(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、フリップチップボンディング構造において、光が放出される基板の上下面に夫々光傾度を変えられるパターンを形成し界面での全反射特性を減少させることにより発光効率を改善した窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関するものである。【解決手段】本発明は、光源が臨界角内に入射するよう上下部面に所定形態の凹凸が形成され、窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板;上記基板の一面上に形成されるn型窒化物半導体層;上記n型窒化物半導体層上の一部領域が露出されるよう上記n型窒化物半導体層の上部に形成される活性層;上記活性層の上部に形成されるp型窒化物半導体層;上記p型窒化物半導体層の上部に形成されるp側電極;及び、 上記n型窒化物半導体層の露出された一部領域上に形成されるn側電極を含むよう形成する。【選択図】図２
2005286291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が臨界角内に入射するよう上下部面に所定形態の凹凸が形成され、窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板; 
上記基板の一面上に形成されるn型窒化物半導体層; 
上記n型窒化物半導体層上の一部領域が露出するよう上記n型窒化物半導体層の上部に形成される活性層; 
上記活性層の上部に形成されるp型窒化物半導体層; 
上記p型窒化物半導体層の上部に形成されるp側電極;及び
上記n型窒化物半導体層の露出した一部領域上に形成されるn側電極を含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子。 
【請求項２】
上記窒化物半導体発光素子は、上記p側ボンディング電極及びn側電極が回路基板に直接ボンディングされ上記基板を通して光が外部へ放出されるフリップチップタイプであることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。 
【請求項３】
上記基板はサファイアまたはSiCまたはGaNから成ることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。 
【請求項４】
上記基板は
上記n型窒化物半導体層が形成される第1面に半球型の凸パターンが形成され、上記第1面と対向する第2面に半球型の凹パターンが形成されることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。 
【請求項５】
上記基板は
上記n型窒化物半導体層が形成される第1面と、上記第1面と対向する第2面に夫々半球型の凸パターンが形成されることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。 
【請求項６】
上記基板は
上記n型窒化物半導体層が形成される第1面に半球型の凸パターン等が形成され、上記第1面と対向する第2面にその断面形状が三角形のプリズム構造から成る凸パターンが形成されることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体発光素子。 
【請求項７】
相互平行な第1、2面を含む基板の第1面に所定形態の凹凸パターンを形成する段階; 
上記基板の第1面上にn型窒化物半導体層、活性層、及びp型窒化物半導体層が順次に配置される発光構造物を形成する段階; 
上記形成された発光構造物のn型窒化物半導体層とp型窒化物半導体層に夫々N-電極、P-電極を形成する段階; 
上記基板の第2面をグラウンディングする段階; 
上記形成されたN-電極及びP-電極面を治具用基板上に密着させ、基板を水平に矯正する段階; 
上記グラウンディングされた基板の第2面に所定形態の凹凸パターンを形成する段階;及び、
上記治具用基板を分離する段階を含む窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項８】
上記方法は
基板の第1面と第2面に半球型の窪んだり、及び/または膨らんだ凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項９】
上記方法は
基板の第1面に半球型の窪んだり、及び/または膨らんだ凹凸パターンを形成し、第2面にプリズム形態の膨らんだ凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項１０】
上記基板の第1、2面に凹凸を形成する段階は、凹凸パターンが膨らんだ半球型パターンである場合、
基板の該当面にフォトレジストを所定厚さで塗布する段階;
上記基板において半球型凸パターンが形成される位置のフォトレジストのみ残した他は除去してフォトレジストパターンを形成する段階; 
上記基板を100~150℃の温度で約1〜5分間リフロー(re-flow)し、上記フォトレジストパターンを半球型形態に形成する段階;及び
上記基板の該当面をICP-RIEを利用して上記半球型のフォトレジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングし半球型の凸パターンを形成する段階から成ることを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項１１】
上記基板の第1、2面に凹凸を形成する段階は、 凹凸パターンが窪んだ半球型パターンである場合、
上記基板の該当面をエッチングして一定間隔で配された第1直径を有する円形の窪んだ第1パターンを形成する段階; 
上記基板の該当面を再びエッチングして上記第1パターンと重畳され、第1直径より大きい第2直径を有する円形の窪んだ第2パターンを形成する段階;及び
上記基板の第1、2パターンをオーバーエッチングして、窪んだ半球型パターンを形成する段階から成ることを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項１２】
上記基板を水平に矯正する段階は、
上記フォトレジストまたはポリマーが塗布された治具用基板に上記N-電極及びP-電極面を密着させ、ハードベーキング(hard baking)した後治具で水平に調整することを特徴とする請求項7に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【請求項１３】
上記治具用基板は上記基板と厚さの異なるサファイア基板またはSi基板であることを特徴とする請求項12に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体発光素子に関するものであって、より詳しくは基板の上下面に夫々光傾度を変えられるパターンを形成し全反射特性を減少させることにより発光効率を改善した窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来、GaNを始め窒化物半導体は優れた物理、化学的特性のため光電材料及び電子素子の核心素材として脚光を浴びている。
その中でもGaNに基づく発光素子においては、赤色発光ダイオードが1960年代後半初めて商用化され、1990年代後半になってGaNに基づいた青色、緑色発光ダイオードの商用化ばかりでなく、白色光発光ダイオードもGaN系化合物半導体で製造可能になったが、こうした高効率の3原色(赤、青、緑)と白色発光ダイオードが登場しながら、発光ダイオード(Ligtht Emitting Diode)の応用範囲が広がり、 例えばキーバッドと液晶表示装置のバックライト(backlight)、信号灯、空港の滑走路案内灯、航空機や自動車などの指向性の高い読書灯、照明灯など様々な分野に亘って利用されている。
【０００３】
とりわけ、GaN系白色発光ダイオードは現在発光効率が約25lm/W程度であり、蛍光灯の発光効率には未だ及ばないが、急速な性能改善が遂げられながら、白熱灯ばかりでなく蛍光灯を代替する照明装置として見込まれている。
【０００４】
図1はこうして GaN系半導体発光素子の基本構造を図示したものであって、GaN系半導体発光素子は、サファイア基板(11)上に順次に形成されたn型窒化物半導体層(12)、多重井戸構造の活性層(13)、及びp型窒化物半導体層(14)を含み、上記p型窒化物半導体層(14)と活性層(13)はその一部領域がエッチングされn型窒化物半導体層(12)の一部上面が露出した構造となっている。さらに、上記p型窒化物半導体層(14)の上部及び上記露出したn型窒化物半導体層(12)の上面には夫々p側電極(以下、P-電極という)(15)及びn側電極(以下、N-電極という)(16)が形成される。
【０００５】
上記図1の構造は基本構造であって、この他にも上記n型窒化物半導体層(14)と基板(11)との間に格子整合の向上のためのバッファ層をさらに形成することもでき、また上記p型窒化物半導体層(14)とP-電極(15)との間にオーミックコンタクトを形成し電流注入効率を向上させるための透明電極層(Tメタルともいう)(16)をさらに形成したりもする。
【０００６】
上記のような発光素子、とりわけGaN系白色発光素子において最も大きい問題は低い発光効率である。一般に、発光効率は光の生成効率と素子外部へ放出される効率、そして蛍光体により光が増幅される効率によって決まるが、従来のGaN系白色発光素子は素子外部へ光を放出する効率が低いという問題がある。上記の素子外部へ光が放出される際最も大きい障害となるものは内部全反射(internal total reflection)であって、素子の各レイヤー(layer)同士の屈折率の差により、界面外部へ出て行く光は生成された光の一部の20%程度に該当する。しかも、界面から出られない光は素子内部を移動してから熱として崩壊(decay)されてしまい、結局発光効率は低く素子の熱発生量は増大させ、素子の寿命を短縮させることになる。
【０００７】
このことから、上記図1に示した発光素子を裏返して基板(11)が上向きになるフリップチップボンディング構造を採用し、背面反射膜を具備し、電極(15、16)方向に発生した光を基板(11)側へ反射させ、基板(11)を通して放出されるようにした。こうして、P-電極(15)の低透過率のため減少していた光を活かし、発光効率を40%台まで改善させられたが、素子内部の全反射による光効率減少の問題は未だ解決されていなかった。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来の問題を解決するために案出されたものであって、その目的はフリップチップボンディング構造において光が放出される基板の上下面に夫々光傾度を変えられるパターンを形成し界面での全反射特性を減少させることにより発光効率を改善した窒化物半導体発光素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した本発明の目的を成し遂げるための構成手段として、本発明の窒化物半導体発光素子は、光源が臨界角内に入射するよう上下部面に所定形態の凹凸が形成され、窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板; 上記基板の一面上に形成されるn型窒化物半導体層; 上記n型窒化物半導体層上の一部領域が露出するよう上記n型窒化物半導体層の上部に形成される活性層; 上記活性層の上部に形成されるp型窒化物半導体層; 上記p型窒化物半導体層の上部に形成されるp側電極; 及び, 上記n型窒化物半導体層の露出した一部領域上に形成されるn側電極を含んで成ることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の窒化物半導体発光素子は、上記p側ボンディング電極及びn側電極が回路基板に直接ボンディングされ上記基板を通して光が外部へ放出されるフリップチップタイプであることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明による窒化物半導体発光素子において、上記基板はサファイアまたはSiCまたはGaNから成ることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明による窒化物半導体発光素子において、上記基板は上記n型窒化物半導体層が形成される第1面に半球型の凸パターンが形成され、上記第1面と対向する第2面に半球型の凹パターンが形成されることができ、上記n型窒化物半導体層が形成される第1面と、上記第1面と対向する第2面に夫々半球型の凸パターンを形成することができ、また上記n型窒化物半導体層が形成される第1面に半球型の凸パターン等が形成され、上記第1面と対向する第2面にその断面形状が三角形のプリズム構造の凸パターンを形成することができる。
【００１３】
さらに、上述した目的を成し遂げるための他構成手段として、本発明による窒化物半導体発光素子の製造方法は相互平行な第1、2面を含む基板の第1面に所定形態の凹凸パターンを形成する段階; 上記基板の第1面上にn型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層が順次に配置される発光構造物を形成する段階; 上記形成された発光構造物のn型窒化物半導体層とp型窒化物半導体層に夫々N-電極、P-電極を形成する段階; 上記基板の第2面をグラウンディングする段階; 上記形成されたN-電極及びP-電極面を治具用基板上に密着させ、基板を水平に矯正する段階;  上記グラウンディングされた基板の第2面に所定形態の凹凸パターンを形成する段階; 及び、上記治具用基板を分離する段階を含む。
【００１４】
さらに、本発明による窒化物半導体発光素子の製造方法は、基板の第1面と第2面に半球型の窪んだ及び/または膨らんだ凹凸パターンを形成するか、基板の第1面に半球型の窪んだ及び/または膨らんだ凹凸パターンを形成し、第2面にプリズム形態の膨らんだ凹凸パターンを形成することが好ましい。 
【００１５】
さらに、本発明による窒化物半導体発光素子の製造方法において、上記基板の第1、2面に凹凸を形成する段階は、凹凸パターンが膨らんだ半球型パターンである場合、基板の該当面にフォトレジストを所定厚さで塗布する段階; 上記基板において半球型凸パターンが形成される位置のフォトレジストのみ残す他は除去してフォトレジストパターンを形成する段階; 上記基板を100〜150℃の温度で約1〜5分間リフロー(re-flow)し、上記フォトレジストパターンを半球型形態に形成する段階;及び、上記基板の該当面をICP-RIE(Inductively Coupled Plasma Reacitve ion etching)を利用して上記半球型のフォトレジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングし半球型の凸パターンを形成する段階、から成ることができ、上記基板の第1、2面に凹凸を形成する段階は、凹凸パターンが窪んだ半球型パターンの場合、上記基板の該当面をエッチングして一定間隔で配された第1直径を有する円形の窪んだ第1パターンを形成する段階; 上記基板の該当面を再びエッチングして上記第1パターンと重畳され、第1直径より大きい第2直径を有する円形の窪んだ第2パターンを形成する段階;  及び、上記基板の第1、2パターンをオーバーエッチングして、窪んだ半球型パターンを形成する段階から成ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明による窒化物半導体発光素子は素子内部の全反射率を減少させることにより、光発生量を増加させながら素子の寿命を増加させ、素子特性を改善できる優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図を参照しながら、本発明による窒化物半導体発光素子及びその製造方法について詳しく説明する。
【００１８】
図2は本発明による窒化物半導体発光素子の基本構造を示した側断面図であって、光源が臨界角内に入射するよう上下部面に所定形態の凹凸が形成され、窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板(21)と、上記基板(21)の一面上に形成されるn型窒化物半導体層(22)と、上記n型窒化物半導体層(22)上の一部領域が露出するよう上記n型窒化物半導体層(22)の上部に形成される活性層(23)と、上記活性層(23)の上部に形成されるp型窒化物半導体層(24)と、上記p型窒化物半導体層(24)の上部に形成されるp側電極(25)と、上記n型窒化物半導体層(22)の露出した一部領域上に形成されるn側電極(26)とを含んで成る。
【００１９】
本発明の窒化物半導体発光素子は光が基板(21)を通して放出されるフリップチップタイプであると、より好ましい効果を奏する。
【００２０】
図5はフリップチップボンディングされた本発明の窒化物半導体発光素子の実施例を示した側断面図であって、上記図2に示した窒化物半導体発光素子のP-電極(25)とN-電極(26)を回路パターンが形成されたサブマウント基板(27)上にボンディングする。上記構造において、サブマウント基板(27)の外部端子を通してP-電極(25)とN-電極(26)に電気信号が伝えられた窒化物半導体発光素子は窒化物半導体層で生成された光源が基板(21)を通して空気中へ放出される。
【００２１】
上記において、基板(21)はサファイアまたはSiCまたはGaNで形成され、例えばサファイア基板の場合屈折率は1.78と、空気の屈折率1より大きい。また、n型窒化物半導体層(22)の屈折率は約2.54であって、サファイアから成る基板(21)より 屈折率が大体大きい。フリップチップボンディングされた場合、上記窒化物半導体発光素子で生成された光源はn型窒化物半導体層(22)→基板(21)→空気の順に通過する。
【００２２】
一般に、光は屈折率の大きい物質から屈折率の小さい物質へ入射する際、入射角がある特定角度以上であるとその境界面で光が全て全反射してしまうが、こうした全反射が起こり得る入射角の最小値を臨界角という。上記臨界角は二つの物質の屈折率により決まるもので、臨界角をα0とし、両物質の屈折率をn1、n2(n1n2)とするとsinα0=n2/n1になる。
【００２３】
したがって、上記窒化物半導体層から発生した光は、n型窒化物半導体層(23)から基板(21)へ入射するか、基板(21)から空気中へ入射する場合、屈折率の大きい物質から小さい物質へ入射するので、各境界面での臨界角以上で入射した光に対して全反射が起こる。
【００２４】
こうして、上記図2及び図5に示した本発明の窒化物半導体発光素子においては、空気またはn型窒化物半導体層(22)と接する基板(21)の上下面に光傾度を変更させる所定形態の凹凸パターンを形成し、光源の入射角が臨界角以下になるようにする。
【００２５】
以下、説明の便宜を図り上記基板(21)において、n型窒化物半導体層(22)と接する面を第1面とし、空気と接する面を第2面とする。
【００２６】
上記図2の実施例に示した窒化物半導体発光素子は、上記基板(21)の第1面に半球型の凸パターンが形成され、上記第1面と対向する第2面に半球型の凹パターンが形成される。上記凹凸境界面において光の入射角が変わり屈折率に基づく全反射問題を減少させられるようになる。これにより、上記第1、2面から出て行くことができず、素子内部で移動していた光が熱に転化することを防止し熱発生量を低減することができるようになる。
【００２７】
図3は上記基板(21)の構造をより詳しく示した透過斜視図であって、基板(21)の第1、2面に夫々半球型の凹または凸パターンが一定間隔で規則的に配される。上記基板(21)の第1、2面に形成された半球型の凹または凸パターンは高さが約1〜5μｍで、直径が約3〜5μｍである。さらに、半球型凹または凸パターン同士の間隔は2〜5μｍとすることが製造においてより効率的である。
【００２８】
本発明の窒化物半導体発光素子は他実施例であって、上記基板(21)の第1、2面に形成されるパターン形態を変更することができる。図4a及び図4bは他実施例による基板構造のみ図示する。
【００２９】
図4aに示した他実施例において、基板(21a)は第1、2面上に同一に半球型の凸パターンを形成している。この場合、半球型凸パターンも同じく高さ約1〜5μｍで、直径約3〜5μｍ、パターン同士の間隔2〜5μｍとすることが効率的である。
【００３０】
図4bに示した他実施例において、基板(21b)は第1面上にプリズム形状の凸パターンを形成し、第2面上には先の実施例と同様に半球型の凸パターンを形成する。上記プリズム構造のパターンは光の放出角度を垂直方向に変換させることにより発光効率をより高めることができる。図面には添付しなかったが、上記プリズム形状のパターンの基板両面に同一に形成することもできる。
【００３１】
上述した実施例等も先に説明したものと同様な原理により、光傾度を変化させ光の入射角が臨界角以下となるように、全反射を減少させ発光効率を向上させることになる。
【００３２】
以上のような構造の窒化物半導体発光素子は以下に説明する方法により製造することができる。
【００３３】
図6は本発明による窒化物半導体発光素子の製造工程を順次に説明するフローチャートで、図7aないし図7hは本発明による窒化物半導体発光素子の製造工程を示した工程図である。
【００３４】
上記図6を参照しながら製造順序を説明すれば次のとおりである。
【００３５】
先ず、窒化物半導体層を成長させるため用意した基板(21)の上面にパターンを形成する(601)。 
【００３６】
次に、上記凹凸パターンが形成された基板(21)の第1面上にn型窒化物半導体層(22)、活性層(23)、及びp型窒化物半導体層(24)が順次に配置される発光構造物と、P-電極(25)及びN-電極(26)を形成する(602)。そして、第2面上の凹凸パターン形成のために、上記基板(21)の第2面をグラウンディングした後、治具型基板上に上記形成されたN-電極(26)及びP-電極(27)面を密着させ、基板を水平に矯正する(603)。
【００３７】
上記のように水平に矯正された基板(21)の第2面に凹凸パターンを形成し(604)、 治具用基板を除去して(605)、図2に示したような本発明の窒化物半導体発光素子を製造する。
【００３８】
図2に示した窒化物半導体発光素子に対する製造工程を図7aないし図7bを参照しながら具体的に説明すれば次のとおりである。
【００３９】
上記基板の第1面に凹凸パターンを形成する段階(601)は、図7aに示したように、発光構造物を成長させるために設けられた基板(81)の第1面上に所定厚さ(例えば3〜5μｍとして、形成された半球型凸パターンの高さよりやや高めに設定する)でフォトレジスト(80)を塗布する。そして、フォト工程を利用して図7bに示したようにフォトレジスト(80)を四角形態のパターンに形成する。この際形成されたフォトレジスト(80)パターン等は設計された半球型凸パターンより高く狭く、間隔は広く形成されることが好ましい。次に、上記フォトレジスト(80)を100〜150℃の温度で1〜5分間リフロー(re-flow)する。こうして、フォトレジスト(80)が7cに示したような半球型に変換される。
【００４０】
さらに、上記のように形成された半球型のフォトレジスト(80)をマスクとして、 基板(81)の第1面に誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(Inductively Coupled Plasma RIE、以下ICP-RIEという)工程を施し、上記半球型フォトレジスト(80)の厚さに反比例する深さで基板(81)の第1面をエッチングすると、図7dに示したように、基板(81)の第1面に半球型フォトレジストパターン(80)とほぼ一致する形状の半球型凸パターンが形成される。上記ICP-RIE工程においてはエッチングガスとしてBC13とHBrガスを利用する。
【００４１】
以上に説明した上記図7aないし図7dに示した工程は図4aないし図4bに示した実施例のように、基板(21a、21b)の第2面に半球型凸パターンが形成される場合、図6の段階606にも同様に適用することができる。
【００４２】
さらに、上記のように第1面に半球型凸パターンが形成された基板(81)の第1面上には段階602により図7eのように、n型窒化物半導体層(82)、活性層(83)、p型窒化物半導体層(84)、P-電極(85)及びN-電極(86)が順次に形成される。
【００４３】
上記発光構造物の形成後、段階603において基板(81)の第2面上に凹凸パターンを形成するために、上記第2面を平坦にグラウンディングするが、この際基板(81)と窒化物半導体同士の熱的ストレスの差により基板(81)の歪みが発生する。したがって、基板(81)を平坦にする必要がある。
【００４４】
そのために、上記段階604は、図7fに示したように、発光構造物が形成された基板(81)のP-電極(85)及びN-電極(86)をフォトレジストまたはポリマー(87)が塗布された治具用基板(88)に密着させ、ハードベーキング(hard baking)した後、治具を利用して水平に調整する過程から成ることができる。この際、上記治具用基板(82)には実際素子の基板(81)とは厚さの異なるサファイア基板やSi基板を用いることができる。
【００４５】
次に、上記基板の第2面にパターンを形成する段階606は、形成するパターンである図4aに示すように、半球型の凸パターンである場合、先に説明した図7aないし図7dの工程により行われることができる。逆に、図2に示した実施例のように半球型の窪んだパターンである場合には次のように行われることができる。
【００４６】
図7fのように治具用基板(88)に密着された基板(82)のグラウンディングされた第2面にICP-RIE工程を利用して一定間隔で配された第1直径を有する円形の窪んだ第1パターンを形成する。この際、第1直径は約1〜2μｍとして、小さい直径を有する。そうしてから、上記基板(88)の第2面を再びICP-RIE工程を利用してエッチングするが、この際は上記第1パターンと重畳され、第1直径より大きい第2直径を有する円形の窪んだ第2パターンが形成される。こうして、基板(88)の第2面には階段型の凹パターンが形成されるようになる。こうした状態で、上記第1、2パターンが形成された部位を再びオーバーエッチングして、半球型の凹パターンを形成する。図7gはこうした工程によって変化された基板(82)の第2面状態を示した側断面図である。
【００４７】
上記のように基板(81)の第2面にパターン形成が完了した後には、フォトレジストを除去することにより治具用基板(88)を分離させて本発明による窒化物半導体発光素子を製造する。
【００４８】
本発明による特性改善の具合を比較するために、従来のフリップチップ発光素子と、基板(21)の第1面にのみ半球型凸パターンを形成した発光素子と、基板(21)の第1、2面全てに図2のように半球型パターンを形成した素子に対する光効率特性に対する差をシミュレーションにより調べた。この際の条件として半球型パターンの高さは約1.5μｍ、直径は3μｍ、間隔は3μｍに定義し、その他の条件は同一にした。
【００４９】
その結果、各構造別に発生する光子の数及び発生比率は次の表1のとおりであった。
【表１】
2005286291.tif 000003
上記表1の結果によると、従来の構造に比して、基板の第1面にのみ半球型パターンを形成した場合には光の数が約2倍以上増加し、基板の第1、2面全てに半球型パターンを形成した場合には光の数が従来に比して約2.6以上と最も高い光特性を呈することが分かる。 
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】一般の窒化物半導体発光素子の基本構造を示した側断面図である。
【図２】本発明により改善された窒化物半導体発光素子を示した側断面図である。
【図３】本発明による窒化物半導体発光素子における基板の詳細構造図である。
【図４ａ】ａは本発明による窒化物半導体発光素子に適用される基板の他構造図である。
【図４ｂ】bは本発明による窒化物半導体発光素子に適用される基板の他構造図である。
【図５】本発明によるフリップチップボンディングされた窒化物半導体発光素子を示した側断面図である。
【図６】本発明による窒化物半導体発光素子の製造工程を順次に説明したフローチャートである。
【図７ａ】aは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｂ】ｂは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｃ】ｃは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｄ】ｄは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｅ】ｅは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｆ】ｆは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｇ】ｇは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【図７ｈ】ｈは本発明による窒化物半導体発光素子の各段階別製造工程を示した工程図である。
【符号の説明】
【００５１】
21  基板(substrate) 
22  n型窒化物半導体層 
23  活性層(active layer) 
24  p型窒化物半導体層 
25  P-電極 
26  N-電極 
【図１】
2005286291.tif 000004
【図２】
2005286291.tif 000005
【図３】
2005286291.tif 000006
【図４ａ】
2005286291.tif 000007
【図４ｂ】
2005286291.tif 000008
【図５】
2005286291.tif 000009
【図６】
2005286291.tif 000010
【図７ａ】
2005286291.tif 000011
【図７ｂ】
2005286291.tif 000012
【図７ｃ】
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【図７ｄ】
2005286291.tif 000014
【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図７ｇ】
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【図７ｈ】
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