장되며(예를 들어, 약 550℃), 주로 복수의 돌출부들 사이의 PSS 표면 상에 성장된다. 이어서, 도 1의 (b)를 참조하면, 버퍼층(20)을 시드로 질화물 반도체층(30)이 성장되며, 질화물 반도체층(30)은 성장과정에서 상기 복수의 돌출부들을 덮는다. 이때, 성장과정에서 하나의 돌출부를 사이에 두고 주변의 버퍼층(20)으로부터 성장되는 질화물 반도체층(30)이 병합(merge)되는데, 이러한 병합 과정에서 격자 불일치가 발생하여 돌출부들의 끝단에 전위(dislocation)와 같은 결함(35)들이 발생한다. 예를 들어, 도 1의 (c)에 나타나는 바와 같이, 돌출부의 끝단으로부터 발생하여 질화물 반도체층(30)의 성장에 따라 상부로 전파(propagation)되는 전위(35)가 발생한다.
이와 같은 결함(35)들이 발광 다이오드의 활성층까지 전파되어 발광 효율을 떨어뜨리거나 누설 전류가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 중간층을 삽입하는 기술이 종래에 개시된바 있다. 그러나, 돌출부들의 끝단에서 발생하는 전위는 그 밀도가 높고, 격자 불일치의 정도가 커서, 중간층을 삽입하는 것으로는 효과적으로 상부로 전파되는 것을 차단하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 패터닝된 사파이어 기판(PSS) 상에 성장되는 질화물 반도체의 결함이 집중되는 것을 방지하여, 성장되는 질화물 반도체의 결함 밀도를 감소시킬 수 있는 질화물 반도체 성장 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여, 결함 밀도가 낮은 발광 구조체를 포함하는 반도체 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 질화물 반도체 성장 방법은, 상면에 복수의 오목부 및 돌출부를 포함하는 패터닝된 사파이어 기판(PSS)을 준비하고; 상기 PSS 상에 버퍼층을 형성하되, 상기 버퍼층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부 측면의 적어도 일부분 상에 형성되고; 및 상기 버퍼층 상에 상기 돌출부를 덮는 언도프 질화물층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 버퍼층은 200 torr 이하의 압력 조건에 성장된다.
상기 성장 방법에 따르면, 돌출부의 끝단에 전위 밀집 영역이 형성되는 것이 방지될 수 있어서, 상기 전위 밀집 영역에 의해 발생할 수 있는 문제들을 차단할 수 있다.
상기 언도프 질화물층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부의 측면 상에 위치하는 버퍼층을 시드로 성장될 수 있다.
나아가, 상기 언도프 질화물층은 2D 성장 조건에서 성장될 수 있다.
한편, 상기 버퍼층은 AlGaN 또는 GaN을 포함할 수 있다.
또한, 상기 언도프 질화물층은 u-GaN을 포함할 수 있다.
상기 성장 방법은, 상기 언도프 질화물층 상에 중간층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 반도체 소자 제조 방법은, 상면에 복수의 오목부 및 돌출부를 포함하는 패터닝된 사파이어 기판(PSS)을 준비하고; 상기 PSS 상에 버퍼층을 형성하되, 상기 버퍼층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부 측면의 적어도 일부분 상에 형성되고; 상기 버퍼층 상에 상기 돌출부를 덮는 언도프 질화물층을 형성하고; 및 상기 언도프 질화물층 상에 발광 구조체를 형성하는 것을 포함하고, 상기 버퍼층은 200 torr 이하의 압력 조건에 성장된다.
상기 언도프 질화물층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부의 측면 상에 위치하는 버퍼층을 시드로 성장될 수 있다.
상기 언도프 질화물층은 2D 성장 조건에서 성장될 수 있다.
또한, 상기 제조 방법은, 상기 발광 구조체를 형성하기 전에, 상기 언도프 질화물층 상에 중간층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 중간층은 AlGaN을 포함할 수 있다.
상기 언도프 질화물층은 상하 방향으로 전파되어 형성된 복수의 미세 전위를 포함할 수 있고, 상기 복수의 미세 전위 중 적어도 일부는 상기 발광 구조체에 전파되지 않을 수 있다.
상기 발광 구조체를 형성하는 것은, 상기 언도프 질화물층 상에 제1 도전형 반도체층을 형성하고; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층을 형성하고; 및 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, PSS의 돌출부 끝단으로부터 발생 및 전파되는 밀집 전위의 발생이 방지되는 질화물 반도체 성장 방법이 제공될 수 있다. 따라서, 상기 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 성장되는 반도체층들의 결함 밀도를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 제조된 반도체 소자의 결정성을 우수하게 할 수 있으며, 반도체 발광 소자를 제조하는 경우 누설 전류 및 정전기 방전을 효과적으로 방지할 수 있고, 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (b)는 종래의 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 PSS 상에 성장된 질화물 반도체층을 설명하기 위한 단면도들 및 TEM 사진이다.
도 2a 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 성장 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 성장된 질화물 반도체의 단면을 보여주는 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 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, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 질화물 반도체층들은 성장 챔버 내에서 성장될 수 있고, 특히, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 챔버 내에서 성장됨으로써 형성될 수 있다. 따라서, 이하 설명에서 제시되는 성장 조건 등은 MOCVD를 이용하여 질화물 반도체층들을 성장하는 경우에 적용될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, MBE(Molecular Beam Epitaxy), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등을 이용하여 질화물 반도체를 성장시키는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
도 2a 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 성장 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 성장된 질화물 반도체의 단면을 보여주는 TEM(Transmission Electron Microscopy) 사진이다.
도 2b는 도 2a의 일부를 확대 도시하며, 먼저, 도 2a를 참조하면, 패터닝된 사파이어 기판(PSS; 110)을 준비하고, 상기 PSS(110) 상에 버퍼층(120)을 형성한다.
PSS(110)는 성장면, 즉, 상면에 오목부(111) 및 돌출부(113)를 포함할 수 있다. 돌출부(113)는 일정한 패턴 및/또는 간격으로 PSS(110)의 상면 상에 배치될 수 있고, 그 크기 및 배치 형태는 제한되지 않는다. 예를 들어, 돌출부(113)는 다각뿔 형태일 수 있고, 그 높이는 약 1.6 내지 1.7㎛일 수 있다.
특히, 본 실시예에 있어서, 돌출부(113)의 측면은 PSS(110)의 상면과 이루는 각이 예각을 갖도록 경사를 가질 수 있다. 이에 따라, 돌출부(113)의 측면 상에 버퍼층(120)이 더욱 용이하게 형성될 수 있다.
버퍼층(120)은 질화물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, AlGaN 및/또는 GaN을 포함할 수 있다. 버퍼층(120)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 다결정체(polycrystal)로 PSS(110) 상에 성장될 수 있고, 상대적으로 수직 성장이 우세한 3D 성장할 수 있다.
특히, 버퍼층(120)은 상대적으로 저온 조건에서 성장될 수 있고, 예를 들어, 400 내지 600℃의 범위 내의 온도 조건에서 약 1nm 내지 100nm의 두께로 성장될 수 있다. 또한, 버퍼층(120)은 상대적으로 저압에서 성장되며, 예를 들어, 약 200 torr 이하의 압력 조건에서 성장된다. 버퍼층(120)이 약 200 torr 이하의 압력 조건에서 성장됨으로써, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, PSS의 오목부(111) 상에 버퍼층(121)이 형성됨과 아울러, 돌출부(113) 측면의 적어도 일부분 상에도 버퍼층(123)이 형성될 수 있다.
즉, 3D 성장하는 버퍼층(120)이 상대적으로 낮은 압력인 약 200 torr 이하의 압력 조건에서 PSS(110) 상에 성장되는 경우, 돌출부(113)의 측면에서 성장하는 버퍼층(123)의 증발이 상대적으로 감소한다. 이에 따라, 버퍼층(120)의 성장이 완료된 이후에도, 돌출부(113)의 측면 상에 위치하는 버퍼층(123)이 증발되어 소멸되지 않고, 그대로 잔류하게 된다.
따라서, 후속 공정에서, 오목부(111)의 상면에 형성된 버퍼층(121) 뿐만 아니라 돌출부(113)의 적어도 일부의 측면 상에 형성된 버퍼층(123) 역시 성장되는 질화물 반도체의 시드(seed)로서 역할을 할 수 있다.
이어서, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 버퍼층(120) 상에 언도프 질화물층(130)을 형성한다.
언도프 질화물층(130)은 버퍼층(120)을 시드(seed)로 단결정으로 성장될 수 있으며, 수직 성장보다 수평 성장이 우세한 2D 성장 조건에서 2D 성장될 수 있다. 언도프 질화물층(130)은 u-GaN(undoped GaN)을 포함할 수 있고, 3D 성장 조건에 비해 성장 온도를 상대적으로 높게, 성장 압력을 상대적으로 낮게, Ⅴ/Ⅲ 비를 상대적으로 높게 함으로써 2D 성장시킬 수 있다. 예를 들어, 약 1100℃의 성장온도, 약 150 torr의 성장 압력, 약 150의 Ⅴ/Ⅲ 비의 조건으로 언도프 질화물층(130)을 성장시키는 경우, 2D 성장할 수 있다.
언도프 질화물층(130)은 돌출부(113)의 높이 이상의 두께로 성장될 수 있고, 이에 따라, 언도프 질화물층(130)은 돌출부(113)들을 덮을 수 있다. 예를 들어, 언도프 질화물층(130)의 두께는 돌출부(113)의 높이보다 1 내지 3㎛ 더 큰 두께일 수 있다.
한편, 언도프 질화물층(130)은 PSS(110)의 오목부(111) 상에 형성된 버퍼층(121) 뿐만 아니라, 돌출부(113)의 적어도 일부 측면 상에 형성된 버퍼층(123)을 시드로 성장된다. 이에 따라, PSS(110)의 상면 전반에 걸쳐 성장됨으로써, 돌출부(113)의 끝단에서만 병합되어 성장하지 않는다. 따라서, 종래의 경우와 달리 돌출부(113)의 끝단에 전위가 밀집된 영역이 형성되지 않으며, 언도프 질화물층(130)의 전반에 걸쳐 격자 불일치의 정도가 작은 미세 전위(140)들이 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따라 성장된 언도프 질화물층(130)에는 종래의 경우와 같은 밀집된 전위(35)가 나타나지 않는다.
즉, 본 발명에 따르면, PSS(110)의 돌출부(113)의 끝단으로부터 발생하여 전파되는 밀집 전위 영역이 형성되지 않는 대신, 불특정 영역에서 미세 전위(140)가 발생한다. 종래의 돌출부(113) 끝단 상에 위치하는 전위에 비해, 이러한 미세 전위(140)들은 비교적 쉽게 상부로 전파되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 제조되는 반도체 소자들의 결함 밀도를 감소시켜, 결정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도핑된 질화물층들에 비해 상대적으로 결정성이 우수한 언도프 질화물층(130)을 성장시켜, 전위가 발생하는 빈도를 더욱 감소시킬 수 있다. 따라서, 추가적으로 성장되는 반도체층들에 전위(140)가 발생하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 언도프 질화물층(130) 상에 추가적으로 성장되는 반도체층들에 미세 전위(140)가 전파되는 것을 차단하는 것은, 다양한 방법을 이용하여 달성될 수 있다. 상기 추가적으로 성장되는 반도체층들의 성장 조건을 변경함으로써 미세 전위(140)가 전파되는 것을 방지할 수도 있고, 별도의 층을 더 성장시켜 미세 전위(140)가 상부로 전파되는 것을 방지할 수도 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 질화물 반도체 성장 방법은, 언도프 질화물층(130) 상에 중간층(150)을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 중간층(150)은 미세 전위(140)가 추가적으로 성장되는 반도체층들에 전파되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 중간층(150)에 의해 적어도 일부의 미세 전위(140)는 추가적으로 성장되는 반도체층들에 전파되지 않을 수 있다.
중간층(150)은 언도프 질화물층(130) 상에 성장될 수 있고, Al, Ga, 및 In 중 적어도 하나를 포함하는 2원계 내지 4원계 질화물층일 수 있다. 또한, 중간층(150)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있고, 나아가, 초격자층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 중간층(150)은 AlGaN을 포함할 수 있다.
중간층(150)과 관련하여, 통상의 기술자에게 알려진 공지의 기술적 사항에 대해서는 이하 자세한 설명을 생략한다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 5 및 도 6의 실시예에 따른 반도체 소자 제조 방법은 도 2a 내지 도 4를 참조하여 설명한 질화물 반도체 성장 방법을 포함할 수 있으며, 도 2a 내지 도 6은 연속적으로 동일한 챔버 내에서 수행될 수도 있다. 즉, 본 실시예와 도 2a 내지 도 4의 실시예를 구분하는 것은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 언도프 질화물층(130) 상에 제1 도전형 반도체층(161)을 형성할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(161)은 (Al, Ga, In)N와 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있으며, 또한, Si와 같은 n형 도펀트를 더 포함하여 n형으로 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(161)은 3족 원소 소스, N 소스, 및 n형 도펀트 전구체를 챔버 내에 도입하여 성장시킴으로써 제공될 수 있고, 예를 들어, TMGa(Trimethylgallum) 또는 TEGa(Triethylgallium)와 같은 Ga 소스, NH3와 같은 N 소스, 및 Si 도펀트 전구체를 챔버 내에 도입하여 성장시킬 수 있다. 제1 도전형 반도체층(161)은 다중층을 포함할 수도 있으며, 예를 들어, 컨택층 및/또는 클래드층을 포함할 수도 있다.
특히, 언도프 질화물층(130) 내에 위치하는 복수의 미세 전위(140)들은 다양한 방법을 통해 효과적으로 차단될 수 있으므로, 이러한 미세 전위(140)들로부터 전파되어 형성되는 결함이 제1 도전형 반도체층(161)의 내부에 형성되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 결함 밀도가 낮아 결정성이 우수한 제1 도전형 반도체층(161)이 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 도전형 반도체층(161) 상에 활성층(163) 및 제2 도전형 반도체층(165)을 형성할 수 있다. 제2 도전형 반도체층(165)이 형성되면, 제1 도전형 반도체층(161), 활성층(163) 및 제2 도전형 반도체층(165)을 포함하는 발광 구조체(160)가 형성될 수 있다.
활성층(163)은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(161) 상에 성장될 수 있다. 또한, 활성층(163)은 복수의 장벽층과 우물층을 포함하는 다중양자우물 구조(MQW)를 가질 수 있다. 이때, 상기 다중 양자우물구조를 이루는 반도체층들이 원하는 피크 파장의 광을 방출하도록, 상기 반도체층들을 이루는 원소 및 그 조성이 조절될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(165)은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있으며, 활성층(163) 상에 성장될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(165)은 p형 도펀트를 포함하여 p형으로 도핑될 수 있고, 예를 들어, Mg을 도펀트로서 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 본 발명의 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 제조된 질화물층 상에 발광 구조체(160)가 성장됨으로써, 언도프 질화물층(130) 내의 미세 전위(140) 중 적어도 일부는 발광 구조체(160)에 전파되지 않는다. 따라서, 발광 구조체(160) 내에 전위가 전파되는 것이 최소화될 수 있고, 발광 구조체(160)의 결함 밀도가 낮아져 결정성이 우수해질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7의 반도체 발광 소자는 도 6의 구조로부터 형성될 수 있다. 도 6의 발광 구조체(160)를 부분적으로 제거하여 제1 도전형 반도체층(161)을 부분적으로 노출시켜 제1 전극(181)을 형성하고, 이에 더하여 제2 도전형 반도체층(165) 상에 투명 전극층(170) 및 제2 전극(183)을 더 형성함으로써, 도 7의 반도체 발광 소자가 제공될 수 있다.
본 발명의 질화물 반도체 성장 방법을 이용하여 제조된 반도체 발광 소자는, 발광 구조체(160) 내의 결함 밀도가 낮아 결정성이 우수하다. 또한, 종래의 경우와 같이 전위가 밀집된 영역으로부터 전파되어 형성되는 결함을 포함하지 않으므로, 상기 전위 밀집 영역에 의해 누설 전류 및 정전기 방전의 발생이 최소화된 반도체 발광 소자가 제공될 수 있다.
또한, 결정성이 우수하여 반도체 발광 소자의 내부 양자 효율이 증가할 수 있고, 또한, 정전기 방전 등에 의하여 소자가 파손될 가능성이 감소하므로 반도체 발광 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 수평형 발광 다이오드와 같은 반도체 발광 소자만을 개시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 수직형, 플립칩형 등 다양한 다른 구조의 반도체 발광 소자에도 본 발명은 적용될 수 있다.
이상, 상기 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하고, 본 발명은 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 모두 포함한다.

Claims (13)

  1. 상면에 복수의 오목부 및 돌출부를 포함하는 패터닝된 사파이어 기판(PSS)을 준비하고;
    상기 PSS 상에 버퍼층을 형성하되, 상기 버퍼층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부 측면의 적어도 일부분 상에 형성되고; 및
    상기 버퍼층 상에 상기 돌출부를 덮는 언도프 질화물층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 버퍼층은 200 torr 이하의 압력 조건에 성장되는 질화물 반도체 성장 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부의 측면 상에 위치하는 버퍼층을 시드로 성장되는 질화물 반도체 성장 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 2D 성장 조건에서 성장되는 질화물 반도체 성장 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼층은 AlGaN 또는 GaN을 포함하는 질화물 반도체 성장 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 u-GaN을 포함하는 질화물 반도체 성장 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 언도프 질화물층 상에 중간층을 형성하는 것을 더 포함하는 질화물 반도체 성장 방법.
  7. 상면에 복수의 오목부 및 돌출부를 포함하는 패터닝된 사파이어 기판(PSS)을 준비하고;
    상기 PSS 상에 버퍼층을 형성하되, 상기 버퍼층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부 측면의 적어도 일부분 상에 형성되고;
    상기 버퍼층 상에 상기 돌출부를 덮는 언도프 질화물층을 형성하고; 및
    상기 언도프 질화물층 상에 발광 구조체를 형성하는 것을 포함하고,
    상기 버퍼층은 200 torr 이하의 압력 조건에 성장되는 반도체 소자 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 상기 오목부의 상면 및 상기 돌출부의 측면 상에 위치하는 버퍼층을 시드로 성장되는 반도체 소자 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 2D 성장 조건에서 성장되는 반도체 소자 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 발광 구조체를 형성하기 전에, 상기 언도프 질화물층 상에 중간층을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 중간층은 AlGaN을 포함하는 반도체 소자 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 언도프 질화물층은 상하 방향으로 전파되어 형성된 복수의 미세 전위를 포함하고,
    상기 복수의 미세 전위 중 적어도 일부는 상기 발광 구조체에 전파되지 않는 반도체 소자 제조 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 발광 구조체를 형성하는 것은,
    상기 언도프 질화물층 상에 제1 도전형 반도체층을 형성하고;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층을 형성하고; 및
    상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자 제조 방법.
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