KR20150015760A - Template for light emitting device fabricating and method of fabricating ultraviolet light emitting device - Google Patents
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Abstract
발광 소자 제조용 템플릿 및 이를 이용한 발광 소자 제조 방법이 개시된다. 상기 발광 소자 제조용 템플릿은, 성장 기판, 상기 성장 기판 상에 위치하는 GaN층, 상기 GaN층 상에 위치하는 AlN층, 상기 AlN층 상에 위치하며, n형 AlxGa(1-x)N(0<x<1)을 포함하는 제1 n형 반도체층, 및 상기 제1 n형 반도체층 상에 위치하며, Alya(1-y)N층(0<y<1)/Alza(1-z)N층(0<z<1)을 포함하는 제2 초격자층을 포함한다. 이에 따라, 상기 템플릿 상에 형성되는 반도체층들의 결정성을 우수하게 할 수 있다.A template for manufacturing a light emitting device and a method of manufacturing a light emitting device using the template are disclosed. Wherein the template for manufacturing the light emitting element comprises a growth substrate, a GaN layer positioned on the growth substrate, an AlN layer located on the GaN layer, an n-type Al x Ga (1-x) N ( claim 1 n-type containing 0 <x <1) semiconductor layer, and disposed on the first 1 n-type semiconductor layer, and, Al y a (1-y ) N layer (0 <y <1) / Al z a And a second superlattice layer including a (1-z) N layer (0 < z < 1). Thus, crystallinity of the semiconductor layers formed on the template can be improved.
Description
본 발명은 발광 소자 제조용 템플릿 및 자외선 발광소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 초격자층을 형성하여 고품질의 반도체층을 형성할 수 있는 발광 소자 제조용 템플릿 및 자외선 발광소자 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a template for manufacturing a light emitting device and a method of manufacturing an ultraviolet light emitting device, and more particularly, to a template for manufacturing a light emitting device and a method of manufacturing an ultraviolet light emitting device that can form a super lattice layer to form a high quality semiconductor layer.
발광 소자는 전자와 정공의 재결합으로 발생되는 광을 발하는 무기 반도체 소자로서, 최근, 디스플레이, 자동차 램프, 일반 조명, 광통신 기기 등의 여러 분야에서 사용되고 있다. 특히, 자외선 발광소자는 UV 경화, 살균, 백색 광원, 의학 분야, 및 장비 부속 부품 등으로 이용될 수 있어서, 그 이용 범위가 증가하고 있다.BACKGROUND ART Light emitting devices are inorganic semiconductor devices that emit light generated by recombination of electrons and holes, and are used in various fields such as displays, automobile lamps, general lighting, and optical communication devices. In particular, ultraviolet light emitting devices can be used as UV curing, sterilization, white light sources, medical fields, and equipment accessories, and the use range thereof is increasing.
자외선 발광 소자는 상대적으로 짧은 피크 파장의 광(일반적으로, 400nm이하의 피크 파장)을 방출하므로, 질화물 반도체를 이용하여 자외선 발광소자를 제조하는 경우, 10% 이상의 Al 함량을 갖는 AlGaN을 이용한다. 이러한 자외선 발광 소자에 있어서, n형 및 p형 질화물 반도체층의 밴드갭 에너지가 활성층에서 방출되는 자외선광의 에너지보다 작은 경우, 활성층에서 방출된 자외선광이 발광소자 내의 n형 및 p형 질화물 반도체층에 흡수될 수 있다. 이 경우에 발광소자의 발광 효율은 매우 저하된다. 따라서 자외선 발광소자의 활성층뿐만 아니라, 발광소자의 광 방출 방향에 위치하는 다른 반도체층도 10% 이상의 Al 함량을 갖는다.Since an ultraviolet light emitting device emits light having a relatively short peak wavelength (generally, a peak wavelength of 400 nm or less), AlGaN having an Al content of 10% or more is used when an ultraviolet light emitting device is manufactured using a nitride semiconductor. In such an ultraviolet light emitting element, when the band gap energy of the n-type and p-type nitride semiconductor layers is smaller than the energy of the ultraviolet light emitted from the active layer, ultraviolet light emitted from the active layer is injected into the n-type and p- Can be absorbed. In this case, the luminous efficiency of the light emitting element is significantly reduced. Therefore, not only the active layer of the ultraviolet light-emitting element but also other semiconductor layers located in the light-emitting direction of the light-emitting element have an Al content of 10% or more.
자외선 발광소자 제조시, 일반적으로 사파이어 기판을 성장기판으로 이용한다. 그런데 사파이어 기판 상에 AlxGa(1-x)N (0.1 ≤ x ≤ 1)층을 성장시키면, 높은 Al 함량으로 인해 열적, 구조적 변형으로 인하여 크랙 또는 브레이킹이 발생한다. 이는 사파이어 기판과 AlxGa(1-x)N (0.1 ≤ x ≤ 1)층 간의 격자 부정합 및/또는 열팽창 계수 차이에서 기인한다. 종래에는 이와 같은 문제가 발생하는 것을 최소화하기 위하여, 사파이어 기판 상에 고온 성장된 AlN 층을 형성하거나, AlN/AlGaN 초격자층을 형성한 후에 AlxGa(1-x)N (0.2 ≤ x ≤ 1)를 포함하는 n형 반도체층, 활성층, 및 p형 반도체층을 형성하여 발광 소자를 제조하였다.In manufacturing an ultraviolet light-emitting device, a sapphire substrate is generally used as a growth substrate. However, when an Al x Ga (1-x) N (0.1 ≦ x ≦ 1) layer is grown on a sapphire substrate, cracks or braking occur due to thermal and structural deformation due to high Al content. This is due to the difference in lattice mismatch and / or thermal expansion coefficient between the sapphire substrate and the Al x Ga (1-x) N (0.1 x 1) layer. To the prior art, to minimize the generation is such a problem, form the high-temperature grown AlN layer on the sapphire substrate, or after the formation of the AlN / AlGaN superlattice layer Al x Ga (1-x) N (0.2 ≤ x ≤ 1), an active layer, and a p-type semiconductor layer were formed to fabricate a light emitting device.
그러나 사파이어 기판 상에 성장된 AlN층을 포함하는 자외선 발광 소자의 경우, 성장 기판을 반도체층들로부터 분리하는 것이 어려운 문제점이 있다. 일반적으로 사파이어 기판이 성장 기판으로 사용된 경우, 레이저 리프트 오프를 이용하여 성장 기판을 반도체층들로부터 분리한다. 그런데 레이저 리프트 오프 기술에서 주로 이용하는 엑시머 레이저들의 파장은 AlN의 밴드갭 에너지보다 장파장이거나 거의 유사한 파장을 갖는다. 예를 들어, KrF 엑시머 레이저는 그 파장이 248nm여서 AlN층을 투과하게 되므로 이용이 어렵다. 또한, ArF 엑시머 레이저는 그 파장이 193nm로 AlN층에 흡수될 수 있으나, AlN의 밴드갭 에너지에 대응하는 파장(약 200nm)과 차이가 크지 않아 레이저의 일부는 AlN층 또는 AlN/AlGaN 초격자층을 투과해버릴 가능성이 있으며, ArF 엑시머 레이저의 펄스 에너지(pulse energy)가 낮아서 기판을 분리하기에 충분한 에너지를 제공하지 못한다.However, in the case of an ultraviolet light emitting device including an AlN layer grown on a sapphire substrate, it is difficult to separate the growth substrate from the semiconductor layers. In general, when a sapphire substrate is used as a growth substrate, the growth substrate is separated from the semiconductor layers using a laser lift-off. However, the wavelengths of the excimer lasers mainly used in the laser lift-off technique are longer wavelengths or substantially similar wavelengths than the band gap energy of AlN. For example, a KrF excimer laser has a wavelength of 248 nm and is transmitted through an AlN layer, which is difficult to use. The ArF excimer laser has a wavelength of 193 nm which can be absorbed by the AlN layer but is not so different from the wavelength (about 200 nm) corresponding to the band gap energy of AlN, so that a part of the laser is formed in the AlN layer or the AlN / AlGaN superlattice layer , And the pulse energy of the ArF excimer laser is low and does not provide sufficient energy to separate the substrate.
이와 같은 이유로, 종래의 자외선 발광 소자는 수평형 발광 소자로 제조되거나, 성장 기판을 포함하는 플립칩 형태의 발광 소자로 제조되었다. 수평형 이나 플립칩형 발광 소자는 활성층의 일부가 제거되고, 또한 열 방출에 취약하여, 발광 소자의 효율이 낮다. For this reason, the conventional ultraviolet light emitting device is manufactured as a horizontal type light emitting device or a flip chip type light emitting device including a growth substrate. In the horizontal type or flip chip type light emitting device, a part of the active layer is removed and is also vulnerable to heat emission, and the efficiency of the light emitting device is low.
또한, AlxGa(1-x)N (0.1 ≤ x ≤ 1)은 GaN에 비하여 상대적으로 결정성이 우수한 막을 성장시키는 것이 어려워, 제조된 발광 소자의 내부 양자 효율이 떨어진다. 일반적으로, AlxGa(1-x)N (0.1 ≤ x ≤ 1)을 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)를 이용하여 1200℃ 이상의 고온에서 성장하면, 결정성이 향상되는 것이 알려져 있다. 그런데 일반적으로 사용되는 MOCVD 장비는 1200℃ 이상의 고온으로 사용하면 장비의 수명이 단축될 수 있으며, 안정적으로 AlxGa(1-x)N (0.1 ≤ x ≤ 1)을 성장시키는 것이 어렵다. 따라서, 종래의 MOCVD 장비를 이용하여 결정성이 우수하여 내부 양자 효율이 높은 자외선 발광 소자를 대량으로 제조하기 어려웠다.Further, it is difficult to grow a film having a relatively good crystallinity as compared with GaN in Al x Ga (1-x) N (0.1 x 1), and the internal quantum efficiency of the produced light emitting device is low. It is generally known that crystallinity is improved when Al x Ga (1-x) N (0.1? X? 1) is grown at a high temperature of 1200 占 폚 or higher using MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). However, when the MOCVD equipment is used at a high temperature of 1200 ° C or more, the lifetime of the equipment can be shortened, and it is difficult to stably grow Al x Ga 1-x N (0.1 ≦ x ≦ 1). Accordingly, it has been difficult to mass-produce ultraviolet light-emitting devices having high crystallinity and high internal quantum efficiency using conventional MOCVD equipment.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자외선 발광 소자 제조용 템플릿을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a template for manufacturing an ultraviolet light emitting device.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 결정성이 우수하고, 손상이 없는 반도체층들을 갖는 자외선 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide an ultraviolet light emitting device having excellent semiconductor properties without damage and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조용 템플릿은, 성장 기판; 상기 성장 기판 상에 위치하는 GaN층; 상기 GaN층 상에 위치하는 AlN층; 상기 AlN층 상에 위치하며, n형 AlxGa(1-x)N(0<x<1)을 포함하는 제1 n형 반도체층; 및 상기 제1 n형 반도체층 상에 위치하며, Alya(1-y)N층(0<y<1)/Alza(1-z)N층(0<z<1)을 포함하는 제2 초격자층을 포함한다.A template for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a growth substrate; A GaN layer located on the growth substrate; An AlN layer located on the GaN layer; A first n-type semiconductor layer located on the AlN layer and including n-type Al x Ga (1-x) N (0 <x <1); And an Al y a (1-y) N layer (0 <y <1) / Al z a (1-z) N layer (0 <z <1) located on the first n-type semiconductor layer The second superlattice layer.
상기 템플릿은, 상기 AlN층과 제1 n형 반도체층 사이에 위치하는 제1 초격자층을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 초격자층은 제1 압력에서 성장된 AlN층과 제2 압력에서 성장된 AlN층의 반복 적층 구조를 포함하며, 상기 제1 압력과 제2 압력은 서로 다를 수 있다.The template may further comprise a first superlattice layer positioned between the AlN layer and the first n-type semiconductor layer, wherein the first superlattice layer is formed between the AlN layer grown at the first pressure and the second superlattice layer at the second pressure Layer structure of the grown AlN layer, and the first pressure and the second pressure may be different from each other.
상기 템플릿은, 상기 성장 기판과 상기 GaN층 사이에 위치하는 GaN 버퍼층을 더 포함할 수 있다.The template may further include a GaN buffer layer positioned between the growth substrate and the GaN layer.
상기 x<y이고, x<z일수 있다.X <y, and x <z.
상기 성장 기판은 사파이어 기판을 포함할 수 있다.The growth substrate may include a sapphire substrate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 발광 소자 제조 방법은, 성장 기판 상에 GaN층을 형성하고; 제1 온도에서 상기 GaN층 상에 AlN층을 형성하고; 상기 AlN층 상에 n형 AlxGa(1-x)N(0<x<1)을 포함하는 제1 n형 반도체층을 형성하고; 상기 제1 n형 반도체층 상에 제2 초격자층을 형성하고; 상기 제2 초격자층 상에 AlGaN을 포함하는 제2 n형 반도체층을 형성하고; 상기 제2 n형 반도체층 상에 질화물 반도체를 포함하는 활성층 및 p형 반도체층을 형성하고; 상기 GaN층으로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함하되, 상기 제2 초격자층을 형성하는 것은, 제3 압력에서 성장되는 Alya(1-y)N층(0<y<1)과 제4 압력에서 성장되는 Alza(1-z)N층(0<z<1)을 교대로 반복 적층하는 것을 포함하며, 상기 제3 압력과 제4 압력은 서로 다를 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ultraviolet light emitting device, comprising: forming a GaN layer on a growth substrate; Forming an AlN layer on the GaN layer at a first temperature; Forming a first n-type semiconductor layer containing n-type Al x Ga (1-x) N (0 <x <1) on the AlN layer; Forming a second superlattice layer on the first n-type semiconductor layer; Forming a second n-type semiconductor layer including AlGaN on the second superlattice layer; Forming an active layer and a p-type semiconductor layer including a nitride semiconductor on the second n-type semiconductor layer; Above, but from the GaN layer includes separating the growth substrate, the second cho forming the lattice layer, the third and pressure Al y a (1-y) N layer (0 <y <1) is grown in the (0 < z < 1) layers alternately laminated on the Al z a (1-z) N layer grown at a pressure of 4 atm. The third pressure and the fourth pressure may be different from each other.
상기 제3 압력은 상기 제4 압력보다 낮을 수 있다.The third pressure may be lower than the fourth pressure.
상기 제3 압력은 0 초과 100Torr 이하일 수 있고, 상기 제4 압력은 0 초과 300Torr이하일 수 있다.The third pressure may be greater than 0 and less than 100 Torr, and the fourth pressure may be greater than 0 and less than 300 Torr.
상기 제조 방법은, 상기 제1 n형 반도체층을 형성하기 전에, 제2 온도에서 상기 AlN층 상에 제1 초격자층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method may further include forming a first superlattice layer on the AlN layer at a second temperature before forming the first n-type semiconductor layer.
상기 제1 초격자층을 형성하는 것은, 제1 압력에서 성장되는 AlN층과 제2 압력에서 성장되는 AlN층을 교대로 반복 적층하는 것을 포함할 수 있고, 상기 제1 압력과 제2 압력은 서로 다를 수 있다.Forming the first superlattice layer may include alternately repeating layers of an AlN layer grown at a first pressure and an AlN layer grown at a second pressure, the first pressure and the second pressure being can be different.
상기 제1 압력은 상기 제2 압력보다 낮을 수 있고, 상기 제1 압력은 0 초과 100Torr이하이고, 상기 제2 압력은 0 초과 400Torr이하일 수 있다.The first pressure may be less than the second pressure, the first pressure may be greater than 0 and less than 100 Torr, and the second pressure may be greater than 0 and less than 400 Torr.
상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 높은 온도일 수 있다.The second temperature may be a temperature higher than the first temperature.
상기 제조 방법은, 상기 성장 기판을 분리하기 전에, 상기 p형 반도체층 상에 지지 기판을 본딩하는 것을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method may further include bonding the supporting substrate on the p-type semiconductor layer before separating the growth substrate.
상기 제조 방법은, 상기 성장 기판 분리 후, 상기 GaN층, AlN층, 제1 n형 반도체층 및 제2 초격자층을 제거하여, 상기 제2 n형 반도체층의 일면을 노출시키는 것을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method may further include removing the GaN layer, the AlN layer, the first n-type semiconductor layer, and the second superlattice layer after the growth substrate is separated to expose one surface of the second n-type semiconductor layer .
나아가, 상기 제2 n형 반도체층의 노출된 면 상에 제1 전극을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.Further, forming the first electrode on the exposed surface of the second n-type semiconductor layer may further include forming the first electrode on the exposed surface of the second n-type semiconductor layer.
한편, 상기 제조 방법은, 상기 p형 반도체층 및 상기 활성층의 일부를 제거하여 상기 제2 n형 반도체층을 부분적으로 노출시키고, 상기 제2 n형 반도체층의 노출된 면 상에 제1 전극, 및 상기 p형 반도체층 상에 위치하는 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the manufacturing method may include removing the p-type semiconductor layer and the active layer to partially expose the second n-type semiconductor layer, and forming a first electrode on the exposed surface of the second n-type semiconductor layer, And forming a second electrode on the p-type semiconductor layer.
다른 실시예들에서, 상기 GaN층을 형성하기 전에, 상기 성장 기판 상에 GaN 버퍼층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.In other embodiments, it may further comprise forming a GaN buffer layer on the growth substrate prior to forming the GaN layer.
또한, 상기 성장 기판은 사파이어 기판일 수 있고, 상기 성장 기판을 분리하는 것은, 레이저 리프트 오프를 이용하는 것을 포함할 수 있다.Further, the growth substrate may be a sapphire substrate, and separating the growth substrate may include using a laser lift-off.
본 발명에 따르면, 제2 초격자층을 포함하는 발광 소자 제조용 템플릿을 제공함으로써, 상기 템플릿 상에 성장되는 반도체층들의 결정성을 우수하게 할 수 있고, 인가되는 응력을 최소화시킬 수 있다.According to the present invention, by providing the template for manufacturing a light emitting device including the second superlattice layer, the crystallinity of the semiconductor layers grown on the template can be improved and the applied stress can be minimized.
또한, 상기 템플릿을 이용한 자외선 발광 소자 제조 방법을 제공함으로써, 광효율 및 신뢰성이 향상된 자외선 발광 소자를 제공할 수 있다.Further, by providing a method of manufacturing an ultraviolet light-emitting device using the template, it is possible to provide an ultraviolet light-emitting device having improved light efficiency and reliability.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조용 템플릿 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views illustrating a template for fabricating a light emitting device according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same.
5 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an ultraviolet light-emitting device according to another embodiment of the present invention.
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.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 sufficiently convey 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 width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. It is also to be understood that when an element is referred to as being "above" or "above" another element, But also includes the case where there are other components in between. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
이하 설명되는 반도체층들에 대한 각 조성비, 성장 방법, 성장 조건, 두께 등은 예시에 해당하며, 하기 기재된 바에 따라 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, AlGaN로 표기되는 경우, Al과 Ga의 조성비는 통상의 기술자의 필요에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 또한, 이하 설명되는 반도체층들은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 일반적으로 알려진 다양한 방법을 이용하여 성장될 수 있으며, 예를 들어, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장될 수 있다. 다만, 이하 설명되는 실시예에서는, 반도체층들이 MOCVD를 이용하여 동일한 챔버 내에서 성장된 것으로 설명되고, 챔버 내에 유입되는 소스 가스들은 조성비에 따라 통상의 기술자에게 알려진 소스를 이용할 수 있으며, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.The respective composition ratios, growth methods, growth conditions, thicknesses, etc. for the semiconductor layers described below are examples, and the present invention is not limited thereto. For example, in the case of being denoted by AlGaN, the composition ratio of Al and Ga can be variously applied according to the needs of ordinary artisans. In addition, the semiconductor layers described below can be grown using a variety of methods commonly known to those of ordinary skill in the art (such as MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE (Molecular Beam Epitaxy), or HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy). However, in the embodiments described below, it is described that the semiconductor layers are grown in the same chamber using MOCVD, and the source gases introduced into the chamber can use a source known to a common technician according to the composition ratio, But is not limited to.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조용 템플릿 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views illustrating a template for fabricating a light emitting device according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same.
도 1을 참조하면, 성장 기판(110) 상에 GaN층(130) 및 AlN층(140)을 형성한다. 나아가, GaN(130)을 형성하기 전에, 성장 기판(110) 상에 GaN 버퍼층(120)을 더 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
성장 기판(110)은 질화물 반도체층을 성장시키기 위한 기판이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 스피넬 기판, 또는 GaN 기판이나 AlN 기판과 같은 질화물 기판 등일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)은 사파이어 기판일 수 있다.The
GaN층(130)은 성장 기판(110) 상에 약 1㎛의 두께로 성장될 수 있으며, 약 900 내지 1100℃ 온도 및 약 200Torr의 압력에서 성장될 수 있다. 상기 발광 소자 제조용 템플릿이 GaN층(130)을 포함함으로써, 후술하는 성장 기판(110) 분리 공정 시, 레이저 리프트 오프를 이용할 수 있다.The
AlN층(140)은 GaN층(130) 상에 약 20nm의 두께로 성장될 수 있으며, 약 200Torr의 압력 및 제1 온도에서 성장될 수 있다. 제1 온도는, 예를 들어, 650 내지 750℃일 수 있다. AlN층(140)은 AlN층(140) 상에 성장되는 AlGaN을 포함하는 반도체층들이 용이하게 성장될 수 있도록 할 수 있다.The
한편, GaN 버퍼층(120)은 GaN층(130)의 성장 전에 성장 기판(110) 상에 약 25nm의 두께로 성장될 수 있으며, 약 600℃의 온도 및 600Torr의 압력에서 성장될 수 있다. 특히, 성장 기판(110)이 사파이어 기판인 경우, GaN 버퍼층(120)은 다른 반도체층들이 성장될 수 있도록 핵층 역할을 할 수 있고, 또한 격자상수의 차이를 완화시키는 역할을 할 수 있다.On the other hand, the
도 2 및 도 3을 참조하면, AlN층(140) 상에 제1 n형 반도체층(160)을 형성한다. 또한, 제1 n형 반도체층(160)을 형성하기 전에, 상기 AlN층(140) 상에 제1 초격자층(150)을 더 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, a first n-
제1 초격자층(150)을 형성하는 것은, 제2 온도, 예를 들어, 약 900 내지 약 1100℃의 온도 하에, 제1 압력에서 성장되는 AlN층과 제2 압력에서 성장되는 AlN층을 교대로 반복 적층하는 것을 포함할 수 있다. 상기 반복 적층되는 AlN층은 각각 약 5nm의 두께를 가질 수 있고, 이에 따라, 초격자층이 형성될 수 있다. 이때, 제1 압력은 제2 압력과 다를 수 있고, 또한, 제1 압력은 제2 압력보다 낮은 압력일 수 있다. 예를 들어, 제1 압력은 0 초과 100Torr 이하이고, 제2 압력은 0 초과 400Torr 이하일 수 있다.Forming the
제1 초격자층(150)의 제1 압력에서 성장되는 AlN층과 제2 압력에서 성장되는 AlN층은 압력의 차이로 인하여 서로 다른 성장률(growth rate)을 가질 수 있다. 이에 따라, 전위(dislocation)가 전파(propagation)되는 것을 차단하거나 또는 전파 경로를 변화시킬 수 있어서, 후속 공정에서 성장되는 다른 반도체층들의 전위 밀도를 감소시킬 수 있다. 또한, 제1 초격자층(150)은 제1 온도보다 높은 제2 온도에서 성장되므로, AlN층(140)보다 우수한 결정질을 가질 수 있다. 이에 따라, 후속 공정에서 성장되는 다른 반도체층들의 결정질을 우수하게 할 수 있다.The AlN layer grown at the first pressure of the
제1 n형 반도체층(160)은 AlxGa(1-x)N층(0<x<1)을 포함할 수 있으며, Si와 같은 불순물을 포함하여 n형으로 도핑될 수 있다. 제1 n형 반도체층(160)은 약 900 내지 1100℃의 온도 및 100Torr의 압력에서 약 1㎛의 두께를 갖도록 성장될 수 있다.The first n-
이어서, 도 4를 참조하면, 제1 n형 반도체층(160) 상에 제2 초격자층(170)을 형성한다.Next, referring to FIG. 4, a
제2 초격자층(170)을 형성하는 것은, 제3 압력에서 성장되는 AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 제4 압력에서 성장되는 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)을 교대로 반복 적층하는 것을 포함할 수 있다. 상기 반복 적층되는 AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)은 약 900 내지 1100℃의 온도에서 각각 약 5nm 및 약 10nm의 두께를 갖도록 성장될 수 있다. 이에 따라, AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)을 포함하는 초격자층이 형성될 수 있다.Second cho forming the
제3 압력과 제4 압력은 서로 다른 압력일 수 있으며, 또한, 제3 압력은 제4 압력보다 낮은 압력일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 압력은 0 초과 100Torr 이하일 수 있고, 상기 제4 압력은 0 초과 300Torr 이하일 수 있다. 성장 압력을 달리함으로써, AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)의 조성비를 다르게 할 수도 있고, 또는 동일하게 할 수도 있다. 예를 들어, 압력 외에 다른 성장 조건이 동일한 경우, 더 낮은 압력에서 성장된 AlGaN층은 더 높은 압력에서 성장된 AlGaN층에 비해 높은 Al 조성비를 가질 수 있다. 따라서, AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)의 소스 유입량을 달리하여 동일한 조성비를 갖도록 조절할 수 있다. 이와 달리, AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)의 소스 유입량을 일정하게 하면, 서로 다른 조성비를 갖는 AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)을 형성할 수 있다.The third pressure and the fourth pressure may be different pressures, and the third pressure may be lower than the fourth pressure. For example, the third pressure may be greater than 0 and less than 100 Torr, and the fourth pressure may be greater than 0 and less than 300 Torr. The composition ratio of the Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and the Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1) It may be the same. For example, if the growth conditions other than pressure are the same, the AlGaN layer grown at lower pressure may have a higher Al composition ratio than the AlGaN layer grown at higher pressure. Therefore, the source inflow amounts of the Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and the Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1) can be adjusted to have the same composition ratio . On the other hand, when the source inflow amounts of the Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and the Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1) are made constant, which can form an Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1).
AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)은 성장 압력의 차이로 인하여 서로 다른 성장률을 가질 수 있다. 이에 따라, 전위가 전파되는 것을 차단하거나 또는 전파 경로를 변화시킬 수 있어서, 후속 공정에서 성장되는 다른 반도체층들의 전위 밀도를 감소시킬 수 있다. 나아가, AlyGa(1-y)N층(0<y<1)과 AlzGa(1-z)N층(0<z<1)의 조성비를 각각 다르게 할 경우, 격자 상수 차이에 의한 응력을 완화시킬 수 있어서, 후속 공정에서 성장되는 다른 반도체층들의 결정성을 우수하게 할 수 있고, 크랙 등의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and the Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1) may have different growth rates due to the difference in growth pressure. Thus, the dislocation can be prevented from propagating or the propagation path can be changed, so that the dislocation density of the other semiconductor layers grown in the subsequent process can be reduced. Further, when the composition ratios of the Al y Ga (1-y) N layer (0 <y <1) and the Al z Ga (1-z) N layer (0 <z <1) are made different from each other, The stress can be relaxed, so that the crystallinity of the other semiconductor layers to be grown in the succeeding process can be improved, and damage such as cracks can be prevented from occurring.
한편, 제2 초격자층(170)과 제1 n형 반도체층(160)의 Al 조성비를 서로 다르게 조절될 수 있다. 또한, x<y 및 x<z가 되도록 각 층들의 조성비가 조절될 수 있으며, 예를 들어, 제1 n형 반도체층(160)은 Al0 .08Ga0 .92N를 포함하고, 제2 초격자층(170) 중 적어도 한 층은 Al0 .2Ga0 .8N층일 수 있다. On the other hand, the Al composition ratio of the
상술한 제조 방법에 따라, 도 4에 도시된 바와 같은 발광 소자 제조용 템플릿이 제공된다. 본 실시예에 따른 발광 소자 제조용 템플릿은 상술한 구성들을 포함함으로써, 상기 템플릿 상에 형성되는 반도체층들의 결정성을 우수하게 할 수 있고, 또한, 격자 상수 차이에 따른 응력을 완화시켜 크랙 등의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 상기 템플릿에 성장된 반도체층들로부터 제조된 발광 소자는, 높은 내부 양자 효율 및 신뢰성을 가질 수 있다.According to the above-described manufacturing method, a template for manufacturing a light emitting element as shown in Fig. 4 is provided. The template for fabricating a light emitting device according to this embodiment can improve the crystallinity of the semiconductor layers formed on the template by including the above-described structures, and also relieves stress due to the difference in lattice constant, Can be prevented. Therefore, the light emitting device manufactured from the semiconductor layers grown on the template can have high internal quantum efficiency and reliability.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.5 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an ultraviolet light-emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같은 발광 소자 제조용 템플릿 상에 제2 n형 반도체층(181)을 형성한다.Referring to FIG. 5, a second n-
제2 n형 반도체층(181)은 AlGaN층을 포함할 수 있으며, Si와 같은 불순물을 포함하여 n형으로 도핑될 수 있다. 제2 n형 반도체층(180)은 약 900 내지 1100℃의 온도 및 100Torr의 압력에서 약 2㎛의 두께를 갖도록 성장될 수 있다. 제2 n형 반도체층(181)은 제1 n형 반도체층(160)과 달리, 실질적으로 광 방출을 위한 전자를 공급하는 n형 반도체층일 수 있다. 따라서, 제2 n형 반도체층(181)은 제1 n형 반도체층(160)에 비해 상대적으로 고농도로 도핑될 수 있다.The second n-
제2 n형 반도체층(181)은 단일층일 수 있고, 또는 복수의 층을 포함하는 다중층으로 형성될 수도 있다. 나아가, 제2 n형 반도체층(181)은 연속적으로 조성비가 변화하는 그레디언트층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제2 n형 반도체층(181)은 제2 초격자층(170)과 활성층(183) 간의 격자 상수 차이에 따른 응력을 감소시킬 수 있도록 Al조성비가 연속적으로 변화하도록 형성될 수 있다.The second n-
이어서, 도 6을 참조하면, 제2 n형 반도체층(181) 상에 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)을 형성한다.Referring to FIG. 6, an
활성층(183)은 (Al, Ga, In)N을 포함할 수 있고, 서로 교대로 적층된 장벽층들(미도시)과 우물층들(미도시)을 포함하여 다중양자우물구조(MQW)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 장벽층과 우물층은 각각 AlInGaN과 같은 4성분계 질화물 반도체를 포함할 수 있다. 이때, 장벽층의 밴드갭 에너지는 우물층의 밴드갭 에너지보다 크도록 물질이 조절될 수 있다. 또한, 활성층(183)의 질화물 반도체의 조성비를 조절하여 원하는 자외선 영역의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.The
덧붙여, 장벽층들 중 제2 n형 반도체층(181)에 가장 가까운 장벽층은 다른 장벽층들에 비해 Al 함량이 더 높을 수 있다. 상기 제2 n형 반도체층(181)에 가장 가까운 장벽층을 다른 장벽층들보다 더 넓은 밴드갭을 갖도록 형성함으로써 전자의 이동 속도를 감소시켜 전자의 오버플로우를 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the barrier layer closest to the second n-
p형 반도체층(185)은 활성층(183) 상에 형성될 수 있으며, 약 900 내지 1000℃의 온도 및 약 100Torr의 압력에서 약 0.1㎛의 두께로 형성될 수 있다. p형 반도체층(185)은 AlGaN과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있고, Mg과 같은 불순물을 더 포함하여 p형으로 도핑될 수 있다.The p-
나아가, p형 반도체층(185)은 오믹 컨택 저항을 낮추기 위한 델타 도핑층(미도시)을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the p-
도 7을 참조하면, p형 반도체층(185) 상에 지지 기판(190)을 형성한다.Referring to FIG. 7, a supporting
지지 기판(190)은 절연성 기판, 도전성 기판 또는 회로 기판일 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(190)은 사파이어 기판, 질화갈륨 기판, 유리 기판, 실리콘카바이드 기판, 실리콘 기판, 금속 기판, 세라믹 기판일 수 있다.The
또한, 지지 기판(190)은 p형 반도체층(185)에 본딩되어 형성될 수 있고, 이에 따라, 지지 기판(190)과 p형 반도체층(185) 사이에 이들을 본딩하는 본딩층(미도시)이 더 형성될 수 있다.The supporting
상기 본딩층은 금속 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, AuSn을 포함할 수 있다. AuSn을 포함하는 본딩층은 지지 기판(190)과 p형 반도체층(185)을 공정 본딩(Eutectic Bonding)할 수 있다. 지지 기판(190)이 도전성 기판인 경우, 본딩층은 p형 반도체층(185)과 지지 기판(190)을 전기적으로 연결한다.The bonding layer may include a metal material, for example, AuSn. The AuSn-containing bonding layer may bond the
나아가, 지지 기판(190)과 p형 반도체층(185) 사이에 금속층(미도시)이 더 형성될 수 있다.Further, a metal layer (not shown) may be further formed between the supporting
상기 금속층은 반사 금속층(미도시) 및 베리어 금속층(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 베리어 금속층은 상기 반사 금속층을 덮도록 형성될 수 있다. The metal layer may include a reflective metal layer (not shown) and a barrier metal layer (not shown), and the barrier metal layer may be formed to cover the reflective metal layer.
상기 반사 금속층은 증착 및 리프트 오프 기술 등을 통해서 형성될 수 있다. 반사 금속층은 광을 반사시키는 역할을 할 수 있고, 또한, p형 반도체층(185)과 전기적으로 연결된 전극 역할을 할 수도 있다. 따라서, 반사 금속층은 자외선에 대해 높은 반사도를 가지면서 오믹 접촉을 형성할 수 있는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 반사 금속층은, 예를 들어, Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Al, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 금속을 포함할 수 있다. The reflective metal layer may be formed through deposition and lift-off techniques. The reflective metal layer may serve to reflect light and may serve as an electrode electrically connected to the p-
한편, 상기 베리어 금속층은 반사 금속층과 다른 물질의 상호 확산을 방지한다. 이에 따라, 상기 반사 금속층의 손상에 의한 접촉 저항 증가 및 반사도 감소를 방지할 수 있다. 베리어 금속층은 Ni, Cr, Ti을 포함할 수 있으며, 다중층으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the barrier metal layer prevents mutual diffusion of the reflective metal layer and other materials. Thus, it is possible to prevent an increase in contact resistance and a reduction in reflectivity due to damage to the reflective metal layer. The barrier metal layer may include Ni, Cr, Ti, and may be formed of multiple layers.
도 8을 참조하면, 성장 기판(110)을 반도체층들로부터 분리한다. 성장 기판(110)은 GaN층(130)에서 분리될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
성장 기판(110)은 레이저 리프트 오프, 화학적 리프트 오프, 응력 리프트 오프, 열 리프트 오프 등 다양한 방법을 통하여 분리될 수 있다.The
예를 들어, 성장 기판(110)이 사파이어 기판인 경우, 레이저 리프트 오프를 이용하여 분리할 수 있다. 본 실시예에 따르면, AlN층(140) 아래에 GaN층(130)이 형성될 수 있으므로, KrF 엑시머 레이저를 이용하더라도 용이하게 성장 기판(110)을 분리할 수 있다. 따라서, 종래에 자외선 발광 소자에서 레이저 리프트 오프를 이용하여 성장 기판을 분리하기 어려웠던 문제를 해결할 수 있다.For example, when the
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 성장 기판(110)과 반도체층들 사이에 추가적인 층들(예를 들어, 희생층)을 더 형성하여, 화학적 리프트 오프 또는 응력 리프트 오프 등을 이용하여 성장 기판(110)을 분리할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and additional layers (for example, a sacrificial layer) may be further formed between the
이어서, 도 9를 참조하면, 성장 기판(110)이 분리된 후, GaN 버퍼층(120), GaN층(130), AlN층(140), 제1 및 제2 초격자층(160, 180), 및 제1 n형 반도체층(170)을 제거하여, 제2 n형 반도체층(181)의 일면을 노출시킬 수 있다.9, after the
제2 n형 반도체층(181)의 일면이 노출될 수 있도록, 제2 n형 반도체층(181)의 상부에 위치하는 층들(120, 130, 140, 150, 160, 170)은 화학적 및/또는 물리적인 방법, 또는 식각 등에 의해 제거될 수 있다.The
한편, 노출된 제2 n형 반도체층(181)의 표면의 거칠기를 증가시켜, 제2 n형 반도체층(181)의 표면에 러프니스(미도시)를 형성하는 것을 더 수행할 수 있다. 상기 러프니스는 습식 식각 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 예컨대, PEC(Photo-Enhanced Chemical) 식각, 황인산 용액을 이용한 식각 등일 수 있다. 러프니스의 크기는 식각 조건에 따라 다양하게 결정되며, 예컨대, 평균 높이가 0.5㎛ 이하일 수 있다. 러프니스를 형성함으로써, 본 발명의 자외선 발광 소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, it is possible to further increase the roughness of the surface of the exposed second n-
도 10을 참조하면, 제1 n형 반도체층(181), 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)을 패터닝하여, 소자 분할 홈(210)을 형성할 수 있다. 소자 분할 홈(210)이 형성됨으로써, 지지 기판(190)의 상면이 부분적으로 노출될 수 있다. 나아가, 소자 분할 홈(210)에 의해 분할된 각각의 소자 영역 상에 제1 전극(220)을 형성할 수 있다.10, the
제1 n형 반도체층(181), 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)을 패터닝하는 것은, 사진 및 식각 공정을 이용하여 수행될 수 있고, 또한, 소자 분할 홈(210)의 측면이 소정의 기울기를 갖도록 형성될 수도 있다. The patterning of the first n-
제1 전극(220)은 제2 n형 반도체층(181)에 외부 전원을 공급하는 기능을 할 수 있고, 증착 및 리프트 오프 기술을 이용하여 형성될 수 있다. The
이어서, 각각의 소자 분할 홈(210) 아래 영역의 지지 기판(190)을 S1을 따라 분리함으로써, 도 11에 도시된 바와 같은 자외선 발광 소자가 제공될 수 있다. Subsequently, the supporting
본 실시예에 따른 자외선 발광 소자는, 도 4의 발광 소자 제조용 템플릿 상에 형성된 제1 n형 반도체층(181), 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)을 포함한다. 따라서, 제1 n형 반도체층(181), 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)은 낮은 결함 밀도를 가져 우수한 결정질을 가질 수 있고, 또한, 제1 n형 반도체층(181), 활성층(183) 및 p형 반도체층(185)에 가해지는 응력이 적어 크랙 등의 손상이 방지될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 소자는 높은 광 효율 및 신뢰성을 가질 수 있다.The ultraviolet light emitting device according to this embodiment includes a first n-
한편, 도면들을 참조하여 설명한 실시예에서는, 성장 기판(110)이 제거된 수직형 발광 소자를 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상술한 발광 소자 제조용 템플릿은 수평형, 플립칩형 발광 소자 제조시에도 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 상태에서 p형 반도체층(185) 및 활성층(183)의 일부를 제거하여 제2 n형 반도체층(181)을 부분적으로 노출시키고, p형 반도체층(185) 및 노출된 제2 n형 반도체층(181)의 표면 상에 각각 제2 전극 및 제1 전극을 형성함으로써, 수평형 또는 플립칩형 발광 소자를 제조할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment described with reference to the drawings, the vertical type light emitting device in which the
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Variations and changes are possible.
Claims (18)
상기 성장 기판 상에 위치하는 GaN층;
상기 GaN층 상에 위치하는 AlN층;
상기 AlN층 상에 위치하며, n형 AlxGa(1-x)N(0<x<1)을 포함하는 제1 n형 반도체층; 및
상기 제1 n형 반도체층 상에 위치하며, Alya(1-y)N층(0<y<1)/Alza(1-z)N층(0<z<1)을 포함하는 제2 초격자층을 포함하는 발광 소자 제조용 템플릿.Growth substrate;
A GaN layer located on the growth substrate;
An AlN layer located on the GaN layer;
A first n-type semiconductor layer located on the AlN layer and including n-type Al x Ga (1-x) N (0 <x <1); And
Disposed on the first 1 n-type semiconductor layer, including the Al y a (1-y) N layer (0 <y <1) / Al z a (1-z) N layer (0 <z <1) And a second super lattice layer.
상기 AlN층과 제1 n형 반도체층 사이에 위치하는 제1 초격자층을 더 포함하고,
상기 제1 초격자층은 제1 압력에서 성장된 AlN층과 제2 압력에서 성장된 AlN층의 반복 적층 구조를 포함하며, 상기 제1 압력과 제2 압력은 서로 다른, 발광 소자 제조용 템플릿.The method according to claim 1,
Further comprising a first superlattice layer positioned between the AlN layer and the first n-type semiconductor layer,
Wherein the first superlattice layer comprises a repeating layer structure of an AlN layer grown at a first pressure and an AlN layer grown at a second pressure, wherein the first pressure and the second pressure are different.
상기 성장 기판과 상기 GaN층 사이에 위치하는 GaN 버퍼층을 더 포함하는 발광 소자 제조용 템플릿.The method according to claim 1,
And a GaN buffer layer positioned between the growth substrate and the GaN layer.
상기 x<y이고, 상기 x<z인 발광 소자 제조용 템플릿.The method according to claim 1,
Wherein x <y and x <z.
상기 성장 기판은 사파이어 기판을 포함하는 발광 소자 제조용 템플릿.The method according to claim 1,
Wherein the growth substrate comprises a sapphire substrate.
제1 온도에서 상기 GaN층 상에 AlN층을 형성하고;
상기 AlN층 상에 n형 AlxGa(1-x)N(0<x<1)을 포함하는 제1 n형 반도체층을 형성하고;
상기 제1 n형 반도체층 상에 제2 초격자층을 형성하고;
상기 제2 초격자층 상에 AlGaN을 포함하는 제2 n형 반도체층을 형성하고;
상기 제2 n형 반도체층 상에 질화물 반도체를 포함하는 활성층 및 p형 반도체층을 형성하고;
상기 GaN층으로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함하되,
상기 제2 초격자층을 형성하는 것은, 제3 압력에서 성장되는 Alya(1-y)N층(0<y<1)과 제4 압력에서 성장되는 Alza(1-z)N층(0<z<1)을 교대로 반복 적층하는 것을 포함하며, 상기 제3 압력과 제4 압력은 서로 다른, 자외선 발광 소자 제조 방법.Forming a GaN layer on the growth substrate;
Forming an AlN layer on the GaN layer at a first temperature;
Forming a first n-type semiconductor layer containing n-type Al x Ga (1-x) N (0 <x <1) on the AlN layer;
Forming a second superlattice layer on the first n-type semiconductor layer;
Forming a second n-type semiconductor layer including AlGaN on the second superlattice layer;
Forming an active layer and a p-type semiconductor layer including a nitride semiconductor on the second n-type semiconductor layer;
And separating the growth substrate from the GaN layer,
The second cho forming the grating layer, Al y a (1-y ) is grown on the third pressure N layer (0 <y <1) and Al z a (1-z) is grown at a fourth pressure N Layer (0 < z < 1), wherein the third pressure and the fourth pressure are different from each other.
상기 제3 압력은 상기 제4 압력보다 낮은, 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the third pressure is lower than the fourth pressure.
상기 제3 압력은 0 초과 100Torr 이하이고, 상기 제4 압력은 0 초과 300Torr이하인 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 7,
Wherein the third pressure is greater than 0 and less than 100 Torr, and the fourth pressure is greater than 0 and less than or equal to 300 Torr.
상기 제1 n형 반도체층을 형성하기 전에,
제2 온도에서 상기 AlN층 상에 제1 초격자층을 형성하는 것을 더 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 6,
Before forming the first n-type semiconductor layer,
And forming a first superlattice layer on the AlN layer at a second temperature.
상기 제1 초격자층을 형성하는 것은,
제1 압력에서 성장되는 AlN층과 제2 압력에서 성장되는 AlN층을 교대로 반복 적층하는 것을 포함하고, 상기 제1 압력과 제2 압력은 서로 다른, 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 9,
Forming the first superlattice layer comprises:
Wherein the first pressure and the second pressure are different from each other, wherein the first pressure and the second pressure are alternately repeatedly laminated by alternately repeating lamination of the AlN layer grown at the first pressure and the AlN layer grown at the second pressure.
상기 제1 압력은 상기 제2 압력보다 낮고,
상기 제1 압력은 0 초과 100Torr이하이고, 상기 제2 압력은 0 초과 400Torr이하인 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 10,
Wherein the first pressure is lower than the second pressure,
Wherein the first pressure is greater than 0 and less than 100 Torr, and the second pressure is greater than 0 and less than 400 Torr.
상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 높은 온도인 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 9,
Wherein the second temperature is higher than the first temperature.
상기 성장 기판을 분리하기 전에,
상기 p형 반도체층 상에 지지 기판을 본딩하는 것을 더 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 6,
Before separating the growth substrate,
And bonding the supporting substrate to the p-type semiconductor layer.
상기 성장 기판 분리 후,
상기 GaN층, AlN층, 제1 n형 반도체층 및 제2 초격자층을 제거하여, 상기 제2 n형 반도체층의 일면을 노출시키는 것을 더 포함하는 자외선 발광소자 제조 방법.14. The method of claim 13,
After the growth substrate separation,
Removing the GaN layer, the AlN layer, the first n-type semiconductor layer, and the second super lattice layer to expose one surface of the second n-type semiconductor layer.
상기 제2 n형 반도체층의 노출된 면 상에 제1 전극을 형성하는 것을 더 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
And forming a first electrode on the exposed surface of the second n-type semiconductor layer.
상기 p형 반도체층 및 상기 활성층의 일부를 제거하여 상기 제2 n형 반도체층을 부분적으로 노출시키고,
상기 제2 n형 반도체층의 노출된 면 상에 제1 전극, 및 상기 p형 반도체층 상에 위치하는 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 6,
The p-type semiconductor layer and the active layer are partially removed to partially expose the second n-type semiconductor layer,
And forming a first electrode on the exposed surface of the second n-type semiconductor layer and a second electrode located on the p-type semiconductor layer.
상기 GaN층을 형성하기 전에, 상기 성장 기판 상에 GaN 버퍼층을 형성하는 것을 더 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.The method of claim 6,
Further comprising forming a GaN buffer layer on the growth substrate before forming the GaN layer.
상기 성장 기판은 사파이어 기판이고,
상기 성장 기판을 분리하는 것은, 레이저 리프트 오프를 이용하는 것을 포함하는 자외선 발광 소자 제조 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the growth substrate is a sapphire substrate,
And separating the growth substrate by using a laser lift-off.
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