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수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 있어서,
(a) 언도프드(Undoped) 처리된 제1 질화갈륨층, N형 질화갈륨층, 활성층, P형 질화갈륨층을 갖는 베이스 구조체 패턴을 언도프트(Undoped) 처리된 제2 질화갈륨층이 도포된 사파이어 기판 상에 형성하는 공정과;
(b) 상기 베이스 구조체 패턴을 감싸되 상기 P형 질화갈륨층으로부터 상기 제1 질화갈륨층으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 실리콘 산화물을 상기 베이스 구조체 패턴의 표면을 도포하는 공정과;
(c) 상기 P형 질화갈륨층 표면의 적어도 일 영역이 노출되도록 상기 실리콘 산화물을 제거하는 공정과;
(d) 상기 P형 질화갈륨층의 노출 영역으로부터 상기 베이스 구조체 패턴의 측면 영역 전체가 커버되도록 상기 실리콘 산화물의 표면과 외부로 노출된 상기 P형 질화갈륨층의 표면을 광을 반사하는 재질로 도포하여 반사판을 형성하는 공정과;
(e) 상기 반사판의 표면이 커버되도록 전도성 재질의 더미기판을 형성하는 공정과;
(f) 상기 사파이어 기판, 상기 제1 질화갈륨층 및 상기 제2 질화갈륨층을 제거하는 공정과;
(g) 상기 사파이어 기판, 상기 제1 질화갈륨층 및 상기 제2 질화갈륨층의 제거에 의해 외부로 노출된 N형 질화갈륨층의 표면에 N형 전극을 형성하는 공정을 포함하며,
상기 (d) 공정은
(d1) 상기 P형 질화갈륨층의 노출 영역으로부터 상기 베이스 구조체 패턴의 측면 영역 전체가 커버되도록 상기 실리콘 산화물의 표면과 외부로 노출된 상기 P형 질화갈륨층의 표면을 광을 반사하는 금속재질로 증착하는 공정과;
(d2) 상기 P형 질화갈륨층과 상기 금속재질이 오믹 접촉(Ohmic Contact)되도록 상기 금속재질을 어닐링(Annealing)하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (a) 공정은,
(a1) 상기 사파이어 기판에 언도프드(Undoped) 처리된 베이스 질화갈륨층, N형 베이스 질화갈륨층, 베이스 활성층 및 P형 베이스 질화갈륨층을 형성하는 공정과;
(a2) 상기 P형 베이스 질화갈륨층의 표면에 상기 베이스 구조체 패턴에 대응하는 실리콘 산화물 재질의 마스크 패턴을 형성하는 공정과;
(a3) 상기 마스크 패턴을 이용한 건식 식각을 통해 상기 베이스 구조체 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제2항에 있어서,
상기 제1 질화갈륨층 및 상기 제2 질확갈륨층은 상기 (a3) 공정에서 상기 베이스 질화갈륨층 중 일정 두께만 식각되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (b) 공정은,
(b1) 상기 베이스 구조체 패턴 및 상기 제2 질화갈륨층의 표면에 실리콘 산화물을 증착하는 공정과;
(b2) 상기 P형 질화갈륨층으로부터 상기 제1 질화갈륨층으로 갈수록 두께가 두꺼워지고 상기 제2 질화갈륨층의 표면에 증착된 실리콘 산화물이 제거되도록 상기 증착된 실리콘 산화물을 건식 식각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제4항에 있어서,
상기 (b1) 공정에는 화학 기상 증착(CVD : Chemical Vapor Deposition) 공정이 적용되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제4항에 있어서,
상기 (b2) 공정에는 반응성 이온 식각(RIE : Reactive Ion Etching) 방식을 이용한 건식 식각 공정이 적용되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (c) 공정에서의 실리콘 산화물의 제거는 포토 레지스트 패턴을 이용한 식각에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (d) 공정에서 상기 반사판은 알미늄(Al), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd) 및 은(Ag) 중 어느 하나 또는 어느 둘 이상의 합금으로 된 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제8항에 있어서,
상기 (d1) 공정에서의 증착은 스퍼터링(Sputtering) 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제8항에 있어서,
상기 (d2) 공정에서의 어닐링(Annealing)은 소정의 오차 범위 내에서 800℃ 환경에서 2분간 수행되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (e) 공정에서 상기 더미기판은 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나 또는 둘의 합금 재질을 이용한 전기도금 방식을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (f) 공정은,
(f1) 상기 사파이어 기판을 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off) 공정을 통해 상기 제2 질화갈륨층으로 부터 제거하는 공정과;
(f2) 상기 제1 질화갈륨층 및 상기 제2 질화갈륨층을 건식 식각하여 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 (g) 공정은,
(g1) 상기 N형 질화갈륨층의 표면에 베이스 전극을 증착하는 공정과;
(g2) 상기 베이스 전극의 표면에 마스크 패턴을 형성하는 공정과;
(g3) 상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 베이스 전극을 건식 식각하여 N형 전극을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제14항에 있어서,
상기 베이스 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)의 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제15항에 있어서,
상기 (g) 공정은,
(g4) 상기 N형 전극의 전도도가 향상되도록 상기 N형 전극을 기 설정된 온도로 열처리하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법
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제1항 내지 제8항 어느 한 항, 또는 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 따라 제조된 수직구조 질화갈륨계 LED 소자
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