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KR101060975B1 - Light emitting device having air gap and manufacturing method thereof - Google Patents

Light emitting device having air gap and manufacturing method thereof Download PDF

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KR101060975B1
KR101060975B1 KR20080137133A KR20080137133A KR101060975B1 KR 101060975 B1 KR101060975 B1 KR 101060975B1 KR 20080137133 A KR20080137133 A KR 20080137133A KR 20080137133 A KR20080137133 A KR 20080137133A KR 101060975 B1 KR101060975 B1 KR 101060975B1
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KR
South Korea
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air gap
light emitting
emitting device
pattern
etching
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KR20080137133A
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홍창희
김형구
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전북대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 에어갭을 구비하는 발광소자를 제공한다. 상기 발광 소자는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 반도체층과, 상기 반도체 층 내에 형성된 에어갭을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 발광 소자의 제조 방법도 제공한다. 따라서, 본 발명은 습식식각을 통하여 일정한 모양의 에어갭을 형성할 수 있고, 상기 에어갭은 반도체층에서 생성된 광 중에서 내부 전반사로 인해 사파이어 면으로 진행하는 광을 산란시킴으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. The present invention provides a light emitting device having an air gap. The light emitting device includes a substrate, a semiconductor layer formed on the substrate, and an air gap formed in the semiconductor layer. The present invention also provides a method of manufacturing the light emitting device. Accordingly, the present invention can form a predetermined air gap through wet etching, the air gap scatters the light traveling to the sapphire surface due to total internal reflection among the light generated in the semiconductor layer, thereby improving the light extraction efficiency You can.

반도체, 에어갭, 습식식각, 편향홈 유도 패턴, 발광소자 Semiconductor, air gap, wet etching, deflection groove induction pattern, light emitting device

Description

에어갭을 구비하는 발광소자 및 그 제조방법{Light emitting device having air gap and method of manufacturing the same}Light emitting device having an air gap and a method of manufacturing the same

본 발명은 발광소자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 광 추출 효율을 보다 향상시킬 수 있는 에어갭을 구비하는 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same, and a light emitting device having an air gap that can further improve the light extraction efficiency, and a method of manufacturing the same.

일반적으로 MOCVD 법을 이용하여 반도체 발광소자를 제작할 경우, 먼저 기판 상에 버퍼층, n형층, 활성층, p형층을 순차로 성장시킨 웨이퍼를 만든 다음 메사형의 건식 식각을 실시한다. 이후, 금속 증착, 패터닝 공정을 실시하여 p형층 상에 전류 확산층을 형성한 다음 금속 증착, 패터닝(patterning) 및 어닐링(annealing) 공정을 실시하여 n형 전극 및 p형 전극을 형성하여 제작한다. 이때, n형 전극은 n형층 상의 일부 영역에 형성하고, p형 전극은 전류 확산층 상의 일부 영역에 형성한다.In general, when fabricating a semiconductor light emitting device using the MOCVD method, a wafer in which a buffer layer, an n-type layer, an active layer, and a p-type layer is sequentially grown on a substrate is first made, followed by mesa-type dry etching. Thereafter, a metal deposition and patterning process is performed to form a current diffusion layer on the p-type layer, followed by metal deposition, patterning, and annealing to form an n-type electrode and a p-type electrode. At this time, the n-type electrode is formed in a partial region on the n-type layer, the p-type electrode is formed in a partial region on the current diffusion layer.

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 광 추출 효율이 낮게 나타나게 된다. 이를 해결 하기 위해 종래에 제시된 방법은 p형층 또는 n형층 표면에 표면 거칠기를 주는 방법 또는 기판 내부에 반사 또는 산란 센터를 형성하여 전반사 되는 빛의 경로를 꺽는 방법이 제시되어 왔다. 하지만, 종래의 방법은 반사 또는 산란 센터에 의해 수직방향으로 광을 추출하는 효과는 두드러지나, 동시에 측면으로 빛을 추출하는데는 어려움이 있었다.The light emitting device has a light waveguide-like structure formed between the substrate and the device surface. Accordingly, as the light generated in the active layer is totally internally reflected at the element surface, the substrate interface, or the substrate backside interface, considerable light is not emitted to the outside and disappears inside, resulting in low light extraction efficiency. In order to solve this problem, a conventional method has been proposed to give a surface roughness on the surface of the p-type layer or the n-type layer, or to form a reflection or scattering center inside the substrate to break the path of total reflection of light. However, in the conventional method, the effect of extracting light in the vertical direction by the reflection or scattering center is prominent, but at the same time, it is difficult to extract light to the side.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 반도체층이 형성되는 기판 영역에 건식식각의 방법을 사용하지 않고 일정한 모양의 에어갭을 형성하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자 및 이의 제조 방법을 제공한다. 또한, 이러한 에어갭은 반도체층으로 30도에서 70도사이의 삼각형이나 육각형 모양의 에어 돌기를 형성함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 에어갭을 구비하는 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, a light emitting device and a method of manufacturing the same may be formed by forming a predetermined air gap in a substrate region where a semiconductor layer is formed without using a dry etching method to improve light extraction efficiency. to provide. In addition, such an air gap provides a light emitting device having an air gap capable of improving light extraction efficiency by forming an air protrusion having a triangular or hexagonal shape between 30 degrees and 70 degrees as a semiconductor layer, and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따른 에어갭을 구비하는 발광소자는 LEO 성장과 선택적 성장을 통하여 노출된 선택적 영역으로 습식각을 이용하여 LEO 마스크 영역을 식각할 수 있다. 마스크가 제거된 영역으로 습식식각이 진행되어 일정한 모양의 에어갭이 형성한다.In the light emitting device having the air gap according to the present invention, the LEO mask region may be etched using wet etching as a selective region exposed through LEO growth and selective growth. Wet etching proceeds to the area where the mask is removed to form a predetermined air gap.

상기 에어갭은 사파이어 기판과 20도에서 70도사이의 각도를 가지고 형성되는 것이 바람직하다.The air gap is preferably formed at an angle between 20 degrees and 70 degrees with the sapphire substrate.

상기 마스크 모양을 통하여 상기 에어갭은 복수개의 에어돌기는 각각은 주기적 배열 또는 비주기적 배열을 갖도록 형성된다.Through the mask shape, the air gap is formed such that each of the plurality of air protrusions has a periodic arrangement or an aperiodic arrangement.

본 발명에 따른 발광소자의 제조 방법은 기판을 마련하는 단계와, 상기 기판 상에 습식식각을 통하여 복수의 에어갭을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a light emitting device according to the present invention includes preparing a substrate and forming a plurality of air gaps through wet etching on the substrate.

상세하게는, 상기 기판 상에 SiOx, SiNx, W 및 Pt 중 어느 하나의 물질로 이 루어진 마스크 박막을 형성한 후, 상기 마스크 박막을 습식 식각하여 복수의 에어갭을 형성한다.Specifically, after forming a mask thin film made of any one of SiOx, SiNx, W and Pt on the substrate, the mask thin film is wet-etched to form a plurality of air gaps.

상기 에어갭은 마스크의 크기에 따라 다른 크기로 형성될 수 있고, 마스크의 모양에 따라 에어갭의 형태가 결정되며 대부분의 모양은 뉘어진 모양의 삼각기둥이나 삼각뿔이나 육각뿔의 모양을 형성한다. The air gap may be formed in a different size according to the size of the mask, the shape of the air gap is determined according to the shape of the mask and most of the shape forms a triangular prism, triangular pyramid or hexagonal pyramid shape.

이러한 언더컷 편향홈을 형성하는 단계는, 수산화 나트륨, 수산화칼륨, 황산, 인산 및 알루에치(4H8PO4+4CH8COOH+HNO8+H2O) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식각 용액을 이용하여 실시된다.The step of forming the undercut deflection grooves may include an etching solution comprising at least one of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sulfuric acid, phosphoric acid, and allues (4H 8 PO 4 + 4CH 8 COOH + HNO 8 + H 2 O). It is carried out using.

상기 반도체층은 n형층, 활성층 및 p형층을 포함하고, 선택적 MOCVD 법으로 형성한다.The semiconductor layer includes an n-type layer, an active layer and a p-type layer, and is formed by a selective MOCVD method.

본 발명은 기판 상에 마스크를 형성한 후 질화물 반도체층을 형성한다. 습식식각을 통하여 일정한 모양의 에어갭을 형성한다. 여기서, 에어갭은 반도체층에서 생성된 광 중에서 내부 전반사로 인해 사파이어 면으로 진행하는 광을 산란시킴으로써, 광 추출 효율을 향상시킨다. The present invention forms a nitride semiconductor layer after forming a mask on the substrate. Wet etching forms a uniform air gap. Here, the air gap scatters light traveling to the sapphire surface due to total internal reflection among the light generated in the semiconductor layer, thereby improving light extraction efficiency.

이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도 록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 에어갭을 구비하는 발광소자를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a light emitting device having an air gap according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 발광소자는 기판(100)과, 기판(100) 상에 형성되는 반도체 층(130, 140, 150)과, 상기 반도체 층(130, 140, 150) 내에 형성되는 에어갭(111)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the light emitting device of the present invention is formed in the substrate 100, the semiconductor layers 130, 140, and 150 formed on the substrate 100, and the semiconductor layers 130, 140, and 150. The air gap 111 is included.

상기 에어갭(111)은 상기 반도체 층(130, 140, 150) 내부에 프리즘 형태로 형성된다.The air gap 111 is formed in a prism shape inside the semiconductor layers 130, 140, and 150.

또한, 상기 반도체층(130, 140, 150)의 상단에는 전류를 인가하기 위한 전극 패드(171, 172)가 마련된다.In addition, electrode pads 171 and 172 for applying a current are provided at upper ends of the semiconductor layers 130, 140, and 150.

이와 같이 구성되는 발광소자는 상기 전극 패드(171, 172)를 통해 외부 전류를 인가하면 반도체층(130, 140, 150)의 활성층(140)이 발광 면적 또는 발광 영역의 기능을 수행한다.In the light emitting device configured as described above, when an external current is applied through the electrode pads 171 and 172, the active layer 140 of the semiconductor layers 130, 140, and 150 functions as a light emitting area or a light emitting area.

여기서, 상기 기판(100)은 사파이어 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판, 실리콘(Si) 기판, 아연 산화물(ZnO) 기판, 갈륨 비소화물(GaAs) 기판 및 갈룸 인화물(gallium phophide;GaP) 기판 중의 어느 하나를 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 사파이어 기판을 사용한다.The substrate 100 may be any one of a sapphire substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, a silicon (Si) substrate, a zinc oxide (ZnO) substrate, a gallium arsenide (GaAs) substrate, and a gallium phosphide (GaP) substrate. One can be used, and in this embodiment, a sapphire substrate is used.

상기 프리즘 형태의 에어갭(111)은 반도체층(130, 140, 150)에서 생성된 광 중에서 사파이어로 진행하는 광을 산란시킴으로써 광 추출 효과를 향상시키는 역할 을 한다.The prism-shaped air gap 111 serves to improve the light extraction effect by scattering the light traveling to sapphire among the light generated by the semiconductor layers 130, 140, and 150.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 에어갭(111)의 단면이 프리즘 형태를 이루는 것을 예로 하였으나, 본 발명에 따르는 에어갭(111)은 이에 한정되지 않고, 삼각뿔 및 육각뿔 형태 등 소정의 마스크의 모양에 따라 다양한 형상의 단면을 갖도록 제작될 수 있다.As shown in FIG. 1, in this embodiment, the cross section of the air gap 111 is an example of forming a prism shape, but the air gap 111 according to the present invention is not limited thereto, and a predetermined shape such as a triangular pyramid and a hexagon pyramid is provided. Depending on the shape of the mask can be produced to have a cross-section of various shapes.

여기서, 이러한 에어갭(111)을 형성하기 위한 마스크는 는 SiOx, SiNx, W 및 Pt 중 어느 하나의 물질로 이루어지며, 상기와 같이 프리즘 형태의 에어갭(111)을 형성하기 위하여 봉합되지 않는 마스크 영역이 요구된다.Here, the mask for forming the air gap 111 is made of any one material of SiOx, SiNx, W and Pt, the mask which is not sealed to form the air gap 111 of the prism shape as described above Area is required.

상기 반도체층(130, 140, 150)은 n형층(130)과 활성층(140) 및 p형층(150)을 포함하며, Si 막, GaN 막, AlN 막, InGaN 막, AlGaN 막, AlInGaN 막 및 이들을 포함하는 반도체 박막 중 적어도 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 n형층(130)은 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, p형층(150)은 다수 캐리어가 정공인 층으로서, p형 반도체층과 p형 클래드층으로 구성될 수 있다. 이러한 p형 반도체층과 p형 클래드층은 전술한 반도체 박막에 p형 불순물 예를 들어, Mg, Zn, Be, Ca, Sr, Ba 등을 주입하여 형성한다. 활성층(140)은 n형층(130)에서 제공된 전자와 p형층(150)에서 제공된 정공이 재결합되면서 소정 파장의 광을 출력하는 층이다. 이러한 활성층(140)은 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 박막으로 형성할 수 있다. 이때, 활성층(140)을 이루는 반도체 재료에 따라 출력되는 광의 파장이 변화되므로, 목표로 하는 출력 파장에 따라 적절한 반도체 재료를 선택하는 것이 바람직하다.The semiconductor layers 130, 140, and 150 include an n-type layer 130, an active layer 140, and a p-type layer 150, and include a Si film, a GaN film, an AlN film, an InGaN film, an AlGaN film, an AlInGaN film, and the like. It is preferably formed of at least one of the semiconductor thin film containing. Here, the n-type layer 130 is a layer in which a plurality of carriers are electrons, and may be composed of an n-type semiconductor layer and an n-type cladding layer. The n-type semiconductor layer and the n-type cladding layer may be formed by injecting n-type impurities, for example, Si, Ge, Se, Te, C, or the like into the aforementioned semiconductor thin film. In addition, the p-type layer 150 is a layer in which a plurality of carriers are holes, and may be composed of a p-type semiconductor layer and a p-type cladding layer. The p-type semiconductor layer and the p-type cladding layer are formed by injecting p-type impurities such as Mg, Zn, Be, Ca, Sr, and Ba into the semiconductor thin film described above. The active layer 140 is a layer that outputs light having a predetermined wavelength while recombining electrons provided from the n-type layer 130 and holes provided from the p-type layer 150. The active layer 140 may be formed of a multilayer semiconductor thin film having a single quantum well structure or a multiple quantum well structure by alternately stacking a well layer and a barrier layer. At this time, since the wavelength of the light is changed according to the semiconductor material constituting the active layer 140, it is preferable to select a suitable semiconductor material according to the target output wavelength.

한편, 반도체층(130, 140, 150)의 상면을 향해 형성되며 노출되어 있는 마스크 입구면을 형성한다. 즉, 이 마스크의 입구를 통하여 침투하는 습식식각액이 사파위어 기판 위에 놓인 마스크 영역을 제거한다. 마스크가 제거 되면서 마스크 위로 들어난 질화물 반도체의 N-면을 습식식각 하게 되어 프리즘 형태의 에어갭이 형성될 수 있다. 여기서, 반도체 층(130, 140, 150)의 노출된 마스크 입구는 원형 또는 다각형의 형태로 제작될 수 있다.Meanwhile, a mask entrance surface formed toward the top surface of the semiconductor layers 130, 140 and 150 and exposed is formed. In other words, the wet etching liquid penetrating through the entrance of the mask removes the mask area on the sapphire substrate. As the mask is removed, the N-side of the nitride semiconductor, which enters the mask, is wet-etched to form a prism-shaped air gap. Here, the exposed mask openings of the semiconductor layers 130, 140, and 150 may be manufactured in the form of a circle or a polygon.

이때, 에어갭(111)의 하부는 기판과 접촉된다. 그리고, 상기 에어갭(111)과 기판(100)이 이루는 내측 경사각(θ1)은 기판(100)을 기준으로 20도 내지 70도가 되도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 이러한 프리즘 형상이 에어갭(111)의 내측 경사면은 내부 전반사에 의해 사파이어 방향으로 진행되는 광을 편향 제어하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.At this time, the lower portion of the air gap 111 is in contact with the substrate. The inner inclination angle θ1 formed by the air gap 111 and the substrate 100 may be formed to be 20 degrees to 70 degrees with respect to the substrate 100. Accordingly, the prism shape of the inner inclined surface of the air gap 111 may control the light traveling in the sapphire direction by total internal reflection to improve light extraction efficiency.

상기 전극 패드(171,172)는 n형층(130)에 접하는 n형 전극 패드(171) 및 p형층(150)에 접하는 p형 전극 패드(172)를 포함한다. 여기서 n형 전극 패드(171) 및 p형 전극 패드(172) 각각은 Pb, Sn, Au, Ge, Cu, Bi, Cd, Zn, Ag, Ni, Ti 및 이들을 포함하는 합금 중 적어도 어느 하나의 금속으로 이루어진 단일막 또는 다층막으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 전극 패드(171,172) 중 p형 전극 패드(172)는 먼저 p형층(150) 상에 전류 확산층(160)을 형성한 다음 그 위에 형성할 수 있다.The electrode pads 171 and 172 include an n-type electrode pad 171 in contact with the n-type layer 130 and a p-type electrode pad 172 in contact with the p-type layer 150. Here, each of the n-type electrode pad 171 and the p-type electrode pad 172 may be at least one metal of Pb, Sn, Au, Ge, Cu, Bi, Cd, Zn, Ag, Ni, Ti, and an alloy containing them. It is preferable to form a single film or a multilayer film. Among the electrode pads 171 and 172, the p-type electrode pad 172 may be formed first on the p-type layer 150 and then on the current diffusion layer 160.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the light emitting device according to the embodiment of the present invention having such a configuration as follows.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 형성하는 방법을 순서적으로 도시한 도면이고, 도 3은 에어갭을 형성된 후의 표면 광학 사진과 측면 SEM 사진이다.FIG. 2 is a diagram sequentially illustrating a method of forming a mask according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a surface optical photograph and a side SEM photograph after an air gap is formed.

도 2 내지 도 3을 참조 하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 발광소자의 제조 방법을 설명하도록 한다.2 to 3, a method of manufacturing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판(100)을 준비한다. 그리고, 상기 준비된 기판(100) 상에 소정 두께를 갖는 마스크 박막층(190)을 형성한다.2A and 2B, the substrate 100 is prepared. A mask thin film layer 190 having a predetermined thickness is formed on the prepared substrate 100.

여기서, 상기 마스크 박막은 SiOx, SiNx, W 및 Pt 중 적어도 어느 하나의 물질을 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식 또는 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 형성할 수 있다. 이때, 상기 마스크 박막(190)은 약 3000 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 이어, 마스크 박막(190)을 패터닝하여 성장 후 노출된 마스크와 연결되어진 봉합되어질 마스크가 상호 이격되도록 형성한다. 물론, 전술한 패터닝 공정 대신 리프트 오프(lift-off) 공정을 실시하여 형성할 수도 있다.The mask thin film may be formed by depositing at least one of SiOx, SiNx, W, and Pt by a plasma chemical vapor deposition (CVD) method or a sputtering method. In this case, the mask thin film 190 is preferably formed to a thickness of about 3000 or less. Subsequently, the mask thin film 190 is patterned to form a mask to be sealed which is connected to the exposed mask after growth. Of course, it may be formed by performing a lift-off process instead of the above-described patterning process.

이어, 상기 마스크 박막층에 식각 유도용 패턴과, 상기 식각 유도용 패턴에 연결되는 에어갭 연결용 패턴을 형성한다.Subsequently, an etching induction pattern and an air gap connection pattern connected to the etching induction pattern are formed in the mask thin film layer.

여기서, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 상기 에어갭 연결용 패턴(113)은 서 로 다른 크기로 제작될 수 있다. 이와 아울러, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 상기 에어갭 연결용 패턴(113)은 주기적 배열을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.Here, the etching induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113 may be manufactured in different sizes. In addition, the etching induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113 is preferably formed to have a periodic arrangement.

이때, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 상기 에어갭연결용 패턴(113)은 서로 연결될 수 있도록 형성한다.In this case, the etching induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113 is formed to be connected to each other.

여기서, 상기 식각 유도용 패턴(112)은 육각 형태의 단면을 갖도록 제작한다. 또한, 상기 식각 유도용 패턴(112)은 원형이 아닌, 삼각형, 다각형 등 다양한 형상의 수평 단면을 갖도록 형성될 수 있다.Here, the etching induction pattern 112 is manufactured to have a hexagonal cross section. In addition, the etching induction pattern 112 may be formed to have a horizontal cross section of various shapes such as triangle, polygon, etc., not circular.

그리고, 상기 에어갭 연결용 패턴(113)은 상기와 같이 식각 유도용 패턴(112)과 연결 되고, 그 모양은 직선의 형태를 이루는 것이 바람직하다.In addition, the air gap connection pattern 113 is connected to the etching induction pattern 112 as described above, the shape is preferably a straight line form.

한편, 상기 에어갭 연결용 패턴(113) 내부에는 다양한 모양을 갖는 에어갭(111)이 형성될 수 있기 때문에, 상기 에어갭 연결용 패턴(113)은 주기적 또는 비주기적으로 형성될 수 있다. Meanwhile, since the air gap 111 having various shapes may be formed inside the air gap connecting pattern 113, the air gap connecting pattern 113 may be formed periodically or aperiodically.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 에어갭 연결용 패턴(113) 상에 반도체 층(130, 140, 150)을 형성한다.3A and 3B, semiconductor layers 130, 140, and 150 are formed on the etch induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113.

여기서, 상기 반도체 층(130, 140, 150)이 n형층(130), 활성층(140) 및 p형층(150)을 포함하고, 선택적 MOCVD 법으로 형성된다.The semiconductor layers 130, 140, and 150 include an n-type layer 130, an active layer 140, and a p-type layer 150, and are formed by a selective MOCVD method.

즉, 상기 패턴(112, 113)이 형성된 기판(100) 상에 n형층(130), 활성층(140) 및 p형층(150)을 순차적으로 적층하여 반도체 층을 형성한다. 본 실시예에서는 질화물 박막에 전술한 n형 불순물을 주입하여 n형층(130)을 형성한다. 또한, 장벽층 과 우물층을 교대로 증착하여 In1-xGa1-yAl1-zN/In1-xGa1-yAl1-zN 구조의 다중 양자 우물을 형성하되 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1 을 조절하여 활성층(140)을 형성한다. 그리고, 그 위에 다시 질화물 박막을 증착한 후 전술한 p형 불순물을 주입하여 p형층(150)을 형성한다.That is, the semiconductor layer is formed by sequentially stacking the n-type layer 130, the active layer 140, and the p-type layer 150 on the substrate 100 on which the patterns 112 and 113 are formed. In the present embodiment, the n-type impurity is implanted into the nitride thin film to form the n-type layer 130. In addition, the barrier layer and the well layer are alternately deposited to form a multi-quantum well having an In 1-x Ga 1-y Al 1-z N / In 1-x Ga 1-y Al 1-z N structure, where 0 ≦ x The active layer 140 is formed by adjusting ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ z ≦ 1. Then, the nitride thin film is deposited thereon, and then the p-type impurity is implanted to form the p-type layer 150.

여기서, 반도체층(130, 140, 150)은 MOCVD 법을 이용하여 LEO (lateral epitaxial overgrowth)와 선택적 에피 성장(Selective EPI Growing, SEG)시키는 것이 바람직하다. 이러한 LEO 성장을 통하여 에어갭이 형성될 마스크는 수평성장을 우세하게 하여 봉합시킬 수 있게 성장한다, 에어갭이 형성될 마스크 상에는 연속적인 에피 성장에 의해 에어갭 연결용 패턴(113)를 모두 덮도록 박막 결정 성장이 이루어진다.Here, the semiconductor layers 130, 140, and 150 are preferably subjected to lateral epitaxial overgrowth (LEO) and selective epitaxial growth (SEG) using MOCVD. Through this LEO growth, the mask in which the air gap is to be formed is grown to be sutured with lateral growth prevailing, so as to cover all the air gap connection patterns 113 by continuous epi growth on the mask in which the air gap is to be formed. Thin film crystal growth takes place.

이어, 상기와 같이 형성되는 P형층(150)까지 순차적으로 적층된 이후에, 반도체 층(130, 140, 150)을 메사 식각하여 식각 유도용 패턴(112)을 노출시킨다.Subsequently, after being sequentially stacked up to the P-type layer 150 formed as described above, the semiconductor layers 130, 140, and 150 are mesa-etched to expose the etching induction pattern 112.

따라서, 상기 식각 유도용 패턴(112)은 반도체층(130, 140, 150)의 상부에서 노출되고 에어갭 연결용 패턴(113)은 봉합되어 평평한 면으로 성장된다. 물론, 에어갭 연결용 패턴(113)의 형상은 이에 한정되지 않고, 식각 유도용 패턴(112)상에 연결되고 에어갭 연결용 패턴(113)이 봉합되어 반도체층이 평평한 면을 형성시킬 수 있는 조건에 따라 다양한 형상으로 변형될 수 있다. Accordingly, the etching induction pattern 112 is exposed on the semiconductor layers 130, 140, and 150, and the air gap connection pattern 113 is sealed to grow on a flat surface. Of course, the shape of the air gap connection pattern 113 is not limited thereto, and the air gap connection pattern 113 may be connected to the air gap connection pattern 113 and the air gap connection pattern 113 may be sealed to form a flat surface. It may be deformed into various shapes depending on conditions.

이어, 에어갭을 형성하기 위하여 노출된 식각 유도용 패턴(112)을 습식 식각 용액으로 습식 식각한다. 여기서, 상기 습식 식각 용액은 수산화 나트륨(NaOH), 수 산화칼륨(KOH), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 알루에치(4H8PO4+4CH8COOH+ HNO8+H2O), 불산 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Subsequently, the exposed etching induction pattern 112 is wet etched with a wet etching solution to form an air gap. Here, the wet etching solution is sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), aloe etch (4H 8 PO 4 + 4CH 8 COOH + HNO 8 + H 2 O), and at least one of hydrofluoric acid.

이에 따라, 상기와 같은 습식 식각을 통하여 노출된 식각 유도 패턴(112)은 제거될 수 있다.Accordingly, the etching induction pattern 112 exposed through the wet etching may be removed.

여기서, 상기 노출된 식각 유도용 패턴(112)은 표면에 전극을 형성하여 전기화학적인 방법을 사용하거나, PEC( photo-enhanced chemical) 식각 방법으로 제거될 수도 있다.Here, the exposed etching induction pattern 112 may be removed using an electrochemical method by forming an electrode on the surface, or by a photo-enhanced chemical (PEC) etching method.

이어, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 연결된 에어갭연결용 패턴(113)을 습식 식각하여 에어갭(111)을 형성한다. 여기서, 습식 식각 용액은 노출된 식각 유도 패턴(112)에 연결되는 에어갭 연결용 패턴(113)을 따라 유입된다. 즉, 기판(100) 상에 형성된 식각 유도용 패턴(112)을 식각한 습식 식각 용액을 사용하여 상기 식각 유도용 패턴(112)과 연결된 에어갭 연결용 패턴(113)을 식각하는 것이 좋다.Subsequently, the air gap 111 is formed by wet etching the air gap connection pattern 113 connected to the etching induction pattern 112. Here, the wet etching solution is introduced along the air gap connection pattern 113 connected to the exposed etching induction pattern 112. That is, it is preferable to etch the air gap connection pattern 113 connected to the etch induction pattern 112 using a wet etching solution obtained by etching the etch induction pattern 112 formed on the substrate 100.

여기서, 상기 식각 유도용 패턴(112)과 에어갭 연결용 패턴(113)의 식각은 상기 습식 식각 용액을 사용하여 동시에 실시되거나 또는 서로 다른 종의 습식 식각 용액을 사용하여 순차로 실시될 수도 있다.Here, the etching of the etching induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113 may be simultaneously performed using the wet etching solution or may be sequentially performed using different types of wet etching solutions.

상기와 같이 제거된 에어갭 연결용 패턴(113) 위로 반도체 층의 나이트라이드 면인(000-1)을 노출시킨다. 여기서, 습식 식각 시에는 반도체층 표면은 습식 식각시에 식각이 거의 이루어지지 않는다.The nitride surface (000-1) of the semiconductor layer is exposed on the air gap connecting pattern 113 removed as described above. Here, during wet etching, the surface of the semiconductor layer is hardly etched during wet etching.

즉, 반도체층(130, 140, 150)의 갈륨 면인 (0001) 면과 나이트라이드 면인 (000-1) 면의 식각 선택비가 서로 다르게 나타난다. 이로 인해, 반도체 층(130, 140, 150)의 나이트라이드 면인 (000-1) 면의 식각이 상대적으로 빨리 이루어져서 프리즘 형태의 에어갭(11)이 형성될 수 있다.That is, the etching selectivity of the (0001) plane, which is the gallium plane, and the (000-1) plane, which is the nitride plane of the semiconductor layers 130, 140, and 150, are different from each other. As a result, the etching of the (000-1) plane, which is the nitride plane of the semiconductor layers 130, 140, and 150, may be performed relatively quickly, thereby forming a prism-shaped air gap 11.

여기서, 상기 에어갭(111)은 입체 형상으로 형성되며, 동일한 입체 형상으로 다수개로 이루어질 수도 있고, 다양한 입체 형상으로 다수개로 이루어질 수도 있다. 여기서, 프리즘의 형태 에어갭(111)은 에어갭(111)이 형성될 마스크의 형태를 변형하여 육각뿔, 삼각뿔 형태 등의 다양한 모양을 형성할 수 있다. Here, the air gap 111 is formed in a three-dimensional shape, may be made of a plurality of the same three-dimensional shape, may be made of a plurality of various three-dimensional shape. Herein, the shape of the prism air gap 111 may form various shapes such as hexagonal pyramid and triangular pyramid by modifying the shape of the mask in which the air gap 111 is to be formed.

이어, 도 1을 참조하면, 반도체층(130, 140, 150) 상에 전류 확산층(160)을 형성한 다음 이를 부분적으로 제거하는 패터닝 공정을 실시한다. 이때, 전류 확산층(160)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide, IZO) 등과 같은 투광성 도전막으로 형성하는 것이 바람직하다. 패터닝 공정에서는 n형층(130) 및 활성층(140)의 일부 영역을 메사(mesa) 식각하여 n형 전극(171)이 형성될 n형층(130)의 일부 영역을 노출시킨다. Next, referring to FIG. 1, a patterning process of forming a current diffusion layer 160 on the semiconductor layers 130, 140, and 150 and then partially removing the current diffusion layer 160 is performed. In this case, the current diffusion layer 160 may be formed of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). In the patterning process, some regions of the n-type layer 130 and the active layer 140 are mesa-etched to expose a portion of the n-type layer 130 on which the n-type electrode 171 is to be formed.

도 1을 참조하면, 노출된 n형층(130)의 일부 영역 및 전류 확산층(160)의 일부 영역에 금속 증착, 패터닝 및 어닐링(annealing) 공정을 실시하여 n형 전극(171) 및 p형 전극(172)을 형성한다. 이때, n형 전극(171)은 n형층(130)의 일부 영역에 접하도록 형성하고, p형 전극(172)은 전류 확산층(160)의 일부 영역에 접하도록 형성한다. 여기서, n형 전극(171) 및 p형 전극(172)은 Pb, Sn, Au, Ge, Cu, Bi, Cd, Zn, Ag, Ni, Ti 및 이들을 포함하는 합금 중 적어도 어느 하나의 금속으로 이루어진 단일막 또는 다층막으로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1, a metal deposition, patterning, and annealing process is performed on a portion of the exposed n-type layer 130 and a portion of the current diffusion layer 160 to form an n-type electrode 171 and a p-type electrode ( 172). In this case, the n-type electrode 171 is formed to contact a portion of the n-type layer 130, the p-type electrode 172 is formed to contact a portion of the current diffusion layer 160. Here, the n-type electrode 171 and the p-type electrode 172 is made of at least one metal of Pb, Sn, Au, Ge, Cu, Bi, Cd, Zn, Ag, Ni, Ti and alloys containing them. It is preferable to form a single film or a multilayer film.

상기와 같이 반도체 층(130, 140, 150) 표면에 전극(171, 172)을 형성하여 이에 전류 또는 광을 인가하고, 이를 통하여 상기에 언급된 습식 식각을 유도할 수도 있다.As described above, the electrodes 171 and 172 may be formed on the surfaces of the semiconductor layers 130, 140, and 150 to apply current or light thereto, thereby inducing the wet etching.

한편, 본 발명에서는 상기에 언급된 반도체 층(130, 140, 150)과 기판(100)을 서로 분리하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 반도체 층(130, 140, 150)과 기판(100)을 LLO 방법을 사용하여 서로 분리시키는 것이 바람직하다.Meanwhile, the present invention may further include separating the semiconductor layers 130, 140, 150 and the substrate 100 mentioned above from each other. Here, the semiconductor layers 130, 140, 150 and the substrate 100 may be separated from each other using an LLO method.

또한, 상기 반도체 층(130, 140, 150)과 기판(100)을 CLO 방법을 사용하여 서로 분리시킬 수 있다.In addition, the semiconductor layers 130, 140, 150 and the substrate 100 may be separated from each other using a CLO method.

상기 CLO(chemical lift off) 방법의 경우에, 일반적으로 화학 용액을 사용하여 반도체층(130, 140, 150)의 외면 또는 외면에 형성된 추가적인 박막층을 식각하여 기판(100)과 분리시킬 수 있다.In the case of the chemical lift off (CLO) method, an additional thin film layer formed on the outer surface or the outer surface of the semiconductor layer 130, 140, 150 may be etched and separated from the substrate 100 using a chemical solution.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광소자의 광 추출 효율을 설명하기 위한 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating light extraction efficiency of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 4와 도 5를 참조하면, 활성층(140)에서 생성된 광은 n형층(130) 또는 p형층(150)을 경유하여 외부로 추출된다. 일반적인 경우, 탈출 콘 앵글(escape cone angle) 밖에 있는 부분으로 진행된 일부 광은 사파이어를 투과되어 사파이어 내부 공간에 갇혀 소실되어 광 추출 효율이 저하된다. 이를 해결하기 위해, 본 실시예에 따른 발광소자는 사파이어 기판(100) 상에 에어갭(111)을 형성한다. 이러한 에어갭(111)은 반도체 층(130, 140, 150)이 가지는 굴절률과 공기가 가진 굴절률의 큰 차이로 인해 대부분의 빛이 형성된 에어갭(111)에서 산란되거나 반사되어 소자의 상부 및 측부로 추출된다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 결과는 에어갭(111)의 내측 경사각(θ1)이 30도 내지 70도 범위의 경사각을 가질 때 광 추출 효율이 가장 우수함을 관찰할 수 있었다. 반면, 상기의 범위를 벗어나는 경사각에서는 점차로 광 추출 효율이 저하됨을 관찰할 수 있었다.4 and 5, light generated in the active layer 140 is extracted to the outside via the n-type layer 130 or the p-type layer 150. In general, some of the light propagated outside the escape cone angle passes through the sapphire and is trapped in the sapphire internal space to be lost, thereby reducing light extraction efficiency. In order to solve this problem, the light emitting device according to the present embodiment forms an air gap 111 on the sapphire substrate 100. The air gap 111 is scattered or reflected in the air gap 111 where most of the light is formed due to a large difference between the refractive indexes of the semiconductor layers 130, 140, and 150 and the refractive indexes of the air, so that the air gaps 111 are scattered to the top and sides of the device. Extracted. At this time, as shown in FIG. 5, the simulation results showed that the light extraction efficiency was the best when the inclination angle θ1 of the air gap 111 had an inclination angle in the range of 30 degrees to 70 degrees. On the other hand, it was observed that the light extraction efficiency gradually decreased at the inclination angle outside the above range.

도 11은 본 발명에 따르는 반도체층의 외면에 산란면이 더 형성되는 것을 보여주는 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing that a scattering surface is further formed on the outer surface of the semiconductor layer according to the present invention.

또한, 도 11을 참조 하면, 상부의 추출될 확률을 크게 하기 위하여 적층된 반도체층의 외면 (n형층(130) 또는 p형층(150)보다 바깥쪽에 위치하는 층의 외부면) 또는 투광성 도전막에 요철 형상의 산란면(300)을 무작위로 형성할 수 있다. 여기서, 상기 산란면은 다양한 형상의 요철 형상으로 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 11, in order to increase the extraction probability of the upper part, the outer surface of the stacked semiconductor layer (the outer surface of the layer located outside the n-type layer 130 or the p-type layer 150) or the transparent conductive film may be formed. The uneven scattering surface 300 may be randomly formed. Here, the scattering surface may be formed in a concave-convex shape of various shapes.

상기와 같은 서페이스 러프닝을 갖는 산란면(300)을 형성하는 방법은 물리적이나 화학적인 식각 기법을 이용하여 표면을 거칠게 만들고, 외부양자효율을 개선하여 왔다.The method of forming the scattering surface 300 having the surface roughening as described above has been roughening the surface by using a physical or chemical etching technique, and improved the external quantum efficiency.

또한, 상기 산란면은 질화물 반도체 성장시 압력이나 온도등의 성장조건을 이용하여 박막 성장을 통하여 표면을 거칠게 만들 수도 있다.In addition, the scattering surface may be roughened by growing a thin film using growth conditions such as pressure or temperature when growing a nitride semiconductor.

도 12는 도 11의 산란면이 노출되는 것을 보여주는 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating that the scattering surface of FIG. 11 is exposed.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크 형성하는 방법을 순서적으로 보여주는 도면들, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도, 도 9는 도 8의 에어갭 형성을 보여주는 도면이다.6A through 6C are views sequentially showing a method of forming a mask according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6c를 참조 하면, P층까지 순차적층한 후, 메사 식각을 통하여 식각 유도용 패턴(112)을 노출시키고, 습식 식각 용액은 노출된 식각 유도 패턴(112)에 연결되는 에어갭연결용 패턴(113)을 따라 유입될 수 있다.6A to 6C, after sequentially layering to the P layer, the etching induction pattern 112 is exposed through mesa etching, and the wet etching solution is connected to the exposed etching induction pattern 112. It may flow along the dragon pattern 113.

따라서, 패턴자체를 식각함과 아울러, 반도체 층(130, 140, 150)을 이방성 에칭을 수행하여 삼각프리즘형상의 빈 공간을 만들 수 있다.Therefore, the pattern itself may be etched, and anisotropic etching may be performed on the semiconductor layers 130, 140, and 150 to form a triangular prism-shaped empty space.

여기서, 도 6b에서는, N형 전극 패드(171, 도 4참조)를 형성하기 전에 식각 유도용 패턴(112)을 노출시키는 단계를 보여주고 있다.In FIG. 6B, the etching induction pattern 112 is exposed before the N-type electrode pad 171 (see FIG. 4) is formed.

도 7 내지 도 9를 참조 하면, 또한, 본 실시예에 따른 발광소자는 기판(100) 상에 식각 유도용 패턴(112)과 에어갭 연결용 패턴(113)을 연결하는 경우에, 상기 에어갭 연결용 패턴(113) 상에 다수개의 에어갭이 형성될 패턴(213)을 마련할 수 있다.7 to 9, when the light emitting device according to the present embodiment connects the etching induction pattern 112 and the air gap connection pattern 113 on the substrate 100, the air gap A pattern 213 on which a plurality of air gaps are to be formed may be provided on the connection pattern 113.

상기 다양한 모양의 에어갭 연결용 패턴(113)를 덮도록 반도체층(130, 140, 150)을 형성한 후 습식식각을 통하여 에어갭이 형성될 패턴(213)에 도 8에 도시된 바와 같은 여러 가지 모양의 에어갭(230)이 형성되도록 할 수 있다.After the semiconductor layers 130, 140, and 150 are formed to cover the air gap connection patterns 113 having various shapes, the patterns 213 on which the air gaps are to be formed through wet etching may be formed as shown in FIG. 8. Branch-shaped air gap 230 may be formed.

이로 인하여, 활성층(140)에서 생성되어 사파이어로 진행하는 광은 형성된 에어갭(230)에 의해 산란됨으로써 소자 상측으로 추출된다. 따라서, 본 발명에 의하면 에어갭(230)에 의해서 광 추출 효율이 향상될 수 있다. 여기서, 상기 에어갭은 육각뿔 형상으로 형성된다.As a result, the light generated in the active layer 140 and proceeding to sapphire is scattered by the formed air gap 230 and extracted to the upper side of the device. Therefore, according to the present invention, the light extraction efficiency may be improved by the air gap 230. Here, the air gap is formed in a hexagonal pyramid shape.

또한, 상기 에어갭의 단면은 사각형, 삼각형 및 반구형으로 형성하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 제작될 수 있다.In addition, the cross section of the air gap is formed in a rectangular, triangular and hemispherical shape, but is not limited to this can be manufactured in various shapes.

이에 더하여, 전술한 실시예들에서는 전류 확산층(160)을 형성하기 전에 습식식각을 통한 에어갭(111, 230)을 형성하였으나, 이에 한정되지 않고, 전류 확산층(160)을 형성하기 전에 에어갭(111, 230) 형성할 수도 있다.In addition, in the above-described embodiments, the air gaps 111 and 230 through wet etching are formed before the current diffusion layer 160 is formed. However, the present disclosure is not limited thereto, and the air gaps before the current diffusion layer 160 are formed. 111 and 230).

한편, 도 1을 참조 하면, 발광 소자를 제조하는 경우에, 식각 유도용 패턴(112)의 면적이 소정 크기 이상의 면적을 가질 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 1, when manufacturing a light emitting device, an area of the etching induction pattern 112 may have an area of a predetermined size or more.

또한, 도 10은 칩을 다이싱하는 경우의 예를 보여주는 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of dicing a chip.

도 10을 참조하면, 발광 소자를 제조하는 공정 중 다이싱 공정에서 칩들(200)을 레이저를 사용하여 서로 절단하는 경우에, 이들은 상기 식각 개시용 패턴(112)의 구멍을 중심으로 반으로 나뉜 구멍을 갖는 칩으로 나뉘어질 수도 있다. 여기서, 상기 나뉘어진 구멍 자체에 일정의 각도가 주어질 수 있기 때문에, 상기 구멍에서 광 추출이 유도될 수도 있다.Referring to FIG. 10, when the chips 200 are cut from each other using a laser in a dicing process of manufacturing a light emitting device, the holes are divided in half with respect to the holes of the etching initiation pattern 112. It may be divided into chips having a. Here, since a predetermined angle may be given to the divided holes themselves, light extraction may be induced in the holes.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크 형성하는 방법을 순서적으로 보여주는 도면.2A and 2B are views sequentially showing a method of forming a mask according to a first embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 에어갭을 형성된 후의 표면 광학 사진과 측면 SEM 사진.3A to 3C are surface optical photographs and side SEM photographs after air gaps are formed.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 발광소자의 광 추출 효율을 설명하기 위한 개념도.4 is a conceptual view for explaining the light extraction efficiency of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 발광시 관찰된 표면 광학 사진.5 is a surface optical photograph observed upon light emission.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크 형성하는 방법을 순서적으로 보여주는 도면.6A through 6C are views sequentially showing a method of forming a mask according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 발광소자를 나타낸 단면도.7 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 에어갭이 형성된 것을 보여주는 도면.8 is a view showing that the air gap is formed in accordance with a second embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 에어갭 형성을 보여주는 도면.9 shows the air gap formation of FIG. 8.

도 10은 칩을 다이싱하는 경우의 예를 보여주는 도면.10 shows an example of dicing a chip.

도 11은 본 발명에 따르는 반도체층의 외면에 산란면이 더 형성되는 것을 보여주는 단면도.11 is a cross-sectional view showing that a scattering surface is further formed on the outer surface of the semiconductor layer according to the present invention.

도 12는 도 11의 산란면이 수직형 LED에서 노출되는 것을 보여주는 단면도.FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating that the scattering surface of FIG. 11 is exposed in a vertical LED. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 기판 111, 230 : 에어갭100: substrate 111, 230: air gap

112 : 식각 유도용 패턴 113 : 에어갭 연결용 패턴112: etching induction pattern 113: air gap connection pattern

130 : n형층 140 : 활성층 130: n-type layer 140: active layer

150 : p형층 160 : 전류 확산층 150: p-type layer 160: current diffusion layer

213 : 에어갭이 형성될 패턴 300 : 산란면213: Pattern in which the air gap is to be formed 300: Scattering surface

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판 상에 마스크 박막층을 형성하는 단계;Forming a mask thin film layer on the substrate; 상기 마스크 박막층에 식각 유도용 패턴과, 이에 연결된 에어갭연결용 패턴을 형성하는 단계;Forming an etching induction pattern and an air gap connection pattern connected to the mask thin film layer; 상기 패턴 상에 반도체층을 형성하는 단계;Forming a semiconductor layer on the pattern; 상기 반도체층을 메사식각하여 식각 유도용 패턴을 노출시키는 단계;Mesa etching the semiconductor layer to expose an etching induction pattern; 상기 노출된 식각 유도용 패턴을 습식식각용액으로 습식식각하고, 상기 식각 유도용 패턴과 연결된 에어갭용 패턴을 습식식각하여 에어갭을 형성하는 단계를 포함하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.And wet etching the exposed etch induction pattern with a wet etch solution, and wet etching the air gap pattern connected to the etch induction pattern to form an air gap. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 마스크 박막이 SiOx, SiNx, W 및 Pt 중 어느 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.The mask thin film is a method of manufacturing a light emitting device having an air gap, characterized in that made of any one material of SiOx, SiNx, W and Pt. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 식각 유도용 패턴과 에어갭용 패턴이 주기적 배열을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.The method of manufacturing a light emitting device having an air gap, wherein the etching induction pattern and the air gap pattern are formed to have a periodic arrangement. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기판 상에 형성된 식각 유도용 패턴을 식각한 습식식각액이, 식각 유도 용 패턴과 연결된 에어갭연결용 패턴, 에어갭이 형성될 패턴을 식각하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.Fabrication of a light emitting device having an air gap characterized in that the wet etching liquid etched the etching induction pattern formed on the substrate, the air gap connection pattern connected to the etching induction pattern, the pattern to form the air gap is etched Way. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 습식식각용액이 수산화나트륨, 수산화칼륨, 황산, 인산 및 알루에치(4H8PO4+4CH8COOH+HNO8+H2O), 불산, 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.Air, characterized in that the wet etching solution comprises at least one of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sulfuric acid, phosphoric acid and allues (4H 8 PO 4 + 4CH 8 COOH + HNO 8 + H 2 O), hydrofluoric acid, A method of manufacturing a light emitting device having a gap. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 반도체 표면에 전극을 형성하여 전류 또는 광을 인가하여 습식식각을 유도하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.And forming an electrode on the surface of the semiconductor to induce wet etching by applying current or light. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 반도체층은 n형층, 활성층 및 p형층을 포함하고, 선택적 MOCVD 법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.The semiconductor layer includes an n-type layer, an active layer and a p-type layer, the method of manufacturing a light emitting device having an air gap, characterized in that formed by a selective MOCVD method. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 반도체 층의 외면 또는 투광성 도전막에는 요철 형상의 산란면이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.A method of manufacturing a light emitting device having an air gap, wherein an uneven scattering surface is further formed on the outer surface or the transparent conductive film of the semiconductor layer. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 반도체층과 상기 기판을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.Separating the semiconductor layer and the substrate further comprising the step of manufacturing a light emitting device having an air gap. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기판을 분리하는 단계에서 LLO방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.The method of manufacturing a light emitting device having an air gap, characterized in that to use the LLO method in the step of separating the substrate. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기판을 분리하는 단계에서 CLO방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 에어갭을 구비하는 발광소자의 제조방법.Method of manufacturing a light emitting device having an air gap, characterized in that using the CLO method in the step of separating the substrate.
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