KR100658143B1 - Method for forming the vertically structured gan type light emitting diode device - Google Patents
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Abstract
Description
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 2는 도 1b에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도.FIG. 2 is a plan view illustrating the process cross section shown in FIG. 1B in more detail. FIG.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.3A to 3F are cross-sectional views sequentially showing a method of manufacturing a vertical gallium nitride based LED device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3b에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도.4 is a plan view illustrating the process cross-sectional view shown in FIG. 3B in more detail.
도 5는 도 3c에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도.FIG. 5 is a plan view illustrating the process cross-sectional view shown in FIG. 3C in more detail.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 투명 기판 110 : 발광 구조물100
112 : n형 질화갈륨층 114 : 활성층112: n-type gallium nitride layer 114: active layer
115 : p형 질화갈륨층 120 : p형 전극115: p-type gallium nitride layer 120: p-type electrode
130 : 금속 시드층 140 : 구조지지층130: metal seed layer 140: structural support layer
150 : n형 전극 200 : 마스크150: n-type electrode 200: mask
본 발명은 수직구조(수직전극형) 질화갈륨계(GaN) 발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함) 소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물을 분리시, 분리 마진 폭을 최소화할 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a vertical structure (vertical electrode type) gallium nitride-based (GaN) light emitting diode (hereinafter, referred to as "LED") device, and more specifically, emits light at the size of a unit LED device. When the structure is separated, the present invention relates to a method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device that can minimize the separation margin width.
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 제조 방법에 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 질화물계 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 nitride-based LED device according to the prior art.
우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 사파이어와 같은 투명 기판(100) 상에 질화갈륨계 반도체층으로 이루어진 발광 구조물(110)을 형성한다. 이때, 상기 발광 구조물(110)은 n형 질화갈륨계 반도체층(112)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(114) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(115)을 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.First, as shown in FIG. 1A, a
도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(115) 상에 원하는 크기의 단위 LED 소자를 정의하는 감광막 패턴(도시하지 않음)을 형성한다.As shown in FIG. 1B, a photoresist pattern (not shown) defining a unit LED device having a desired size is formed on the p-type gallium nitride based
이어, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 발광 구조물(110)을 유도결합플라즈마(Inductive Coupled Plasma:ICP) 등의 건식 식각(dry etching) 공정을 통해 단위 LED 소자의 크기로 각각 분리한다.Subsequently, the
그런데, 상기와 같이, 상기 발광 구조물(110)을 단위 LED 소자의 크기로 분리하기 위해서는, 발광 구조물(110)이 형성되어 있는 기판(100)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 건식 식각 공정을 진행해야 한다. 그러나, 상기 기판(100)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 유도결합플라즈마 등의 건식 식각 공정을 진행하게 되면, 상기 발광 구조물(110)인 n형 및 p형 질화갈륨계 반도체층(112, 115)과 활성층(114)이 장시간 플라즈마에 노출되기 때문에, 노출된 n형 또는 p형 질화갈륨계 반도체층(110, 130) 및 활성층(120)의 표면에 크랙(crack) 등과 같은 손상(damage)을 주게되어 소자의 특성 저하를 유발하게 된다.However, as described above, in order to separate the
또한, 종래 기술에 따른 수직구조 질화물계 LED 소자의 제조 방법은 후속 칩(chip)을 분리하기 위한 공정으로 다이싱 공정을 진행함으로써, 상기 발광 구조물(110)을 단위 LED 소자의 크기로 분리시, 분리 공정 마진 폭(가)을 확보해야만 한다. 그러나, 다이싱 브래드(dicing blade) 또는 레이저(laser) 절단을 하기 위해서는 분리 공정 마진 폭(가)이 최소 50㎛ 이상이 확보되어야 하는 바, 면적이 한정되어 있는 하나의 웨이퍼를 통해 생산가능한 소자의 수는 감소하는 문제가 있다(도 2 참조).In addition, the manufacturing method of the vertical nitride-based LED device according to the prior art is to proceed to the dicing process to separate the chip (chip), when separating the
여기서, 도 2는 도 1b에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.2 is a plan view illustrating the process cross-sectional view shown in FIG. 1B in more detail.
그런 다음, 도 1c에 도시한 바와 같이, 상기 분리된 발광 구조물(110) 상에 p형 전극(120) 및 도금 시드층(130)을 순차 형성한 다음, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 도금 시드층(130)을 이용하여 전해 도금 또는 무전해 도금하여 도금층으로 이루어진 구조지지층(140)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 1C, the p-
이어, 도 1e에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 발광 구조물(110) 즉, 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(112) 표면으로부터 상기 기판(100)을 분리한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1E, the
그런 다음, 도 1f에 도시한 바와 같이, 상기 기판(100)이 제거되어 노출된 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(112) 상에 n형 전극(150)을 각각 형성한 다음, 상기 구조지지층(140)을 다이싱 브래드(dicing blade) 또는 레이저(laser) 절단 공정을 진행하여 복수의 단위 질화갈륨계 LED 칩을 형성한다.Then, as shown in FIG. 1F, the n-
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따라 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제조하게 되면, 상기 문제점들로 인하여 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성이 낮아지고, LED 칩의 제조 수율 또한 낮아지는 문제가 있다.As described above, when the vertical gallium nitride-based LED device is manufactured according to the prior art, the characteristics and reliability of the vertical gallium nitride-based LED device is lowered due to the above problems, and the manufacturing yield of the LED chip is also lowered. There is.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 발광 구조물을 단위 LED 소자의 크기로 분리할 때, 질화갈륨계 반도체층 및 활성층으로 이루어진 발광 구조물의 손상 및 분리 공정 마진 없이 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물을 분리할 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, when separating the light emitting structure to the size of the unit LED device, unit LED without damage and separation process margin of the light emitting structure consisting of gallium nitride-based semiconductor layer and active layer It is to provide a method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device capable of separating the light emitting structure by the size of the device.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상면에 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층이 순차 적층되어 있는 발광 구조물을 형성하는 단계와, 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계와, 상기 단위 LED로 분리된 발광 구조물 상에 서로 엇갈리도록 복수의 p형 전극을 형성하는 단계와, 상기 p형 전극 상에 도금 시드층을 형성하는 단계와, 상기 도금 시드층 상에 구조지지층을 형성하는 단계와, 상기 기판 하면 중 상기 도금 시드층과 대응하는 영역에 마스크를 형성하는 단계와, 상기 마스크가 형성된 기판에 LLO 공정을 진행하여 상기 도금 시드층이 형성되지 않은 발광 구조물을 가지는 기판과 도 금 시드층이 형성된 발광 구조물을 가지는 구조지지층으로 분리하는 단계 및 상기 도금 시드층이 형성된 발광 구조물을 가지는 구조지지층의 노출된 발광 구조물 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to form a light emitting structure in which the n-type gallium nitride-based semiconductor layer, the active layer and the p-type gallium nitride-based semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate, and the light emitting structure is a predetermined size Separating into unit LEDs, forming a plurality of p-type electrodes on the light emitting structure separated by the unit LEDs, and forming a plating seed layer on the p-type electrode; Forming a structural support layer on a seed layer, forming a mask in a region of the lower surface of the substrate corresponding to the plating seed layer, and performing an LLO process on the substrate on which the mask is formed to form the plating seed layer. Separating the substrate having the light emitting structure and the structure supporting layer having the light emitting structure with the plating seed layer formed therein and the light emitting with the plating seed layer formed thereon It provides a method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device comprising the step of forming each of the n-type electrode on the exposed light emitting structure of the structure supporting layer having a structure.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계는, 레이저 스크라이빙 방법을 사용하여 진행하는 것이 바람직하다.In addition, in the manufacturing method of the vertical structure gallium nitride-based LED device of the present invention, the step of separating the light emitting structure into a unit LED of a predetermined size, it is preferable to proceed using a laser scribing method.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계 이후에 상기 단위 LED로 분리된 발광 구조물 상에 복수의 p형 전극을 형성한 다음, 상기 복수의 p형 전극 상에 서로 엇갈리도록 도금 시드층을 형성할 수도 있다.In addition, in the manufacturing method of the vertical structure gallium nitride-based LED device of the present invention, after separating the light emitting structure into a unit LED of a predetermined size, a plurality of p-type electrodes are formed on the light emitting structure separated by the unit LED Next, plating seed layers may be formed on the plurality of p-type electrodes so as to alternate with each other.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 마스크가 형성된 기판에 LLO 공정을 진행하여 상기 도금 시드층이 형성되지 않은 발광 구조물을 가지는 기판과 도금 시드층이 형성된 발광 구조물을 가지는 구조지지층으로 분리하는 단계 이후에 상기 도금 시드층이 형성되지 않은 발광 구조물을 가지는 기판의 발광 구조물 상에 p형 전극 및 도금 시드층을 순차 형성하는 단계와, 상기 도금 시드층 상에 구조지지층을 형성하는 단계와, 상기 기판을 제거하여 n형 질화갈륨계 반도체층을 노출시키는 단계 및 상기 노출된 n형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a vertical gallium nitride-based LED device of the present invention, a light emitting structure having a substrate and a plating seed layer having a light emitting structure in which the plating seed layer is not formed by performing an LLO process on the substrate on which the mask is formed. Sequentially forming a p-type electrode and a plating seed layer on the light emitting structure of the substrate having the light emitting structure in which the plating seed layer is not formed after the separating into the structure supporting layer having a structure supporting layer; And forming an n-type electrode on the exposed n-type gallium nitride-based semiconductor layer by removing the substrate, exposing the n-type gallium nitride-based semiconductor layer. Do.
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 3a 내지 도 3f를 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. 3A to 3F.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.3A to 3F 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 3a에 도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 n형 질화갈륨계 반도체층(110)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(120) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(130)이 순차적으로 적층되어 있는 구조의 발광 구조물(110)을 형성한다. First, as shown in FIG. 3A, the n-type gallium nitride-based
이때, 상기 발광 구조물(110)이 형성되는 기판(100)은 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성하며, 사파이어 이외에, 기판(100)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 있다.In this case, the
또한, 상기 n형 및 p형 질화갈륨계 반도체층(112, 115) 및 활성층(114)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 공정과 같은 공지의 질화물 증착공정을 통해 형성될 수 있다.In addition, the n-type and p-type gallium nitride based semiconductor layers 112 and 115 and the
한편, 상기 활성층(114)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, the
그런 다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 기판(100) 상에 형성된 발광 구조물(110)을 레이저 스크라이빙(laser scribing) 공정을 통해 소정 크기의 단위 LED 소자로 분리한다.3B, the
특히, 본 발명은 상기 발광 구조물(110)을 소정 크기의 단위 LED 소자로 분리시, 종래 기술에 따른 건식 식각 공정이 아닌 레이저 스크라이빙 공정을 이용함으로써, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 분리 공정을 진행하기 위한 분리 공간 마진 폭(도 2의 (가) 참조)을 확보할 필요가 없으므로, 면적이 한정되어 있는 하나의 웨이퍼를 통해 생산할 수 있는 소자의 수를 증가시키는 것이 가능하다.Particularly, when the
여기서, 도 4는 도 3b에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.4 is a plan view illustrating the process cross-sectional view shown in FIG. 3B in more detail.
또한, 상술한 바와 같이, 상기 발광 구조물(110)을 소정 크기의 단위 LED 소자로 분리시, 레이저 스크라이빙 공정을 사용하게 되면, 종래 건식 식각 공정을 사용할 때보다 포토(photo) 공정과 같은 일부 공정을 생략할 수 있어 소자의 전반적인 제조 공정을 단순화할 수 있다. 따라서, 종래 건식 식각 공정 진행시, 상기 발광 구조물(110)에 크랙(crack) 또는 도전물 침투 등의 불량이 발생하는 종래 기술 의 문제점을 해결할 수 있다.In addition, as described above, when the
특히, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(130) 및 활성층(120)이 건식 식각 공정에 의한 플라즈마에 장시간 노출되어, 그 표면에 크랙(crack) 등과 같은 표면 불량이 발생하는 종래 기술의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.In particular, the p-type gallium nitride based
그런 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 단위 LED 소자 크기로 분리된 발광 구조물(110) 상에 서로 엇갈리도록 복수의 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)을 순차 형성한다. 이때, 상기 도금 시드층(130)은 후술하는 구조지지층 형성을 위한 전해 도금 또는 무전해 도금시, 도금 결정핵 역할을 한다.Then, as shown in Figure 3c, a plurality of p-
보다 상세하게, 본 실시예에 따른 상기 복수의 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 단위 LED 소자 크기로 분리된 발광 구조물(110)의 상부 즉, p형 질화갈륨계 반도체층(115) 상에 서로 엇갈리도록 즉, 인터레이스(interlaced) 방식으로 형성한다. 여기서, 도 5는 도 3c에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도이다.More specifically, the plurality of p-
즉, 본 발명은 상기 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)이 형성되지 않은 발광 구조물(110)의 폭을 후속 단위 LED 칩 분리 공정인, 다이싱 브래드(dicing blade) 또는 레이저(laser) 절단 공정시, 분리 공정 마진 폭으로 사용하는 것이 가능하다. 또한, 이와 같이, 상기 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)이 형성되지 않은 발광 구조물의 폭을 분리 공정 마진 폭으로 사용하게 되면, 별도의 웨이퍼 면적 손실 없이 최소 200㎛ 이상의 충분한 분리 공정 마진 폭을 확보하는 것이 가능하며, 그 결과, 후속 단위 LED 칩 분리 공정시, 발생하는 도전성 오염물에 의한 누설 (leakage) 및 단락(short) 현상을 최소화할 수 있다.That is, according to the present invention, a dicing blade or a laser is used to determine the width of the
한편, 본 발명의 실시예에서는, 상기 발광 구조물(110) 상에 서로 엇갈리도록 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)을 순차 형성하고 있으나, 이는 상기 발광 구조물(110) 상에 p형 전극(120)을 모두 형성한 다음, 상기 p형 전극(120) 상에 서로 엇갈리도록 도금 시드층을 형성하여도 본 발명에 따른 LED 소자의 특성 및 신뢰성에 별다른 영향을 미치지 않는다. 즉, 상기 p형 전극(120)은 공정 조건에 따라 형성하는 단계의 공정 순서를 달리할 수 있다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the p-
그런 다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 도금 시드층(130)을 결정핵으로 사용하여 무전해 또는 전해 도금하여 도금층으로 이루어진 구조지지층(140)을 형성한다. 이때, 상기 구조지지층(140)은, 상기 도금 시드층(130)이 형성되지 않음 발광 구조물(110)이 상부 표면과는 상기 도금 시드층(130)과 p형 전극(120)의 높이 만큼 이격되어 떨어져 있다.Then, as shown in Figure 3d, using the
또한, 상기 구조지지층(140)은, 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행하는 동시에 열전도가 우수한 금속, 예를 들어 구리, 금 및 니켈 등으로 이루진 도금층으로 형성되므로, 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.In addition, since the
그런 다음, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 기판(100)의 하면 중 상기 도금 시드층(130)이 형성된 영역과 대응하는 영역에 레이저를 차단하는 마스크(200)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 3E, a
그 다음, 상기 마스크(200)가 형성된 기판(100)에 LLO 공정을 진행한다. 그러면, 상기 마스크(200)로 인해 레이저가 조사된 부분과 조사되지 않은 부분 즉, 도금 시드층(130)이 형성되지 않은 발광 구조물(110)을 가지는 기판(100)과 도금 시드층(130)이 형성된 발광 구조물(110)을 가지는 구조지지층(140)으로 분리된다.Next, an LLO process is performed on the
그런 다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, 통상의 전극 형성 공정을 통해 상기 도금 시드층(130)이 형성된 발광 구조물(110)을 가지는 구조지지층(140)의 노출된 발광 구조물(110) 상에 즉, n형 질화갈륨계 반도체층(112) 상에 n형 전극(150)을 각각 형성한다.Then, as shown in FIG. 3F, that is, on the exposed
그 다음, 상기 구조지지층(140)을 다이싱 브래드(dicing blade) 또는 레이저(laser) 절단 공정을 진행하여 복수의 단위 수직구조 질화갈륨계 LED 칩을 형성한다. 이때, 상기 LED 칩 분리 공정 시, 본 발명은 상기 p형 전극(120)과 도금 시드층(130)이 형성되지 않은 발광 구조물이 형성되어 있는 영역(나)을 분리 공정 마진 폭으로 사용하여 별도의 웨이퍼 면적 손실 없이 최소 200㎛ 이상의 충분한 분리 공정 마진 폭을 확보할 수 있으며, 그에 따라 분리 공정시, 발생하는 도전성 오염물에 의한 누설(leakage) 및 단락(short) 현상을 최소화할 수 있다.Next, the
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 LLO 공정을 통해 분리된 기판(100), 즉, 상기 도금 시드층이 형성되지 않은 발광 구조물(110)을 가지는 기판(100)의 발광 구조물 상에 앞서 설명한 바와 같이 p형 전극 및 도금 시드층을 순차 형성한 다음, 도금 시드층 상에 구조지지층을 형성하는 등과 같은 수직구조 질화갈륨계 LED 소자 제조 방법을 다시 진행하여 분리된 기판(100)을 다시 재활용하는 것이 가능하다.On the other hand, although not shown, as described above on the light emitting structure of the
따라서, 본 발명은 동일한 면적의 웨이퍼를 사용하여 종래보다 더욱 많은 소자를 생산하는 것이 가능하므로, 별도의 원가상승 없이 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the present invention can produce more devices than the prior art by using wafers having the same area, it is possible to improve the manufacturing yield of devices without a separate cost increase.
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 발광 구조물을 단위 LED 크기로 분리 할 때, 건식 식각 공정이 아닌 레이저 스크라이빙 공정을 진행하여 건식 식각 공정시 발생하는 질화갈륨계 반도체층 및 활성층의 표면 불량 또는 활성층에 도전물이 침투되어 발생하는 단락 현상 등과 같은 발광 구조물의 손상을 방지할 수 있다.As described above, in the present invention, when the light emitting structure is separated into a unit LED size, the surface defect or the active layer of the gallium nitride-based semiconductor layer and the active layer generated during the dry etching process by performing a laser scribing process rather than a dry etching process. Damage to the light emitting structure, such as a short circuit phenomenon caused by the penetration of the conductive material can be prevented.
또한, 본 발명은 상기 레이저 스크라이빙 공정을 사용함으로써, 건식 식각 공정을 진행하기 위한 포토 공정과 같은 일부 공정이 생략 가능하여 LED 소자의 전체적인 공정을 단순화시킬 수 있다.In addition, in the present invention, by using the laser scribing process, some processes such as a photo process for performing a dry etching process may be omitted, thereby simplifying the overall process of the LED device.
또한, 본 발명은 LED 칩을 분리하기 위해 별도의 공정을 통해 마진 폭을 확 보할 필요가 없으므로, 동일 면적을 가지는 웨이퍼 내에 종래보다 더욱 많은 소자를 생산하는 것이 가능하여 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention does not need to secure the margin width through a separate process to separate the LED chip, it is possible to produce more devices in the wafer having the same area than the conventional to improve the manufacturing yield of the device have.
따라서, 본 발명은 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED 소자의 제조 수율을 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can not only improve the characteristics and reliability of the vertical gallium nitride-based LED device, but also improve the manufacturing yield of the LED device.
Claims (4)
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KR1020050116690A KR100658143B1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Method for forming the vertically structured gan type light emitting diode device |
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- 2005-12-02 KR KR1020050116690A patent/KR100658143B1/en not_active IP Right Cessation
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WO2020226306A1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Micro led transfer method and display module manufactured by the same |
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