(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、
前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層及び第２窒化物層が繰り返して積層された多層構造を有し、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つの第１窒化物層内に挿入された前記Ａｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される第１窒化物層のＡｌ組成比よりも大きく、
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層内に非周期的に挿入されている紫外線発光素子。
【請求項２】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、
前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層及び第２窒化物層が繰り返して積層された多層構造を有し、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つの第１窒化物層内に挿入された前記Ａｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される第１窒化物層のＡｌ組成比よりも大きく、
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち一部の第１窒化物層内に挿入され、
前記各Ａｌデルタ層間の距離は活性層に近くなるほど減少する、紫外線発光素子。
【請求項３】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、
前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層及び第２窒化物層が繰り返して積層された多層構造を有し、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つの第１窒化物層内に挿入された前記Ａｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される第１窒化物層のＡｌ組成比よりも大きく、
前記Ａｌデルタ層において、前記第１導電型半導体層から前記活性層側に向かう方向に沿ってＡｌの組成比が増加する、紫外線発光素子。
【請求項４】
前記第１及び第２窒化物層の反復積層構造が超格子構造である、請求項１から３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項５】
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち一つの第１窒化物層内で、前記一つの第１窒化物層の下部に位置する一つの第２窒化物層よりも前記一つの第１窒化物層の上部に位置する他の第２窒化物層の近くに位置する、請求項１から３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項６】
前記Ａｌデルタ層は、前記一つの第１窒化物層の上部に位置する前記他の第２窒化物層に接する、請求項５に記載の紫外線発光素子。
【請求項７】
前記第１窒化物層はＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０＜ｘ＜１）を含み、前記第２窒化物層はＡｌyＧａ(1-y)Ｎ（０＜ｙ＜１）を含み、前記Ａｌデルタ層はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０＜ｚ≦１、ｙ＜ｘ＜ｚ）を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項８】
前記Ａｌデルタ層はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０．８≦ｚ≦１）で形成された、請求項７に記載の紫外線発光素子。
【請求項９】
前記第１導電型半導体層の下面の下側に位置する第１電極、及び前記第２導電型半導体層上に位置する第２電極を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項１０】
前記第１導電型半導体層の下側に位置する成長基板をさらに含み、前記成長基板の熱膨張係数は前記第１導電型半導体層の熱膨張係数よりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項１１】
前記第１及び第２窒化物層はそれぞれ５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内の厚さを有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項１２】
前記活性層は２７０ｎｍ〜３１５ｎｍの範囲内のピーク波長を有する光を放出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項１３】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、
前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１導電型半導体層の下側に位置し、複数の窒化物層を含む第２ストレス調節層をさらに含み、
前記第２ストレス調節層は、前記複数の窒化物層のうち少なくとも一つの窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される窒化物層のＡｌ組成比よりも大きい紫外線発光素子。
【請求項１４】
前記第２ストレス調節層の複数の窒化物層のそれぞれのＡｌ組成比は、前記第１導電型半導体層に近くなるほど減少する、請求項１３に記載の紫外線発光素子。
【請求項１５】
前記第１及び第２窒化物層のそれぞれにおいて、各層の平均引張ストレスは、前記第１導電型半導体層から前記活性層に向かう方向に沿って増加し、
前記第１導電型半導体層から前記活性層に向かう方向に沿った前記第１窒化物層内での平均引張ストレス増加率は、前記第２窒化物層内での平均引張ストレス増加率よりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紫外線発光素子。
【請求項１６】
成長基板上に第１導電型半導体層を形成し、
前記第１導電型半導体層上に、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層を形成し、
前記第１ストレス調節層上に活性層を形成し、
前記活性層上に第２導電型半導体層を形成し、
前記第１ストレス調節層を形成することは、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を形成することを含み、
前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１ストレス調節層を形成することは、第１成長条件で前記第１窒化物層を成長させ、第３成長条件で前記Ａｌデルタ層を成長させ、前記第１窒化物層上に第２成長条件で前記第２窒化物層を成長させることを含み、
前記Ａｌデルタ層を成長させることは、前記第１窒化物層を成長させる過程中に挿入される、
紫外線発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記第１ストレス調節層を形成することは、第１成長条件で前記第１窒化物層を成長させ、前記第１窒化物層上に第２成長条件で前記第２窒化物層を成長させることを含み、
前記Ａｌデルタ層は、成長条件を前記第１成長条件から前記第２成長条件に変更する時間の間に前記第１窒化物層上に成長する、請求項１６に記載の紫外線発光素子の製造方法。
【請求項１８】
前記ストレス調節層を形成することは、前記第１及び第２窒化物層を繰り返して積層することを含み、
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つに挿入される、請求項１６に記載の紫外線発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記Ａｌデルタ層は前記第２窒化物層に接する、請求項１８に記載の紫外線発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２窒化物層は、超格子構造が形成されるように繰り返して積層される、請求項１８に記載の紫外線発光素子の製造方法。
【請求項２１】
成長基板上に第１導電型半導体層を形成し、
前記第１導電型半導体層上に、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層を形成し、
前記第１ストレス調節層上に活性層を形成し、
前記活性層上に第２導電型半導体層を形成し、
前記第１ストレス調節層を形成することは、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を形成することを含み、
前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きく、
前記第１導電型半導体層を形成する前に、前記成長基板上に位置し、複数の窒化物層を含む第２ストレス調節層をさらに形成し、
前記第２ストレス調節層を形成することは、前記複数の窒化物層のうち少なくとも一つの窒化物層内に挿入されるＡｌデルタ層を形成することを含む、紫外線発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線発光素子に関し、特に、ストレスを調節できる層を含み、向上した結晶質の半導体層を有する紫外線発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線光を放出する発光ダイオードなどの紫外線発光素子は、相対的に短いピーク波長の光（一般に、４００ｎｍ以下のピーク波長）を放出するので、窒化物半導体を用いて紫外線発光素子を製造する場合、発光領域に１０％以上のＡｌ含量を有するＡｌＧａＮを用いる。このような紫外線発光素子において、ｎ型及びｐ型窒化物半導体層のバンドギャップエネルギーが活性層から放出される紫外線光のエネルギーよりも小さい場合、活性層から放出された紫外線光が発光素子内のｎ型及びｐ型窒化物半導体層に吸収され得る。この場合、発光素子の発光効率は非常に低下する。したがって、紫外線発光素子の活性層のみならず、発光素子の光放出方向に位置する他の半導体層、特にｎ型半導体層も１０％以上のＡｌ含量を有する。
【０００３】
紫外線発光素子の製造時は、一般に、サファイア基板を成長基板として用いる。ところが、サファイア基板上に１０％以上のＡｌ含量を有するＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０．１≦ｘ≦１）層を成長させると、高いＡｌ含量により、熱的及び構造的変形によってクラック又はブレーキングが発生する。これは、サファイア基板とＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０．１≦ｘ≦１）層との間の格子不整合及び／又は熱膨張係数の差に起因する。具体的に、相対的に大きい熱膨張係数を有するサファイア基板と相対的に小さい熱膨張係数を有する窒化物半導体との間の熱膨張係数の差により、高温で窒化物半導体を成長させるとき（約１０００℃以上）は、ウェハーが凹状に反ることになる。再び成長温度を降下させると、ウェハーは再び伸び、又はむしろ凸状に反ることになる。このようなウェハーのボーイング（ｂｏｗｉｎｇ）により、ウェハーの上部に行くほど引張ストレスが増加し、窒化物半導体にクラックが発生する。また、このようなクラックによって発光素子の生産収率が低下し、生産された発光素子の品質が悪化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、半導体層にクラックが発生する確率を減少させ、結晶性が向上した半導体層を有する紫外線発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面に係る紫外線発光素子は、第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きい。
【０００６】
本発明の他の側面に係る紫外線発光素子は、第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層上に位置し、多層構造を含み、前記多層構造の各層のうち少なくとも一つの層に挿入されたＡｌデルタ層を含むストレス調節層と、前記ストレス調節層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、前記Ａｌデルタ層の格子定数は、前記ストレス調節層の平均格子定数よりも小さく、前記ストレス調節層は、前記ストレス調節層の平均組成比と同一の組成比を有する単一層に印加される圧縮ストレスよりも大きい圧縮ストレスを前記ストレス調節層の上部に位置する他の層に印加する。
【０００７】
本発明の他の側面に係る紫外線発光素子の製造方法は、成長基板上に第１導電型半導体層を形成し、前記第１導電型半導体層上に、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層を形成し、前記第１ストレス調節層上に活性層を形成し、前記活性層上に第２導電型半導体層を形成し、前記第１ストレス調節層を形成することは、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を形成することを含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、第１導電型半導体層上に位置するストレス調節層を含む紫外線発光素子が提供される。ストレス調節層は、各半導体層内の圧縮ストレスが緩和されること、すなわち、引張ストレスが増加することを防止し、第１導電型半導体層の上部、活性層及び第２導電型半導体層にクラックが発生することを防止することができる。その結果、紫外線発光素子の製造収率を増加させることができ、製造された紫外線発光素子の結晶品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るストレス調節層の構造を説明するための拡大断面図である。
【図３Ａ】発光素子の製造過程におけるウェハーのボーイングを説明するための模式図である。
【図３Ｂ】本発明の各実施例に係るストレス調節層における平均ストレス変化を説明するための断面図及びグラフである。
【図３Ｃ】本発明の各実施例に係るストレス調節層における平均ストレス変化を説明するための断面図及びグラフである。
【図４】本発明の各実施例に係るストレス調節層の各構造を説明するための拡大断面図である。
【図５】本発明の各実施例に係るストレス調節層の各構造を説明するための拡大断面図である。
【図６】本発明の各実施例に係るストレス調節層の各構造を説明するための拡大断面図である。
【図７Ａ】本発明の他の実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図である。
【図７Ｂ】本発明の他の実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
多様な実施例に係る紫外線発光素子及びその製造方法は多様な様態に具現可能である。
【００１１】
多様な実施例に係る紫外線発光素子は、第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層上に位置し、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層と、前記第１ストレス調節層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きい。
【００１２】
前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層及び第２窒化物層が繰り返して積層された多層構造を有してもよく、前記第１ストレス調節層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つの第１窒化物層内に挿入された前記Ａｌデルタ層を含んでもよく、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される第１窒化物層のＡｌ組成比より大きくてもよい。
【００１３】
また、前記第１及び第２窒化物層の反復積層構造は超格子構造であってもよい。
【００１４】
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち一つの第１窒化物層内で、前記一つの第１窒化物層の下部に位置する一つの第２窒化物層よりも、前記一つの第１窒化物層の上部に位置する他の第２窒化物層の近くに位置してもよい。
【００１５】
また、前記Ａｌデルタ層は、前記一つの第１窒化物層の上部に位置する前記他の第２窒化物層に接するように位置してもよい。
【００１６】
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層内に周期的な間隔で挿入されてもよい。
【００１７】
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層内に非周期的な間隔で挿入されてもよい。
【００１８】
前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち一部の第１窒化物層内に挿入されてもよく、前記各Ａｌデルタ層間の距離は、活性層に近くなるほど減少してもよい。
【００１９】
前記Ａｌデルタ層において、前記第１導電型半導体層から前記活性層側に向かう方向に沿ってＡｌの組成比が増加してもよい。
【００２０】
前記第１窒化物層はＡｌxＧａ(1-x)Ｎ（０＜ｘ＜１）を含んでもよく、前記第２窒化物層はＡｌyＧａ(1-y)Ｎ（０＜ｙ＜１）を含んでもよく、前記Ａｌデルタ層はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０＜ｚ≦１、ｙ＜ｘ＜ｚ）を含んでもよい。
【００２１】
さらに、前記Ａｌデルタ層はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０．８≦ｚ≦１）で形成されてもよい。
【００２２】
前記紫外線発光素子は、前記第１導電型半導体層の下面の下側に位置する第１電極、及び前記第２導電型半導体層上に位置する第２電極を含んでもよい。
【００２３】
前記紫外線発光素子は、前記第１導電型半導体層の下側に位置する成長基板をさらに含んでもよく、前記成長基板の熱膨張係数は前記第１導電型半導体層の熱膨張係数よりも大きくてもよい。
【００２４】
前記第１及び第２窒化物層は、それぞれ５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００２５】
前記活性層は、２７０ｎｍ〜３１５ｎｍの範囲内のピーク波長を有する光を放出することができる。
【００２６】
いくつかの実施例において、前記紫外線発光素子は、前記第１導電型半導体層の下側に位置し、複数の窒化物層を含む第２ストレス調節層をさらに含んでもよく、前記第２ストレス調節層は、前記複数の窒化物層のうち少なくとも一つの窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を含み、前記Ａｌデルタ層のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層が挿入される窒化物層のＡｌ組成比よりも大きくてもよい。
【００２７】
また、前記第２ストレス調節層の複数の窒化物層のそれぞれのＡｌ組成比は、前記第１導電型半導体層に近くなるほど減少してもよい。
【００２８】
前記第１及び第２窒化物層のそれぞれにおいて、各層の平均引張ストレスは、前記第１導電型半導体層から前記活性層に向かう方向に沿って増加し、前記第１導電型半導体層から前記活性層に向かう方向に沿った前記第１窒化物層内における平均引張ストレス増加率は、前記第２窒化物層内における平均引張ストレス増加率よりも大きくてもよい。
【００２９】
他の多様な実施例に係る紫外線発光素子は、第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層上に位置し、多層構造を含み、前記多層構造の各層のうち少なくとも一つの層に挿入されたＡｌデルタ層を含むストレス調節層と、前記ストレス調節層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型半導体層と、を含み、前記Ａｌデルタ層の格子定数は、前記ストレス調節層の平均格子定数よりも小さく、前記ストレス調節層は、前記ストレス調節層の平均組成比と同一の組成比を有する単一層に印加される圧縮ストレスよりも大きい圧縮ストレスを前記ストレス調節層の上部に位置する他の層に印加する。
【００３０】
前記Ａｌデルタ層はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０．８≦ｚ≦１）で形成されてもよい。
【００３１】
更に他の多様な実施例に係る紫外線発光素子の製造方法は、  成長基板上に第１導電型半導体層を形成すること、前記第１導電型半導体層上に、Ａｌを含む第１窒化物層、及び前記第１窒化物層上に位置し、前記第１窒化物層のＡｌ組成比よりも小さいＡｌ組成比を有する第２窒化物層を含む第１ストレス調節層を形成すること、前記第１ストレス調節層上に活性層を形成すること、及び前記活性層上に第２導電型半導体層を形成すること、を含み、前記第１ストレス調節層を形成することは、前記第１窒化物層内に挿入されたＡｌデルタ層を形成することを含み、前記Ａｌデルタ層が挿入された第１窒化物層の下部面の平均引張ストレスは、前記第１窒化物層の直上に位置する第２窒化物層の下部面の平均引張ストレスよりも大きい。
【００３２】
前記第１ストレス調節層を形成することは、第１成長条件で前記第１窒化物層を成長させ、前記第１窒化物層上に第２成長条件で前記第２窒化物層を成長させることを含んでもよく、前記Ａｌデルタ層は、成長条件を前記第１成長条件から前記第２成長条件に変更する時間の間に前記第１窒化物層上に成長してもよい。
【００３３】
前記第１ストレス調節層を形成することは、第１成長条件で前記第１窒化物層を成長させ、第３成長条件で前記Ａｌデルタ層を成長させ、前記第１窒化物層上に第２成長条件で前記第２窒化物層を成長させることを含んでもよい。
【００３４】
前記Ａｌデルタ層を成長させることは、前記第１窒化物層を成長させる過程中に挿入されてもよい。
【００３５】
前記ストレス調節層を形成することは、前記第１及び第２窒化物層を繰り返して積層することを含んでもよく、前記Ａｌデルタ層は、前記第１窒化物層のうち少なくとも一つに挿入されてもよい。
【００３６】
また、前記Ａｌデルタ層は前記第２窒化物層に接してもよい。
【００３７】
前記第１及び第２窒化物層は、超格子構造が形成されるように繰り返して積層されてもよい。
【００３８】
前記製造方法は、前記第１導電型半導体層を形成する前に、前記成長基板上に位置し、複数の窒化物層を含む第２ストレス調節層を形成することをさらに含み、前記第２ストレス調節層を形成することは、前記複数の窒化物層のうち少なくとも一つの窒化物層内に挿入されるＡＷｌデルタ層を形成することを含んでもよい。
【００３９】
以下、添付の各図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。次に紹介する各実施例は、本発明の属する技術分野における当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供するものである。よって、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものでなく、他の形態に具体化されてもよい。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜のために誇張して表現する場合がある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部に」又は「上に」あると記載された場合、各部分が他の部分の「直上部に」又は「直上に」ある場合のみならず、各構成要素と他の構成要素との間に更に他の構成要素がある場合も含む。明細書全体にわたって同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００４０】
以下で説明する各半導体層に対する各組成比、成長方法、成長条件、厚さなどは例示に該当し、下記の記載によって本発明が制限されるわけではない。例えば、ＡｌＧａＮと表記される場合、ＡｌとＧａの組成比は当業者の必要に応じて多様に適用可能である。また、以下で説明する各半導体層は、この技術分野で通常の知識を有する者（以下、「当業者」）に一般に知られている多様な方法、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）又はＨＶＰＥ（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）などの技術を用いて成長し得る。但し、以下で説明する各実施例においては、各半導体層がＭＯＣＶＤを用いて同一のチャンバー内で成長した場合を説明している。各半導体層の成長過程で、チャンバー内に流入する各ソースとしては、当業者に知られているソースを用いてもよい。例えば、ＧａソースとしてＴＭＧａ、ＴＥＧａなどを用いてもよく、ＡｌソースとしてＴＭＡｌ、ＴＥＡｌなどを用いてもよく、ＩｎソースとしてＴＭＩｎ、ＴＥＩｎなどを用いてもよく、ＮソースとしてＮＨ3を用いてもよいが、本発明がこれに限定されるわけではない。
【００４１】
また、後述するいくつかの実施例において、単一の紫外線発光素子を製造する方法を説明するが、これらの各実施例は、数インチ以上の大きさを有する基板上に複数の発光素子を製造するためのウェハーを製造する場合にも同一に適用可能である。
【００４２】
図１は、本発明の一実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図で、図２〜図５は、本発明の各実施例に係るストレス調節層の構造を説明するための拡大断面図である。
【００４３】
図１を参照すると、本実施例の紫外線発光素子は、第１導電型半導体層１３０、ストレス調節層１４０、活性層１５０及び第２導電型半導体層１６０を含む。また、前記紫外線発光素子は、成長基板１１０及びバッファー層１２０をさらに含んでもよい。
【００４４】
成長基板１１０は紫外線発光素子の基底部に位置してもよい。成長基板１１０は、窒化物半導体層を成長させ得る基板であれば限定されなく、例えば、サファイア基板、シリコンカーバイド基板、スピネル基板、又はＧａＮ基板やＡｌＮ基板などの窒化物基板などであってもよい。特に、本実施例において、成長基板１１０はサファイア基板であってもよい。特に、本実施例の成長基板１１０は、成長基板１１０上に成長する窒化物半導体層よりも小さい熱膨張係数を有してもよい。
【００４５】
成長基板１１０は必要に応じて除去されてもよい。例えば、成長基板１１０上への各半導体層の成長が完了した後、発光素子の構造により、成長基板１１０は前記各半導体層から分離されて除去されてもよい。
【００４６】
バッファー層１２０は、他の半導体層が成長するように核層としての役割をすることができ、また、サファイア基板と後述するように成長する他の半導体層との間の格子定数の差によるストレスを緩和させる役割をすることができる。特に、成長基板１１０がサファイア基板のように窒化物半導体と異種の基板である場合、バッファー層１２０によって単結晶窒化物半導体が円滑に成長し得る。
【００４７】
バッファー層１２０はＧａを含んでもよく、例えば、ＧａＮを含んでもよい。前記ＧａＮ層は、成長基板１１０上に約２５ｎｍ以下の厚さで成長してもよく、約６００℃の温度及び６００Ｔｏｒｒの圧力で成長してもよい。また、前記ＧａＮ層は、２Ｄ成長層及び３Ｄ成長層を含んでもよい。本実施例において、バッファー層１２０がＧａＮを含む窒化物半導体で形成されることによって、レーザーリフトオフを通じた成長基板１１０の分離工程がさらに容易になり得る。
【００４８】
また、バッファー層１２０は、前記ＧａＮ層上に位置するアンドープ層をさらに含んでもよい。前記アンドープ層はＧａＮを含んでもよく、成長チャンバー内にＧａソース及びＮソースを導入し、約９００℃〜１１００℃の温度及び約２００Ｔｏｒｒの圧力で成長してもよい。このとき、前記アンドープ層は約１μｍ〜１．２μｍの厚さで成長してもよい。これと異なり、前記アンドープ層はＡｌをさらに含んでもよく、この場合、レーザーリフトオフ工程で前記アンドープ層がレーザーを吸収できるように、Ａｌの含量が調節され得る。例えば、前記アンドープ層は約４０％以下のＡｌを含んでもよく、好ましくは２０％以下のＡｌを含んでもよい。
【００４９】
本実施例に係る発光素子において、成長基板１１０上にＧａを含むバッファー層１２０を成長させることによって、後述する成長基板１１０の分離工程で照射されたレーザーがバッファー層１２０、特にアンドープ層に吸収され得る。よって、本実施例の発光素子の製造時、レーザーリフトオフを用いた成長基板１１０の分離が容易になり得る。また、成長基板１１０上に成長したＧａＮは、ＡｌＮに比べて結晶欠陥密度が小さい。よって、相対的に結晶性に優れたＧａＮを含むバッファー層１２０をｎ型半導体層の成長前に形成することによって、ｎ型半導体層を成長させる前にＡｌＮ層を成長させる従来の場合に比べて全体的な発光ダイオードの結晶性を向上させることができる。
【００５０】
一方、バッファー層１２０は、必要に応じて省略されてもよく、発光素子の製造過程で成長基板１１０の分離後、追加的に除去されてもよい。
【００５１】
第１導電型半導体層１３０は、Ａｌを含む窒化物半導体を含んでもよい。例えば、第１導電型半導体層１３０は、Ａｌソースを含むIII族原子ソース、Ｎソース、及びドーパントソースを成長チャンバー内に供給することによって成長させることができる。例えば、III族原子ソースとしてＴＭＡｌ及びＴＭＧａ、ＮソースとしてＮＨ3、及びドーパントソースとしてシランを成長チャンバー内に導入することによって第１導電型半導体層１３０を成長させることができる。このとき、成長チャンバーの成長温度は約１０５０℃〜１１５０℃の範囲内であってもよい。成長チャンバー内の成長圧力は制限されないが、例えば、約２００Ｔｏｒｒであってもよい。また、第１導電型半導体層１３０のＡｌ組成比は制限されなく、活性層１５０から放出する光のピーク波長によって多様に調節され得る。例えば、第１導電型半導体層１３０のＡｌ組成比は０．２以上であってもよく、さらに、０．４以上であってもよい。成長した第１導電型半導体層１３０は、Ｓｉを、例えば、１×１０18ｃｍ-1以上の濃度で含み、ｎ型の導電型を有してもよい。但し、第１導電型半導体層１３０のドーパントがＳｉに限定されるわけではなく、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎなどの多様なドーパントを含み得る。
【００５２】
一方、第１導電型半導体層１３０は単一層又は多重層からなってもよい。第１導電型半導体層１３０が多重層からなる場合、第１導電型半導体層１３０はコンタクト層、クラッド層などを含んでもよく、さらに、超格子層を含んでもよい。
【００５３】
ストレス調節層１４０は第１導電型半導体層１３０上に位置する。ストレス調節層１４０は複数の層からなってもよく、互いに異なる組成比、特に、互いに異なるＡｌ組成比を有する少なくとも二つの種類の層が積層された構造を含んでもよい。また、ストレス調節層１４０は、互いに異なるＡｌ組成比を有する少なくとも二つの種類の層が周期的に積層された超格子構造を含んでもよい。さらに、ストレス調節層１４０は、Ａｌの組成比が相対的に高いＡｌデルタ層１４５をさらに含む。ストレス調節層１４０は、圧縮ストレスを発生させ、第１導電型半導体層１３０の引張ストレスを緩和させる。さらに、ストレス調節層１４０は、圧縮ストレスを発生させ、第１導電型半導体層１３０の表面の平均ストレスを圧縮ストレスとすることができる。特に、ストレス調節層１４０は、バルク形態に形成された（すなわち、単一層に形成された）層に比べて、ストレス調節層１４０上に位置する他の層（例えば、活性層１５０）に印加される圧縮ストレスを増加させることができる。
【００５４】
また、Ａｌデルタ層１４５の格子定数は、前記ストレス調節層１４０の平均格子定数よりも小さい。このようなストレス調節層１４０の多層構造及びＡｌデルタ層１４５は、ストレス調節層１４０の平均組成比と同一の組成比を有する単一層に印加される圧縮ストレスよりも大きい圧縮ストレスを、ストレス調節層１４０の上部に位置する他の層（例えば、活性層１５０及び第２導電型半導体層１６０）に印加することができる。すなわち、多層構造及び／又はＡｌデルタ層１４５を含むストレス調節層１４０は、単一層に形成されたストレス調節層（バルク単一層）よりも、ストレス調節層１４０上に配置された他の層に大きな圧縮ストレスを印加することができる。
【００５５】
以下、図２〜図６を参照して、多様な実施例に係るストレス調節層１４０に関して詳細に説明する。
【００５６】
まず、図２は、本発明の一実施例に係るストレス調節層の構造を説明するための拡大断面図である。
【００５７】
図２を参照すると、ストレス調節層１４０は、互いに異なるＡｌ組成比を有する少なくとも二つの層が積層された構造を含む。具体的に、ストレス調節層１４０は、第１窒化物層１４１、及び第１窒化物層１４１上に位置する第２窒化物層１４３を含んでもよい。このとき、第１窒化物層１４１のＡｌ組成比は、第２窒化物層１４３のＡｌ組成比よりも大きい。さらに、ストレス調節層１４０は、第１及び第２窒化物層１４１、１４３が周期的に積層された構造を含んでもよく、このとき、第１及び第２窒化物層１４１、１４３は超格子構造で形成されてもよい。これによって、第１窒化物層１４１と第２窒化物層１４３とが繰り返して積層された構造によるバンドギャップエネルギーダイヤグラムで見ると、エネルギー井戸層と障壁層とが複数で形成された構造が提供され得る。この場合、第１窒化物層１４１は障壁層に対応してもよく、第２窒化物層１４３は井戸層に対応してもよい。
【００５８】
一方、第１窒化物層１４１及び第２窒化物層１４３は、それぞれ互いに異なる組成比を有するＡｌＧａＮを含んでもよい。一実施例において、第１窒化物層１４１はＡｌxＧａ(1-x)Ｎ層（０＜ｘ＜１）を含んでもよく、第２窒化物層１４３はＡｌyＧａ(1-y)Ｎ層（０＜ｙ＜１、ｙ＜ｘ）を含んでもよい。第１及び第２窒化物層１４１、１４３は、成長時にそれぞれ異なる流量のIII族原子ソースを成長チャンバー内に導入することによって異なる組成比を有するように成長し得る。更に他の実施例において、第１及び第２窒化物層１４１、１４３は、成長時のソース流量は同一に維持し、成長圧力を互いに異ならせ、互いに異なる組成比を有するように成長してもよい。このとき、成長チャンバー内の圧力以外の他の成長条件が全て同一である場合、圧力が低いほどＡｌＧａＮ層のＡｌ組成比は増加する。また、第１及び第２窒化物層１４１、１４３はｎ型ドーパントをさらに含み、ｎ型でドーピングされてもよく、又はアンドープ状態であってもよい。
【００５９】
さらに、ストレス調節層１４０は、相対的に高いＡｌ組成比を有するＡｌデルタ層１４５を含む。Ａｌデルタ層１４５は、前記の互いに異なるＡｌ組成比を有する少なくとも二つの層のうち、Ａｌ組成比がよりも大きい層内に挿入されてもよい。本実施例において、Ａｌデルタ層１４５は、第１窒化物層１４１内に挿入された形態で位置してもよく、Ａｌデルタ層１４５のＡｌ組成比は第１窒化物層１４１のＡｌ組成比よりも大きい。
【００６０】
具体的に、図２に示したように、Ａｌデルタ層１４５は、第１窒化物層１４１内で、前記第１窒化物層１４１の上部に位置する第２窒化物層１４３にほぼ接してもよい。よって、本実施例において、Ａｌデルタ層１４５は、Ａｌデルタ層１４５が位置する各第１窒化物層１４１の最上部に位置してもよい。但し、本発明がこれに限定されるわけではなく、Ａｌデルタ層１４５は、その上部に位置する第２窒化物層１４３から離隔してもよい。例えば、図２のストレス調節層１４０ａに示したように、Ａｌデルタ層１４５は、第１窒化物層１４１内に位置し、前記第１窒化物層１４１の上部に位置する第２窒化物層１４３と離隔して配置されてもよい。但し、この場合にも、Ａｌデルタ層１４５は、前記Ａｌデルタ層１４５が挿入された第１窒化物層１４１の下部に位置する一つの第２窒化物層１４３よりも、前記Ａｌデルタ層１４５が挿入された第１窒化物層１４１の上部に位置する他の第２窒化物層１４３の近くに位置してもよい。相対的に高いＡｌ組成比を有するＡｌデルタ層１４５が第１窒化物層１４１よりも低いＡｌ組成比を有する第２窒化物層１４３の近くに位置することによって、ストレス調節層１４０によるストレス緩和防止効果（すなわち、圧縮ストレス因子を増加させ、引張ストレスの増加を防止する効果）をさらに向上させることができる。
【００６１】
また、Ａｌデルタ層１４５はＡｌを含む窒化物半導体を含んでもよく、いくつかの実施例において、Ａｌデルタ層１４５はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０＜ｚ≦１）を含んでもよい。このとき、Ａｌ組成比ｚは、例えば、０．８以上、１以下であってもよい。Ａｌデルタ層１４５が０．８以上のＡｌ組成比を有するように形成されることによって、Ａｌデルタ層１４５によるストレス調節効果をさらに向上させることができる。但し、本発明が上述したＡｌ組成比に限定されるわけではない。また、Ａｌデルタ層１４５は数ｎｍ程度の厚さを有してもよい。
【００６２】
本実施例によると、ストレス調節層１４０が超格子構造を含み、Ａｌデルタ層１４５を含み、第１導電型半導体層１３０の上部領域のストレスが引張ストレスに緩和されることを防止し、クラックの発生を防止することができる。これと関連して、図３Ａ〜図３Ｃを参照してより詳細に説明する。図３Ａは、発光素子の製造過程におけるウェハーのボーイングを説明するための模式図で、図３Ｂ及び図３Ｃは、本発明の各実施例に係るストレス調節層における平均ストレス変化を説明するための断面図及びグラフである。
【００６３】
まず、図３Ａの（ａ）を参照すると、成長基板１１０上に各半導体層が成長するウェハー１００は、第１導電型半導体層１３０の成長過程で上部が凹状に反る。これは、成長基板１１０が窒化物半導体よりも大きい熱膨脹係数を有するためであり、第１導電型半導体層１３０の成長前に第１導電型半導体層１３０よりも低い温度で成長する層（例えば、バッファー層１２０）が存在する場合、前記ボーイング現象が特に深化され得る。続いて、図３Ａの（ｂ）を参照すると、第１導電型半導体層１３０の成長後、活性層１５０は、第１導電型半導体層１３０よりも低い温度で成長するので、活性層１５０の成長過程でのウェハー１００のボーイングの程度は減少する。その後、図３Ａの（ｃ）を参照すると、各半導体層の成長が完了した後、電極形成工程過程に対応する温度でウェハー１００の温度が減少したり、ウェハー１００が常温に減温されたりする場合、ウェハー１００の上部が凸状に反る。これは、上述したように、窒化物半導体層と成長基板１１０の熱膨脹係数の差に起因する。
【００６４】
ウェハー１００が凸状に反ると、成長基板１１０上に位置する各窒化物半導体層には引張ストレスが発生する。このような引張ストレスは、ウェハー１００の上部に行くほど大きくなり、半導体層にクラックを誘発する。特に、相対的に厚い第１導電型半導体層１３０でクラックが発生し得る。また、第１導電型半導体層１３０に発生したクラックは、活性層１５０及び第２導電型半導体層１６０に伝播され、半導体層の結晶性を悪化させる。さらに、発光素子の製造収率を低下させ、製造された発光素子の信頼性を減少させ得る。したがって、第１導電型半導体層１３０の上部領域に圧縮ストレス因子を強化させ、引張ストレスの増加によるクラックを防止することができる。
【００６５】
図３Ｂを参照して、本実施例のストレス調節層１４０による圧縮ストレス因子の強化及び引張ストレスの減少を説明する。図３ｂの右側に示したグラフは、ストレス調節層１４０の成長方向に沿った平均ストレス（σm）を示す。図３Ｂに示した圧縮ストレス及び引張ストレスは、特定数値を意味するものではなく、ストレス因子を相対的に比較するためのものである。よって、圧縮ストレスと引張ストレスの中間値０は、その層に印加されるストレスが０であることを意味するものではなく、相対的なストレス因子を比較するための基準値に該当する。
【００６６】
図３ＢのグラフのＬ１線は、ストレス調節層１４０が単一層からなる場合の平均ストレスの変化を模式的に示し、Ｌ２線は、ストレス調節層１４０が多層積層構造、特に、超格子層に形成された場合の平均ストレス変化を模式的に示す。第１窒化物層１４１は、第２窒化物層１４３に比べて大きいＡｌ組成比を有するので、第１窒化物層１４１の格子定数は第２窒化物層１４３の格子定数よりも小さい。まず、下部に第１窒化物層１４１が位置し、上部に第２窒化物層１４３が位置する第１界面ＩＦ１で、第２窒化物層１４３の格子定数がよりも大きいので、前記第１界面ＩＦ１の上部には圧縮ストレスが発生する。第１界面ＩＦ１から上部に向かう方向に沿って引張ストレスが増加する。その後、下部に第２窒化物層１４３が位置し、上部に第１窒化物層１４１が位置する第２界面ＩＦ２で、第１窒化物層１４１の格子定数がよりも小さいので、前記第２界面ＩＦ２の上部には引張ストレスが発生する。ところが、ストレス調節層１４０には、上部方向に行くほど増加する引張ストレスが持続的に印加される状態であるので、第１界面ＩＦ１で増加する圧縮ストレスの大きさ（絶対値）は、第２界面ＩＦ２で増加する引張ストレスの大きさ（絶対値）よりも大きい。よって、第１及び第２窒化物層１４１、１４３が繰り返して積層されたストレス調節層１４０は、単一層からなるストレス調節層に比べて上部に行くほど引張ストレスの大きさが小さくなる。このように、超格子構造を有するストレス調節層１４０は、第１導電型半導体層１３０の上部領域の引張ストレスの大きさを減少させ得る。一方、第２界面ＩＦ２の上部で引張ストレスが増加したとしても、第１窒化物層１４１及び第２窒化物層１４３の厚さは非常に薄いので（数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さ）、この部分でクラックは発生しない。
【００６７】
図３Ｃを参照して、本実施例のＡｌデルタ層１４５を含むストレス調節層１４０による圧縮ストレス因子の強化及び引張ストレスの減少を説明する。図３Ｃの右側に示したグラフは、ストレス調節層１４０の成長方向に沿った平均ストレス（σm）を示す。図３Ｂに示した圧縮ストレス及び引張ストレスは、特定数値を意味するものではなく、ストレス因子を相対的に比較するためのものである。よって、圧縮ストレスと引張ストレスの中間値０は、その層に印加されるストレスが０であることを意味するものではなく、相対的なストレス因子を比較するための基準値に該当する。
【００６８】
図３ＢのグラフのＬ２線は、Ａｌデルタ層１４５を含まないストレス調節層１４０の場合の平均ストレスの変化を模式的に示し、Ｌ３線は、Ａｌデルタ層１４５を含むストレス調節層１４０の場合の平均ストレス変化を模式的に示す。第１窒化物層１４１は、第２窒化物層１４３に比べて大きいＡｌ組成比を有するので、第１窒化物層１４１の格子定数は第２窒化物層１４３の格子定数よりも小さい。また、Ａｌデルタ層１４５は、第１窒化物層１４１よりも大きいＡｌ組成比を有するので、Ａｌデルタ層１４５の格子定数は第１窒化物層１４１の格子定数よりも小さい。
【００６９】
まず、第１界面ＩＦ１及び第２界面ＩＦ２における平均ストレス（σm）の変化は図３Ｂとほぼ類似するので、それに対する詳細な説明は省略する。下部に第１窒化物層１４１が位置し、上部にＡｌデルタ層１４５が位置する第３界面ＩＦ３で、第１窒化物層１４１の格子定数がよりも大きいので、前記第３界面ＩＦ３の上部には引張ストレスが発生する。第３界面ＩＦ３から上部に向かう方向に沿って引張ストレスが増加する。その後、下部にＡｌデルタ層１４５が位置し、上部に第２窒化物層１４３が位置する第４界面ＩＦ４で、Ａｌデルタ層１４５の格子定数がよりも小さいので、前記第４界面ＩＦ４の上部には圧縮ストレスが発生する。ところが、ストレス調節層１４０には、上部方向に行くほど増加する引張ストレスが持続的に印加される状態であるので、第４界面ＩＦ４で増加する圧縮ストレスの大きさ（絶対値）は、第３界面ＩＦ３で増加する引張ストレスの大きさ（絶対値）よりも大きい。よって、Ａｌデルタ層１４５を含むストレス調節層１４０は、Ａｌデルタ層１４５を含まないストレス調節層に比べて、上部に行くほど引張ストレスの大きさが小さくなる。このように、Ａｌデルタ層１４５を含むストレス調節層１４０は、第１導電型半導体層１３０の上部領域の引張ストレスの大きさをさらに減少させ得る。一方、第３界面ＩＦ３の上部で引張ストレスが増加したとしても、Ａｌデルタ層１４５の厚さは非常に薄いので（数ｎｍの厚さ）、この部分でクラックは発生しない。
【００７０】
再び図２を参照すると、Ａｌデルタ層１４５は、ストレス調節層１４０内に周期的な間隔又は非周期的な間隔で挿入されてもよい。一実施例において、Ａｌデルタ層１４５は、第１及び第２窒化物層１４１、１４３が繰り返して積層された構造内に所定周期で挿入されてもよい。例えば、図２に示したように、Ａｌデルタ層１４５は、第１及び第２窒化物層１４１、１４３が反復積層周期の３周期ごとに規則的に挿入されてもよい。このとき、Ａｌデルタ層１４５が挿入される周期は制限されない。
【００７１】
また、他の実施例において、Ａｌデルタ層１４５は、第１及び第２窒化物層１４１、１４３が繰り返して積層された構造内に非周期的な間隔で挿入されてもよい。例えば、図５に示したように、Ａｌデルタ層１４５は、第１及び第２窒化物層１４１、１４３の反復積層周期とは関係なく、不規則的に第１窒化物層１４１内に挿入されてもよい。
【００７２】
また、Ａｌデルタ層１４５は、ストレス調節層１４０内の第１窒化物層１４１のうち一部の第１窒化物層１４１内に挿入され、Ａｌデルタ層１４５間の距離は、上部に行くほど（活性層１５０に近くなるほど）減少するように各Ａｌデルタ層１４５が配置されてもよい。例えば、図６に示したように、第１窒化物層１４１内に位置する第１〜第４Ａｌデルタ層１４５ａ〜１４５ｄが存在する場合、第１Ａｌデルタ層１４５ａと第２Ａｌデルタ層１４５ｂとの距離はＤ１、第２Ａｌデルタ層１４５ｂと第３Ａｌデルタ層１４５ｃとの距離はＤ２、そして、第３Ａｌデルタ層１４５ｃと第４Ａｌデルタ層１４５ｄとの距離はＤ３と定義する。このとき、Ｄ１はＤ２よりも大きく、Ｄ２はＤ３よりも大きくてもよい。このように、各Ａｌデルタ層１４５間の距離が上部に行くほど減少する場合、ストレス調節層１４０の上部領域の引張ストレスの大きさをさらに減少させ得る。
【００７３】
さらに、いくつかの実施例において、Ａｌデルタ層１４５は、Ａｌ濃度が変化するＡｌ濃度勾配を有してもよい。一つのＡｌデルタ層１４５内で、Ａｌ濃度は、活性層１５０に近くなる方向に行くほど増加し得る。Ａｌデルタ層１４５内でＡｌの濃度が増加するので、Ａｌデルタ層１４５の下面（第３界面ＩＦ３）で第１窒化物層１４１とＡｌデルタ層１４５との間の格子不整合を減少させることができる。これによって、第３界面ＩＦ３で増加する引張ストレスの大きさを減少させることができる。
【００７４】
さらに、複数のＡｌデルタ層１４５間のＡｌ濃度は互いに異なってもよい。例えば、相対的に下部に位置するＡｌデルタ層１４５のＡｌ濃度は、相対的に上部に位置するＡｌデルタ層１４５のＡｌ濃度よりも低くてもよい。相対的に活性層１５０に近い位置に高いＡｌ濃度を有するＡｌデルタ層１４５を配置することによって、活性層１５０にクラックが発生することをより効果的に防止することができる。
【００７５】
再び図１を参照すると、活性層１５０はストレス調節層１４０上に位置する。
【００７６】
活性層１５０は、（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎを含んでもよく、窒化物半導体の組成比を調節することによって、所望の紫外線領域のピーク波長を有する光を放出することができる。例えば、活性層１５０は、約２７０ｎｍ〜３１５ｎｍのピーク波長を有する光を放出できるが、本発明がこれに限定されるわけではない。活性層１５０は、交互に積層された障壁層（図示せず）及び井戸層（図示せず）を含んで多重量子井戸構造（ＭＱＷ）で形成されてもよい。例えば、約７００℃〜９００℃の温度条件及び約１００Ｔｏｒｒ〜４００Ｔｏｒｒの圧力条件でＡｌを含む窒化物半導体で形成された各障壁層及び各井戸層を形成することによって活性層１５０が提供され得る。さらに、活性層１５０の障壁層及び／又は井戸層はＩｎを含んでもよく、例えば、ＡｌＩｎＧａＮなどの４成分系窒化物半導体で形成されてもよい。
【００７７】
また、活性層１５０の各障壁層のうち第１導電型半導体層１３０の最も近くに位置する障壁層は、他の障壁層に比べてＡｌ含量が高くてもよい。第１導電型半導体層１３０に最も近い障壁層を、他の障壁層よりも大きいバンドギャップを有するように形成することによって、電子の移動速度を減少させ、電子のオーバーフローを効果的に防止することができる。
【００７８】
第２導電型半導体層１６０は活性層１５０上に位置する。第２導電型半導体層１６０は、約９００℃〜１０００℃の温度及び約１００Ｔｏｒｒ〜４００Ｔｏｒｒの圧力でIII原子ソース、Ｎソース及びドーパントソースをチャンバー内に導入し、約０．２μｍ以下の厚さに形成されてもよい。第２導電型半導体層１６０は、ＡｌＧａＮ又はＧａＮなどの窒化物半導体を含んでもよく、Ｍｇなどの不純物をさらに含んでｐ型でドーピングされてもよい。
【００７９】
さらに、第２導電型半導体層１６０は、オーミックコンタクト抵抗を低下させるためのデルタドーピング層（図示せず）をさらに含んでもよく、電子遮断層（図示せず）をさらに含んでもよい。前記電子遮断層はＡｌＧａＮ層を含んでもよい。また、電子遮断層は、第１電子遮断層（図示せず）、及び前記第１電子遮断層上に位置する第２電子遮断層（図示せず）を含んでもよく、前記第１電子遮断層は、第２電子遮断層よりも高いＡｌ組成比を有してもよい。
【００８０】
一方、上述した第１導電型半導体層１３０、活性層１５０及び第２導電型半導体層１６０は追加的な層をさらに含んでもよい。例えば、前記各半導体層１３０、１５０、１６０は、超格子層、高濃度ドーピング層などをさらに含み、発光素子の結晶性及び発光効率を向上させることができる。
【００８１】
本実施例の紫外線発光素子は、成長基板１１０上に第１導電型半導体層１３０、ストレス調節層１４０、活性層１５０及び第２導電型半導体層１６０を形成することによって製造され得る。また、前記紫外線発光素子の製造方法は、第１導電型半導体層１３０の形成前に、バッファー層１２０を形成することをさらに含んでもよい。各半導体層はＭＯＶＣＤチャンバー内で成長してもよく、III族原子ソース、Ｎソース、及びドーパントソースを成長チャンバー内に供給することによって成長させることができる。
【００８２】
特に、ストレス調節層１４０を形成することは、窒化物層の多層構造を成長させることを含んでもよく、このとき、多層構造の少なくとも一つの層に挿入されたＡｌデルタ層１４５を形成することを含んでもよい。このとき、Ａｌデルタ層１４５は、一つの窒化物層を成長させ、他の窒化物層を成長させるために成長チャンバー内の成長条件を変更させる時間の間、前記成長チャンバー内に残留する各ソースによって形成され得る。また、これと異なり、Ａｌデルタ層１４５を形成するための各ソースを意図的に成長チャンバー内に導入することによって成長させることもできる。
【００８３】
例えば、ストレス調節層１４０を形成することは、第１成長条件でＡｌ及びＧａを含むIII族原子ソース及びＮソースを成長チャンバー内に導入することによって第１窒化物層１４１を成長させ、その後、成長条件を第２成長条件に変更し、Ａｌ及びＧａを含むIII族原子ソース及びＮソースを成長チャンバー内に導入することによって第２窒化物層１４３を成長させることを含んでもよい。さらに、ストレス調節層１４０を形成することは、前記第１条件から第２条件に成長条件を変更する時間の間、第１窒化物層１４１を成長させるために導入され、残留する各ソースによってＡｌデルタ層１４５が形成されることを含んでもよい。このように成長したＡｌデルタ層１４５は、第１窒化物層１４１に比べて相対的に高いＡｌ組成比を有することができる。このとき、Ａｌデルタ層１４５の厚さ及び組成比などは、第１成長条件、第２成長条件、及び成長条件を第１成長条件から第２成長条件に変更するのに必要な時間などを調節することによって決定され得る。
【００８４】
但し、本発明がこれに限定されるわけではなく、Ａｌデルタ層１４５の成長時、別途の第３成長条件に成長条件を変更することによってＡｌデルタ層１４５を成長させることもできる。前記第３成長条件でのＡｌソースの流量は、前記第１及び第２成長条件でのＡｌソースの流量よりも大きい。一方、Ａｌデルタ層１４５が第１窒化物層１４１内に挿入された場合、前記第１成長条件で第１窒化物層１４１を成長させた後、成長条件を第３成長条件に変更することによって第３窒化物層を成長させ、再び第１成長条件で第１窒化物層１４１を成長させることによって、Ａｌデルタ層１４５が第１窒化物層１４１内に挿入された構造が具現され得る。
【００８５】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の他の実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図及び拡大断面図である。
【００８６】
図７Ａを参照すると、本実施例の紫外線発光素子は、第１導電型半導体層１３０、第１ストレス調節層１４０、活性層１５０、第２導電型半導体層１６０及び第２ストレス調節層２４０を含む。また、前記紫外線発光素子は、成長基板１１０及びバッファー層１２０をさらに含んでもよい。本実施例の紫外線発光素子は、図１の紫外線発光素子と比較して第２ストレス調節層２４０をさらに含む点において相違している。以下、相違点を中心に本実施例の紫外線発光素子に関して説明し、重複する構成に関する詳細な説明は省略する。
【００８７】
第１ストレス調節層１４０は、図１のストレス調節層１４０と実質的に同一であるので、それに対する詳細な説明は省略する。
【００８８】
第２ストレス調節層２４０は、バッファー層１２０上に位置し、第１導電型半導体層１３０の下側に位置する。第２ストレス調節層２４０は、単純にバルク形態に形成された層に比べて、その上部に位置する他の層（例えば、活性層１５０）に印加される圧縮ストレスを増加させ得る。
【００８９】
第２ストレス調節層２４０は複数の層からなってもよく、Ａｌの組成比が相対的に高いＡｌデルタ層２４７を含む。第２ストレス調節層２４０は、圧縮ストレスを発生させ、第２ストレス調節層２４０の上部に位置する第１導電型半導体層１３０の引張ストレスが増加する程度を緩和させたり、さらに、第１導電型半導体層１３０の平均ストレスを圧縮ストレスとすることができる。また、第２ストレス調節層２４０は複数の層を含んでもよく、前記複数の層は、それぞれ異なる組成比を有する窒化物半導体を含んでもよい。
【００９０】
以下、図７Ｂを参照して、本実施例に係る第２ストレス調節層２４０に関して詳細に説明する。図７Ｂは、本実施例に係る第２ストレス調節層２４０の構造を説明するための拡大断面図及び各層における平均ストレスを示すグラフである。
【００９１】
第２ストレス調節層２４０は、互いに異なるＡｌ組成比を有する少なくとも二つの層が積層された構造を含む。特に、第２ストレス調節層２４０は、上部に行くほどＡｌの組成比が減少する複数の層を含んでもよい。例えば、第２ストレス調節層２４０は、第１窒化物層２４１、第２窒化物層２４３及び第３窒化物層２４５を含み、第１窒化物層２４１のＡｌ組成比は第２窒化物層２４３のＡｌ組成比よりも高く、第２窒化物層２４３のＡｌ組成比は第３窒化物層２４５のＡｌ組成比よりも高くてもよい。本実施例において、第２ストレス調節層２４０が三つの層の窒化物層を含む場合を説明するが、複数の窒化物層の数は制限されない。
【００９２】
また、第２ストレス調節層２４０の複数の層のうち少なくとも一部はＡｌデルタ層２４７を含む。Ａｌデルタ層２４７は、それぞれの窒化物層２４１、２４３、２４５内に挿入されてもよい。このとき、第１〜第３窒化物層２４１、２４３、２４５のうち一つの層内で、その層の上部に位置する他の層に隣接したり、ほぼ接するようにＡｌデルタ層２４７が位置したりしてもよい。また、Ａｌデルタ層２４７のＡｌ組成比は、前記Ａｌデルタ層２４７が挿入される窒化物層のＡｌ組成比よりも大きく、Ａｌデルタ層２４７の直上に位置する更に他の窒化物層のＡｌ組成比よりも大きくてもよい。
【００９３】
Ａｌデルタ層２４７はＡｌを含む窒化物半導体を含んでもよく、いくつかの実施形態において、Ａｌデルタ層２４７はＡｌzＧａ(1-z)Ｎ（０＜ｚ≦１）を含んでもよい。このとき、Ａｌ組成比ｚは、例えば、０．８以上、１以下であってもよい。Ａｌデルタ層２４７が０．８以上のＡｌ組成比を有するように形成されることによって、Ａｌデルタ層２４７によるストレス調節効果をさらに向上させることができる。但し、本発明が上述したＡｌ組成比に限定されるわけではない。また、Ａｌデルタ層２４７は、数ｎｍ程度の厚さを有してもよい。
【００９４】
図７Ｂの右側のグラフを参照して、本実施例の第２ストレス調節層２４０による圧縮ストレス因子の強化及び引張ストレスの減少を説明する。図７Ｂの右側に示したグラフは、第２ストレス調節層２４０の成長方向に沿った平均ストレス（σm）を示す。図７Ｂに示した圧縮ストレス及び引張ストレスは、特定数値を意味するものではなく、ストレス因子を相対的に比較するためのものである。よって、圧縮ストレスと引張ストレスの中間値０は、その層に印加されるストレスが０であることを意味するものではなく、相対的なストレス因子を比較するための基準値に該当する。
【００９５】
図７ＢのグラフのＬ１線は、第２ストレス調節層２４０が単一層からなる場合の平均ストレスの変化を模式的に示し、Ｌ２線は、第２ストレス調節層２４０が多層積層構造で形成された場合の平均ストレスの変化を模式的に示す。また、Ｌ３線は、多層積層構造及びＡｌデルタ層２４７を含む第２ストレス調節層２４０の平均ストレスの変化を模式的に示す。
【００９６】
まず、下部に第１窒化物層２４１が位置し、上部にＡｌデルタ層２４７が位置する界面で、第１窒化物層２４１の格子定数がよりも大きいので、前記界面の上部には引張ストレスが発生する。続いて、下部にＡｌデルタ層２４７が位置し、上部に第２窒化物層２４３が位置する界面で、Ａｌデルタ層２４７の格子定数がよりも小さいので、前記界面の上部には圧縮ストレスが発生する。ところが、第２ストレス調節層２４０には、上部方向に行くほど増加する引張ストレスが持続的に印加される状態であるので、前記界面で増加する圧縮ストレスの大きさ（絶対値）は、より下側に位置する界面で増加する引張ストレスの大きさ（絶対値）よりも大きい。よって、Ａｌデルタ層２４７を含む第２ストレス調節層２４０は、Ａｌデルタ層２４７を含まないストレス調節層に比べて、上部に行くほど引張ストレスの大きさが小さくなる。これと同様に、第２及び第３窒化物層２４３、２４５の界面で圧縮ストレス因子が増加する。一方、Ａｌデルタ層２４７の厚さは非常に薄いので（数ｎｍの厚さ）、この部分ではクラックが発生しない。
【００９７】
一方、第２ストレス調節層２４０を形成する方法は、第１ストレス調節層１４０を形成する方法と概して類似しており、以下で詳細な説明は省略する。
【００９８】
このように、紫外線発光素子が第２ストレス調節層２４０をさらに含むことによって、各半導体層に印加される引張ストレスをさらに減少させることができる。
【００９９】
図１の紫外線発光素子は、追加的な工程を通じて多様な構造の発光素子に製造され得る。以下、図８〜図１０を参照して説明する各実施例を通じて紫外線発光素子の構造に関して説明する。但し、本発明が後述する各実施例に限定されるものではなく、多様な変形が可能である。
【０１００】
まず、図８は、本発明の他の実施例に係る紫外線発光素子を説明するための断面図である。
【０１０１】
前記紫外線発光素子は、成長基板１１０、第１導電型半導体層１３０、ストレス調節層１４０、活性層１５０、第２導電型半導体層１６０、第１電極１７１及び第２電極１７３を含む。さらに、前記紫外線発光素子はバッファー層１２０をさらに含んでもよい。
【０１０２】
図８の紫外線発光素子は、図１の紫外線発光素子から製造され得る。図１の紫外線発光素子において、第２導電型半導体層１６０、活性層１５０及びストレス調節層１４０を部分的に除去し、第１導電型半導体層１３０を部分的に露出させ、第１導電型半導体層１３０及び第２導電型半導体層１６０のそれぞれの上に第１及び第２電極１７１、１７３を形成する。これによって、図８に示したような水平型紫外線発光素子が提供され得る。
【０１０３】
次に、図９は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【０１０４】
本実施例の紫外線発光素子は、成長基板１１０、第１導電型半導体層１３０、ストレス調節層１４０、活性層１５０、第２導電型半導体層１６０、第１電極１８１、第２電極１８３及びサブマウント１８５を含む。さらに、前記紫外線発光素子はバッファー層１２０をさらに含んでもよい。
【０１０５】
図９の紫外線発光素子は、図１の紫外線発光素子から製造され得る。図１の紫外線発光素子において、第１及び第２導電型半導体層１３０、１６０のそれぞれに電気的に接続された第１及び第２電極１８１、１８３を形成し、前記第１及び第２電極１８１、１８３をサブマウント１８５に連結することによって図９の紫外線発光素子が提供され得る。サブマウント１８５は、前記紫外線発光素子を支持する役割をすることができ、また、紫外線発光素子に電源を供給する役割もすることができる。サブマウント１８５は絶縁性又は導電性基板を含んでもよく、例えば、ＰＣＢを含んでもよい。これによって、図９に示したようなフリップチップ型紫外線発光素子が提供され得る。
【０１０６】
図１０は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【０１０７】
本実施例の紫外線発光素子は、第１導電型半導体層１３０、ストレス調節層１４０、活性層１５０、第２導電型半導体層１６０、第１電極１９１及び支持基板１９３を含む。
【０１０８】
支持基板１９３は、紫外線発光素子の底部に位置し、各半導体層を支持することができる。支持基板１９３は、絶縁性基板、導電性基板又は回路基板であってもよい。例えば、支持基板１９３は、サファイア基板、窒化ガリウム基板、ガラス基板、シリコンカーバイド基板、シリコン基板、金属基板、セラミック基板などであってもよい。また、支持基板１９３は、第２導電型半導体層１６０にボンディングされて形成されてもよく、これによって、支持基板１９３と第２導電型半導体層１６０との間でこれらをボンディングするボンディング層（図示せず）がさらに形成され得る。
【０１０９】
前記ボンディング層は金属物質を含んでもよく、例えば、ＡｕＳｎを含んでもよい。ＡｕＳｎを含むボンディング層は、支持基板１９３及び第２導電型半導体層１６０に対する共晶ボンディング（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）を行うことができる。支持基板１９３が導電性基板である場合、ボンディング層は第２導電型半導体層１６０と支持基板１９３とを電気的に接続する。
【０１１０】
さらに、支持基板１９３と第２導電型半導体層１６０との間に反射層（図示せず）がさらに形成されてもよい。前記反射層は、反射金属層（図示せず）及びバリア金属層（図示せず）を含んでもよく、前記バリア金属層は前記反射金属層を覆うように形成されてもよい。
【０１１１】
前記反射金属層は蒸着方法を通じて形成されてもよい。反射金属層は、光を反射させる役割をすることができ、また、第２導電型半導体層１６０と電気的に接続された電極としての役割をすることもできる。よって、反射金属層は、紫外線に対して高い反射度を有しながらオーミック接触を形成できる物質を含むことが好ましい。前記反射金属層は、例えば、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ及びＡｕのうち少なくとも一つを含む金属を含んでもよい。一方、前記バリア金属層は、反射金属層と他の物質との相互拡散を防止する。これによって、前記反射金属層の損傷による接触抵抗の増加及び反射度の減少を防止することができる。バリア金属層はＮｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔなどを含んでもよく、多重層に形成されてもよい。
【０１１２】
これと異なり、支持基板１９３と第２導電型半導体層１６０との間に位置する透明電極をさらに形成してもよく、前記透明電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯなどの導電性酸化物、及びＮｉ／Ａｕなどの金属性透明電極のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【０１１３】
成長基板１１０は、第１導電型半導体層１３０から分離されて除去されてもよい。特に、成長基板１１０はバッファー層１２０から分離されてもよい。
【０１１４】
成長基板１１０を第１導電型半導体層１３０から分離することは、レーザーリフトオフ方法を用いて成長基板１１０を分離することを含んでもよい。図１４に示したように、成長基板１１０から第１導電型半導体層１３０に向かう方向にレーザーＬを照射することによってバッファー層１２０を分解することができ、続いて、成長基板１１０を第１導電型半導体層１３０から分離することができる。このとき、成長基板１１０はサファイア基板であってもよく、バッファー層１２０はＧａＮ又はＡｌＧａＮを含んでもよい。成長基板１１０の分離後、第１導電型半導体層１３０上に残留するバッファー層１２０は、化学的及び／又は物理的な方法を通じて除去され得る。
【０１１５】
本実施例によると、ＧａＮ又はＡｌＧａＮを含むバッファー層１２０が第１導電型半導体層１３０と成長基板１１０との間に介在し、ＫｒＦエキシマレーザーを用いても成長基板１１０を容易に分離することができる。よって、従来の紫外線発光素子において、レーザーリフトオフを用いて成長基板を分離しにくかった問題を解決することができる。
【０１１６】
また、ＧａＮを含むバッファー層１２０を形成することによって紫外線発光素子を製造する場合は、ＡｌＮバッファー層を形成することによって紫外線発光素子を製造する場合に比べて第１導電型半導体層１３０にクラックが発生する確率が高い。すなわち、サファイア基板と第１導電型半導体層１３０との間にＧａの組成比が相対的に高い窒化物半導体層が形成される場合、第１導電型半導体層１３０に印加されるストレスによってクラックが発生する確率がさらに高くなる。よって、従来は、第１導電型半導体層１３０に発生するクラックを防止するために、ＧａＮ又はＧａの組成比が相対的に高いＡｌＧａＮを含むバッファー層１２０を成長基板１１０と第１導電型半導体層１３０との間に形成することが難しかった。
【０１１７】
しかし、本発明の各実施例によると、ストレス調節層１４０を形成することによって、第１導電型半導体層１３０の形成前に、ＧａＮ又はＧａの組成比が相対的に高いＡｌＧａＮを含むバッファー１２０を形成したとしても、第１導電型半導体層１３０に発生するクラックを効果的に防止することができる。これによって、成長基板１１０が分離された垂直型発光素子又はフリップチップ型発光素子を製造するための成長基板１１０の分離工程にレーザーリフトオフ工程を適用可能である。よって、成長基板１１０の分離が容易な紫外線発光素子の製造方法及びこれを用いて製造された紫外線発光素子が提供され得る。
【０１１８】
但し、本発明がこれに限定されるわけではなく、成長基板１１０と各半導体層との間に追加的な層（例えば、犠牲層）をさらに形成し、化学的リフトオフ、ストレスリフトオフ、又は熱的リフトオフなどを用いて成長基板１１０を分離してもよい。また、成長基板１１０をグラインディング、ラッピングなどの物理／化学的方法を用いて除去してもよい。
【０１１９】
第１電極１９１は、第１導電型半導体層１３０上に位置し、第１導電型半導体層１３０と電気的に接続されてもよい。さらに、第１電極１９１を形成する前に、又は第１電極１９１を形成した後で、第１導電型半導体層１３０の表面粗さを増加させることによってラフネス１３０Ｒをさらに形成してもよい。
【０１２０】
第１導電型半導体層１３０の表面粗さを増加させることは、乾式エッチング、湿式エッチング、及び電気化学エッチングなどを用いることを含んでもよく、例えば、ＰＥＣ（Ｐｈｏｔｏ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）エッチング、硫リン酸溶液（ｓｕｌｆｕｒｉｃ−ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を用いたエッチング、又は水酸化溶液（ＫＯＨ、ＮａＯＨ）を用いたエッチングなどを用いてもよい。ラフネスの大きさはエッチング条件に応じて多様に決定され、例えば、平均高さが１．５μｍ以下であってもよい。ラフネスを形成することによって、本発明の紫外線発光素子の光抽出効率を向上させることができる。
【０１２１】
一方、第１導電型半導体層１３０の表面粗さの増加は、第１電極１９１を形成する前に行われてもよく、第１電極１９１を形成した後で行われてもよい。また、第１導電型半導体層１３０の表面で、第１電極１９１が形成される領域にはラフネス１３０Ｒが形成されなくてもよい。但し、本発明がこれに限定されるわけではなく、第１電極１９１と第１導電型半導体層１３０との間の接触抵抗を考慮し、選択的に第１電極１９１が形成される領域にラフネス１３０Ｒを形成してもよい。
【０１２２】
第１電極１９１は、第１導電型半導体層１３０上に蒸着及びリフトオフ工程などを用いて形成されてもよく、単一層又は多重層からなってもよい。第１電極１９１はＴｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属を含んでもよく、第１導電型半導体層１３０とオーミックコンタクトしてもよい。
【０１２３】
一方、各図面を参照して説明した実施例においては、成長基板１１０が除去された垂直型発光素子を説明しているが、本発明はこれに限定されない。上述した製造方法は、成長基板１１０が除去されるフリップチップ型発光ダイオードにも適用可能である。
【０１２４】
以上では、本発明の多様な実施例に対して説明したが、上述した多様な実施形態及び特徴に本発明が限定されるわけではなく、本発明の特許請求の範囲による技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変形及び変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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