半导体发光器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体发光器件和制造半导体发光器件的方法。所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成所述第一区时使用的至少一种气体，在已执行形成所述第一区的处理的腔室中原位地对所述第一区的上表面进行刻蚀；在所述第一区上形成下部半导体层的第二区；在下部半导体层上形成有源层；以及在有源层上形成上部半导体层。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月3日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0109489号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
符合本专利技术构思的方法、设备、装置和制造产品涉及半导体发光器件及其制造方法。
技术介绍
半导体发光器件在被施加电流时通过电子和空穴的复合而发光。半导体发光器件已经由于诸如低功耗、高亮度、小型化等许多积极属性而被广泛使用。具体地，在开发了基于氮化物的发光器件之后，其实用范围进一步扩大。因此，半导体发光器件已用于背光单元、家庭照明装置、汽车照明装置等中。随着半导体发光器件的用途增加，其实用范围已扩展到光源领域，例如，高电流/高输出光源领域。因此，随着半导体发光器件用在高电流/高输出领域中，在现有技术中一直针对改善其发光效率进行研究。具体地，已经提出了包括反射器的半导体发光器件及其制造技术以改善外部光提取效率。
技术实现思路
本专利技术构思的一个方面可提供一种具有改善的光特性的半导体发光器件及其制造方法。根据示例性实施例的一个方面，提供了一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成所述第一区时使用的至少一种气体，在已执行形成所述第一区的处理的腔室中原位地对所述第一区的上表面进行刻蚀；在所述第一区上形成下部半导体层的第二区；在下部半导体层上形成有源层；以及在有源层上形成上部半导体层。所述至少一种气体可为在形成所述第一区时使用的载气。所述至少一种气体可为氢气(H2)。刻蚀所述第一区的上表面时，可在所述第一区的上表面上形成凹凸部分。所述第二区可形成为具有平坦上表面并同时填充所述凹凸部分。所述第二区可形成为具有平坦上表面并同时在所述凹凸部分上形成空隙。可在腔室内原位地执行形成所述第一区的步骤、刻蚀所述第一区的上表面的步骤以及形成所述第二区的步骤。可使用相同的材料来形成所述第一区和所述第二区的邻近于所述第一区与所述第二区之间的界面的部分。所述第一区的刻蚀后的上表面可为由氮化铝形成的层。在刻蚀所述第一区的上表面的步骤中，可阻挡用于形成氮化铝的氮化物源气流入。可在约1150℃至约1250℃的温度下形成所述第一区和所述第二区。腔室可为用于金属有机化学气相沉积(MOCVD)的腔室。下部半导体层可包括顺序地设置在衬底上的缓冲层和第一导电类型半导体层。所述第一区可由所述缓冲层的一部分形成。所述第一区可包括缓冲层和第一导电类型半导体层的一部分。下部半导体层还可包括设置在缓冲层与第一导电类型半导体层之间的超晶格层。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成所述第一区时使用的至少一种气体来刻蚀所述第一区的一部分；在所述第一区上形成下部半导体层的第二区；在下部半导体层上形成有源层；以及在有源层上形成上部半导体层。可使用单件设备原位地进行形成所述第一区的步骤和刻蚀所述第一区的一部分的步骤。所述第二区可形成为具有平坦上表面。所述第一区可为氮化铝(AlN)层，并且所述至少一种气体可包括氢气(H2)。根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种半导体发光器件，其包括：衬底；下部半导体层，其设置在衬底上并且包括第一区和设置在所述第一区上的第二区；有源层，其设置在下部半导体层上；以及上部半导体层，其设置在有源层上。所述第一区与所述第二区之间的界面可为非平坦表面，并且分别位于所述界面下方和上方的所述第一区和所述第二区可由相同的材料形成。下部半导体层可包括顺序地设置在衬底上的缓冲层和第一导电类型半导体层，并且所述非平坦表面可位于第一导电类型半导体层中。下部半导体层可包括顺序地设置在衬底上的缓冲层和第一导电类型半导体层，并且所述非平坦表面可以是缓冲层与第一导电类型半导体层之间的界面。所述非平坦表面可包括空隙。所述空隙可沿所述第一区和所述第二区的晶面形成。根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种制造半导体发光器件的方法，所述半导体发光器件包括多个半导体层，所述方法包括步骤：在制造过程期间，刻蚀所述多个半导体层中的两个半导体层之间的接触界面，以在所述界面处形成非平坦表面，所述非平坦表面防止随后在制造过程中设置的各半导体层中的穿透位错和/或裂纹；以及在所述多个半导体层上形成有源层。在制造过程期间，所述多个半导体层可形成在衬底上，并且可由不同的材料形成衬底和所述多个半导体层中的接触衬底的半导体层。所述非平坦表面可包括凹凸部分。所述非平坦表面可包括多个空隙，或者除凹凸部分外还包括多个空隙。附图说明根据下面结合附图的详细描述，将更加清楚地理解上述和/或其他方面，在附图中：图1为根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性截面图；图2至图4为根据示例性实施例的半导体发光器件的示意性截面图；图5为示出根据示例性实施例的半导体发光器件的特性的部分截面图；图6和图7为示出根据示例性实施例的半导体发光器件特性的图表；图8A和图8B为示出根据示例性实施例的半导体发光器件特性的图像；图9A至图9F为示意性地示出制造根据示例性实施例的半导体发光器件的各个处理的截面图；图10为示出制造根据示例性实施例的半导体发光器件的方法的流程图；图11A和图11B为示意性地示出制造根据示例性实施例的半导体发光器件的方法的各个处理的截面图；图12和图13为示出半导体发光器件的示例性实施例的截面图；图14至图16示出了将根据示例性实施例的半导体发光器件应用于各种封装件的示例；图17A和图17B为根据示例性实施例示出白光源模块的示意图；图18示出了对可应用于根据示例性实施例的半导体发光器件封装件的波长转换材料进行示意的CIE1931色彩空间色度图；图19为根据示例性实施例的背光的示意性透视图；图20为根据示例性实施例的背光的示意性截面图；图21为示意性地示出根据示例性实施例的包括通信模块的灯的分解透视图；图22为示意性地示出根据示例性实施例的条形灯的分解透视图；图23为示出室内照明控制网络系统的示意图；图24示出了应用于开放空间的网络系统的示例性实施例；以及图25为示出照明灯具的智能引擎与移动装置之间通过可见光无线通信的通信操作的框图。具体实施方式在下文中，将参照附图来描述示例性实施例。然而，本专利技术构思可以以很多不同形式实施并且不应理解为限于本文阐述的特定示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例是为了使本公开是彻底和完整的，并且向本领域技术人员充分传达本公开的范围。应当理解，在整个说明书中，当诸如层、区域或晶圆(衬底)的某个元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件时，其可以直接“位于”所述另一元件“上”、直接“连接至”或“耦接至”所述另一元件，或者其间也可以存在一个或多个中间元件。相反，当一个元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件时，其间可不存在中间元件或中间层。相同的附图标记始终表示相同的元件。如本文使用的那样，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何及全部组合。应当清楚的是，虽然本文可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成所述第一区时使用的至少一种气体，在已执行形成所述第一区的处理的腔室中原位地对所述第一区的上表面进行刻蚀；在所述第一区上形成下部半导体层的第二区；在下部半导体层上形成有源层；以及在有源层上形成上部半导体层。

【技术特征摘要】
2015.08.03 KR 10-2015-01094891.一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成所述第一区时使用的至少一种气体，在已执行形成所述第一区的处理的腔室中原位地对所述第一区的上表面进行刻蚀；在所述第一区上形成下部半导体层的第二区；在下部半导体层上形成有源层；以及在有源层上形成上部半导体层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种气体为载气。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一种气体为氢气。4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述第一区的上表面进行刻蚀的步骤包括：刻蚀所述第一区的上表面，以在所述第一区的上表面上形成凹凸部分。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二区形成为具有平坦上表面并且填充形成在所述第一区的上表面上的凹凸部分。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二区形成为具有平坦上表面并且在形成在所述第一区的上表面上的凹凸部分处形成空隙。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在腔室内原位地执行形成所述第一区的步骤、从所述第一区的上表面刻蚀所述上表面的步骤以及形成所述第二区的步骤。8.根据权利要求1所述的方法，其中，使用相同的材料来形成所述第一区和所述第二区的邻近于所述第一区与所述第二区之间的界面的部分。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区的刻蚀后的上表面是由氮化铝形成的层。10.根据权利要求9所述的方法，其中，在刻蚀所述第一区的上表面的步骤中，阻挡用于形成氮化铝的氮化物源气流入。11.根据权利要求1所述的方法，其中，下部半导体层包括顺序地设置在衬底上的缓冲层和第一导电类型半导体层。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一区由缓冲层的一部分形成。13.根据权利要求11所述的方法，其中，下部半导体层还包括设置在缓冲层与第一导电类型半导体层之间的超晶格层。14.一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成下部半导体层的第一区；使用在形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振燮，金定燮，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR