KR100474820B1 - 오믹층 일부를 식각한 발광 다이오드 제조방법 - Google Patents
오믹층 일부를 식각한 발광 다이오드 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
발광다이오드 제조 방법에 관해 개시되어 있다. 개시된 발광다이오드 제조방법은 기판(10), 하부 저항층(20), 활성층(30), 상부 저항층(40), 오믹층(50)으로 구성되어 발광다이오드 구조로 성장된 박막시편에 포토레지스트(Photo Resist)를 이용해 패턴을 형성하는 단계(S1), 상기 박막시편을 Pd, Pt, Au와 Ti 같은 금속과 저항 접촉 시키는 단계(S2) 및 상기 단계(S2)에서 금속 접합이 이루어진 후에 통상적인 건식 식각과 습식 식각을 통해 상기 금속과의 접합부분을 제외한 상부 저항층의 일부를 식각해내는 단계(S3)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED) 제조 방법에 관한 것으로, 특히 상부 저항층위에 위치한 오믹층을 건식 식각과 습식 식각공정을 통해 일부 식각함으로써, 활성층에서 발생된 광의 발광효율을 증가시킬 수 있도록 한, 오믹층 일부를 식각한 발광다이오드의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광다이오드는 광을 발산할 수 있는 활성층이 p형과 n형의 반도체박막층 사이에 위치한 다이오드이다.
상기 발광다이오드는 근거리 통신용 모듈에서 각종 옥외 전광판과 같은 대형 디스플레이 장치까지 널리 쓰인다.
종래의 발광다이오드의 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(1)과, 상기 기판상에 위치한 하부 저항층(2)과, 상기 하부 저항층 위에 위치하고 광을 발생시키는 활성층(3)과, 상기 활성층 위에 위치한 상부 저항층(4) 그리고 상기 상부저항층 위에 위치한 오믹층(5)으로 구성되어 있다.
일반적으로 상기 활성층(3)은 ZnCdSe나 ZnSe의 화합물로 이루어져 있으며, 오믹층(5)은 ZnTe의 화합물이나 ZnSe와 ZnTe의 화합물로 구성된다.
상기 오믹층(5)을 이루는 화합물간의 에너지 띠 준위 차이가 활성층(3)을 이루는 화합물의 에너지 띠 준위 차이보다 작으므로, 활성층에서 나오는 많은 양의 광이 상기 오믹층(5)에 의해 흡수되는 단점이 있다.
상기와 같은 현상으로 발광다이오드의 발광효율이 떨어지고, 활성층(3)으로 반사되어 흡수된 광은 열에너지로 변환된다.
이는 발광다이오드의 온도를 증가시켜 수명이나 전기적 특성에 큰 영향을 끼치므로 문제점이 되어 왔다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위해 창안된 것으로, 활성층 상에 위치한 오믹층을 건식식각과 습식식각 공정을 통해 일부 식각함으로써, 활성층에서 발생된 광의 발광효율을 증가시킬 수 있도록 한 오믹층 일부를 식각한 발광다이오드 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기판, 하부 저항층, 활성 층, 상부 저항층, 오믹층으로 구성되어 발광다이오드 구조로 성장된 박막시편에 포토레지스트(Photo Resist)를 이용해 패턴을 형성하는 단계(S1), 상기 박막시편을 Pd, Pt, Au와 Ti 같은 금속과 저항 접촉시키는 단계(S2) 및 상기 단계(S2)에서 금속 접합이 이루어진 후에 통상적인 건식식각과 습식식각을 통해 상기 금속과의 접합부분을 제외한 상부 저항층의 일부를 식각해내는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 상부 저항층 일부를 식각한 발광다이오드는 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(10)과, 기판(10) 상에 위치한 하부 저항층(20)과, 하부 저항층(20) 상에 위치하고 광을 발생시키는 활성층(30)과, 활성층(30) 상에 위치한 상부 저항층(40)과 그 위에 일부 식각된 오믹층(50)으로 구성된다. 오믹층(50) 상에 접합금속(60)이 존재한다
상기 본 발명에 의한 상부 저항층 일부를 식각한 발광다이오드는 주기율표상에서 2족-6족의 화합물로 구성되어 있으며, 본 발명에서는 ZnSe의 화합물을 사용한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용과 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하며, 기판(10), 하부 저항층(20), 활성층(30), 상부 저항층(40), 오믹층(50)으로 구성되어 발광다이오드 구조로 성장된 박막시편(도 3의 가)에 통상적인 포토레지스트(Photo Resist)를 이용해 패턴을 형성한다(S1). 상기 패턴을 형성한 다음, 상기 박막시편을 Pd, Pt, Au 또는 Ti 같은 접합금속(60)과 오믹접촉(도 3의 나) 시킨다(S2). 이어서 접합금속(60)을 접촉시킨 후, 통상적인 건식식각 또는 KBrO3계 식각액을 이용한 습식식각을 통해 접합금속(60)과의 접합부분을 제외한 상부 저항층의 일부를 식각(도 3의 다)한다(S3).
상기 단계(S3)에서 건식식각장치에는 RIE(Reactive Ion Etch:RIE), ICP(Inductively Coupled Plasma:ICP) RIE, ECR(Electron Cyclotron Resornance:ECR) RIE, RIBE(Reactive Ion Bombardment Etch:RIBE), CAIBE(Chemically Assisted Ion Beam Etch:CAIBE)등이 있다.
또한, 상기 단계(S3)에서, 접합금속(60) 증착후, 별도의 식각 마스크(mask)없이 접합금속(60) 자체를 마스크로 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 발광다이오드의 작동을 나타내는 도면으로서, 격자구조를 가진 오믹층(50)을 구비함으로써 활성층(30)에서 발생한 광이 오믹층(50)의 식각된 부분을 통해 최대한 방출된다.
또한 오믹층(50)에 의한 광의 흡수를 줄이므로써, 소자의 특성저하를 막고, 발광효율을 높일 수 있어 이중효과를 거둘 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 상부 저항층(40) 상에 위치한 오믹층(50)을 건식 식각과 습식 식각공정을 통해 일부 식각함으로써, 활성층(30)에서 발생된 광의 발광효율을 증가시키고, 발광다이오드의 내구성을 향상시키는 효과가 있다
도 1은 종래 발광다이오드의 구조 및 작동을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 의한 발광다이오드의 구조 및 작동을 나타내는 도면
도 3은 본 발명에 따른 발광다이오드의 제조과정을 나타내는 도면
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1,10 : 기판
2,20 : 하부 저항층
3,30 : 활성층
4,40 : 상부 저항층
5,50 : 오믹 층
6,60 : 접합금속
Claims (4)
- 기판(10), 하부 저항층(20), 활성층(30), 상부 저항층(40), 오믹층(50)으로 구성되어 발광다이오드 구조로 성장된 박막시편에 포토레지스트(Photo Resist)를 이용해 패턴을 형성하는 단계(S1);상기 박막시편 상에 Pd, Pt, Au 또는 Ti 같은 접합금속을 오믹접촉시키는 단계(S2); 및상기 단계(S2)에서 상기 접합금속 형성 후, 건식식각 또는 습식 식각을 통해 상기 접합금속과의 접합부분을 제외한 상부 저항층의 일부를 식각하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계(S3)에 쓰이는 건식식각은 RIE, ICP RIE, ECR RIE, RIBE, CAIBE 가운데 하나의 건식 식각장치를 사용해 식각하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계(S3)에서, KBrO3 계열의 식각액을 이용하여 식각하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단계(S3)에서, 금속 증착후 별도의 식각 마스크없이 금속증착 부분을 그대로 마스크로 이용하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
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