KR100631416B1 - Method for forming vertically structured gan type light emitting diode device - Google Patents
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도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to the prior art.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.2A through 2H are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 사파이어 기판 120 : 발광 구조물110: sapphire substrate 120: light emitting structure
121 : n형 질화물 반도체층 122 : 활성층121 n-type
123 : p형 질화물 반도체층 150 : p형 전극123: p-type nitride semiconductor layer 150: p-type electrode
160 : 접착층 180 : n형 전극160: adhesive layer 180: n-type electrode
190 : 실리콘 기판 200 : 시드층190
210 : 전기 도금층210: electroplating layer
본 발명은 수직구조(수직전극형) 질화갈륨계(GaN) 발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함) 소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조지지층 형성 공정 및 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물 분리 공정시, 질화갈륨계층 및 활성층으로 이루어진 발광 구조물의 손상을 방지할 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a vertical structure (vertical electrode type) gallium nitride-based (GaN) light emitting diode (hereinafter referred to as "LED") device, and more specifically, a structure support layer forming process and a unit LED The present invention relates to a method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device that can prevent the damage of the light emitting structure consisting of gallium nitride-based layer and the active layer in the light emitting structure separation process by the size of the device.
일반적으로, 질화갈륨계 LED 소자는 사파이어 기판 위에 성장하지만, 이러한 사파이어 기판은 단단하고 전기적으로 부도체이며 열전도 특성이 좋지 않아 질화갈륨계 LED 소자의 크기를 줄여 제조원가를 절감하거나, 광출력 및 칩의 특성을 개선시키는데는 한계가 있었다. 특히, LED 소자의 고출력화를 위해서는 대전류 인가가 필수이므로, LED 소자의 열 방출 문제를 해결하는 것이 매우 중요하다.In general, gallium nitride-based LED devices grow on sapphire substrates, but these sapphire substrates are hard, electrically nonconducting, and have poor thermal conductivity, which reduces the size of gallium nitride-based LED devices, thereby reducing manufacturing costs, or reducing light output and chip characteristics There was a limit to the improvement. In particular, in order to increase the output power of the LED device is required to apply a large current, it is very important to solve the heat emission problem of the LED device.
이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 종래에는 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off:LLO; 이하, 'LLO' 라 칭함) 기술에 의해 사파이어 기판을 제거한 수직구조 질화갈륨계 LED 소자가 제안되었다.As a means to solve this problem, a vertical gallium nitride-based LED device in which a sapphire substrate is removed by a laser lift-off (LLO) technique has been proposed.
그러면, 이하 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 종래 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing a conventional vertical gallium nitride based LED device will be described in detail with reference to FIGS. 1A to 1F.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to the prior art.
우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 사파이어 기판(110) 상에 질화갈륨계 반도체층으로 이루어진 발광 구조물(120)을 형성한다. 이때, 상기 발광 구조물(120)은 n형 질화갈륨계 반도체층(121)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(122) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(123)을 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.First, as shown in FIG. 1A, a
이어, 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(123) 상에 복수의 p형 전극(150)을 형성한다. 이때, 상기 p형 전극(150)은, 전극과 반사막의 역할을 한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1B, a plurality of p-
다음으로, 도 1c에 도시한 바와 같이, 상기 발광 구조물(120)을 반응성 이온에칭(RIE) 공정에 의해 단위 LED 소자의 크기로 분리한다.Next, as illustrated in FIG. 1C, the
이어, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 p형 전극(150) 상에 구조지지층을 공융(eutectic) 접합법으로 부착하기 위한 접착층(160)을 형성한 후, 상기 접착층(160)에 소정의 온도와 압력을 가하여 상기 접착층(160) 상에 상기 구조지지층(170)을 접합하는 본딩(bonding) 공정을 진행한다. 이때, 상기 구조지지층(170)은 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행한다.Subsequently, as shown in FIG. 1D, an
그러나, 상기와 같이 종래 기술에 따른 구조지지층을 접합하는 본딩 공정은, 상기 접착층(160)으로 Au 등과 같은 금속을 사용하여 200℃~300℃의 온도에서 고압으로 본딩하기 때문에, 본딩된 결과물이 상온으로 냉각시, 발광구조물의 열팽창계수 차이에 의해 발광 구조물을 이루는 질화갈륨계 반도체층의 표면에 크랙(crack) 등과 같은 불량을 유발하는 문제가 있다.However, in the bonding process of bonding the structural support layer according to the prior art as described above, since the
그런 다음, 도 1e에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 사파이어 기판(110)을 제거한다.Thereafter, as shown in FIG. 1E, the
이어, 도 1f에 도시한 바와 같이, 상기 사파이어 기판(도시하지 않음)으로부 터 분리되어 노출된 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(121) 상에 n형 전극(180)을 각각 형성한 후, 상기 구조 지지층(170)을 다이싱(dicing) 또는 스크라이빙(scribing) 공정에 의해 단위 LED 소자의 크기로 분리하여 복수의 질화갈륨계 LED 소자를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1F, after forming n-
그러나, 상기 구조 지지층(170)을 다이싱(dicing) 또는 스크라이빙(scribing) 공정에 의해 분리하게 되면, 상기 구조 지지층(170) 및 그 하부에 위치하는 발광 구조물(120)이 깨지거나, 칩핑(chipping) 현상에 의해 분리된 단위 LED 소자가 서로 단락(short)되는 문제가 있다.However, when the
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따라 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제조하게 되면, 상기 문제점들로 인하여 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성이 낮아지는 문제가 있다.As described above, when manufacturing the vertical gallium nitride-based LED device according to the prior art, there is a problem that the characteristics and reliability of the vertical gallium nitride-based LED device is lowered due to the above problems.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 구조지지층을 형성 공정 및 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물 분리 공정시, 질화갈륨계층 및 활성층으로 이루어진 발광 구조물의 손상없이 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물을 분리할 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention, in order to solve the above problems, in the process of forming the structure support layer and the light emitting structure separation process to the size of the unit LED device, without damaging the light emitting structure consisting of gallium nitride layer and the active layer It is to provide a method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device capable of separating the light emitting structure in size.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 투명 기판 상에 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층이 순차 적층되어 있는 구조의 발광 구조물을 형성하는 단계와, 상기 발광 구조물 상에 소정 간격 이격된 복수의 p형 전극을 형성하는 단계와, 상기 발광 구조물을 식각하여 하나의 상기 p형 전극을 가지는 단위 LED 크기로 분리하는 단계와, 상기 p형 전극 상에 도금 시드층을 형성하는 단계와, 상기 도금 시드층이 형성된 결과물 상에 상기 도금 시드층의 상부 표면 일부분을 노출시키는 홀을 구비한 실리콘 기판을 형성하는 단계와, 상기 도금 시드층을 사용하여 상기 실리콘 기판의 상부 표면 높이까지 전기 도금층을 형성하는 단계와, 상기 투명 기판을 제거하여 상기 n형 질화갈륨계 반도체층을 노출하는 단계와, 상기 노출된 n형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계 및 상기 실리콘 기판을 습식 식각하여 제거하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to form a light emitting structure having a structure in which an n-type gallium nitride-based semiconductor layer, an active layer and a p-type gallium nitride-based semiconductor layer are sequentially stacked on a transparent substrate, the light emitting structure Forming a plurality of p-type electrodes spaced apart at predetermined intervals on the substrate, etching the light emitting structure to separate unit LEDs having one p-type electrode, and depositing a plating seed layer on the p-type electrode Forming a silicon substrate, the silicon substrate having a hole exposing a portion of the upper surface of the plating seed layer on a resultant on which the plating seed layer is formed; and using the plating seed layer, an upper surface of the silicon substrate. Forming an electroplating layer to a height, exposing the n-type gallium nitride based semiconductor layer by removing the transparent substrate, and exposing the exposed n-type quality Forming an n-type electrode, respectively on the gallium-based semiconductor layer, and provides a method for producing the vertical structure GaN-based LED element, comprising the step of removing by wet etching the silicon substrate.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 도금 시드층이 형성된 결과물 상에 상기 도금 시드층의 상부 표면 일부분을 노출시키는 홀을 구비한 실리콘 기판을 형성하는 단계 이전에 상기 도금 시드층 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device of the present invention, before the step of forming a silicon substrate having a hole for exposing a portion of the upper surface of the plating seed layer on the resultant plating layer is formed. It is preferable to further include forming an adhesive layer on the plating seed layer.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 도금 시드층이 형성된 결과물 상에 상기 도금 시드층의 상부 표면 일부분을 노출시키는 홀을 구비한 실리콘 기판을 형성하는 단계는, 상기 도금 시드층이 형성된 결과물 상에 접착층을 형성하는 단계와, 상기 접착층 상에 실리콘 기판을 접합하는 단계와, 상기 실리콘 기판 상에 상기 도금 시드층의 상부 일부분을 정의하는 감광막 패턴을 형성하는 단계 및 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 상기 실리콘 기판을 식각하여 상기 도금 시드층의 상부 표면 일부분을 노출시키는 홀을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device of the present invention, the step of forming a silicon substrate having a hole for exposing a portion of the upper surface of the plating seed layer on the resultant the plating seed layer is formed, Forming an adhesive layer on a resultant on which the plating seed layer is formed, bonding a silicon substrate on the adhesive layer, and forming a photoresist pattern defining an upper portion of the plating seed layer on the silicon substrate; And etching the silicon substrate using the photoresist pattern as an etch mask to form a hole exposing a portion of the upper surface of the plating seed layer.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 접착층은, 감광물질 또는 양면 드라이 필름을 사용하여 형성하여 상기 실리콘 기판을 제거하기 위한 습식 식각 공정시, 함께 제거되는 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the vertically structured gallium nitride-based LED device of the present invention, the adhesive layer is formed by using a photosensitive material or a double-sided dry film, it is preferably removed together during the wet etching process for removing the silicon substrate. Do.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 도금 시드층은, 접착층과 통전층이 순차 적층된 2층 구조로 형성하며, 상기 접착층은, 크롬 또는 티타늄을 사용하여 형성하고, 상기 통전층은, 구리, 금 및 니켈로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device of the present invention, the plating seed layer is formed of a two-layer structure in which an adhesive layer and a conductive layer are sequentially stacked, the adhesive layer is formed using chromium or titanium The conductive layer is preferably formed using any one selected from the group consisting of copper, gold and nickel.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 실리콘 기판을 습식 식각하여 제거하는 단계는, 식각액으로 KOH 용액 또는 TMAH 용액을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device of the present invention, the step of wet etching to remove the silicon substrate, it is preferable to use a KOH solution or TMAH solution as an etchant.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 발광 구조물을 형성하는 단계 이후에 상기 발광 구조물을 식각하여 단위 LED 크기로 분리하는 단계와, 상기 분리된 p형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 p형 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 상기 발광 구조물을 단위 LED 크기로 분리한 다음 p형 전극을 형성하거나, 공정 순서를 바꾸어 상기 발광 구조물 상에 복수의 p형 전극을 형성한 다음 하나의 p형 전극을 가지게 상기 발광 구조물 을 단위 LED 크기로 분리할 수도 있다.In addition, in the manufacturing method of the vertical structure gallium nitride-based LED device of the present invention, after the step of forming the light emitting structure by etching the light emitting structure to separate the unit LED size, and the separated p-type gallium nitride system And forming p-type electrodes on the semiconductor layer, respectively. That is, the light emitting structure is separated into unit LED sizes, and then p-type electrodes are formed, or a plurality of p-type electrodes are formed on the light-emitting structure by changing the order of processing, and then the light-emitting structure is formed to have one p-type electrode. It can also be separated by LED size.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 대하여 도 2a 내지 도 2h를 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2H.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.2A through 2H are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to an exemplary embodiment of the present invention.
우선, 도 2a에 도시한 바와 같이, 투명 기판(110) 상에 질화갈륨계 반도체층으로 이루어진 발광 구조물(120)을 형성한다. 이때, 상기 발광 구조물(120)은 n형 질화갈륨계 반도체층(121)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(122) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(123)을 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.First, as shown in FIG. 2A, a
여기서, 상기 투명 기판(110)은 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성하며, 사파이어 이외에, 기판(110)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(aluminum nitride, AlN)로 형성할 수 있 다.Here, the
또한, 상기 p형 및 n형 질화갈륨계 반도체층(121, 123) 및 활성층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 질화갈륨계 반도체 물질일 수 있으며, MOCVD 및 MBE 공정과 같은 공지의 질화물 증착공정을 통해 형성될 수 있다.In addition, the p-type and n-type gallium nitride-based
한편, 상기 활성층(130)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(130)은 이를 구성하고 있는 인듐(In)의 양으로 다이오드가 녹색 발광소자인지 청색 발광소자인지를 결정한다. 보다 상세하게는 청색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 22% 범위의 인듐이 사용되며, 녹색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 40% 범위의 인듐이 사용된다. 즉, 상기 활성층(130)을 형성하는데 사용되는 인듐의 양은 필요로 하는 청색 또는 녹색 파장에 따라 변한다.Meanwhile, the active layer 130 may be formed of one quantum well layer or a double hetero structure. In addition, the active layer 130 determines whether the diode is a green light emitting device or a blue light emitting device by the amount of indium (In) constituting it. More specifically, about 22% of indium is used for light emitting devices having blue light, and about 40% of indium is used for light emitting devices having green light. That is, the amount of indium used to form the active layer 130 varies depending on the required blue or green wavelength.
따라서, 상기 활성층(122)은 상술한 바와 같이, 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성에 매우 큰 영향을 미치므로, 전반적인 질화갈륨계 LED 소자 제조 공정에 있어서, 크랙(crack) 또는 도전물 침투 등과 같은 불량으로부터 안전하게 보호해야한다.Therefore, the
이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(123) 상에 복수의 p형 전극(150)을 형성한다. 이때, 상기 p형 전극(150)은, 전극과 반사막의 역할을 동시에 할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하며, 이에 따라, 본 실시예에서는 Ni/Ag이 순차 적층된 구조로 형성하였다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, a plurality of p-
그런 다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 발광 구조물(120)을 반응성 이 온에칭(RIE) 공정에 의해 단위 LED 소자의 크기로 분리한다.Then, as shown in Figure 2c, the
한편, 본 실시예에서는, 상기 발광 구조물(120) 상에 복수의 p형 전극(150)을 형성한 다음, 이를 하나의 p형 전극을 가지는 단위 LED 크기로 분리하였으나, 이는 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 실시예로 공정 순서를 바꾸어 상기 발광 구조물(120)을 먼저 단위 LED 크기로 분리한 다음, 분리된 발광 구조물 상에 각각 p형 전극을 형성하는 것이 가능하다.On the other hand, in the present embodiment, after forming a plurality of p-
이어서, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 p형 전극(150) 상에 후술하는 전기도금 공정시, 결정핵 역할을 하는 도금 시드층(seed layer; 200)을 형성한다. 이때, 상기 도금 시드층(200)은, 접착층과 통전층이 순차 적층된 2층 구조로 형성하여 통전층과 p형 전극(150)의 접착력을 우수하게 하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 접착층은, 크롬 또는 티타늄을 사용하여 형성하고, 상기 통전층은, 구리(Cu), 금(Au) 및 니켈(Ni)로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나의 금속을 사용하여 형성하였다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2D, a
그런 다음, 상기 도금 시드층(200) 상에 상기 도금 시드층(200)의 상부 표면 일부분을 노출시키는 홀(195)을 가지는 실리콘 기판(190)을 형성한다. 여기서, 상기 도금 시드층(200)과 상기 실리콘 기판(190)은 접착층(160)을 이용하여 접합한다. 특히, 본 발명에 따른 접착층(160)은 대기압의 상온에서 접착 가능한 감광물질 또는 양면 드라이(dry) 필름을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.Next, a
이에 따라, 본 발명은 종래 금속 접착층을 사용한 공융(eutectic) 접합법에 따른 문제 즉, 금(Au) 등의 금속 접착층을 사용하여 200℃~300℃의 온도에서 고압 으로 접합한 다음, 접합된 결과물을 상온으로 냉각시, 발광구조물의 열팽창계수 차이에 의해 발광 구조물을 이루는 질화갈륨계 반도체층의 표면에 발생하는 크랙(crack) 등과 같은 불량을 방지하여 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention is a problem according to the eutectic bonding method using a conventional metal adhesive layer, that is, using a metal adhesive layer such as gold (Au) using a high pressure at a temperature of 200 ℃ ~ 300 ℃, and then bonded the resultant When cooling to room temperature, it is possible to prevent defects such as cracks occurring on the surface of the gallium nitride-based semiconductor layer constituting the light emitting structure due to the difference in thermal expansion coefficient of the light emitting structure, thereby improving the characteristics and reliability of the device.
이어서, 도 2e에 도시한 바와 같이, 상기 실리콘 기판(190)의 홀(195)을 통해 노출된 도금 시드층(200)을 결정핵으로 사용하여 전기 도금하여 전기 도금층(210)을 형성한다. 이때, 상기 전기 도금층(210)은, 상기 실리콘 기판(190)의 상부 표면을 전부 덮지 않도록 형성하여 후속 공정인 실리콘 기판(190)의 제거 공정을 용이하게 함이 바람직하다.2E, the
여기서, 상기 전기 도금층(210)은, 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행한다. 또한, 상기 전기 도금층(210)은, 열전도가 우수한 금속, 예를 들어 구리, 금 및 니켈 등으로 이루어지므로, LED 소자에서 발생하는 열을 외부로 쉽게 방출할 수 있다. 따라서, LED 소자에 고전류가 인가되어도 열을 효율적으로 방출할 수 있으므로, 고전류에서도 LED 소자의 특성이 열화되는 현상을 방지할 수 있다. Here, the
그런 다음, 도 2f에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 투명 기판(110)을 제거한다.Then, as illustrated in FIG. 2F, the
이어서, 도 2g에 도시한 바와 같이, 상기 투명 기판(110)이 제거되어 노출된 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(121) 상에 n형 전극(180)을 각각 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2G, the n-
그런 다음, 도 2h에 도시한 바와 같이, 상기 실리콘 기판(190) 및 접착층(160)을 제거하여 단위 LED 소자 크기의 질화갈륨계 LED 소자를 형성한다. Next, as shown in FIG. 2H, the
이와 같이, 본 발명은 단위 LED 소자 크기의 질화갈륨계 LED 소자를 지지하는 구조지지층을 분리하기 위해 종래와 같은 다이싱 또는 스크라이버 공정이 아닌 실리콘 기판을 제거하는 습식식각 공정을 진행하므로, 분리 공정시, 발광 구조물이 깨지거나 손상되는 문제를 방지할 수 있다.As described above, the present invention proceeds with the wet etching process of removing the silicon substrate rather than the conventional dicing or scriber process in order to separate the structural support layer supporting the gallium nitride-based LED device of the unit LED device size. In this case, it is possible to prevent a problem that the light emitting structure is broken or damaged.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
상기한 바와 같이, 본 발명은, p형 전극 상에 구조지지층 접합시, 상온의 대기압에서 접합할 수 있는 감광 물질 또는 양면 드라이 필름을 접착층으로 사용함으로써, 종래 금속 접착층을 사용한 공융(eutectic) 접합법에 따른 문제 즉, 금(Au) 등의 금속 접착층을 사용하여 200℃~300℃의 온도에서 고압으로 접합한 다음, 접합된 결과물을 상온으로 냉각시, 발광구조물의 열팽창계수 차이에 의해 발광 구조물을 이루는 질화갈륨계 반도체층의 표면에 발생하는 크랙(crack) 등과 같은 불량이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.As described above, the present invention uses a photosensitive material or a double-sided dry film that can be bonded at atmospheric pressure at room temperature when bonding a structural support layer on a p-type electrode, to a eutectic bonding method using a conventional metal adhesive layer. According to the problem, that is, a metal adhesive layer such as gold (Au) is bonded at a high pressure at a temperature of 200 ℃ ~ 300 ℃, and when the bonded result is cooled to room temperature, forming a light emitting structure by the thermal expansion coefficient difference of the light emitting structure The problem that a defect such as a crack occurring in the surface of the gallium nitride based semiconductor layer occurs can be prevented.
또한, 본 발명은, 상기 구조지지층으로 열전도율이 높은 금속으로 이루어진 전기 도금층을 사용함으로써, 대전류 인가시 LED 소자에서 발생하는 열을 용이하게 외부로 방출시키는 것이 가능하다.In addition, the present invention, by using an electroplating layer made of a metal having a high thermal conductivity as the structure support layer, it is possible to easily discharge the heat generated in the LED element when the large current is applied to the outside.
또한, 본 발명은, 단위 LED 소자 크기의 질화갈륨계 LED 소자를 지지하는 구조지지층을 분리하기 위해 종래와 같은 다이싱 또는 스크라이버 공정이 아닌 실리콘 기판을 제거하는 습식식각 공정을 진행하므로, 분리 공정시, 발광 구조물이 깨지거나 손상되는 문제를 방지할 수 있다.In addition, the present invention is a separation process because a wet etching process for removing the silicon substrate rather than the conventional dicing or scriber process to separate the structural support layer for supporting the gallium nitride-based LED device of the unit LED element size, In this case, it is possible to prevent a problem that the light emitting structure is broken or damaged.
이에 따라, 본 발명은 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the characteristics and reliability of the vertical gallium nitride-based LED device.
Claims (9)
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KR1020050106855A KR100631416B1 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Method for forming vertically structured gan type light emitting diode device |
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WO2021033822A1 (en) * | 2019-08-21 | 2021-02-25 | 엘지전자 주식회사 | Display device using semiconductor light-emitting element, and manufacturing method therefor |
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JP2005064475A (en) | 2003-07-25 | 2005-03-10 | Sharp Corp | Nitride-based compound semiconductor light-emitting element and manufacturing method thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021033822A1 (en) * | 2019-08-21 | 2021-02-25 | 엘지전자 주식회사 | Display device using semiconductor light-emitting element, and manufacturing method therefor |
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