KR100588378B1 - 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직구조 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드의 제조방법에 관한 것으로, 구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물 위에 패턴이 형성된 유리기판을 부착한 후 레이저 리프트 오프(LLO) 공정과 N형 전극 형성공정 및 소자분리(ISO) 공정을 진행한 다음 웨이퍼에 손상을 주지않고 상기 유리기판을 제거한 후 열처리 공정 및 칩(Chip) 형성 공정을 진행함으로써, Fab 공정시 실리콘 기판이 깨어진다거나 상기 구조지지층이 휘어지는 현상을 방지할 수 있고 또한 소자분리 공정을 용이하게 실시할 수 있기 때문에 Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

이를 위한 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법은 구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 제공하는 단계; 상기 구조지지층 상에 소정의 패턴이 형성된 보조기판을 접착성 물질을 사용하여 소정의 온도에서 고착하는 단계; 상기 보조기판을 부착한 상태에서 Fab 공정을 진행하는 단계; 및 상기 Fab 공정을 진행한 후 상기 보조기판을 제거한 다음 공지의 열처리 및 칩 형성공정을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청색 발광다이오드, 질화갈륨, LED, 구조지지층, Fab 공정

Description

수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING GaN TYPE LIGHT EMITTING DIODE WITH VERTICALITY STRUCTURE}

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조 공정 단면도

도 2a 내지 도 2j는 본 발명에 의한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조 공정 단면도

도 3a 및 도 3b는 본 발명에서 사용된 패턴이 형성된 유리기판을 예로서 나타낸 평면도

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

100 : 사파이어 기판 110 : 버퍼층

120 : n형 질화갈륨(GaN)층 130 : 활성층

140 : p형 질화갈륨(GaN)층

150 : p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층

160 : 구조지지층 170 : 보조기판 또는 유리기판

180 : ITO층 190 : n형 전극

200 : 보호막

본 발명은 수직구조 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드의 제조방법에 관한 것으로, 특히 Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP 등의 화합물 반도체 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.

최근 LED 소자는 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도, 고품질의 제품 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(Blue), 백색(White) 다이오드의 구현이 현실화됨에 따라서, LED는 디스플레이, 차세대 조명원 등으로 그 응용가치가 확대되고 있다. 특히, Ⅲ-Ⅴ족의 질화물을 이용한 화합물 반도체 발광다이오드는 천이 방식이 레이저 발진 확진 확률이 높은 직접 천이형이고 청색 레이저 발진이 가능한 특성 때문에 주목이 되고 있다. 또한, 다양한 빛의 구현과 조명기기로의 응용 차원에서 청색 발광다이오드도 주목되고 있다. Ⅲ-Ⅴ족의 질화물을 이용한 화합물 반도체 발광다이오드는 발광 특성을 보다 향상시키기 위하여 질화갈륨(GaN) 기판상에 형성하고 있다. 그러면, 첨부도면을 참조하여 종래의 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드에 대해 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조 공정 단면도로서, 그 제조 공정 순서는 다음과 같다.

먼저 도 1a를 참조하여 설명하면, 사파이어 기판(1) 상에 버퍼층(3), n형 질화갈륨(GaN)층(5), 활성층(7), p형 질화갈륨(GaN)층(9)을 순차적으로 형성한 후 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(11)을 형성하여 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 완성한다.

그 다음, 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)의 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(11) 위에 공융(共融, Eutectic) 접합층(13)을 형성한다. 이때, 상기 공융 접합층(13)은 실리콘 기판(15)을 공융 접합법으로 부착하기 위해 형성하는 것으로, 제 1 금속막(13a)과 제 2 금속막(13b)으로 구성된 금속합금층이다. 그리고, 상기 금속합금층은 납(Pb), 인(In), 주석금(AuSn), 주석(Sn), 금(Au) 등의 금속을 이용하여 증착한다.

그 다음, 상기 공융 접합층(13)에 소정의 온도와 압력을 가한 후 상기 공융 접합층(13) 위에 실리콘(Si) 기판(15)을 접합하여 질화갈륨(GaN)계 LED 구조의 구조지지층(B)을 형성한다.

여기서, 상기 구조지지층(B)은 실리콘(Si) 기판(15)을 예로 들어 설명하였지만, 상기 실리콘(Si) 기판(15) 대신에 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(11) 위에 금속(Metal)을 소정의 두께로 도금하여 형성할 수도 있다.

그 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 구조지지층(B)을 기판으로 하여 상기 사파이어 기판(1)을 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO) 공정으로 제거한 후 상기 버퍼층(3)이 제거된 상기 n형 질화갈륨(GaN)층(5){또는 상기 버퍼층 (3)} 위에 n형 전극(17)을 형성한다. 이때, 상기 n형 전극(17)은 이후에 진행될 소자분리(ISO) 공정 이후에 형성할 수도 있다.

그 다음, 상기 n형 전극(17)이 형성된 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A) 위에 보호막(passivation layer)(도시되지 않음)을 형성한 다음 소정의 온도(예를 들어, 대략 500℃ 이하)로 열처리 공정을 진행한다. 여기서, 상기 n형 전극(17) 위에 형성된 보호막은 패터닝 공정에 의해 제거한 후 열처리 공정을 진행한다.

그 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 레이저(Laser) 또는 건식식각(Dry etch) 공정을 이용하여 상기 공융 접합층(13)의 제 2 금속막(13b)이 드러나도록 상기 n형 질화갈륨(GaN)층(5), 상기 활성층(7), 상기 p형 질화갈륨(GaN)층(9), 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(11) 및 상기 공융 접합층(13)의 제 1 금속막(13a)을 식각함으로써, 소자분리(isolation: ISO) 공정을 수행한다.

그 다음, 상기 소자분리(ISO) 공정 이후에 도 1c에 도시된 바와 같이, 다이싱(dicing), 레이저 스크라이빙(laser scribing), 칩 브레이킹(breaking) 등을 사용하여 칩의 형태로 분리함으로써, 종래의 수직구조를 갖는 청색 발광다이오드 소자의 제조를 완성한다.

이와 같이, 종래의 수직구조 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드의 제조방법은 질화갈륨(GaN) LED 구조를 지지하기 위하여 상기 레이저 리프트 오프(LLO) 공정에 앞서 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(11) 위에 상기 실리콘(Si) 기판(15)을 공융 접합법으로 접합하거나 또는 금속(Metal)을 도금하여 구조지지층(B)으로 사용하였다.

그러나, 상기 실리콘(Si) 기판(15)을 접합하거나 금속을 도금하여 구조지지층(B)을 형성하는 방법은 하기에서 자세히 기술하는 바와 같이, 재료의 열적 안정성과 소자분리공정 등에 대한 고려가 부족한 상태에서 형성하기 때문에 소자 제작시 접합이 어려울 뿐만 아니라 레이저 리프트 오프(LLO) 공정 이후에는 작업성이 저하되고, 소자분리(ISO) 공정을 진행하기가 어려운 문제점 등이 있었다.

예를 들어, 상기 실리콘(Si) 기판(15)을 접합하여 구조지지층(B)으로 사용하는 경우에는 상기 실리콘(Si) 기판(15)이 두꺼운 기판으로 되어있기 때문에 소자에서 발생되는 열을 밖으로 방출하기가 어려운 문제점이 있었다. 그리고, 다이싱 날(blade)을 사용하여 칩을 분리할 때에는 작업성을 위해 어느 정도의 공간을 확보해야 하기 때문에 재료의 손실이 컸고, 상기 실리콘(Si) 기판(15)과 합금층으로 된 상기 공융 접합층(13)을 함께 잘라내야 하기 때문에 칩의 분리 작업이 어려웠다. 또한, Fab 공정{레이저 리프트 오프(LLO) 이후의 공정을 말함} 과정에서 합금층으로 된 상기 공융 접합층(13)이 휘어지는 휘말림 현상이 발생되기 때문에 더 이상 Fab 공정의 진행이 불가능하거나 상당히 어려운 문제점이 있었다. 그리고, 상기 공융 접합층(13)의 휘말림 현상에 의해 p-n 접합 영역이 합선(short)되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 실리콘(Si) 기판(15)이 공정 중에 파손되기 쉬운 문제점이 있었다. 또한, 공정완료 후에 칩을 적절한 소자로 만들기 위해서는 상기 실리콘(Si) 기판(15)을 일정한 두께로 다시 만들어주는 랩핑(Lapping) 공정 등을 거쳐야 하는데, 이는 소자를 다 제조한 상태에서 진행해야 하기 때문에 소자에 나쁜 영향을 줄 수가 있고, 작업이 번거로워 지는 문제점이 있었다. 이 경우, 상기 랩핑 공정을 레이저 리프트 오프(LLO) 직후에 실시하면 소자에 미치는 영향을 줄일 수는 있지만, Fab 공정 진행시 상기 실리콘(Si) 기판(15)이 파손될 우려가 있다.

한편, 금속(Metal)을 도금하여 구조지지층(B)으로 사용하는 경우에는 칩 분리공정을 위해 다이싱 날(blade)을 사용하기는 어려우며 고가의 레이저 스크라이빙 장비를 사용하여야 하나 이 또한 금속의 연성에 의해 스크라이빙 공정 이후 칩 브레이킹(breaking) 작업이 어려운 문제점이 있었다. 또한, 금속을 도금 하려면 일정한 두께 이상(예를 들어, 수십 ㎛)으로 진행해야 하는데, 이때 스트레스(stress)로 인해 웨이퍼의 가운데 부분이 볼록하게 튀어 나올 정도로 휘게 된다. 이로 인해, 이후의 Fab 공정의 진행이 불가능하거나 상당히 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물 위에 패턴이 형성된 유리기판을 부착한 후 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO) 공정과 N형 전극 형성공정 및 소자분리(ISO) 공정을 진행한 다음 상기 유리기판을 제거하고 이후의 열처리 공정 및 칩(Chip) 형성 공정을 진행함으로써, Fab 공정시 기판이 파손되거나 상기 구조지지층이 휘어지는 현상을 방지할 수 있고 또한 소자분리 공정을 용이하게 실시할 수 있기 때문에 Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물의 구조지지층 위 에 유리기판을 부착할 때 웨이퍼에 손상을 주지않고 부착 및 탈착이 용이하도록 상기 유리기판에 패턴을 형성한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법은,

구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 제공하는 단계;

상기 구조지지층 상에 소정의 패턴이 형성된 보조기판을 접착성 물질을 사용하여 소정의 온도에서 고착하는 단계;

상기 보조기판을 부착한 상태에서 Fab 공정을 진행하는 단계; 및

상기 Fab 공정을 진행한 후 상기 보조기판을 제거한 다음 공지의 열처리 및 칩 형성공정을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조기판에 패턴을 형성하는 방법은 상기 보조기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 마스크 패턴을 이용한 식각 공정에 의해 상기 보조기판에 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 식각 공정은 건식식각과 습식식각 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착성 물질은 폴리머계의 접착성 물질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소정의 온도는 100 내지 140℃인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구조지지층 상에 상기 보조기판을 고착할 때 진공 상태에서 고착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조기판을 제거하는 방법은 상기 보조기판을 유기용제에 넣어서 떼어내는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조기판은 사파이어기판, 실리콘기판, 비소갈륨(GaAs)기판, 실리콘카바이드기판, 유리기판, 금속기판을 포함하는 보조기판 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조기판을 유리기판으로 사용할 경우 상기 유리기판의 두께는 0.5 내지 1.5㎜ 사이인 것을 특징으로 한다.

따라서, 구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물 위에 패턴이 형성된 유리기판을 접착한 후 레이저 리프트 오프(LLO) 공정과 N형 전극 형성공정 및 소자분리(ISO) 공정을 진행한 다음 상기 유리기판을 유기용제에 넣어서 제거하고 이후의 열처리 공정 및 칩(Chip) 형성 공정을 진행함으로써, Fab 공정의 가공성 및 제조 수율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2j는 본 발명에 의한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조 공정 단면도로서, 그 제조 공정 순서는 다음과 같다.

먼저 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면, 사파이어 기판(100) 상에 버퍼층 (110), n형 질화갈륨(GaN)층(120), 활성층(130), p형 질화갈륨(GaN)층(140)을 순차적으로 형성한 후 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(150)을 형성하여 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 완성한다. 여기서, 상기 버퍼층(110)은 생략할 수도 있다.

그 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층(150) 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(150) 위에 금속(Metal)을 소정의 두께(예를 들어, 30㎛이상)로 도금하여 구조지지층(160)을 형성한다. 이때, 금속은 납(Pb), 인(In), 주석금(AuSn), 주석(Sn), 금(Au) 등을 사용한다.

한편, 상기 구조지지층(160)은 금속을 도금하여 형성하는 예를 나타내었지만, 도 1에서와 같이 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(150) 위에 공융(共融, Eutectic) 접합층(도 1의 13)을 형성한 후 소정의 온도와 압력으로 실리콘(Si) 기판(도 1의 15)을 접합함으로써, 질화갈륨(GaN)계 LED 구조의 구조지지층을 형성할 수도 있다.

그 다음, 도 2d 및 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 금속구조지지층(160) 위에 폴리머계의 접착성이 있는 물질을 사용하여 소정의 패턴이 형성된 유리기판(170)을 부착한다(도 2d).

여기서, 상기 소정의 패턴이 형성된 유리기판(170)은 상기 금속구조지지층(160) 위에 부착(bonding) 및 탈착(debonding)이 용이하도록 상기 구조지지층(160)에 부착되는 볼록한 부분의 패턴과 상기 구조지지층(160)에 접촉되지 않은 오목한 부분의 패턴으로 형성되어 있다.

상기 유리기판(170)에 소정의 패턴을 형성하는 방법은 포토레지스트 등의 광반응 폴리머(예를 들어, PI, BCB, LCP, 건식 필름 등)를 이용하여 마스크 패턴을 형성한 다음, 상기 마스크 패턴을 식각마스크로 사용하여 건식식각 또는 습식식각으로 상기 보조기판(170)의 표면을 식각함으로써 소정의 형상을 갖는 패턴을 형성한다(도 3a 및 도 3b 참조). 이때, 형성되는 패턴의 굴곡은 예를 들어 1 내지 40㎛ 사이에서 형성할 수 있다.

그리고, 상기 패턴이 형성된 유리기판(170)을 상기 구조지지층(160)에 부착하는 방법은 상기 유리기판(170)과 상기 구조지지층(160)면에 폴리머계의 접착성이 있는 물질을 도포한 후 고온(100 내지 140℃) 및 진공 상태를 유지하여 고착시킴으로써 부착한다.

그 다음, 레이저 리프트 오프(LLO) 공정으로 상기 질화갈륨(GaN) LED 구조물(A)의 성장기판인 상기 사파이어 기판(100)을 제거한다(도 2e).

그 다음, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼층(110){또는 상기 버퍼층(110)이 제거된 상기 n형 질화갈륨(GaN)층(120)} 위에 투명전극인 ITO(Indium Titanium Oxide)층(180)을 형성한 후 n형 전극(190)을 형성한다.

그 다음, 도 2g에 도시된 바와 같이, 상기 구조물 위에 포토레지스트 등의 광반응 폴리머(PI, BCB, LCP, 건식 필름 등)를 이용하여 패턴 마스크(미도시)를 형성한 다음, 상기 패턴 마스크를 이용한 건식식각 공정으로 상기 p형 질화갈륨(GaN) 전극층 또는 p형 질화갈륨(GaN) 전극 및 반사층(150)이 드러나도록 상기 ITO층(180), 상기 버퍼층(110), 상기 n형 질화갈륨(GaN)층(120), 상기 활성층(130) 및 상기 p형 질화갈륨(GaN)층(140)을 식각하여 소자분리(ISO)를 위한 트렌치를 형성한다. 한편, 상기 건식식각 공정 대신에 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 방법을 이용하여 도 2g에 도시된 바와 같이 식각할 수도 있다.

그 다음, 도 2h에 도시된 바와 같이, 상기 구조물 위에 보호막(passivation layer)(200)을 소정의 두께로 형성한 후 상기 n형 전극(190)의 상부가 드러나도록 상기 n형 전극(190) 위에 형성된 상기 보호막(200)을 패터닝 공정으로 제거한다.

그 다음, 도 2i에 도시된 바와 같이, 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 고정시키기 위해 상기 구조지지층(160)에 부착한 상기 유리기판(170)을 유기용제에 넣어 떼어낸다.

이때, 상기 유리기판(170)에 형성된 패턴은 앞에서도 설명한 바와 같이, 상기 구조지지층(160)에 부착되는 볼록한 부분의 패턴과 상기 구조지지층(160)에 접촉되지 않은 오목한 부분의 패턴으로 형성되어 있기 때문에, 상기 구조지지층(160)과 접촉되는 볼록한 부분의 패턴만 떼어내면 된다. 따라서, 기존의 패턴이 형성되지 아니한 평평한 모양의 보조기판보다 부착면적이 훨씬 적기 때문에 보다 쉽게 유리기판(170)을 떼어낼 수 있다. 또한, 상기 유기용제가 상기 구조지지층(160)에 접촉되지 않은 오목한 부분의 패턴을 통해 들어가서 상기 구조지지층(160)에 부착된 볼록한 부분의 패턴으로 침투가 되기 때문에 보다 쉽게 유리기판(170)을 떼어낼 수 있다.

그 다음, 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 소정의 온도(예를 들어, 대략 500℃ 이하)로 열처리한다.

그 다음, 도 2j에 도시된 바와 같이, 다이싱(dicing), 레이저 스크라이빙(laser scribing), 칩 브레이킹(breaking) 등을 사용하여 칩의 형태로 분리함으로써, 본 발명에 의한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조를 완성한다.

이와 같이, 본 발명에 의한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법은 상기 구조지지층(160)이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A) 위에 패턴이 형성된 유리기판(170)을 접착한 후 레이저 리프트 오프(LLO) 공정과 n형 전극 형성공정 및 소자분리(ISO) 공정을 진행한 다음 상기 유리기판(170)을 제거하고 이후의 열처리 공정 및 칩(Chip) 형성 공정을 진행함으로써, Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 패턴이 형성된 상기 유리기판(170)을 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)의 구조지지층(160) 위에 부착할 경우, 패턴이 형성된 부분만이 상기 구조지지층(160)과 부착되기 때문에 상기 유리기판(170)을 떼어낼 때에도 유리기판의 전체면이 부착된 경우보다 훨씬 용이하게 떼어낼 수 있다. 상기 유리기판(170)을 떼어내는 방법은 앞에서 자세히 설명한 바와 같이, 상기 유리기판(170)을 유기용제에 넣으면 웨이퍼(Wafer)에 손상을 전혀 주지 않고도 쉽게 떼어낼 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예로서, 상기 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 고정시키기 위한 보조기판으로서 유리기판(170)을 사용하였으나, 보조기판으로서 상기 구조지지층(160)에 부착한 상기 유리기판(170) 대신에 사파이어 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 비소갈륨(GaAs) 웨이퍼, 실리콘 카바이드 웨이퍼, 금속기판 등을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 유리기판(170)은 상기 구조지지층(160)에 접합할 때 뿐만 아 니라 LED 공정진행의 모든 단계에서 보조기판에 대한 내용을 모두 포함한다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법에 의하면, 부착 및 탈착이 용이하도록 패턴을 형성한 보조기판인 유리기판(170)을 실리콘(Si) 기판을 사용한 구조지지층에 부착하여 사용할 경우, Fab 공정 진행과정에서 상기 실리콘(Si) 기판이 파손되는 현상을 방지할 수 있으며, 레이저 리프트 오프(LLO) 공정 후에 랩핑 공정을 바로 실시하여도 소자에 별다른 영향을 주지 않기 때문에 Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 패턴이 형성된 상기 유리기판(170)을 금속(Metal)이 도금된 구조지지층에 부착하여 사용할 경우에는 상기 도금된 구조지지층에 스트레스(stress)가 발생하여도 상기 유리기판(170)에 의해 고정된 상태이기 때문에 상기 구조지지층이 종래와 같이 휘어지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 Fab 공정의 가공성 및 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 구조지지층(160)에 부착하는 보조기판으로서 유리기판(170)을 예로 들어 설명하였지만, 상기 유리기판(170) 대신에 사파이어 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 비소갈륨(GaAs) 웨이퍼, 실리콘 카바이드 웨이퍼, 금속기판 등 을 사용할 수도 있으며, 이때에도 상기 유리기판(170)을 사용할 때와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 구조지지층이 형성된 질화갈륨(GaN)계 LED 구조물(A)을 제공하는 단계;

   상기 구조지지층 상에 소정의 패턴이 형성된 보조기판을 접착성 물질을 사용하여 소정의 온도에서 고착하는 단계;

   상기 보조기판을 부착한 상태에서 Fab 공정을 진행하는 단계; 및

   상기 Fab 공정을 진행한 후 상기 보조기판을 제거한 다음 공지의 열처리 및 칩 형성공정을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조기판에 패턴을 형성하는 방법은:

   상기 보조기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계;

   상기 마스크 패턴을 이용한 식각 공정에 의해 상기 보조기판에 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 식각 공정은 건식식각과 습식식각 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 접착성 물질은 폴리머계의 접착성 물질인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 소정의 온도는 100 내지 140℃인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 구조지지층 상에 상기 보조기판을 고착할 때 진공 상태에서 고착하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 보조기판을 제거하는 방법은:

   상기 보조기판을 유기용제에 넣어서 떼어내는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조기판은 사파이어기판, 실리콘기판, 비소갈륨(GaAs)기판, 실리콘카바이드기판, 유리기판, 금속기판을 포함하는 보조기판 중 어느 하나를 사용하는 것 을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 보조기판을 유리기판으로 사용할 경우 상기 유리기판의 두께는 0.5 내지 1.5㎜ 사이인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드의 제조방법.

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