KR100395660B1 - Method for fabricating nitride compound semiconductor light emitting device having tunnel junction layer - Google Patents

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KR100395660B1 KR10-2000-0066637A KR20000066637A KR100395660B1 KR 100395660 B1 KR100395660 B1 KR 100395660B1 KR 20000066637 A KR20000066637 A KR 20000066637A KR 100395660 B1 KR100395660 B1 KR 100395660B1
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Abstract

본 발명에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법은, 기판 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 n형 하부오믹접촉층 상에 질화물반도체로 이루어지는 활성층을 형성하는 단계와; 상기 활성층 상에 p형 질화물반도체층과 n형 질화물반도체층이 순차적으로 적층되어 이루어지는 터널접합층을 형성하는 단계와; 상기 터널접합층 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 하부오믹접촉층이 노출되도록 상기 n형 상부오믹접촉층, 터널접합층 및 활성층을 순차적으로 메사식각하는 단계와; 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층에 오믹접촉되는 n형 오믹접촉전극층을 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층 상의 소정영역에 동시에 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상기 상부오믹접촉층 및 하부오믹접촉층과 각각 오믹접촉되는 전극을 단 한번의 공정으로 형성시킬 수 있기 때문에 공정이 매우 간단하고 신속하다. 또한 반투명한 p형 오믹접촉전극층을 형성할 필요가 없기 때문에 발광효율이 향상된 발광소자를 얻을 수 있다.A method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention includes the steps of forming an n-type lower ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on a substrate; Forming an active layer made of a nitride semiconductor on the n-type lower ohmic contact layer; Forming a tunnel junction layer in which a p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the active layer; Forming an n-type upper ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the tunnel junction layer; Mesa-etching the n-type upper ohmic contact layer, the tunnel junction layer, and the active layer sequentially so that the lower ohmic contact layer is exposed; Simultaneously forming n-type ohmic contact electrode layers in ohmic contact with the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively, on predetermined regions on the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively. It is characterized by including. According to the present invention, since the electrodes in ohmic contact with the upper ohmic contact layer and the lower ohmic contact layer can be formed in a single step, the process is very simple and quick. In addition, since there is no need to form a translucent p-type ohmic contact electrode layer, a light emitting device having improved luminous efficiency can be obtained.

Description

터널접합층을 갖는 질화물반도체 발광소자 제조방법{Method for fabricating nitride compound semiconductor light emitting device having tunnel junction layer}A method for fabricating a nitride semiconductor light emitting device having a tunnel junction layer {Method for fabricating nitride compound semiconductor light emitting device having tunnel junction layer}

본 발명은 질화물반도체 발광소자 제조방법에 관한 것으로서, 특히 터널접합층(tunnel junction layer)을 도입함으로써 질화물반도체 발광소자의 제조공정을 획기적으로 단순화하였을 뿐만 아니라 발광효율을 향상시킨 질화물반도체 발광소자 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device, and in particular, by introducing a tunnel junction layer, a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device that not only simplifies the manufacturing process of a nitride semiconductor light emitting device but also improves luminous efficiency. It is about.

GaAs에 기초한 발광소자는 기판으로써 GaAs 기판을 많이 사용한다. 이 때에는, 기판과 그 기판 위에 형성되는 박막이 동일한 물질이기 때문에, 박막의 에피텍셜 성장이 용이할 뿐만 아니라 열팽창계수 차이에 의한 열 크랙(thermal crack)도 방지할 수 있다. 그리고, 기판 자체도 반도체이기 때문에 어느 정도 전도성이 있어 에피텍셜층과 기판의 뒷면에 각각 오믹접촉전극을 형성할 수 있다는 유리함이 있다.GaAs-based light emitting devices use many GaAs substrates as substrates. At this time, since the substrate and the thin film formed on the substrate are the same material, not only the epitaxial growth of the thin film is easy but also the thermal crack due to the difference in thermal expansion coefficient can be prevented. In addition, since the substrate itself is a semiconductor, there is an advantage that the ohmic contact electrode can be formed on the back surface of the epitaxial layer and the substrate to some extent.

그러나, GaN에 기초한 질화물반도체 발광소자는 사파이어(Al2O3)나 탄화규소(SiC)와 같은 절연기판 상에 형성한다. 양질의 GaN박막은 약 1000℃ 이상의 고온에서만 얻을 수 있는데, 이러한 고온성장의 필요성 때문에 GaN 박막에 정합(match)되는 격자상수(lattice parameter)와, 비슷한 열팽창계수를 갖는 기판을 찾기가 매우 어렵다. 사파이어 기판의 경우는 GaN 박막과 약 16%의 격자 부정합(lattice mismatch)을 갖으며, SiC 기판의 경우는 약 3.5%의 격자 부정합을 갖는다.However, a nitride semiconductor light emitting device based on GaN is formed on an insulating substrate such as sapphire (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC). A high quality GaN thin film can be obtained only at a high temperature of about 1000 ° C. or higher, and it is very difficult to find a substrate having a lattice parameter matched to a GaN thin film and a similar thermal expansion coefficient. The sapphire substrate has a lattice mismatch of about 16% with the GaN thin film, and the SiC substrate has a lattice mismatch of about 3.5%.

이러한, GaN에 기초한 질화물반도체 발광소자는 절연체를 기판으로 이용하기 때문에 기판에 직접 오믹접촉전극을 형성할 수 없다는 큰 단점이 있다. 따라서, 오믹접촉전극을 형성하는 데 복잡한 공정이 요구된다.Such a nitride semiconductor light emitting device based on GaN has a big disadvantage that an ohmic contact electrode cannot be directly formed on a substrate because an insulator is used as a substrate. Therefore, a complicated process is required to form the ohmic contact electrode.

도 1a 내지 도 1k는 종래의 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A to 1K are cross-sectional views illustrating a conventional method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device.

도 1a는 n형 하부오믹접촉층(30), 활성층(40) 및 p형 상부오믹접촉층(80)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 먼저, 사파이어 기판(10) 상에 n형 GaN으로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층(30)을 형성한다. 다음에, n형 하부오믹접촉층(30) 상에 활성층(40)을 형성한다. 활성층(40)은 이중접합구조를 갖거나, 단일양자우물구조를 갖거나, 또는 다중양자우물구조를 갖는다. 이어서, 활성층(40) 상에 p형 GaN로 이루어진 p형 상부오믹접촉층(80)을 형성한다. 그리고, p형 상부오믹접촉층(80) 상의 소정 영역에 식각방지막 패턴(110a)을 형성한다.FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a process of forming an n-type lower ohmic contact layer 30, an active layer 40, and a p-type upper ohmic contact layer 80. First, an n-type lower ohmic contact layer 30 made of n-type GaN is formed on the sapphire substrate 10. Next, the active layer 40 is formed on the n-type lower ohmic contact layer 30. The active layer 40 has a double junction structure, a single quantum well structure, or a multi quantum well structure. Subsequently, a p-type upper ohmic contact layer 80 made of p-type GaN is formed on the active layer 40. The etch stop layer pattern 110a is formed in a predetermined region on the p-type upper ohmic contact layer 80.

도 1b는 n형 하부오믹접촉층 패턴(30a), 활성층 패턴(40a) 및 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 먼저, 식각방지막 패턴(110a)을 식각마스크로 하여 n형 하부오믹접촉층(30)이 일정한 두께만큼 식각될 때까지 건식식각을 진행하여 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a), 활성층 패턴(40a) 및 n형 하부오믹접촉층 패턴(30a)을 형성한다. 다음에, 식각방지막 패턴(110a)을 제거한다.FIG. 1B is a cross-sectional view for describing an operation of forming an n-type lower ohmic contact layer pattern 30a, an active layer pattern 40a, and a p-type upper ohmic contact layer pattern 80a. First, dry etching is performed using the etch stop layer pattern 110a as an etch mask until the n-type lower ohmic contact layer 30 is etched by a predetermined thickness, thereby forming the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a and the active layer pattern 40a. ) And n-type lower ohmic contact layer pattern 30a. Next, the etch stop layer pattern 110a is removed.

도 1c는 제1 감광막 패턴(120a)을 형성하는 단계를 설명하기 단면도이다. 구체적으로, 식각방지막 패턴(110a)이 제거된 결과물 전면에 감광막을 형성한 후에 이를 패터닝하여 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a)을 모두 노출시키는 제1 감광막 패턴(120a)을 형성한다.1C is a cross-sectional view for explaining a step of forming the first photoresist pattern 120a. In detail, the photoresist layer is formed on the entire surface of the resultant from which the etch stop layer pattern 110a has been removed, and then patterned to form the first photoresist layer pattern 120a exposing all of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a.

도 1d는 p형 반투명 오믹접촉층(130)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로, 제1 감광막 패턴(120a)이 형성된 결과물 전면에 Ni, Pt, Pd 또는 Au 등과 같은 금속층의 조합으로 이루어진 p형 반투명 오믹접촉층(130)을 50~200Å의 두께로 형성한다.FIG. 1D is a cross-sectional view for describing a step of forming the p-type translucent ohmic contact layer 130. Specifically, the p-type translucent ohmic contact layer 130 formed of a combination of metal layers such as Ni, Pt, Pd, Au, etc. is formed on the entire surface of the resultant on which the first photoresist pattern 120a is formed to have a thickness of 50˜200 μs.

도 1e는 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 제1 감광막 패턴(120a)을 제거하여 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a) 전면에 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)을 형성한다. 그리고, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)이 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a)과 오믹접촉되도록 열처리공정을 수행한다.FIG. 1E is a cross-sectional view illustrating a step of forming a p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a. The p-type translucent ohmic contact is formed on the entire surface of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a by removing the first photoresist pattern 120a. The electrode layer 130a is formed. Then, a heat treatment process is performed such that the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a is in ohmic contact with the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a.

도 1f는 제2 감광막 패턴(120b)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도로서, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)의 오믹접촉을 위한 열처리공정이 수행된 결과물 전면에 감광막을 형성한 후에 이를 패터닝하여 n형 하부오믹접촉층 패턴(30a)의 소정 영역을 노출시키는 제2 감광막 패턴(120b)을 형성한다.FIG. 1F is a cross-sectional view for explaining a step of forming the second photoresist layer pattern 120b. After forming the photoresist layer on the entire surface of the resultant, the heat treatment process for ohmic contact of the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a is performed. The second photosensitive film pattern 120b exposing the predetermined region of the n-type lower ohmic contact layer pattern 30a is formed.

도 1g는 n형 오믹접촉층(140)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 제2 감광막 패턴(120b)이 형성된 결과물 전면에 금속으로 이루어진 n형 오믹접촉층(140)을 형성한다. 여기서, n형 오믹접촉층(140)은 약 500Å의 Ti과 약 2000Å의 Al이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.FIG. 1G is a cross-sectional view illustrating a step of forming the n-type ohmic contact layer 140. An n-type ohmic contact layer 140 made of metal is formed on the entire surface of the resultant product on which the second photoresist pattern 120b is formed. Here, the n-type ohmic contact layer 140 has a structure in which Ti of about 500 GPa and Al of about 2000 GPa are sequentially stacked.

도 1h는 n형 오믹접촉전극층(140a)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 제2 감광막 패턴(120b)을 제거하여 n형 하부오믹접촉층 패턴(30a) 상의 소정영역에만 n형 오믹접촉전극층(140a)을 형성한다. 그리고, n형 오믹접촉전극층(140a)이 n형 하부오믹접촉층 패턴(30a)과 오믹접촉되도록 열처리공정을 수행한다.FIG. 1H is a cross-sectional view for describing an operation of forming the n-type ohmic contact electrode layer 140a. The n-type ohmic contact is formed only on a predetermined region on the n-type lower ohmic contact layer pattern 30a by removing the second photoresist layer pattern 120b. The electrode layer 140a is formed. Then, a heat treatment process is performed such that the n-type ohmic contact electrode layer 140a is in ohmic contact with the n-type lower ohmic contact layer pattern 30a.

도 1i와 도 1j는 p형 본딩전극층(150a)을 형성하는 단면도들로서, 먼저, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)의 소정영역을 노출시키는 제3 감광막 패턴(120c)을 형성한다. 다음에, 제3 감광막 패턴(120c)이 형성된 결과물 전면에 p형 본딩층(150)을 형성한 후에, 제2 감광막 패턴(120c)을 제거하여 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a) 상의 소정부분에만 p형 본딩전극층(150a)을 형성한다.1I and 1J are cross-sectional views of forming the p-type bonding electrode layer 150a. First, a third photosensitive film pattern 120c exposing a predetermined region of the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a is formed. Next, after the p-type bonding layer 150 is formed on the entire surface of the resultant film on which the third photoresist pattern 120c is formed, the second photoresist pattern 120c is removed to remove only the predetermined portion on the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a. The p-type bonding electrode layer 150a is formed.

상술한 종래의 기술은, 사파이어 기판(10)이 절연체이기 때문에, 기판(10)에 직접 전극을 형성시킬 수 없어서, 일단 n형 하부오믹접촉층(30)을 형성하고 이에 전기적으로 연결되는 n형 오믹접촉전극층(140a)을 형성한다. 따라서, p형 반투명오믹접촉전극층(130a) 및 n형 오믹접촉전극층(140a)을 형성하기 위해 두번의 리프트 오프(lift-off)공정과, 오믹접촉을 위한 두번의 열처리 공정을 수행해야 하고, 또한, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)과 p형 본딩전극층(150a) 두가지 모두를 형성해야 하는 등 그 제조공정이 복잡하고, 시간도 많이 소요된다는 단점이 있다.In the above-described conventional technique, since the sapphire substrate 10 is an insulator, an electrode cannot be directly formed on the substrate 10, and thus the n-type lower ohmic contact layer 30 is once formed and electrically connected thereto. The ohmic contact electrode layer 140a is formed. Therefore, two lift-off processes and two heat treatment processes for ohmic contact must be performed to form the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a and the n-type ohmic contact electrode layer 140a. In other words, both the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a and the p-type bonding electrode layer 150a have to be formed.

그리고, p형 GaN의 저항이 매우 높기 때문에 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a) 전 표면으로 전류가 흐르도록 하기 위해서는 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a)의 전 표면을 덮는 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)이 필요하다. p형 본딩전극층(150a)을 통해 흐르는 전류는 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)을 통해 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a) 전 표면으로 균일하게 흐르게 되고, 이로 인해, p형 본딩전극층(150a) 바로 밑 부분이 아닌 그 옆부분에서도 위로 광이 방출되게 된다. 따라서, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)은 투명성을 갖도록 상술한 바와 같이 200Å이하의 두께로 형성한다. 전도성과 투명성을 함께 가지는 물질은 많지 않으며, 이러한 물질을 공정에 도입하는 것이 쉬운 일이 아니므로, 위와 같이 금속을 얇게 형성시켜 전도성과 투명성을 얻고 있는 것이다.In addition, since the resistance of the p-type GaN is very high, in order to allow current to flow to the entire surface of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a, the p-type semitransparent ohmic contact covering the entire surface of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a The electrode layer 130a is required. The current flowing through the p-type bonding electrode layer 150a flows uniformly to the entire surface of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a through the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a, and thus, the p-type bonding electrode layer 150a ) Light is emitted upwards from the side, not just below it. Therefore, the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a is formed to have a thickness of 200 kPa or less as described above to have transparency. There are not many materials that have both conductivity and transparency, and it is not easy to introduce such materials into the process, so that the metal is thinly formed to obtain conductivity and transparency.

그러나, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)이 투명성을 갖도록 하기 위해서는 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)의 두께를 많이 신경써야 하기 때문에 공정마진이 작아지며, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)은 완전히 투명하지 못하고 반투명하기 때문에 p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)의 존재로 말미암아 빛이 다소 흡수되어 발광효율이 떨어진다.However, in order for the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a to have transparency, the process margin is reduced because the thickness of the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a needs to be considered a lot, and the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a is Since it is not completely transparent and translucent, light is somewhat absorbed due to the presence of the p-type translucent ohmic contact electrode layer 130a, so that luminous efficiency is lowered.

한편, p형 GaN은 저항이 높기 때문에 p형 상부오믹접촉층 패턴(80a)과 p형반투명 오믹접촉전극층(130a)의 접촉저항이 매우 크다는 단점이 있다. n형 오믹접촉전극층(140a)의 경우는 Ti\Al 층을 900℃에서 30초간 열처리함으로써 10-6Ωcm 이하의 낮은 접촉저항을 얻을 수 있다는 보고가 있으나, p형 반투명 오믹접촉전극층(130a)의 경우에는 아직까지 n형 오믹접촉전극층(140a)에 비하여 높은 접촉저항이 보고되고 있다.On the other hand, since the p-type GaN has a high resistance, there is a disadvantage in that the contact resistance of the p-type upper ohmic contact layer pattern 80a and the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a is very large. In the case of the n-type ohmic contact electrode layer 140a, a low contact resistance of 10 −6 Ωcm or less can be obtained by heat-treating the Ti\Al layer at 900 ° C. for 30 seconds, but the p-type semi-transparent ohmic contact electrode layer 130a In this case, a higher contact resistance has been reported compared to the n-type ohmic contact electrode layer 140a.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 제조방법이 간단할 뿐만 아니라 높은 발광효율을 갖는 질화물반도체 발광소자를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device having a simple light emitting efficiency and a high luminous efficiency.

도 1a 내지 도 1j는 종래의 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들;1A to 1J are cross-sectional views illustrating a conventional method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device;

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들;2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 ><Description of Reference Numbers for Main Parts of Drawings>

10, 11: 기판 30, 31: n형 하부오믹접촉층10, 11: substrate 30, 31: n-type lower ohmic contact layer

30a, 31a: n형 하부오믹접촉층 패턴 40a, 41a: 활성층 패턴30a, 31a: n-type lower ohmic contact layer pattern 40a, 41a: active layer pattern

51: p형 GaN층 55: 터널접합층51: p-type GaN layer 55: tunnel junction layer

61: n형 GaN층 71: n형 상부오믹접촉층61: n-type GaN layer 71: n-type upper ohmic contact layer

71a: n형 상부오믹접촉층 패턴 80: p형 상부오믹접촉층71a: n-type upper ohmic contact layer pattern 80: p-type upper ohmic contact layer

80a: p형 상부오믹접촉층 패턴 110a, 111a: 식각방지막 패턴80a: p-type upper ohmic contact layer pattern 110a, 111a: etch stop layer pattern

120a: 제1 감광막 패턴 120b: 제2 감광막 패턴120a: first photosensitive film pattern 120b: second photosensitive film pattern

121a: 감광막 패턴 130; p형 반투명 오믹접촉층121a: Photoresist pattern 130; p-type translucent ohmic contact layer

130a: p형 반투명 오믹접촉전극층 140, 141: n형 오믹접촉층130a: p-type translucent ohmic contact electrode layer 140, 141: n-type ohmic contact layer

140a, 141a: n형 오믹접촉전극층 150: p형 본딩층140a and 141a: n-type ohmic contact electrode layer 150: p-type bonding layer

150a: p형 본딩전극층150a: p-type bonding electrode layer

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법은: 기판 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 n형 하부오믹접촉층 상에 질화물반도체로 이루어지는 활성층을 형성하는 단계와; 상기 활성층 상에 p형 질화물반도체층과 n형 질화물반도체층이 순차적으로 적층되어 이루어지는 터널접합층을 형성하는 단계와; 상기 터널접합층 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 하부오믹접촉층이 노출되도록 상기 n형 상부오믹접촉층, 터널접합층 및 활성층을 순차적으로 메사식각하는 단계와; 상기 메사식각된 결과물 표면 전면에 감광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 상기 n형 상부오믹접촉층과 n형 하부오믹접촉층의 소정영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴이 형성된 결과물 표면 전면에 n형 오믹접촉층을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴 상에 형성된 n형 오믹접촉층이 제거되도록 상기 감광막 패턴을 제거하는 서브단계를 구비하여, 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층에 오믹접촉되는 n형 오믹접촉전극층을 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층 상의 소정영역에 동시에 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nitride semiconductor light emitting device manufacturing method comprising: forming an n-type lower ohmic contact layer formed of an n-type nitride semiconductor on a substrate; Forming an active layer made of a nitride semiconductor on the n-type lower ohmic contact layer; Forming a tunnel junction layer in which a p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the active layer; Forming an n-type upper ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the tunnel junction layer; Mesa-etching the n-type upper ohmic contact layer, the tunnel junction layer, and the active layer sequentially so that the lower ohmic contact layer is exposed; Forming a photoresist film on the entire surface of the mesa-etched resultant and then patterning the photoresist pattern to form a photoresist pattern for exposing predetermined regions of the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively; A sub-step of forming an n-type ohmic contact layer on the entire surface of the formed result; and a sub-step of removing the photoresist pattern so that the n-type ohmic contact layer formed on the photoresist pattern is removed. And simultaneously forming n-type ohmic contact electrode layers in ohmic contact with the n-type lower ohmic contact layer in predetermined regions on the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법은: 기판 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 n형 하부오믹접촉층 상에 n형 질화물반도체층과 p형 질화물반도체층이 순차적으로 적층되어 이루어지는 터널접합층을 형성하는 단계와; 상기 터널접합층 상에 질화물반도체로 이루어지는 활성층을 형성하는 단계와; 상기 활성층 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층을 형성하는 단계와; 상기 n형 하부오믹접촉층이 노출되도록 상기 n형 상부오믹접촉층, 활성층 및 터널접합층을 순차적으로 메사식각하는 단계와; 상기 메사식각된 결과물 표면 전면에 감광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 상기 n형 상부오믹접촉층과 n형 하부오믹접촉층의 소정영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴이 형성된 결과물 표면 전면에 n형 오믹접촉층을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴 상에 형성된 n형 오믹접촉층이 제거되도록 상기 감광막 패턴을 제거하는 서브단계를 구비하여, 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층에 오믹접촉되는 n형 오믹접촉전극층을 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층 상의 소정영역에 동시에 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a nitride semiconductor light emitting device manufacturing method comprising: forming an n-type lower ohmic contact layer formed of an n-type nitride semiconductor on a substrate; Forming a tunnel junction layer on which the n-type nitride semiconductor layer and the p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the n-type lower ohmic contact layer; Forming an active layer made of a nitride semiconductor on the tunnel junction layer; Forming an n-type upper ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the active layer; Mesa-etching the n-type upper ohmic contact layer, the active layer, and the tunnel junction layer sequentially so that the n-type lower ohmic contact layer is exposed; Forming a photoresist film on the entire surface of the mesa-etched resultant and then patterning the photoresist pattern to form a photoresist pattern for exposing predetermined regions of the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively; A sub-step of forming an n-type ohmic contact layer on the entire surface of the formed result; and a sub-step of removing the photoresist pattern so that the n-type ohmic contact layer formed on the photoresist pattern is removed. And simultaneously forming n-type ohmic contact electrode layers in ohmic contact with the n-type lower ohmic contact layer in predetermined regions on the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively.

상기 예들에서, 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계 이후에, 상기 감광막 패턴이 제거된 결과물을 350~1000℃의 온도범위에서 열처리하는 단계를 행하는 것이 더 바람직하다.In the above examples, after the removing of the photoresist pattern, it is more preferable to perform a step of heat-treating the resultant from which the photoresist pattern is removed at a temperature range of 350 ~ 1000 ℃.

또한, 상기 예들에서, 상기 터널접합층의 p형 질화물반도체층은 질화물반도체에 p형 도펀트가 5x1018~1x1021cm-3의 농도로 도핑되어 이루어지고, 상기 터널접합층의 n형 질화물반도체층은 질화물반도체에 n형 도펀트가 5x1018~ 1x1021cm-3의 농도로 도핑되어 이루어지는 것이 바람직하다.Further, in the above examples, the p-type nitride semiconductor layer of the tunnel junction layer is made of a p-type dopant in a concentration of 5x10 18 ~ 1x10 21 cm -3 to the nitride semiconductor, the n-type nitride semiconductor layer of the tunnel junction layer It is preferable that the n-type dopant is doped with silver nitride semiconductor at a concentration of 5x10 18 to 1x10 21 cm -3 .

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

[실시예 1]Example 1

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 2a는 n형 하부오믹접촉층(31), 활성층(41), 터널접합층(55) 및 n형 상부오믹접촉층(71)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 먼저, (0001)c면을 자신의 표면으로 가지는 사파이어(Al2O3) 기판(11) 상에 버퍼층(미도시)을 형성한 후, 기판을 1130℃가 되게 가열하면서, TMGa, 암모니아 및 SiH4를 150μmol/min, 4ℓ/min 및 3.57 nmol/min 의 유량으로 흘려보내, Si가 도핑된 n형 GaN으로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층(31)을 기판(11) 상에 3㎛의 두께로 형성한다.2A is a cross-sectional view for explaining a step of forming an n-type lower ohmic contact layer 31, an active layer 41, a tunnel junction layer 55, and an n-type upper ohmic contact layer 71. First, a buffer layer (not shown) is formed on a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate 11 having a (0001) c surface as its surface, and then the substrate is heated to 1130 ° C., TMGa, ammonia and SiH. 4 was flowed at a flow rate of 150 μmol / min, 4 L / min and 3.57 nmol / min to form an n-type lower ohmic contact layer 31 composed of Si-doped n-type GaN on a substrate 11 with a thickness of 3 μm. Form.

다음에, n형 하부오믹접촉층(31) 상에 활성층(41)을 형성한다. 활성층(41)은 InGaN\GaN로 이루어진 이중접합구조를 갖거나, GaN\InGaN\GaN로 이루어진 단일양자우물구조를 갖거나, 또는 GaN\InGaN\GaN\....\GaN\InGaN\GaN로 이루어진 다중양자우물구조를 갖을 수 있다. 여기서, GaN층은 장벽층의 역할을 하며, InGaN층은 우물층의 역할을 한다.Next, the active layer 41 is formed on the n-type lower ohmic contact layer 31. The active layer 41 has a double junction structure made of InGaN\GaN, a single quantum well structure made of GaN\InGaN\GaN, or GaN\InGaN\GaN\ .... GaN\InGaN\GaN. It may have a multi-quantum well structure. Here, the GaN layer serves as a barrier layer, and the InGaN layer serves as a well layer.

이어서, 활성층(41) 상에 본 발명의 특징부로써 터널접합층(55)을 형성한다. 터널접합층(55)은 p형 GaN층(51) 및 n형 GaN층(61)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 이 때, p형 GaN층(51)과 n형 GaN(61) 사이에 델타도핑층(미도시)을 더 형성하는 것이 바람직하다.A tunnel junction layer 55 is then formed on the active layer 41 as a feature of the present invention. The tunnel junction layer 55 has a structure in which a p-type GaN layer 51 and an n-type GaN layer 61 are sequentially stacked. At this time, it is preferable to further form a delta doping layer (not shown) between the p-type GaN layer 51 and the n-type GaN 61.

p형 GaN층(51)은 10~1000Å의 두께를 갖으며, 활성층(41)을 성장시킨 후 TMGa, 암모니아 및 Cp2Mg를 112 μmol/min, 4ℓ/min 및 2.14μmol/mim의 유속으로 각각 공급하여 Mg의 도핑농도가 5 ×1018~ 1 ×1021cm-3가 되도록 형성한다.The p-type GaN layer 51 has a thickness of 10 to 1000 GPa, and after the active layer 41 is grown, TMGa, ammonia and Cp 2 Mg are respectively flowed at 112 μmol / min, 4 L / min and 2.14 μmol / mim, respectively. It is supplied to form a doping concentration of Mg is 5 × 10 18 ~ 1 × 10 21 cm -3 .

그리고, 상기 델타도핑층은 p형 GaN층(51)을 성장시킨 후 1초 이상의 성장멈춤시간을 가진 다음에 10~300초 동안 암모니아를 4.0ℓ/mol의 유속으로, 그리고 SiH4를 50.22 nmol/min의 유속으로 흘려주어 Si이 1 ×1011~ 1 ×1014cm-2의 면도핑농도로 델타도핑되도록 하여 형성한다.In addition, the delta-doped layer has a growth stop time of at least 1 second after growing the p-type GaN layer 51, followed by ammonia at a flow rate of 4.0 l / mol for 10 to 300 seconds, and 50.22 nmol / SiH 4 . It is formed by flowing at a flow rate of min so that Si is delta-doped with a shaping concentration of 1 × 10 11 to 1 × 10 14 cm -2 .

델타도핑은 Si 외에도 O, Ge 또는 Sn과 같은 n형 도펀트를 사용하여 행할 수도 있으며, Zn, Cd, Mg 또는 Be와 같은 p형 도펀트를 사용하여 행할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서는 상기 델타도핑층은 Mg 델타도핑층과 Si 델타도핑층이 순차적으로 적층된 구조를 갖을 수도 있다.Delta doping may be performed using an n-type dopant such as O, Ge, or Sn, in addition to Si, or may be performed using a p-type dopant such as Zn, Cd, Mg, or Be. In some cases, the delta doped layer may have a structure in which an Mg delta doped layer and a Si delta doped layer are sequentially stacked.

n형 GaN층(61)은 10~1000Å의 두께를 갖으며, 상기 델타도핑층을 형성한 다음에, TMGa, 암모니아 및 SiH4를 112 μmol/min, 4 ℓ/min 및 50.22nmol/mim 의 유속으로 각각 공급하여 Si의 도핑농도가 5 ×1018~ 1 ×1021cm-3가 되도록 하여 형성한다.The n-type GaN layer 61 has a thickness of 10 to 1000 GPa, and after forming the delta doped layer, TMGa, ammonia and SiH 4 are flowed at 112 μmol / min, 4 L / min and 50.22 nmol / mim. It is formed by supplying each so that the doping concentration of Si is 5 × 10 18 ~ 1 × 10 21 cm -3 .

이어서, TMGa, 암모니아 및 SiH4를 112μmol/min, 4 ℓ/min 및 3.74 nmol/min 의 유속으로 각각 공급하여 100~5000Å 두께를 가지며, Si이 도핑된 n형 GaN로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층(71)을 형성한다. 그리고, n형 상부오믹접촉층(71) 상의 소정 영역에 SiO2로 이루어지는 식각방지막 패턴(111a)을 형성한다. 터널접합층(55)의 존재로 인하여 n형 상부오믹접촉층(71)은 종래와 달리 p형 GaN이 아닌 n형 GaN으로 이루어진다.Subsequently, TMGa, ammonia and SiH 4 were supplied at flow rates of 112 μmol / min, 4 L / min and 3.74 nmol / min, respectively, to have a thickness of 100 to 5000 kPa, and an n-type upper ohmic contact layer made of Si-doped n-type GaN. (71) is formed. An etch stop layer pattern 111a made of SiO 2 is formed in a predetermined region on the n-type upper ohmic contact layer 71. Due to the existence of the tunnel junction layer 55, the n-type upper ohmic contact layer 71 is made of n-type GaN, not p-type GaN, unlike the conventional art.

도 2b는 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a), 활성층 패턴(41a), 터널접합층 패턴(55a) 및 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 먼저, 식각방지막 패턴(111a)을 식각마스크로 하여 n형 하부오믹접촉층(31)이 일정한 두께만큼 식각될 때까지 ICP(inductively coupled plasma)를 이용한 건식식각을 진행한다. 이러한 건식식각에 의하여 n형 상부오믹접촉층(71), 터널접합층(55), 활성층(41) 및 n형 하부오믹접촉층(31)이 순차적으로 메사(mesa) 식각되어 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a), 터널접합층 패턴(55a), 활성층 패턴(41a) 및 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a)이 형성된다. 다음에, 식각방지막 패턴(111a)을 제거한다.2B is a cross-sectional view for explaining the steps of forming the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a, the active layer pattern 41a, the tunnel junction layer pattern 55a, and the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a. First, dry etching using an inductively coupled plasma (ICP) is performed until the n-type lower ohmic contact layer 31 is etched by a predetermined thickness using the etch stop layer pattern 111a as an etch mask. By the dry etching, the n-type upper ohmic contact layer 71, the tunnel junction layer 55, the active layer 41, and the n-type lower ohmic contact layer 31 are mesa-etched sequentially to n-type upper ohmic contact. The layer pattern 71a, the tunnel junction layer pattern 55a, the active layer pattern 41a, and the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a are formed. Next, the etch stop layer pattern 111a is removed.

여기서, n형 하부오믹접촉층(31)이 노출되기만 하면 본 공정의 목적이 달성되기 때문에, n형 하부오믹접촉층(31)을 소정두께 식각하지 않고, n형 하부오믹접촉층(31)이 노출되기 시작할 때까지만 상기 건식식각을 수행하여도 무방하다.Here, since the purpose of this process is achieved only by exposing the n-type lower ohmic contact layer 31, the n-type lower ohmic contact layer 31 is not etched by a predetermined thickness. The dry etching may be performed only until it starts to be exposed.

도 2c는 감광막 패턴(121a)을 형성하는 단계를 설명하기 단면도이다. 구체적으로, 식각방지막 패턴(111a)이 제거된 결과물 전면에 감광막을 형성한 후에 이를 패터닝하여 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a) 및 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a)의 소정영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴(121a)을 형성한다.2C is a cross-sectional view for explaining a step of forming the photosensitive film pattern 121a. In detail, a photoresist is formed on the entire surface of the resultant material from which the etch stop layer pattern 111a is removed, and then patterned to expose predetermined regions of the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a and the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a, respectively. The photosensitive film pattern 121a is formed.

도 2d는 n형 오믹접촉층(141)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로, 감광막 패턴(121a)이 형성된 결과물 표면 전면에 Ti, Al 또는 Au 등의 금속으로 이루어진 n형 오믹접촉층(141)을 형성한다.2D is a cross-sectional view for describing a step of forming the n-type ohmic contact layer 141. Specifically, the n-type ohmic contact layer 141 made of a metal such as Ti, Al, or Au is formed on the entire surface of the resultant surface on which the photoresist pattern 121a is formed.

도 2e는 n형 오믹접촉전극층(141a)을 형성하는 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 감광막 패턴(121a) 상에 있는 n형 오믹접촉층(141)이 제거되도록 감광막 패턴(121a)을 제거하여 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a)과 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a) 상에 n형 오믹접촉전극층(141a)을 형성한다. 그리고, n형 오믹접촉전극층(141a)이 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a) 및 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a)과 각각 오믹접촉되도록 350~1000℃의 온도범위에서 열처리공정을 수행하여 질화물반도체 발광소자를 완성한다.FIG. 2E is a cross-sectional view illustrating a step of forming the n-type ohmic contact electrode layer 141a. The n-type ohmic contact layer 141 on the photosensitive film pattern 121a is removed to remove the n-type ohmic contact electrode layer 141a. An n-type ohmic contact electrode layer 141a is formed on the type upper ohmic contact layer pattern 71a and the n type lower ohmic contact layer pattern 31a. The n-type ohmic contact electrode layer 141a is thermally treated in a temperature range of 350 to 1000 ° C. such that the n-type ohmic contact electrode layer 141a is in ohmic contact with the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a and the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a, respectively. The nitride semiconductor light emitting device is completed.

n형 하부오믹접촉층 패턴(31a)에는 음의 전압을 인가하고, n형 상부오믹접촉층 패턴(71a)에는 양의 전압을 인가하면, 터널접합층 패턴(55a)에는 역방향 바이어스(reverse bias)가 걸리게 되어, p형 GaN층 패턴(51a)의 가전자대(valence band)에 있던 전자가 n형 GaN층 패턴(61a)으로 터널링하게 된다. 따라서, p형 GaN층 패턴(51a)에는 전자가 빈자리 즉, 정공(hole)이 생기게 된다. 이 정공은 역방향 바이어스에 의해서 활성층 패턴(41a)으로 주입되게 된다. 이렇게 활성층 패턴(41a)으로 주입된 정공은 n형 하부오믹접촉층(31)에서 활성층(41)으로 공급되는 전자와 재결합하여 결국에는 활성층(41)에서 광이 방출되게 된다.When a negative voltage is applied to the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a and a positive voltage is applied to the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a, a reverse bias is applied to the tunnel junction layer pattern 55a. Electrons in the valence band of the p-type GaN layer pattern 51a are tunneled to the n-type GaN layer pattern 61a. Accordingly, electrons are formed in the p-type GaN layer pattern 51a, that is, holes are formed. These holes are injected into the active layer pattern 41a by reverse bias. The holes injected into the active layer pattern 41a are recombined with electrons supplied from the n-type lower ohmic contact layer 31 to the active layer 41, and eventually light is emitted from the active layer 41.

[실시예 2]Example 2

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 제1 실시예와의 차이점은, 터널접합층 패턴(55a)이 활성층 패턴(41a)의 아래에 위치하며, n형 GaN층 패턴(61a) 및 p형 GaN층 패턴(51a)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다는 것이다. 도면에 있어서, 도 2e와 동일한 참조번호는 동일 기능을 수행하는 구성요소를 나타내며 구체적인 제조방법은 제1 실시예와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.3 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the tunnel junction layer pattern 55a is positioned below the active layer pattern 41a, and the n-type GaN layer pattern 61a and the p-type GaN layer pattern 51a are sequentially stacked. It has a structure. In the drawings, the same reference numerals as in FIG. 2E denote components that perform the same function, and a detailed manufacturing method thereof is the same as in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 질화물반도체 발광소자 제조방법에 의하면, 터널접합층 패턴(55a)의 존재로 인하여 상부오믹접촉층 패턴(71a)을 n형 질화물반도체로 형성시킬 수 있게 된다. 그래서, p형 상부오믹접촉층과의 오믹접촉을 위해서 p형 오믹접촉전극층을 사용하는 종래의 경우와 달리, 본 발명은 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a)과의 오믹접촉을 위해서 n형 오믹접촉전극층(141a)을 사용한다. 따라서, 종래와 달리 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a) 및 n형 하부오믹접촉층 패턴(31a)과 각각 오믹접촉되는 전극을 단 한번의 리프트 오프(lift-off) 공정과, 오믹접촉을 위한 단 한번의 열처리 공정으로 형성시킬 수 있기 때문에 공정이 매우 간단하고 신속하다.According to the method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention as described above, the upper ohmic contact layer pattern 71a can be formed of an n-type nitride semiconductor due to the existence of the tunnel junction layer pattern 55a. Therefore, unlike the conventional case of using the p-type ohmic contact electrode layer for ohmic contact with the p-type upper ohmic contact layer, the present invention provides an n-type ohmic for ohmic contact with the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a. The contact electrode layer 141a is used. Therefore, unlike the related art, the electrode that is in ohmic contact with the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a and the n-type lower ohmic contact layer pattern 31a, respectively, is subjected to only one lift-off process and for ohmic contact. The process is very simple and quick because it can be formed in a single heat treatment process.

또한, n형 상부오믹접촉층 패턴(71a)은 n형 질화물반도체로 이루어지기 때문에, p형 질화물반도체로 이루어지는 종래의 경우보다 전도성이 매우 좋다. 따라서, 종래와 같이 상부오믹접촉층 패턴 전면에 p형 오믹접촉전극층을 형성하고, p형 오믹접촉전극층의 소정영역 상에 p형 본딩전극층을 형성할 필요없이, 단지 n형 상부오믹접촉층 패턴(71a) 상의 소정영역에 n형 오믹접촉전극층(131a)만을 형성하더라도, n형 상부오믹접촉층 패턴(71a) 전 표면을 통해 전류가 균일하게 흐르게 된다. 따라서, 종래와 같은 반투명한 p형 오믹접촉전극층에 의한 빛이 흡수가 전혀 없게 되어 소자의 측면 및 윗면으로 모두 고휘도의 발광이 일어난다.In addition, since the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a is made of an n-type nitride semiconductor, the conductivity is much higher than that of the conventional case of the p-type nitride semiconductor. Therefore, without forming a p-type ohmic contact electrode layer on the entire upper ohmic contact layer pattern and forming a p-type bonding electrode layer on a predetermined region of the p-type ohmic contact electrode layer as in the related art, only an n-type upper ohmic contact layer pattern ( Even if only the n-type ohmic contact electrode layer 131a is formed in a predetermined region on the 71a), current flows uniformly through the entire surface of the n-type upper ohmic contact layer pattern 71a. Therefore, the light by the semi-transparent p-type ohmic contact electrode layer as in the prior art is not absorbed at all, and high luminance light emission occurs on both the side and top surfaces of the device.

본 발명은 상기 실시예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

Claims (5)

기판 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층을 형성하는 단계와;Forming an n-type lower ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the substrate; 상기 n형 하부오믹접촉층 상에 질화물반도체로 이루어지는 활성층을 형성하는 단계와;Forming an active layer made of a nitride semiconductor on the n-type lower ohmic contact layer; 상기 활성층 상에 p형 질화물반도체층과 n형 질화물반도체층이 순차적으로 적층되어 이루어지는 터널접합층을 형성하는 단계와;Forming a tunnel junction layer in which a p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the active layer; 상기 터널접합층 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층을 형성하는 단계와;Forming an n-type upper ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the tunnel junction layer; 상기 하부오믹접촉층이 노출되도록 상기 n형 상부오믹접촉층, 터널접합층 및 활성층을 순차적으로 메사식각하는 단계와;Mesa-etching the n-type upper ohmic contact layer, the tunnel junction layer, and the active layer sequentially so that the lower ohmic contact layer is exposed; 상기 메사식각된 결과물 표면 전면에 감광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 상기 n형 상부오믹접촉층과 n형 하부오믹접촉층의 소정영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴이 형성된 결과물 표면 전면에 n형 오믹접촉층을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴 상에 형성된 n형 오믹접촉층이 제거되도록 상기 감광막 패턴을 제거하는 서브단계를 구비하여, 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층에 오믹접촉되는 n형 오믹접촉전극층을 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층 상의 소정영역에 동시에 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물반도체 발광소자 제조방법.Forming a photoresist film on the entire surface of the mesa-etched resultant and then patterning the photoresist pattern to form a photoresist pattern for exposing predetermined regions of the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively; A sub-step of forming an n-type ohmic contact layer on the entire surface of the formed result; and a sub-step of removing the photoresist pattern so that the n-type ohmic contact layer formed on the photoresist pattern is removed. And forming an n-type ohmic contact electrode layer in ohmic contact with the n-type lower ohmic contact layer simultaneously in a predetermined region on the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively. Semiconductor light emitting device manufacturing method. 기판 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 하부오믹접촉층을 형성하는 단계와;Forming an n-type lower ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the substrate; 상기 n형 하부오믹접촉층 상에 n형 질화물반도체층과 p형 질화물반도체층이 순차적으로 적층되어 이루어지는 터널접합층을 형성하는 단계와;Forming a tunnel junction layer on which the n-type nitride semiconductor layer and the p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the n-type lower ohmic contact layer; 상기 터널접합층 상에 질화물반도체로 이루어지는 활성층을 형성하는 단계와;Forming an active layer made of a nitride semiconductor on the tunnel junction layer; 상기 활성층 상에 n형 질화물반도체로 이루어지는 n형 상부오믹접촉층을 형성하는 단계와;Forming an n-type upper ohmic contact layer made of an n-type nitride semiconductor on the active layer; 상기 n형 하부오믹접촉층이 노출되도록 상기 n형 상부오믹접촉층, 활성층 및 터널접합층을 순차적으로 메사식각하는 단계와;Mesa-etching the n-type upper ohmic contact layer, the active layer, and the tunnel junction layer sequentially so that the n-type lower ohmic contact layer is exposed; 상기 메사식각된 결과물 표면 전면에 감광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 상기 n형 상부오믹접촉층과 n형 하부오믹접촉층의 소정영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴이 형성된 결과물 표면 전면에 n형 오믹접촉층을 형성하는 서브단계와, 상기 감광막 패턴 상에 형성된 n형 오믹접촉층이 제거되도록 상기 감광막 패턴을 제거하는 서브단계를 구비하여, 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층에 오믹접촉되는 n형 오믹접촉전극층을 상기 n형 상부오믹접촉층과 상기 n형 하부오믹접촉층 상의 소정영역에 동시에 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물반도체 발광소자 제조방법.Forming a photoresist film on the entire surface of the mesa-etched resultant and then patterning the photoresist pattern to form a photoresist pattern for exposing predetermined regions of the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively; A sub-step of forming an n-type ohmic contact layer on the entire surface of the formed result; and a sub-step of removing the photoresist pattern so that the n-type ohmic contact layer formed on the photoresist pattern is removed. And forming an n-type ohmic contact electrode layer in ohmic contact with the n-type lower ohmic contact layer simultaneously in a predetermined region on the n-type upper ohmic contact layer and the n-type lower ohmic contact layer, respectively. Semiconductor light emitting device manufacturing method. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계 이후에, 상기 감광막 패턴이 제거된 결과물을 350~1000℃의 온도범위에서 열처리하는 단계를 더 행하는 것을 특징으로 하는 질화물반도체 발광소자 제조방법.The nitride semiconductor light emitting device of claim 1 or 2, further comprising, after removing the photoresist pattern, heat treating the resultant from which the photoresist pattern is removed at a temperature range of 350 to 1000 ° C. Manufacturing method. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 터널접합층의 p형 질화물반도체층은 질화물반도체에 p형 도펀트가 5x1018~1x1021cm-3의 농도로 도핑되어 이루어지고, 상기 터널접합층의 n형 질화물반도체층은 질화물반도체에 n형 도펀트가 5x1018~ 1x1021cm-3의 농도로 도핑되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물반도체 발광소자 제조방법.Article according to any one of the preceding claims, p-type nitride semiconductor layer of the tunnel junction layer is formed of a p-type dopant in the nitride semiconductor is doped to a concentration of 5x10 18 ~ 1x10 21 cm -3, the tunnel junction layer n The nitride semiconductor layer is a nitride semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that the n-type dopant is doped in the nitride semiconductor 5x10 18 ~ 1x10 21 cm -3 concentration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599012B1 (en) * 2005-06-29 2006-07-12 서울옵토디바이스주식회사 Light emitting diode having a thermal conductive substrate and method of fabricating the same
US9425351B2 (en) * 2014-10-06 2016-08-23 Wisconsin Alumni Research Foundation Hybrid heterostructure light emitting devices

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162038A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nichia Chem Ind Ltd Gallium nitride compound semiconductor light emitting diode
KR980012746A (en) * 1996-07-16 1998-04-30 김광호 Vertical Cavity Surface-Emitting Laser Diodes and Manufacturing Method Thereof
JPH1126876A (en) * 1997-06-30 1999-01-29 Sharp Corp Gallium nitride compound semiconductor light emitting element
US6052398A (en) * 1997-04-03 2000-04-18 Alcatel Surface emitting semiconductor laser
KR20000024945A (en) * 1998-10-02 2000-05-06 조장연 Method for manufacturing gan-based light-emitting device with double cladding-double hetero structure
KR20000053982A (en) * 2000-05-16 2000-09-05 황철웅 Internet web site for shopping mall

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162038A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nichia Chem Ind Ltd Gallium nitride compound semiconductor light emitting diode
KR980012746A (en) * 1996-07-16 1998-04-30 김광호 Vertical Cavity Surface-Emitting Laser Diodes and Manufacturing Method Thereof
US6052398A (en) * 1997-04-03 2000-04-18 Alcatel Surface emitting semiconductor laser
JPH1126876A (en) * 1997-06-30 1999-01-29 Sharp Corp Gallium nitride compound semiconductor light emitting element
KR20000024945A (en) * 1998-10-02 2000-05-06 조장연 Method for manufacturing gan-based light-emitting device with double cladding-double hetero structure
KR20000053982A (en) * 2000-05-16 2000-09-05 황철웅 Internet web site for shopping mall

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