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KR101262226B1 - 반도체 발광 소자의 제조방법 - Google Patents

반도체 발광 소자의 제조방법 Download PDF

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KR101262226B1
KR101262226B1 KR1020060106727A KR20060106727A KR101262226B1 KR 101262226 B1 KR101262226 B1 KR 101262226B1 KR 1020060106727 A KR1020060106727 A KR 1020060106727A KR 20060106727 A KR20060106727 A KR 20060106727A KR 101262226 B1 KR101262226 B1 KR 101262226B1
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forming
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light emitting
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Abstract

개시된 반도체 발광소자의 제조방법은, 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 차례로 적층하여 발광구조를 형성하는 단계와, 기판의 하면 중 적어도 벽개면을 형성하기 위한 클리빙 영역을 제외한 영역에 요철을 형성하는 단계와, 요철이 형성된 영역에 n-전극을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

반도체 발광 소자의 제조방법{Manufacturing method of semiconductor light emitting element}
도 1a는 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 적층하는 과정을 설명하는 도면.
도 1b는 리지를 형성하는 과정을 설명하는 단면도.
도 1c는 p-1차전극을 형성하는 과정을 설명하는 단면도.
도 2a는 도 1c의 평면도.
도 2b는 p-2차전극을 형성하기 위하여 클리빙 영역 및 분리 영역을 마스킹한 상태를 도시한 평면도.
도 2c는 p-2차전극이 형성된 상태를 도시한 평면도.
도 2d는 도 2c의 단면도.
도 3a는 기판의 하면에 요철을 형성하기 위하여 클리빙 영역 및 분리 영역을 마스킹한 상태를 도시한 저면도.
도 3b는 기판 하면의 클리빙 영역 및 분리 영역 이외의 영역에 요철을 형성한 상태를 도시한 저면도.
도 3c는 요철이 형성된 영역에 n-전극을 형성한 상태를 도시한 저면도.
도 3d는 기판 하면에서 n-전극이 형성될 영역에만 요철을 형성하는 실시예를 도시한 저면도.
도 4는 클리빙 및 분리 공정에 의하여 반도체 발광소자의 제조를 완료하는 단계를 도시한 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1......클리빙 라인 2.....분리 라인
10......클리빙 영역 11......클리빙 홈
20......분리 영역 21......분리 홈
100......발광구조 101......벽개면
110......기판 120......제1물질층
121......제1클래드층 122......제1도파층
130......활성층 140......제2물질층
141......제2도파층 142......제2클래드층
143......캡층 150......전류제한층
161......p-1차전극 162......p-2차전극
170......리지
본 발명은 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 벽개면의 품질을 향상시키기 위한 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 발광소자는 레이저 다이오드(LD: laser diode)를 지칭하며, 광범위하게는 LED(light emitting diode)까지 포함하는 것이다. 반도체 발광 소자의 동작전력을 낮추고, 출력을 높이기 위해서는 반도체 발광소자의 광출사면이 발진층에 대하여 수직하면서 그 표면이 매끈하여야 한다. 건식식각에 의해 형성된 광출사면은 거칠고 손상(damage)이 발생하여 광손실이 크고 재현성이 낮다. 스크라이빙에 의한 벽개면(cleaving plan)은 상대적으로 광손실이 적은 이점을 가진다. 따라서 일반적으로 질화물 반도체 발광소자는 벽개면을 광출사면으로 이용한다.
발광구조를 형성하기 위하여 질화물 반도체를 에피텍시 성장(epitaxial growth)하기 위한 기판으로는 GaN 기판, 사이이어 기판 그리고 SiC 기판등이 사용되어진다. 이 중에서 GaN 기판의 경우는 그 상부에 동일계열의 질화물 반도체층들이 성장되기 때문에 격자 상수(lattice constant)가 일반적으로 동일하다. 따라서 좋은 품질의 질화물 반도체층들을 얻을 수 있으며, 이종 기판을 사용하는 것에 대비하여 질화물 반도체층들 내부의 응력이 현저하게 감소된다. 그리고 GaN기판의 경우는 사파이어 기판에 비하여 높은 열전도성을 지니고 있어서 방열효과가 뛰어나기에 반도체 발광소자의 수명과 효율의 측면에서 큰 장점을 가진다. 또한 질화물 반도체층들과 함께 GaN 기판을 벽개하기 때문에, 벽개면은 광학적으로 우수한 품질을 지니고 있다. 이러한 GaN 기판의 사용은 수직구조의 전극을 형성할 수 있기 때문에 하나의 기판 내에 보다 많은 소자를 얻는데 도움이 된다. 그러나 GaN 기판의 바닥면에 전극을 형성할 때에 오믹 접촉(ohmic contact)의 형성이 어려운 것으로 알려져 있다.
오믹 접촉(ohmic contact)의 형성을 용이하게 하기 위하여 GaN 기판의 바닥면에 요철을 형성하는 기술이 알려져 있으나, 요철은 GaN기판의 표면을 매우 거칠게 만들어 빛의 난반사를 일으키며, 이로 인하여 투명했던 GaN 기판의 하면이 불투명해 보이게 된다. 벽개면은 반도체 발광소자의 바닥면에 홈을 형성한 후 외부힘을 인가하여 홈의 가장 깊은 부분에 응력을 발생시켜 반도체 발광소자를 기판과 함께 벽개함으로써 형성된다. GaN기판이 불투명해지면 벽개면 형성을 위해 정확한 위치에 홈을 만들기 어렵게 되며, 벽개면의 거칠기를 증대시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 벽개면의 품질을 향상시킬 수 있도록 개선된 반도체 발광소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 발광소자의 제조방법은, 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 차례로 적층하여 발광구조를 형성하는 단계; 상기 기판의 하면 중, 적어도 벽개면을 형성하기 위한 클리빙 영역을 제외한 영역에 요철을 형성하는 단계; 상기 요철이 형성된 영역에 n-전극을 형성하는 단계;를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 요철을 형성하는 단계는, 적어도 상기 클리빙 영역 및 이에 수직한 분리영역을 제외한 영역에 요철을 형성한다.
일 실시예로서, 상기 n-전극이 형성되는 영역에만 상기 요철을 형성한다.
일 실시예로서, 상기 기판은 GaN기판이다.
일 실시예로서, 상기 요철을 형성하는 단계는, 요철이 형성되지 않는 영역을 마스킹하고, 나머지 영역을 알칼리 용액을 이용하여 습식 식각하는 단계를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 요철을 형성하는 단계는 마스크리스 건식 식각공정에 의하여 수행된다.
일 실시예로서, 상기 제조방법은, 상기 제2물질층에 복수의 리지를 형성하고, 상기 복수의 리지의 상면 각각에 p-1차전극을 형성하는 단계를 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 제조방법은, 상기 복수의 발광구조의 상면 중에서, 상기 클리빙 영역을 제외한 영역에 p-2차전극을 형성하는 단계;를 더 포함한다.
일 실시예로서, 상기 p-2차전극은 상기 클리빙 영역과 이에 수직한 분리 영역을 제외한 영역에 형성된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 발광소자의 제조방법은, 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 차례로 적층하고, 제2물질층에 복수의 리지를 형성하여 복수의 발광구조를 형성하는 단계; 상기 복수의 리지의 상면 각각에 p-1차전극을 형성하는 단계; 상기 복수의 발광구조의 상면 중에서, 벽개면을 형성하기 위한 클리빙 영역을 제외한 영역에 p-2차전극을 형성하는 단계;를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 p-2차전극은 상기 복수의 발광구조별로 구분되어 형성될 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하 기로 한다. 이하의 도면에서는 반도체 발광소자의 특징을 명확히 도시하기 위하여 다소 과장되게 도시한다. 또, 이하에서 설명하는 반도체 발광소자는 GaN계열 III-V족 질화물 반도체 레이저 발광소자이다.
도 1a를 참조하면, 기판(110) 위에는 제1물질층(120), 활성층(130), 제2물질층(140)을 차례로 적층한다. 적층 방법으로서는 기판(110) 상에 제1물질층(120), 활성층(130), 제2물질층(140)을 순차적으로 에피택시 성장(eptaxial growth)시키는 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
기판(110)은 GaN, SiC 등의 III-V족 화합물 질화물 반도체 기판, 또는 사파이어 기판과 같은 고저항성 기판일 수 있다.
제1물질층(120)은 제1클래드층(121)을 포함한다. 제1클래드층(121)은 예를 들면 n-AlGaN/GaN층이다. 제1도파층(122)은 GaN계열의 III-V족 질화물 화합물 질화물 반도체층으로서 n-GaN층이다. 제1도파층(122)은 후술하는 활성층(130)에 비해 굴절률이 낮고, 제1클래드층(121)보다는 굴절률이 높다.
활성층(130)은 전자-정공 등의 캐리어 재결합에 의해 광 방출이 일어나는 물질층으로서, 다중 양자 우물(MQW: Multi Quantum Well) 구조를 갖는 GaN계열의 III-V족 질화물 화합물 질화물 반도체층이 바람직하다. 활성층(130)은 GaN계열의 III-V족 질화물 화합물 반도체층에 인듐(In)을 소정의 비율로 함유하는 물질층, 예를 들면 InGaN층일 수 있다.
제2물질층(140)은 제2클래드층(142)을 포함한다. 제2도파층(141)은 활성층(130)에 비해 굴절률이 낮고, 제2클래드층(142)보다는 굴절률이 높다. 제2클래드 층(142)은 도핑 물질이 p형인 것을 제외하고는 제1클래드층(121)과 동일한 물질층이다. 제2도파층(141)은 GaN계열의 III-V족 질화물 화합물 질화물 반도체층으로서 p-GaN층인 것이 바람직하다. 캡층(143)은 GaN계열의 III-V족 질화물 화합물 질화물 반도체층으로서, p형 도전성 불순물이 도핑된 직접 천이형인 것이 바람직하고, 그 중에서도 p-GaN층이 더욱 바람직하다 또한, GaN층, 알루미늄(Al)이나 인듐(In)을 소정의 비율로 함유하는 AlGaN층 또는 InGaN층일 수 있다.
제1클래드층(121), 활성층(130), 제2클래드층(142)의 조성은 예를 들면, AlxGa1-xInyN1-y(0≤x≤0.3, 0≤y≤0.3)으로 표현될 수 있다.
다음으로, 제2클래드층(142)의 제한된 영역에 전류를 공급하기 위하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2클래드층(142) 및 캡층(143)을 식각하여 상방으로 돌출된 복수의 리지(170)를 형성한다. 이에 의하여 각각 하나씩의 리지(170)를 포함하는 복수의 발광구조(100)가 형성된다.
다음으로 도 1c에 도시된 바와 같이, 리지(170)의 상부에 p-1차전극(161)을 헝성한다. p-1차전극(161)은 캡층(143)과 전기적으로 접촉되는 컨택층이다.
순서를 달리하여, 캡층(143) 위에 p-1차전극(161)을 형성한 후에 제2클래드층(142), 캡층(143), 및 p-1차전극(161)을 식각하여 상방으로 돌출된 복수의 리지(170)를 형성할 수도 있다.
p-1차전극(161)을 제외한 제2클래드층(142)의 상부에 전류제한층(150)을 형성한다.
상기한 공정에 의하여 제조된 반도체 발광소자의 평면도가 도 2a에 도시되어 있다. 이제, 도 2a 내지 도 2d를 보면서 발광구조(100)의 상면에 p-2차전극(162)을 형성하는 단계를 설명한다.
p-2차전극(162)은 예를 들어 제2물질층(140)으로 전류를 공급하기 위한 와이어 또는 서브마운트의 본딩작업을 용이하게 하기 위한 본딩메탈층이다. p-1차전극(161)과 p-2차전극(162)을 통칭하여 p-전극이라 한다.
p-2차전극(162)을 형성하기 위하여 도 2b에 도시된 바와 같이, 클리빙 라인(1)을 포함하는 클리빙 영역(10)을 보호물질을 이용하여 마스킹한다. 또, 클리빙 라인(1)에 수직한 분리 라인(2)을 포함하는 분리 영역(20)도 보호물질을 이용하여 마스킹할 수 있다. 분리 라인(2)은 대체로 리지(170)와 평행하며, 리지(170) 사이에 위치된다. 클리빙 라인(1)과 분리 라인(2)은 실제하는 선이 아니며, 반도체 발광소자의 제조공정에서 클리빙과 분리를 위한 가상의 기준선이다.
그런 다음에 마스킹 되지 않은 영역, 즉 상기 클리빙 영역(10) 및 분리 영역(20)을 제외한 영역에 금속물질을 증착하여 p-2차전극(162)을 형성하고 보호물질을 제거하면, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이 클리빙 영역(10)과 분리 영역(20)에 의하여 서로 분리된 복수의 p-2차전극(162)이 형성된다.
이제, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여, 기판(110)의 바닥면에 n-전극(180)을 형성하는 과정을 설명한다. 이 경우에 기판(110)은 GaN기판인 것이 바람직하다.
기판(110)의 하면에는 기판(110)과 n-전극(180)과의 양호한 오믹 접촉을 형성하기 위하여 요철이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 적어도 클리빙 라 인(1)을 포함하는 클리빙 영역(10)에는 요철이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 하면 중에서 적어도 클리빙 라인(1)을 포함하는 클리빙 영역(10)은 보호물질을 이용하여 마스킹한다. 보호물질로서는 포토레지스터나, SiO2, TiO2, Ai2O3 등의 하드 마스크 물질이 채용될 수 있다. 반도체 발광소자의 분리를 용이하게 하기 위하여 분리 라인(2)을 포함하는 분리 영역(20)도 보호물질을 이용하여 마스킹할 수 있다.
다음으로, 마스킹 되지 않은 영역을 KOH, NaOH 등의 알칼리 용액을 이용하여 식각하여 기판(110)의 하면에 요철을 형성한다. 그러면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 클리빙 영역(10)과 분리 영역(20)을 제외한 영역(30)에 요철이 형성된다. 요철을 형성하는 단계는 마스크리스 건식 식각공정에 의하여 수행될 수도 있다.
그런 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이 요철이 형성된 영역(30) 전체 또는 일부 영역에 n-전극(180)을 형성한다. n-전극(180)은 금속물질을 증착함으로써 형성될 수 있으며, n-전극(180)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다.
요철은 적어도 클리빙 영역(10)을, 바림직하게는 클리빙 영역(10) 및 분리 영역(20) 피하여 형성되는 것이 바람직하므로, 도 3d에 도시된 바와 같이, n-전극(180)이 형성될 영역(40)만을 남겨두고 기판(110)의 하면의 나머지 영역을 마스킹한다. 그런 다음, n-전극(180)이 형성될 영역(40)을 식각하여 요철을 형성하고, 이 영역(40)에 n-전극(180)을 형성하는 것도 가능하다.
상기한 공정에 의하여 기판(110) 상에 복수의 발광구조(100)를 형성한 후에, 도 4에 도시된 바와 같이 기판(110)의 하면의 클리빙 영역(10)에 클리빙 라인(1)을 따라 벽개 홈(11)을 형성한다. 그런 다음에, 기판(110)에 힘을 가하면, 클리빙 라인(1)을 따라 기판(110) 및 복수의 발광구조(100)가 벽개되고, 벽개면(101)이 형성된다. 이제, 다시 분리 영역(20)에 분리 라인(2)을 따라 분리 홈(21)을 형성하고, 기판(110)에 힘을 가하면 기판(110) 및 복수의 발광구조(100)가 분리 라인(2)을 따라 분리된다. 물론, 클리빙 홈(11)과 분리 홈(21)을 먼저 형성하고, 클리빙과 분리를 하여도 된다. 또, 클리빙과 분리의 순서에 의하여 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다. 이에 의하여 하나의 기판(110)에 복수의 발광구조(100)를 성장시켜 각 발광구조(100)를 기판과 함께 절개하여 복수의 반도체 발광다이오드를 제조할 수 있다.
p-2차전극(162)이 전류제한층(150) 및 p-1차전극(161)의 전 영역에 형성되면, 클리빙 라인(1)을 따른 절개과정에서 p-2차전극(162)도 함께 절개된다. p-2차전극(162)은 금속물질이므로 발광구조(100)를 형성하는 반도체물질층들에 비하여 연성이 매우 크다. 따라서, 벽개면(101)을 형성할 때에 금속이 늘어나면서 벽개면(101)을 막을 수 있다. 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 제조방법에 따르면, p-2차전극(162)이 클리빙 영역(10)을 제외한 영역에 형성되기 때문에 상기한 바와 같은 불량요인을 근본적으로 제거할 수 있다. 또, p-2차전극(162)이 전류제한층(150) 및 p-1차전극(161)의 전 영역에 형성되면, 클리빙 라인(1) 및 분리 라인(2)을 따른 절개과정에서 p-2차전극(162)이 늘어나면서 발광구조(100)가 전기적으로 쇼트(short)될 가능성도 있다. 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 제조방법에 따르면, 클리빙 영역(10) 및 분리 영역(20)을 제외한 영역에 p-2차전극(162)을 형성함으로써 상기한 불량요인은 제거할 수 있다.
또, GaN 기판(110)의 하면은 (000-1)표면으로 N-면(N-face GaN)이다. N-면과 n-전극(180)은 양호한 오믹접합을 형성하기 어렵다. 이경우에 기판(110)의 하면에 요철을 형성하면 표면적이 증가되어 양호한 오믹접합을 형성한다. 즉, 기판(110)의 하면에 요철을 형성함으로써 반도체 발광소자의 작동전압을 낮추어서 저전력에 작동하는 소자를 만드는데 효과적임을 알 수 있다. 하지만, 기판(110)의 하면에 만들어진 요철은 벽개 시에 벽개면(101)의 거칠기를 증대시켜 광품질을 저하시키는 요인이 된다. 또, 요철은 기판(110) 하면을 불투명해 보이게 하여, 정확한 클리빙 라인(1)과 분리 라인(2)에 벽개 홈(11)과 분리 홈(21)을 형성하기 어렵게 한다. 본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 요철이 클리빙 영역(10) 또는 클리빙 영역(10)과 분리 영역(20) 이외의 영역에만 형성되기 때문에 상기한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
또, 상기한 클리빙 영역(10)과 분리 영역(20)의 폭은 약 5 내지 10㎛ 정도로서, 그 자체로 훌륭한 벽개 및 분리의 기준선으로서의 역할을 할 수 있다. 따라서, 기판(110)의 하면에 요철을 형성하는 공정에서 벽개 및 분리의 기준선을 함께 형성할 수 있어, 반도체 발광소자의 제조공정을 간소화할 수 있다.
또, 상기한 효과들에 의하여 반도체 발광소자의 제조공정을 안정화하여 수율을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에서는 질화물 반도체 레이저 발광소자의 제조방법을 예로들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 의하여 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따 른 반도체 발광소자의 제조방법은 반도체 LED소자의 제조방법에도 적용될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 기판의 하면에 요철을 형성함으로써 기판과 n-전극과의 양호한 오믹 접합과 기판을 통한 양호한 열방출성능을 구현할 수 있는 동시에 우수한 품질의 벽개면을 형성할 수 있다.
둘째, 상기한 클리빙 영역과 분리 영역은 그 자체로 훌륭한 벽개 및 분리의 기준선으로서의 역할을 할 수 있다. 따라서, 기판의 하면에 요철을 형성하는 공정에서 벽개 및 분리의 기준선을 함께 형성할 수 있어, 반도체 발광소자의 제조공정을 간소화할 수 있다.
셋째, 상기한 효과들에 의하여 반도체 발광소자의 제조공정을 안정화하여 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 차례로 적층하는 단계;
    상기 기판의 하면 중, 벽개면을 형성하기 위한 클리빙 영역을 포함하지 않는 영역에 요철을 형성하는 단계; 및
    상기 요철이 형성된 영역에 n-전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요철을 형성하는 단계에서, 상기 요철은 상기 클리빙 영역을 포함하지 않는 영역 중 상기 클리빙 영역에 수직으로 연장되는 분리 영역을 포함하지 않는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 요철을 형성하는 단계에서, 상기 기판의 하면 중 상기 n-전극이 형성되는 영역에만 상기 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 GaN기판인을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요철을 형성하는 단계는,
    요철이 형성되지 않는 영역을 보호물질로 마스킹하고, 나머지 영역을 알칼리 용액을 이용하여 습식 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호물질은 포토레지스터, SiO2, TiO2, 및 Ai2O3 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    상기 알칼리 용액은 KOH 또는 NaOH을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요철을 형성하는 단계는 마스크리스 건식 식각공정에 의하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2물질층에 복수의 리지를 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 리지의 상면에 각각 p-1차전극을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 클리빙 영역을 포함하지 않는 영역에서 상기 p-1차전극 위에 p-2차전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 p-2차전극은 상기 p-1차전극의 상면중 상기 클리빙 영역에 수직으로 연장되는 분리 영역을 포함하지 않는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제11항에 있어서,
    상기 기판은 GaN기판인을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  13. 기판 상에 제1물질층, 활성층, 제2물질층을 차례로 적층하고, 제2물질층에 복수의 리지를 형성하는 단계;
    상기 복수의 리지의 상면에 각각 p-1차전극을 형성하는 단계;
    벽개면을 형성하기 위한 클리빙 영역을 포함하지 않는 영역 위에서 상기 p-1차전극 위에 p-2차전극을 형성하는 단계;
    상기 기판의 하면 중, 상기 클리빙 영역을 포함하지 않는 영역에 요철을 형성하는 단계; 및
    상기 요철이 형성된 영역에 n-전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제13항에 있어서,
    상기 p-2차전극은 상기 p-1차전극의 상면 중 상기 클리빙 영역에 수직으로 연장되는 분리 영역을 포함하지 않는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 기판은 GaN기판, SiC기판, 사파이어기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101262226B1 (ko) * 2006-10-31 2013-05-15 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자의 제조방법
US8694654B1 (en) * 2010-03-23 2014-04-08 Juniper Networks, Inc. Host side protocols for use with distributed control plane of a switch
CN101974772B (zh) * 2010-08-11 2012-06-27 中国科学院半导体研究所 氮化镓基垂直结构发光二极管转移衬底的二次电镀方法
JP2012114204A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP5573632B2 (ja) * 2010-11-25 2014-08-20 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
JP6535465B2 (ja) * 2012-01-10 2019-06-26 ルミレッズ ホールディング ベーフェー 選択的な領域粗化による制御されたｌｅｄ光出力
DE102015116712B4 (de) * 2015-10-01 2024-11-28 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101193A (ja) 1998-09-22 2000-04-07 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体レーザ素子
JP2002232003A (ja) 2000-12-18 2002-08-16 Samsung Electro Mech Co Ltd ＧａＮ系のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960014732B1 (ko) * 1992-12-22 1996-10-19 양승택 Rwg형 반도체 레이저장치 및 제조방법
JP4145437B2 (ja) * 1999-09-28 2008-09-03 住友電気工業株式会社 単結晶ＧａＮの結晶成長方法及び単結晶ＧａＮ基板の製造方法と単結晶ＧａＮ基板
US6562648B1 (en) * 2000-08-23 2003-05-13 Xerox Corporation Structure and method for separation and transfer of semiconductor thin films onto dissimilar substrate materials
JP2002151786A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Sharp Corp 半導体レーザ素子
KR100387242B1 (ko) * 2001-05-26 2003-06-12 삼성전기주식회사 반도체 발광소자의 제조방법
DE60238195D1 (de) * 2001-05-31 2010-12-16 Nichia Corp Halbleiterlaserelement
JP2003017791A (ja) * 2001-07-03 2003-01-17 Sharp Corp 窒化物半導体素子及びこの窒化物半導体素子の製造方法
AU2002349430A1 (en) * 2001-12-06 2003-06-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Method of manufacturing optical device, and optical device
KR100421224B1 (ko) * 2001-12-17 2004-03-02 삼성전기주식회사 반도체 레이저 다이오드 분리 방법
FR2834820B1 (fr) * 2002-01-16 2005-03-18 Procede de clivage de couches d'une tranche de materiau
JP3715627B2 (ja) * 2002-01-29 2005-11-09 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
US7250631B2 (en) * 2003-10-14 2007-07-31 Nichia Corporation Semiconductor laser having protruding portion
JP4539077B2 (ja) * 2003-10-29 2010-09-08 日本電気株式会社 半導体素子の製造方法
JP4854275B2 (ja) * 2004-12-08 2012-01-18 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子およびその製造方法
JP2006253298A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP2006278661A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Opnext Japan Inc 光半導体素子及びその製造方法並びに光半導体装置
US20090323746A1 (en) * 2005-06-16 2009-12-31 Susumu Ohmi Nitride Semiconductor Laser and Method for Fabricating Same
JP4963060B2 (ja) * 2005-11-30 2012-06-27 シャープ株式会社 窒化物系半導体レーザ素子及びその製造方法
JP4105216B2 (ja) * 2006-08-04 2008-06-25 三菱電機株式会社 半導体光素子の製造方法
KR101262226B1 (ko) * 2006-10-31 2013-05-15 삼성전자주식회사 반도체 발광 소자의 제조방법
US7646798B2 (en) * 2006-12-28 2010-01-12 Nichia Corporation Nitride semiconductor laser element
KR101314618B1 (ko) * 2007-04-09 2013-10-07 엘지전자 주식회사 반도체 웨이퍼 및 그 절단방법
KR101254817B1 (ko) * 2007-04-20 2013-04-15 엘지전자 주식회사 반도체 레이저 다이오드
JP5151400B2 (ja) * 2007-11-04 2013-02-27 日亜化学工業株式会社 半導体素子の製造方法
JP5286046B2 (ja) * 2007-11-30 2013-09-11 株式会社半導体エネルギー研究所 光電変換装置の製造方法
KR100957437B1 (ko) * 2007-12-17 2010-05-11 삼성엘이디 주식회사 반도체 레이저 다이오드의 분리방법
JP5193718B2 (ja) * 2008-07-18 2013-05-08 パナソニック株式会社 窒化物半導体レーザ装置
WO2010101348A1 (ko) * 2009-03-05 2010-09-10 우리엘에스티 주식회사 3족 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000101193A (ja) 1998-09-22 2000-04-07 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体レーザ素子
JP2002232003A (ja) 2000-12-18 2002-08-16 Samsung Electro Mech Co Ltd ＧａＮ系のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法

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