KR100895452B1 - Positive electrode for semiconductor light-emitting device - Google Patents

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노리타카 무라키
히사유키 미키
무네타카 와타나베
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 낮은 구동 전압을 사용하여도 강한 광을 발광할 수 있는 페이스업형 칩에 사용되는 투명 양전극을 제공하는 것이다. An object of the present invention to provide a transparent positive electrode that is used in the face up-type chip that can emit a strong light with a low driving voltage. 본 발명의 반도체 발광소자용 양전극은 반도체층상에 형성된 투명 전극과 이 투명 전극 상에 형성된 결합패드전극으로 구성되며, 상기 결합패드전극은 적어도 상기 투명 전극과 접촉하는 반사층을 갖는다. A positive electrode for a semiconductor light-emitting device of the present invention is composed of a bond pad electrode formed on the transparent electrode and the transparent electrode formed on the semiconductor layer, wherein the bond pad electrode has a reflecting layer at least in contact with the transparent electrode.

Description

반도체 발광소자용 양전극{POSITIVE ELECTRODE FOR SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE} A positive electrode for a semiconductor light-emitting device {POSITIVE ELECTRODE FOR SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING DEVICE}

(관련출원의 상호 참조) (See the cross of the related application)

본 출원은 35 USC §111(b)에 준하여 2004년 8월 9일 출원한 가출원 제60/599,571호의 출원일의 이익을 35 USC §119(e) (1)에 따라 주장하면서 35 USC§111(a)하에 출원된 출원이다. The present application is claiming August 9, 2004, filed provisional application claim benefit of the filing date of heading 60/599 571 which, pursuant to 35 USC §111 (b) according to 35 USC §119 (e) (1) 35 USC§111 (a ) is an application filed under.

본 발명은 반도체 발광 소자용 양전극에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 낮은 구동 전압에서 강한 광을 발광할 수 있는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자에 적합한 투명 양전극에 관한 것이다. The present invention relates to a positive electrode for a semiconductor light-emitting device, and more specifically, to a transparent positive electrode suitable for a semiconductor light-emitting device of gallium nitride-based compound which can emit a strong light at a low driving voltage.

최근, GaN계 화합물 반도체 재료는 단파장 발광소자에 사용되는 반도체 재료로서 흥미를 끌고 있다. Recently, GaN-based compound semiconductor materials have become of interest as a semiconductor material used for short wavelength light emitting device. 이러한 GaN계 화합물 반도체는 유기금속화학증착법(MOCVD) 또는 분자빔증착법(MBE)과 같은 기술에 의하여 기판(예를 들면, 사파이어 단결정과 같은 산화물 단결정 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 단결정) 상에 형성된다. These GaN-based compound semiconductor is formed on a substrate (for example, oxide single crystals or Ⅲ-Ⅴ compound single crystals such as sapphire single crystal) by a technique such as metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam deposition (MBE).

GaN계 화합물 반도체 재료의 한 특징적 특성은 발광면에 평행한 방향으로의 전류확산이 작다는 것이다. The characteristic properties of the GaN-based compound semiconductor material is that the current diffusion in a direction parallel to the light emission surface is small. 이러한 전류확산의 부족은 저면(기판측)으로부터 상면까지 에피택셜 결정 전반에 존재하는 관통 전위가 다수 존재하는데서 기인할 수 있 다. This lack of current spread is there threading dislocations present in the epitaxial crystal-wide to the top from the bottom (substrate side) can be attributed to a number haneundeseo present. 그러나, 그 이유는 아직까지 상세히 밝혀지지 않았다. However, the reason is not yet known in detail until. 한편, p-형 GaN계 화합물 반도체는 n-형 GaN계 화합물 반도체보다 저항력이 높다. On the other hand, p- type GaN-based compound semiconductor has a high resistance than the n- type GaN-based compound semiconductor. 그러므로, 금속층이 p-형 GaN계 화합물 반도체 층의 표면상에 적층되어 있는 경우, 실질적으로 p-형 층에 평행한 방향으로는 전류확산이 발생하지 않는다. Thus, if a metal layer is laminated on the surface of the p- type GaN-based compound semiconductor layer, substantially in a direction parallel to the p- type layer is not a current spreading occurs. 따라서, LED 구조가 이러한 반도체의 pn접합에 의하여 제조되는 경우, 발광은 양전극의 직하부분에만 한정된다. Thus, LED when the structure is prepared by pn junction of the semiconductor, light emission is limited to direct part of the positive electrode.

상기한 결점을 극복하기 위해서, 양전극 직하부분에서 발광된 빛을 추출하는 투명 양전극이 일반적으로 이용된다. In order to overcome the above drawback, the transparent positive electrode to extract the light emitted from the positive electrode directly beneath portion is generally used. 구체적으로, 시판의 투명전극 제품에 사용되는 제안된 한 기술에서는, 각각 수십 ㎚의 두께를 갖는 복수의 Ni층 및 Au층이 p-형 층상에 적층되어 적층층을 형성하고, 상기 층을 산소함유 대기중에서 가열하여 합금함으로써, p-형 층의 저항 감소를 촉진시키는 동시에 투명성과 오믹특성이 양호한 양전극을 형성한다(일본 특허 제2803742호 참조). More specifically, in the techniques proposed to be used as a transparent electrode of a commercially available product, a plurality of the Ni layer and Au layer each having a thickness of several tens ㎚ stacked on p- type layer form a laminated layer, and the layer containing an oxygen by alloy is heated in the atmosphere to form at the same time promotes the resistance reduction of the p- type layer and the positive electrode having good transparency and ohmic properties (see Japanese Patent No. 2803742).

투명전극은 도전성 금속산화물 또는 금속초박막과 같은 재료로부터 제조된다. The transparent electrode is made from a material such as a conductive metal oxide or a metal ultrathin film. 이러한 재료 또는 구조로는 직접 결합을 실시하는 것이 어렵다. Such a material or structure, it is difficult to conduct a direct bond. 그러므로, 일반적으로 충분한 두께를 갖는 결합패드전극을 패드전극과 투명전극 사이에 전기적 접촉이 이루어지도록 위치시킨다. Thus, the general position such that the electrical contact made to the bond pad electrode having a sufficient thickness between the pad electrode and the transparent electrode. 그러나, 그것의 비교적 큰 두께 때문에, 금속패드전극은 투명성을 나타내지 않고, 패드전극 직하부분에서 발광된 빛을 외부로 추출할 수가 없어서 문제가 된다. However, because of its relatively large thickness of the metal electrode pad could not be not exhibit transparency, extract the light emitted from directly below the pad electrode portion to the outside becomes a problem.

패드전극의 밀착을 향상시키기 위한 종래기술의 구조에서는, 투명 전극을 부분적으로 자르고, 패드전극을 이웃하는 투명전극과 가교하도록 형성함으로써, GaN 반도체층과 직접 접촉하는 부분에 의해서 접합 강도가 향상되고, 투명전극과 접촉 하고 있는 부분에서 전류확산이 발생된다(일본 특허공개 평7-94782호 참조). In the structure of the prior art to improve the adhesion of the pad electrode, and cutting the transparent electrode in part, by forming the pad electrode transparent electrode and to cross-linking neighboring, the bond strength is improved by the portion in direct contact with the GaN semiconductor layer, is the diffusion current generated in the portion in contact with the transparent electrode (refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-94782).

상술한 바와 같이, 패드전극 직하부분에서 발광된 빛을 외부로 추출할 수 없기 때문에, 패드전극 직하부분으로의 전류 주입의 억제를 통하여 상기 부분에서는 광발광이 이루어지지 않는 효율적으로 전류를 이용하는 기술들이 개발되었다. Therefore, it can not extract the light emitted from the pad electrodes directly under part to the outside as described above, it has been described using an efficient electric current unless the light emission performed in the part through the inhibition of the current injection into the pad electrodes directly under part It has been developed.

구체적으로, 패드 직하부분으로의 전류의 주입이 패드전극의 직하 절연 영역의 형성에 의하여 억제되는 효율적으로 발광시키는 몇몇 기술들이 개시되었다(일본 특허공개 평8-250768호 및 평8-250769호 참조). Specifically, the injection of current to the part right under the pad disclosed are several techniques to efficiently emit light is suppressed by the formation of the insulating region directly under the pad electrode (see Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-250768 and Hei 8-250769 No.) . 또한 p-형 층에 관하여 접촉비저항이 높은 금속으로 패드전극의 최저층을 형성한 패드전극 직하부분으로의 전류주입을 억제하는 기술이 개시되어 있다(일본 특허공개 평10-242516호 참조). In addition, a technique for suppressing the contact resistivity of the current injection into the formation of the pad electrode choejeocheung directly under part of the electrode pad with respect to the high metal p- type layer is disclosed (refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-242516).

그러나, 본 발명자들이 실시한 연구로부터 상기 기술들의 어느 것을 사용하여도 p-형 층에 관하여 양전극의 오믹접촉영역을 감소시켜 구동 전압을 높이는 문제점이 있다는 것을 알았다. However, to also reduce the ohmic contact area of ​​the positive electrode with respect to the p- type layer from the study conducted by the present inventors using any of the techniques it found that the problem to increase the drive voltage.

본 발명은 상기한 문제들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 낮은 구동 전압을 사용하더라도 강한 빛을 발광하는 페이스업(face-up)형 칩에 사용하는 투명 양전극을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the invention to provide a transparent positive electrode using the face-up (face-up) type chip for emitting strong light, even with a low drive voltage. 여기에 사용된 바와 같이, "투명성"이라는 용어는 발광파장영역 내의 파장을 갖는 빛에 대한 투명성을 나타내는 것이다. As used herein, the term "transparency" is to represent the transparency to light having a wavelength in the emission wavelength region. 질화갈륨계 발광소자의 경우, 발광파장영역이 일반적으로 300 내지 600㎚이다. In the case of a gallium nitride-based light emitting device, the light emission wavelength range is generally from 300 to 600㎚.

본 발명은 다음을 제공한다. The present invention provides the following.

(1) 반도체층상에 형성된 투명 전극, 및 투명 전극 상에 형성된 결합패드전극을 포함하는 전극으로서, 상기 결합패드전극은 적어도 투명전극과 접촉하는 반사층을 갖는 반도체 발광소자용 양전극. (1) an electrode comprising a transparent electrode, and a transparent electrode formed on the electrode bonding pads formed on the semiconductor layer, wherein the bond pad electrode is the positive electrode for a semiconductor light emitting element having a reflective layer in contact with at least a transparent electrode.

(2) 상기 (1)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 반사층과 투명 전극 사이의 밀착 강도는 박리 강도로 490mN(50gf)이상이다. (2) The positive electrode for a semiconductor light emitting device according to (1), wherein the adhesion strength between the reflective layer and the transparent electrode is greater than or equal to 490mN (50gf) to the peel strength.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명 전극은 반도체 발광소자의 발광파장영역 내의 파장을 갖는 빛에 대해서 60%의 전달률을 갖는다. (3) In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to (1) or (2) above, wherein the transparent electrode has a transmissibility of 60% about light having a wavelength in the emission wavelength region of the semiconductor light emitting element.

(4) 상기 (1) 내지 (3)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 반사층이 Al, Ag, Pt족 금속, 및 Al, Ag, Pt족 금속 중 적어도 하나의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속으로 이루어진다. 4 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (3), the reflective layer is Al, Ag, Pt-group metal, and Al, Ag, containing at least one metal of the Pt group metal It comprises a metal selected from the group consisting of alloys.

(5) 상기 (1) 내지 (4)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 반도체 발광소자는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자이다. (5) In above (1) to (4) in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of the semiconductor light emitting device is a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device.

(6) 상기 (1) 내지 (5)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 반사층은 Al, Ag, Pt, 및 Al, Ag 및 Pt 중 적어도 하나의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속으로 이루어진다. 6 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (5), the reflection layer is made of an alloy containing at least one metal of Al, Ag, Pt, and Al, Ag, and Pt It comprises a metal selected from the group.

(7) 상기 (1) 내지 (6)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 반사층은 20 내지 3,000㎚의 두께를 갖는다. (7) In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (6), wherein the reflective layer has a thickness of from 20 to 3,000㎚.

(8) 상기 (1) 내지 (7)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 결합패드전극은 층구조를 갖고, 반사층 외에 Ti, Cr 또는 Al으로 이루어진 배리어층 및/또는 Au 또는 Al으로 이루어진 최상층을 포함한다. 8 (1) to (7) in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of the bond pad electrode has a layer structure, the barrier layer made of Ti, Cr or Al in addition to the reflecting layer and / or Au, or It comprises a top layer made of Al.

(9) 상기 (1) 내지 (8)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명 전극은 결합패드전극측상에 금속으로 이루어진 층을 포함한다. (9) In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (8), wherein the transparent electrode comprises a layer made of a metal in the bond pad electrode side.

(10) 상기 (1) 내지 (8)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명 전극은 결합패드전극측상에 투명재료로 이루어진 층을 포함한다. 10. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (8), wherein the transparent electrode comprises a layer made of transparent material coupled to the electrode pad side.

(11) 상기 (10)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 투명 전극은 금속 이외의 도전성 투명재료만으로 이루어진다. 11. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (10), the transparent electrode is made of only a transparent conductive material other than metal.

(12) 상기 (1) 내지 (11)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명전극의 최상층면상에서 발광광을 추출하는 공정이 실시된다. 12 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (11), the process of extracting the light emitted from the surface top layer of the transparent electrodes is carried out.

(13) 상기 (12)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명전극의 최상층면은 투명재료로 형성된다. 13 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (12), the top layer side of the transparent electrode is formed of a transparent material.

(14) 상기 (1) 내지 (13)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명전극은 p-형 반도체층과 접촉하는 접촉층 및 상기 접촉층상에 형성된 전류확산층을 갖는다. 14 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (13), wherein the transparent electrode has a current diffusion layer formed on the contact layer and the contact layer in contact with the p- type semiconductor layer.

(15) 상기 (14)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 접촉층은 백금족 금속 또는 그 합금으로 이루어진다. 15 in the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (14), the contact layer is formed of a platinum group metal or its alloy.

(16) 상기 (15)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 접촉층은 백금으로 이루어진다. 16. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (15), the contact layer is made of platinum.

(17) 상기 (14) 내지 (16)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 접촉층은 0.1 내지 7.5㎚의 두께를 갖는다. 17. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (14) to (16), the contact layer has a thickness of 0.1 to 7.5㎚.

(18) 상기 (17)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 접촉층은 0.5 내지 2.5㎚의 두께를 갖는다. 18. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (17), the contact layer has a thickness of 0.5 to 2.5㎚.

(19) 상기 (14) 내지 (18)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 전류확산층은 금, 은 및 동으로 이루어진 군에서 선택된 금속, 또는 금, 은 및 동 중 적어도 하나의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진다. 19. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (14) to (18), the current diffusion layer is gold, silver and metal selected from the group consisting of copper, or gold, silver and at least one of copper It made of an alloy containing the metal.

(20) 상기 (19)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 전류확산층은 금 또는 금합금으로 이루어진다. 20. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (19), wherein the electrode layer is made of gold or gold alloy.

(21) 상기 (14) 내지 (20)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 전류확산층은 1 내지 20㎚의 두께를 갖는다. 21. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (14) to (20), wherein the current diffusion layer has a thickness of 1 to 20㎚.

(22) 상기 (21)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 전류확산층은 3 내지 6㎚의 두께를 갖는다. 22. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (21), the current diffusion layer has a thickness of from 3 to 6㎚.

(23) 상기 (14) 내지 (18)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 전류확산층은 도전성의 투명재료로 이루어진다. 23. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of (14) to (18), the current diffusion layer is made of a transparent material for conductive.

(24) 상기 (10), (11), (13) 또는 (23)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명재료는 ITO, 산화아연, 산화아연알루미늄, F-도프 산화주석, 산화티탄, 황화아연, 산화비스무스 및 산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 재료이다. 24, the 10, 11, 13 or 23 of the positive electrode in the semiconductor light emitting device according to any one of the transparent material is ITO, zinc oxide, zinc aluminum oxide, doped tin oxide F- in, titanium sulfide, zinc oxide, and the group consisting of bismuth oxide and magnesium oxide is at least one material selected.

(25) 상기 (24)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명재료는 ITO, 산화아연, 산화아연알루미늄 및 F-도프 산화주석으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 재료이다. 25. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above 24, wherein the transparent material is at least one material selected from the group consisting of ITO, zinc oxide, zinc aluminum oxide, doped tin oxide, and F-.

(26) 상기 (10), (11), (13), (23) 내지 (25)중 어느 하나에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 상기 투명재료는 10 내지 5,000㎚의 두께를 갖는다. 26. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to any one of 10, 11, 13, 23 to 25, wherein the transparent material has a thickness of 10 to 5,000㎚.

(27) 상기 (26)에 따른 반도체 발광소자용 양전극에 있어서, 투명재료는 100 내지 1,000㎚의 두께를 갖는다. 27. In the positive electrode for a semiconductor light emitting device according to the above (26), the transparent material has a thickness of 100 to 1,000㎚.

(28) 상기 (1) 내지 (27)중 어느 하나에 기재된 양전극을 사용하는 반도체 발광소자. 28. The semiconductor light emitting device using the positive electrode according to any one of (1) to (27).

(29) 기판; 29 substrate; 상기 기판상에 순차로 적층되어 있고, 질화갈륨계 화합물 반도체층으로 이루어진 n-형 반도체층, 발광층, 및 p-형 반도체층; And are laminated in this order on the substrate, n- type semiconductor layer made of gallium nitride semiconductor layer, a light emitting layer, and the p- type semiconductor layer; 상기 p-형 반도체층상에 형성된 양전극; A positive electrode formed on the p- type semiconductor layer; 및 상기 n-형 반도체층 상에 형성된 음전극을 포함하는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자에 있어서, 상기 양전극은 상기 (1) 내지 (27)중 어느 하나에 기재된 양전극인 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자. And the n- type according to a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device including a cathode electrode formed on the semiconductor layer, the positive electrode of a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device A positive electrode according to any one of (1) to (27).

(30) 상기 (28) 또는 (29)에 기재된 발광소자를 사용하는 램프. 30 lamp using a light emitting device according to (28) or (29).

본 발명에 따르면, 투명전극으로 전류가 흐르도록 하는 결합패드전극에는 적어도 투명전극과 접촉하고 있는 반사층이 형성되어 있어서, 결합패드전극과 투명전극 사이의 계면에서의 광흡수에 인하여 발광된 빛의 감쇠가 감소될 수 있다. According to the invention, the reflective layer in contact with at least a transparent electrode, bonding pad electrode of a transparent electrode so that the current flows is formed in, the attenuation of the light emitted due to light absorption at the interface between the bond pad electrode and the transparent electrode It may be reduced. 따라서, 추출효율 및 발광광의 강도가 향상될 수 있다. Therefore, there is the extraction efficiency and the light emission intensity of the light can be improved.

도 1은 본 발명의 양전극을 사용한 발광소자의 개략 단면도이다. 1 is a schematic sectional view showing a light emitting device using the positive electrode of the present invention. 도면부호 10은 투명전극(11) 및 결합패드전극(13)으로 이루어진 본 발명의 양전극을 표시한다. Reference numeral 10 denotes a positive electrode of the present invention is made of a transparent electrode 11 and the bond pad electrode 13. 투명전극(11)은, 예를 들어, 접촉층(111) 및 전류확산층(112)로 이루어진다. A transparent electrode 11 is, for example, comprises a contact layer 111 and the electrode layer 112. The 결합패드전극(13)은, 예를 들어, 반사층(131), 배리어층(132) 및 최상층(133)으로 이루어진다; It comprises a bond pad electrode 13 is, for example, the reflection layer 131, barrier layer 132 and top layer 133; 즉, 3층 구조를 갖는다. That it is, has a three-layer structure. 도면부호 1은 기판을 표시하고, 2는 n-형 반도체층(3), 발광층(4) 및 p-형 반도체층(5)으로 이루어진 GaN계 화합물 반도체층을 표시하며, 6은 완충층을 표시하며, 20은 음전극을 표시한다. Reference numeral 1 indicates a substrate, 2 denotes a GaN-based compound semiconductor layer of the n- type semiconductor layer 3, emission layer 4 and the p- type semiconductor layer 5, and 6 show the buffer layer, and and 20 denotes a negative electrode.

투명 양전극을 갖는 페이스업형 칩에서, 발광층(4)에서 발광된 빛은 칩의 측면과 결합패드전극이 덮혀 있지 않은 투명전극을 통해서만 추출된다. In the face up-type chip having a transparent positive electrode, the light emitted from the light-emitting layer 4 is extracted through the transparent electrode that are not covered with the side bonding electrode pads of the chip.

본 발명의 양전극의 사용으로, 결합패드전극(13)을 향해 발광된 빛은 결합패드전극의 저면(즉, 투명전극과 접촉하고 있는 면)으로서의 반사층에 의하여 반사된다. The use of the positive electrode of the present invention, the light emitted toward the electrode bonding pad 13 is reflected by the reflective layer as a (surface in contact with the other words, the transparent electrode) of the bottom surface of the bond pad electrode. 일부 반사된 광선은 횡방향 또는 사선방향으로 산란되고, 나머지 광선들은 결합패드전극 직하부분에 반사된다. Some of the reflected light is scattered in the horizontal direction or an oblique direction, and the other rays are reflected to the right under the bond pad electrode portion. 횡방향 또는 사선방향으로 산란된 광선은 칩의 측면을 통해서 외부로 추출되고, 반면에 결합패드전극 직하부분에 반사된 광선이 칩의 저면에 의하여 더 산란되거나 반사되고, 칩의 측면과 투명전극의 부분(결합패드전극으로 덮혀 있지 않음)을 통해서 추출된다. The scattering in the lateral direction or diagonal direction, light is extracted to the outside through the side of the chip, on the other hand and the light is further scattered or reflected by the bottom surface of the chip, reflected on the bond pad electrodes directly under part of the chip side and the transparent electrode It is extracted through the part (not covered by the bond pad electrode).

이렇게 형성된 결합패드전극의 최저층으로서의 반사층은 결합패드전극 직하에서 발광된 빛을 외부로 추출되도록 하여서 높은 발광 강도를 얻는다. So choejeocheung reflecting layer as the bond pad electrode is formed hayeoseo to extract light emitted from the bond pad electrodes directly below the outside to obtain a high light emission intensity. 대조적으로, 결합패드전극의 최저층이 빛을 흡수하는 경우, 결합패드전극 직하에서 발광된 빛은 패드 전극의 최저층에 의하여 거의 흡수되어 외부로 추출되지 않는다. In contrast, in the case of absorbing the light of choejeocheung bond pad electrode, light emitted from the bond pad electrode immediately below is almost absorbed by the pad electrode choejeocheung not extracted to the outside.

본 발명의 효과를 확실히 얻기 위해서, 반사층은 투명전극에 직접 접촉할 필요가 있다. In order to obtain the effect of the present invention clearly, the reflective layer needs to be in direct contact with the transparent electrode. 그 결과, 결합패드전극이 충분한 강도를 갖도록 반사층이 투명전극에 강하게 밀착될 필요가 있다. As a result, to have the sufficient strength and the bond pad electrodes to be strongly reflective layer in close contact with the transparent electrode. 통상의 방법으로 결합패드전극에 금선을 연결하는 단계에서 결합패드전극을 투명 전극으로부터 박리되면 안된다. In the step of connecting the metal wire to the bond pad electrode in a conventional way and should not be peeled off the electrode bonding pad from the transparent electrode. 따라서, 반사층과 투명전극의 밀착강도는 박리 강도로 490mN(50gf)이상이 바람직하다. Thus, the adhesion strength of the reflective layer and the transparent electrode is preferably more than 490mN (50gf) to the peel strength. 박리 강도는 784mN(80gf)이 더욱 바람직하고, 980mN(100gf)이상의 박리강도가 가장 바람직하다. The peel strength is 784mN (80gf) more preferred, and most preferably the peeling strength of at least 980mN (100gf) a. 반사층과 투명전극의 밀착강도를 향상시키기 위하여, 예를 들면, 투명전극의 표면을 전처리하거나 반사층 형성 후에 열처리를 실시하는 방법들이 있다. In order to improve the adhesion strength of the reflective layer and the transparent electrode, for example, there are a method of pretreating the surface of the transparent electrode, or a heat treatment after forming the reflection layer.

반사층의 반사율은 반사층을 형성하는 재료에 따라 다양하고, 60% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더욱 더 바람직하게는 90% 이상이다. The reflectivity of the reflective layer will vary depending on the material forming the reflective layer, and 60% or more is preferable, and more preferably at least 80%, even more preferably 90% or more.

반사율은 분광광도계와 같은 장치의 사용으로 쉽게 측정할 수 있다. The reflectance can be measured easily by use of a device such as a spectrophotometer. 그러나, 전극 그 자체는 매우 작은 표면적을 갖고 있기 때문에 결합패드전극의 반사율을 측정하기가 어렵다. However, the electrode itself is difficult to measure the reflectance of the bond pad electrode because it has a very small surface area. 따라서, 대안적인 방법으로, 예를 들면 유리제의 넓고 투명한 더미기판을 결합패드전극의 형성시 챔버에 제공하여, 상기 결합패드전극을 더미기판 상에 형성한다. Thus, as an alternative method, for example by providing the forming chamber when the combination of large glass transparent dummy substrate on the pad electrode, forming the bond pad electrode on the dummy substrate. 더미기판 상의 결합패드전극의 반사율을 측정한다. Measure the reflectance of the bond pad electrodes on the dummy substrate.

결합패드전극의 반사층은 반사율이 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하다. A reflective layer of the bond pad electrode is preferably formed of a highly reflective metal. 구체적으로, 반사층은 Pt, Rh, Ru 또는 Ir과 같은 백금족 금속; Specifically, the reflective layer is a platinum group metal such as Pt, Rh, Ru or Ir; Al; Al; Ag; Ag; 또는 이들 금속에서 선택된 적어도 하나의 금속 원소를 함유하는 합금으로 형성하는 것이 바람직하다. Or it is preferably formed of an alloy containing at least one metal element selected from these metals. 이들 금속 중에서, Al, Ag, Pt, 및 이들 금속으로부터 선택된 적어도 하나의 금속 원소를 함유하는 합금이 전극 재료로서 일반적으로 사용되어서, 입수 용이성, 취급용이성 등의 관점에서 바람직하다. Among these metals, Al, it is preferable in terms of Ag, Pt, and be an alloy containing at least one metal element selected from those metals commonly used as an electrode material, easy availability, easy handling.

결합패드전극은 그 안에 개구 또는 윈도우의 형성없이 투명전극 상에 직접적으로 형성된다. Bond pad electrode is formed directly on the transparent electrode without the formation of an opening or window therein. 결합패드전극이 투명전극 상에 형성되는 경우, 오믹접촉영역이 감소되지 않아서, 전극의 접촉저항은 결합패드전극의 직하에서도 일부분에서 상승되지 않는다. Bond because pad electrode, the ohmic contact region not reduced when formed on the transparent electrode, contact resistance of the electrode does not increase even in a portion directly under the bonding pad electrode. 따라서, 구동 전압의 증가가 방지될 수 있다. Therefore, there is an increase in driving voltage can be prevented. 또한, 투명전극을 통해서 통과한 빛이 결합패드전극의 최저면으로서의 반사층에 의해 반사됨으로써, 과잉의 광흡수가 억제될 수 있다. In addition, being a light passing through the transparent electrode is reflected by the reflective layer serving as the lowest surface of the bond pad electrode, the light absorption of the excess can be suppressed.

결합패드전극은 투명전극 상의 어느 위치에도 형성될 수 있다. Bond pad electrode may be formed at any location on the transparent electrode. 예를 들면, 결합패드전극은 음전극으로부터 가장 먼 위치 또는 칩의 중앙에 형성될 수 있다. For example, the bond pad electrode may be formed in the middle of the remotest position from the chip or the negative electrode. 그러나, 음전극과 과도하게 가까운 위치에 형성된 결합패드전극은 바람직하지 않은데, 이는 결합시 와이어 또는 볼 사이에 단락이 발생할 수 있기 때문이다. However, the bond pad electrodes formed on the negative electrode and excessively close position is not desirable, since this would cause a short circuit between bonding wires or upon the ball.

결합패드전극은 바람직하게는 결합조작을 용이하게 하기 위해서 가능한 큰 표면적을 갖는다. Coupled to the pad electrode preferably has a large surface area as possible to facilitate the coupling operation. 그러나, 표면적이 커질수록 발광광의 추출은 저해된다. However, the greater the surface area of ​​emission of light extraction is inhibited. 그 결과, 칩의 출력이 상당히 저하된다. As a result, the output of the chip is significantly lowered. 예를 들면, 칩 표면적의 절반 이상이 패드전극으로 덮혀 있는 경우, 발광광의 추출이 저해되어 출력의 상당히 저하되는 반면, 패드전극의 표면적이 과도하게 작은 경우, 결합조작이 어려워져 생산수율이 감소된다. For example, more than half of the chip surface area if covered with the pad electrode, and emitted light extracted is inhibited while a considerably reduction of the output, if the surface area of ​​the pad electrode excessively small, it becomes difficult the combination operation is the production yield is reduced . 따라서, 패드전극의 표면적은 결합볼의 직경보다 약간 큰 것이 바람직하다. Accordingly, the surface area of ​​the pad electrode is preferably slightly larger than the diameter of the engaging ball. 일반적으로 패드전극은 약 100㎛의 직경을 갖는 원형 평면도를 갖는다. In general, the pad electrode may have a circular plane view having a diameter of about 100㎛.

결합패드전극의 반사층이 고반사율 금속으로 형성된 경우, 반사층의 두께는 20 내지 3,000㎚가 바람직하다. When the reflective layer of the bond pad electrodes and formed of a metal reflectivity, the thickness of the reflection layer is preferably from 20 to 3,000㎚. 반사층이 과도하게 얇은 경우, 충분한 반사가 이루어질 수 없는 반면, 두께가 과도하게 두꺼우면, 반사층 형성 소요시간이 길어져서, 재료의 비용이 증가한다; If the reflective layer is excessively thin, on the other hand a sufficient reflection can not be achieved, so if an excessive thick thickness, it takes a longer time to form the reflective layer, the cost of the material increases; 즉, 장점이 없다. In other words, there is no advantage. 더욱 바람직하게는 두께가 50 내지 1,000㎚이고, 100 내지 500㎚가 가장 바람직하다. More preferably from 50 to 1,000㎚ thickness, and most preferably from 100 to 500㎚.

결합패드전극은 상기 고반사율 금속으로만 형성되어도 좋다. Bond pad electrode and the metal may be formed only in reflectivity. 바꾸어 말하면, 결합패드전극은 반사층으로만 이루어질 수 있다. In other words, the bond pad electrode may be formed only in the reflective layer. 한편, 다양한 재료와 구조의 결합패드전극은 이미 공지되어 있다. On the other hand, the bond pad electrodes of various materials and structures is already known. 따라서, 상기 반사층은 공지의 임의의 결합패드전극의 반도체층측(즉, 투명전극측)에 제공될 수 있다. Therefore, the reflection layer may be provided in any combination of the known semiconductor layer side electrode pad (that is, the transparent electrode side). 또는, 공지의 임의의 결합패드전극의 최저층(반도체층측)은 상기 반사층으로 대신할 수 있다. Or, choejeocheung (semiconductor layer) of any bond pad electrodes of a known may be replaced by the reflective layer.

이러한 결합패드전극의 적층구조의 경우, 반사층상의 적층부에 대해서 특별한 제한을 두지 않고, 임의의 구조의 적충부가 사용될 수 있다. For the laminated structure of the bond pad electrode, but no restriction with respect to the layered portion on the reflection layer, and may be used jeokchung addition of any structure. 적층구조 결합패드전극에 있어서, 반사층 상에 형성된 층은 결합패드전극 전체의 강도를 향상시키는 역할을 한다. In the layered structure, the bond pad electrode, the layer formed on the reflection layer serves to improve the strength of the entire bond pad electrode. 따라서, 이러한 층은 상대적으로 높은 강도를 갖는 금속 재료로 형성되어야만 하거나 또는 충분히 두꺼워야 한다. Thus, this layer should be formed of a metallic material having a relatively high strength or thick enough. 이러한 관점에서, Ti, Cr, 및 Al이 바람직한 재료이다. Such being the situation, the Ti, Cr, and Al is the preferred material. 이들 중에서, Ti는 재료 강도 면에서 바람직하다. Of these, Ti, it is preferable in terms of material strength. 상기 층이 결합패드전극을 강화시키는 경우, 그 층은 "배리어층"이라 부른다. If an enhanced layer above the bond pad electrode, the layer is called the "barrier layer".

반사층은 또한 배리어층으로 할 수도 있다. The reflection layer may also be a barrier layer. 반사층이 고반사율 및 고강도를 갖는 금속재료로 형성되고 두께가 두꺼울 경우, 부가적 배리어층이 형성될 필요가 없다. If the reflective layer and is formed from a metal material that has a reflectivity and high strength thick in thickness, there is no additional barrier layer is to be formed. 예를 들면, 반사층이 Al로 형성되는 경우, 배리어층은 필요없다. For example, when the reflection layer is formed of Al, the barrier layer is not needed.

배리어층은 바람직하게는 20 내지 3,000㎚의 두께를 갖는다. The barrier layer preferably has a thickness of 20 to 3,000㎚. 배리어층이 과도하게 얇은 경우, 강도를 향상시키는 효과는 불충분하고, 반면 층이 과도하게 두꺼우면, 특별한 장점을 얻을 수 없으며, 비용의 증가만 발생한다. If the barrier layer excessively thin, the surface effect of improving the strength is insufficient, while the layer is excessively thick, it is not possible to obtain a particular advantage, should generate an increase in cost. 더욱 바람직하게는 두께는 50 내지 1,000㎚이고, 가장 바람직하게는 100 내지 500㎚이다. More preferably a thickness from 50 to 1,000㎚, and most preferably from 100 to 500㎚.

결합패드전극의 최상층(반사층의 반대측)은 결합볼에 견고하게 결합하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. The top layer of the bond pad electrode (opposite side of the reflective layer) is preferably formed of a material rigidly coupled to the coupling ball. 결합볼은 일반적으로 금으로 이루어지며, Au 및 Al은 금속 결합볼에 대한 뛰어난 결합 성능을 갖는 것으로 알려져 있다. Engaging balls are typically made of gold, Au and Al is known to have excellent bond performance on metal ball bonding. 이들 중에서, 금이 특히 바람직하다. Among these, gold is particularly preferable. 최상층은 바람직하게는 50 내지 1,000㎚의 두께를 갖고, 더욱 바람직하게는 100 내지 500㎚를 갖는다. Top layer preferably has a thickness of 50 to 1,000㎚, has more preferably 100 to 500㎚. 최상층이 지나치게 얇은 경우, 결합볼에 대한 결합 성능은 불충분하고, 반면 층이 지나치게 두꺼운 경우, 특별한 장점을 얻을 수 없고, 단지 비용만 증가한다. If the top layer is too thin, the bonding performance of the bonded ball is insufficient, while the layer is too thick, it is not possible to obtain a particularly advantageous, but only increases the cost.

p-형 반도체층 상에 형성된 투명전극은 성능상의 요구조건을 충족시킨다. A transparent electrode formed on the p- type semiconductor layer satisfies the performance requirements. 바람직한 성능의 예는 p-형 층과의 접촉 저항이 낮고, 광학투과율(발광소자가 발광층에서 발광된 광을 전극측을 통해서 추출되는 페이스업마운트(face-up-mount)형인 경우)이 뛰어나며, p-형 층에 균일한 확산 전류에 대한 도전성이 뛰어난 것을 포함한다. An example of a preferred performance, the low contact resistance between the p- type layer, the optical transmittance (light-emitting element if a face-up type mounting (face-up-mount) to be extracted to the light emitted from the light emitting layer through the electrode side) excellent, It includes the conductivity for a uniform current spreading in the p- type layer excellent.

다양한 재료 및 구조의 투명전극은 이미 공지되어 있고, 공지의 임의의 투명전극은 제한없이 본 발명에 사용될 수 있다. A transparent electrode of various materials and structures have already been known, any of known transparent electrode can be used in the present invention without limitation. 그러나, 상술한 성능상의 요구조건을 충족시키기 위해서, 투명전극은 바람직하게는 적어도 2층; However, to meet the performance requirements described above, the transparent electrode is preferably at least two layers; 즉, p-형 층과 접촉하는 접촉층과 접촉층 상에 형성되며 전류 확산을 촉진하는 전류확산층을 포함하는 구조를 갖는다. That is, formed on the contact layer and the contact layer in contact with the p- type layer has a structure including an electrode layer to facilitate current spreading. 상기 성능상의 요구조건이 충족되면, 접촉층과 전류확산층 모두의 성능을 갖는 하나의 층이 사용될 수 있다. If the performance requirements are met, it can be used a layer having capabilities of both the contact layer and the electrode layer. 1층 구조가 사용되는 경우, 제조공정이 덜 복잡한 이점이 있다. If a single-layer structure is used, the manufacturing process less complex advantages.

접촉층은 p-형 층에 대한 접촉 저항이 낮을 것이 요구된다. The contact layer is required to lower the contact resistance to p- type layer. 이러한 관점에서, 접촉층은 백금(Pt), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 또는 팔라듐(Pd)과 같은 백금족 금속 또는 이들의 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. In this respect, the contact layer is of platinum (Pt), ruthenium (Ru), osmium (Os), rhodium (Rh), iridium, preferably formed of platinum group metals or alloys thereof, such as (Ir), or palladium (Pd) Do. 이들 중에서 Pt 및 Pt합금이 특히 바람직한데, 이들은 고온 열처리를 하지 않고 상대적으로 높은 저항을 갖는 p-형 GaN계 화합물 반도체층에 대해서 높은 일함수를 갖고, 어떠한 열처리 없이 뛰어난 오믹 접촉을 실현할 수 있기 때문이다. Together are Pt and Pt alloy, particularly preferably among them, and they have a high work function with respect to the p- type GaN-based compound semiconductor layer having a relatively high resistance, without the high temperature heat treatment, because an excellent ohmic contact without any heat treatment can be realized to be.

접촉층이 백금족 금속 또는 이들의 합금으로 형성된 경우, 층두께는 광학투명성의 관점에서 상당히 감소되어야만 하고, 0.1 내지 7.5㎚가 바람직하다. When the contact layer is formed of a platinum group metal or an alloy, the layer thickness will be considerably reduced, and in view of optical transparency, is 0.1 to 7.5㎚ preferred. 두께가 0.1㎚이하인 경우, 이러한 박막이 신뢰할 수 있게 형성되지 않는 반면 두께가 7.5㎚를 초과하는 경우, 투명성이 감소된다. When the thickness is not more than 0.1㎚, while the thickness exceeding 7.5㎚ such thin film is not formed reliably, it is reduced in transparency. 더욱 바람직하게는, 두께는 5㎚이하이다. More preferably, the thickness is not more than 5㎚. 전류확산층의 연속 적층으로 인한 투명성과 형성된 막의 안정성 저하를 고려하면, 두께는 0.5 내지 2.5㎚가 특히 바람직하다. When considering lamination of the electrode layer due to the continuous transparency and formed film stability decreases, the thickness is particularly preferably from 0.5 to 2.5㎚.

그러나, 접촉층의 두께가 감소되는 경우, 면방향에서 접촉층의 전기 저항이 증가하고, 전류확산은 p-형 층의 비교적 높은 저항때문에 전류주입부로서의 결합패드전극의 주변부로 제한된다. However, when the thickness of the contact layer decreases, increasing the electric resistance of the contact layer in the plane direction and the current diffusion is limited to the peripheral portion of the bond pad electrode portion as a current injection because of the relatively high resistance of the p- type layer. 그 결과, 발광 패턴의 균일성이 감소되어 발광출력이 낮아진다. As a result, the uniformity of the light emitting pattern is reduced the lower the light emission output.

접촉층의 전류확산성을 촉진하기 위한 수단으로서의 높은 광투과율 및 높은 도전성을 갖는 전류확산층이 접촉층상에 배치되는 경우, 전류의 균일한 확산이 백금족 금속의 낮은 접촉저항과 광투과율을 크게 손상시키지 않고 실현될 수 있어서, 고출력의 발광소자가 제조될 수 있다. When the current diffusion layer has a means serving as a high light transmittance and high conductivity to promote current spreading of the contact layer is disposed on the contact layer, but a uniform spread of the current not significantly impair the low contact resistance and light transmittance of the platinum group metal method can be realized, a light emitting device having a high power can be produced.

전류확산층은 높은 도전성을 갖는 금속재료로 예를 들면, 금, 은 및 동으로 이루어진 군에서 선택된 금속; The current diffusion layer is, for example, a metal material having high conductivity, gold, silver and copper metal selected from the group consisting of; 또는 이들 금속 중 적어도 하나를 함유하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. Or it may be formed of an alloy containing at least one of these metals. 이들 중에서, 금이 그 박막이 높은 광투과율을 나타내기 때문에 가장 바람직하다. Among these, it is most preferred because of cracked indicate that the light transmittance that the thin film is high.

또는, 전류확산층은 황화 아연 및 금속산화물 예를 들면, ITO, 산화 아연, 산화 아연 알루미늄, F-도프 산화 주석, 산화 티타늄, 산화 비스무스 및 산화 마그네슘 등의 높은 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수도 있다. Alternatively, the electrode layer may be formed of a transparent material having a zinc sulfide and metal oxide, e.g., ITO, zinc oxide, zinc aluminum oxide, F- doped tin oxide, titanium oxide, high conductivity, such as bismuth oxide and magnesium oxide . 이와 같은 투명재료는 광투과율이 높다는 점에서 바람직하다. Such transparent materials are preferable because the light transmittance high. 이들 중에서, ITO, 산화 아연, 산화 아연 알루미늄 및 F-도프 산화 주석은 도전성을 갖고 있는 것으로 공지되어 있으므로 가장 바람직하다. Among these, ITO is most preferable, is known to have a zinc oxide, zinc aluminum oxide, and F- doped tin oxide conductive so.

전류확산층이 금속으로 형성된 경우, 층두께는 1 내지 20㎚가 바람직하다. When the current diffusion layer formed of a metal, the layer thickness is 1 to 20㎚ preferred. 두께가 1㎚ 미만인 경우, 전류확산효과가 나쁘고, 반면 두께가 20㎚를 초과하는 경우, 전류확산층의 광학 투명성이 현저히 낮아져서 발광 출력이 감소될 수 있다. If the thickness is less than 1㎚, the poor current spreading effect, whereas if the thickness exceeds 20㎚, the optical transparency of the electrode layer significantly lowered can be reduced light emission output. 두께는 10㎚이하 인것이 더욱 바람직하다. The thickness is more preferably in the 10㎚ below. 또한, 두께가 3 내지 6㎚로 조정되는 경우, 전류확산층은 광학투명성과 전류확산효과의 균형을 이룬다. Further, when the thickness is adjusted to 3 to 6㎚, the current diffusion layer forms the balance of optical clarity and the current diffusion effect. 이러한 전류확산층과 상술한 접촉층의 결합을 통해서, 높은 발광 출력을 갖는 양전극의 전체 표면에 걸쳐 균일한 발광이 이뤄질 수 있다. Through a combination of such a current diffusion layer and the aforementioned contact layer, it may be made uniform light emission over the entire surface of the positive electrode having a high light emission output.

전류확산층이 투명재료로 형성되는 경우, 층의 두께는 10 내지 5,000㎚가 바람직하다. When the electrode layer is formed of a transparent material, the thickness of the layer is preferably from 10 to 5,000㎚. 두게가 10㎚ 미만인 경우, 전류확산효과가 나쁘고, 반면 두께가 5,000㎚를 초과하는 경우, 전류확산층의 광학투명성이 현저히 낮아져서 발광 출력이 감소될 수 있다. When kept lower than the 10㎚, the poor current spreading effect, while the thickness can be, if it exceeds 5,000㎚, the optical transparency of the electrode layer is lowered significantly reduced light emission output. 두께는 50 내지 2,000㎚인 것이 더욱 바람직하다. The thickness is more preferably 50 to 2,000㎚. 또한, 두께가 100 내지 1,000㎚로 조정되는 경우, 전류확산층은 광학투명성과 전류확산효과의 균형을 이룬다. Further, when the thickness is adjusted to 100 to 1,000㎚, the current diffusion layer forms the balance of optical clarity and the current diffusion effect. 이러한 전류확산층과 상술한 접촉층의 결합을 통해서, 높은 발광 출력을 갖는 양전극의 전체 표면에 걸쳐 균일한 발광이 이뤄질 수 있다. Through a combination of such a current diffusion layer and the aforementioned contact layer, it may be made uniform light emission over the entire surface of the positive electrode having a high light emission output.

결합패드전극이 투명 전극 상에 형성된 경우, 투명 전극의 최상층은 금속 또는 금속 산화물로 도포되어 있어도 좋다. When the bonding pad electrodes formed on the transparent electrode, the top layer of the transparent electrode or may be coated with metal or metal oxide.

투명 전극의 최상층이 전류확산층이어도 좋고, 전류확산층이 결합패드 전극의 접합을 위한 층으로 도포되어도 좋다. Good top layer of the transparent electrode may be a current diffusion layer, the electrode layer may be coated with a layer for bonding the bond pad electrode. 접합을 위한 층의 형성은 투명성을 손상시키기 때문에, 최상층은 전류확산층인 것이 바람직하다. Forming a layer for bonding is due to damage the transparency, the top layer is preferably a current diffusion layer.

발광을 추출하기 위한 공정은 투명 전극의 최상면상에서 실시될 수 있다. Process for extracting the light emission may be performed on the top surface of the transparent electrode. 이러한 공정에서, 예를 들면, 오목부 및/또는 볼록부가 투명전극의 최상면상에 형성된다. In such a process, for example, it is formed on the top surface of the recess and / or protruding portion transparent electrode. 오목부 및/또는 볼록부는 패터닝을 사용하여 또는 습식 처리에 의해 형성될 수 있다. By using a recess and / or a convex portion or pattern it may be formed by a wet process. 오목부 및/또는 볼록부의 형태에는 특별한 제한이 없고, 줄무늬, 격자 및 도트와 같은 공지의 형태가 사용될 수 있다. There is no recess and / or protruding portion forms has no particular limitation, it is of known type, such as stripes, lattice, and dot could be used.

또한, 결합패드전극은 이러한 오목부 및/또는 볼록부를 갖는 표면상에 형성되는 경우, 반사층과 투명 전극의 밀착강도가 향상될 수 있다. In addition, bond pad electrode is formed on the surface when having such a concave portion and / or the projections, the adhesion strength of the reflective layer and the transparent electrode can be improved.

접촉층, 전류확산층 및 결합패드전극을 형성하는 방법에는 특별한 제한이 없고, 진공증착 또는 스퍼터링과 같은 공지의 방법이 사용될 수 있다. A method of forming a contact layer, current diffusion layer and the bond pad electrode has no particular limitation, a known method such as vacuum deposition or sputtering may be used.

본 발명의 양전극은 예를 들면, 기판; A positive electrode of the present invention can be, for example, a substrate; 완충층의 중재에 의하여 기판 상에 적층된 질화갈륨계 화합물 반도체층(즉, n-형 반도체층, 발광층, 및 p-형 반도체층)을 포함하는 도 1에 도시된 바와 같은 소자 등의 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자를 포함하는 종래의 공지의 반도체 발광소자에 적용할 수 있다. By mediation of the buffer layer stacked on the substrate the gallium nitride, such as gallium nitride of the element as shown in Figure 1 comprising a semiconductor layer (i.e., n- type semiconductor layer, a light emitting layer, and the p- type semiconductor layer) based compound can be applied to a semiconductor light-emitting device of a conventionally known that includes a semiconductor light emitting device.

기판의 재료로는 특별한 제한은 없고, 기판은 공지의 재료로 형성될 수 있다. As the substrate material There is no particular limitation, the substrate may be formed of a known material. 공지의 재료의 예로는 사파이어 단결정(Al 2 O 3 ; A-면, C-면, M-면, 또는 R-면), 스피넬 단결정(MgAl 2 O 4 ), ZnO 단결정, LiAlO 2 Examples of the known material is a sapphire single crystal (Al 2 O 3; A- cotton, cotton C-, M- surface, or R- plane), spinel single crystal (MgAl 2 O 4), ZnO single crystal, LiAlO 2 단결정, LiGaO 2 단결정, 및 MgO 단결정과 같은 산화 단결정; Oxidation, such as a single crystal, LiGaO 2 single crystal, MgO single crystal and the single crystal; Si 단결정; Si single crystal; SiC 단결정; SiC single crystal; GaAs 단결정; GaAs single crystal; AlN 단결정; AlN single crystal; GaN 단결정; GaN single crystal; 및 ZrB 2 단결정과 같은 붕소화물 단결정이 열거된다. And a boride single crystal such as ZrB 2 single crystal are exemplified. 기판의 결정 배향에는 특별한 제한은 없다. Crystal orientation of the substrate is not limited. 기판의 결정면은 특정 결정면에 대해 경사져 있어도 좋고 또는 경사져 있지 않아도 좋다. Crystal plane of the substrate may or may not be inclined or even inclined with respect to a specific crystal plane.

n-형 반도체층, 발광층, 및 p-형 반도체층의 구조에는 특별한 제한은 없고, 이들 층은 다양한 공지의 구조를 가질 수 있다. n- type semiconductor layer, a light emitting layer, and the p- type semiconductor layer of the structure, no particular limitation is not, these layers may have the structure of the various known. p-형 반도체층은 통상의 캐리어 농도를 가질 수 있다. p- type semiconductor layer may have a conventional carrier concentration. 특히, 본 발명의 투명전극은 낮은 캐리어 농도(예를 들면, 약 1×10 17-3 )를 갖는 p-형 반도체층에 적용할 수도 있다. In particular, the transparent electrode of the present invention may be applied to the p- type semiconductor layer having a low carrier concentration (e.g., about 1 × 10 17-3).

본 발명에서, n-형 반도체층, 발광층 및 p-형 반도체층을 형성하기 위한 질화갈륨계 화합물 반도체형에 대해서 특별한 제한은 없고, 일반식 Al x In y Ga 1 -xy N(0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)로 표시되는 종래 공지의 반도체가 사용될 수 있다. In the present invention, n- type semiconductor layer, with respect to the light-emitting layer and the p- type gallium nitride-based compound semiconductor-type for forming a semiconductor layer There is no particular limitation on the general formula Al x In y Ga 1 -xy N (0≤x < 1, 0≤y <1, may be used a conventionally known semiconductor represented by 0≤x + y <1).

이들 질화갈륨 반도체를 성장시키는 방법에는 특별한 제한은 없고, MOCVD(유기금속화학기상증착), HVPE(수소화합물기상성장법), 또는 MBE(분자빔성장법)과 같은 Ⅲ족 질화물 반도체를 성장시키는 공지의 임의의 방법이 사용될 수 있다. Method for growing these GaN semiconductor is known to There is no particular limitation, growing Ⅲ nitride semiconductor such as MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition), HVPE (hydride vapor-phase growth method), or MBE (molecular beam epitaxy) of any method it may be used. 층두께 제어성 및 양산성의 관점에서 MOCVD가 바람직하게 사용된다. The MOCVD is preferably used from the viewpoint layer thickness controllability and mass production of resistance. MOCVD의 경우, 수소(H 2 ), 또는 질소(N 2 )가 캐리어 가스로서 사용되고, 트리메틸갈륨(TMG) 또는 트리에틸갈륨(TEG)이 Ga(Ⅲ족 원소)원으로서 사용되며, 트리메틸알루미늄(TMA) 또는 트리에틸알루미늄(TEA)이 Al(Ⅲ족 원소)원으로서 사용되고, 트리메틸인듐(TMI) 또는 트리에틸인듐(TEI)이 In(Ⅲ족 원소)원으로서 사용되며, 암모니아(NH 3 ), 히드라진(N 2 H 4 ) 등이 N(Ⅴ족 원소)원으로서 사용된다. In the case of MOCVD, hydrogen (H 2), or nitrogen (N 2) is used as a carrier gas, trimethyl gallium (TMG) or used triethyl gallium (TEG) is a Ga (Ⅲ group element) source, trimethylaluminum (TMA ) or triethyl aluminum (TEA) is used Al (ⅲ group elements) is used as the source, trimethylindium (TMI) or triethyl indium (TEI) is a In (ⅲ group element) source, ammonia (NH 3), hydrazine such as (N 2 H 4) is used as the N (ⅴ group element) source. 또한, Si원인 모노실란(SiH 4 ) 또는 디실란(Si 2 H 6 ), 또는 Ge원인 게르만(GeH 4 ) 또는 유기 게르만 화합물이 n-형 도펀트로서 사용되는 반면, Mg원인 비스(시클로펜타디엔일)마그네슘(Cp 2 Mg) 또는 비스(에틸시클로펜타디엔일)마그네슘((EtCp) 2 Mg)이 p-형 도펀트로서 사용된다. Further, Si causes monosilane (SiH 4) or disilane (Si 2 H 6), or Ge cause germane (GeH 4), or while the organic compound used as germane n- type dopant, Mg cause bis (cyclopentadienyl ) magnesium (Cp 2 Mg) or bis (ethyl cyclopentadienyl) magnesium ((EtCp) 2 Mg) is used as a p- type dopant.

음전극을, 기판과 상기 기판 상에 연속적으로 형성된 n-형 반도체층, 발광층 및 p-형 반도체층을 포함하는 질화갈륨계 화합물 반도체 구조에 음전극이 n-형 반도체층과 접촉하도록 밀착시키기 위해서, 발광층의 일부분과 p-형 반도체층의 일부분을 제거하여 n-형 반도체층이 노출되도록 한다. A negative electrode, a negative electrode in order to come into close contact so as to contact with the n- type semiconductor layer on the substrate and the substrate n- type semiconductor layer successively formed on, the light emitting layer and the p- type gallium nitride semiconductor structure including a semiconductor layer, a light-emitting layer to remove a portion of the part of the p- type semiconductor layer such that the exposed n- type semiconductor layer. 그 다음, 본 발명의 양전극을 남아있는 p-형 반도체층 상에 형성하고, 음전극을 노출된 n-형 반도체층 상에 형성한다. Then, formed on the p- type semiconductor layer remaining in the positive electrode of the present invention, and formed on the n- type semiconductor layer to expose the cathode electrode. 음전극의 조성과 구조에 대해서 특별한 제한은 없고 공지의 음전극이 사용될 수 있다. No particular limitation with respect to composition and structure of the negative electrode is a known negative electrode can not be used.

발광파장범위 내의 파장을 가지며 빛에 대하여 투명한 사파이어와 SiC 같은 기판이 사용되는 경우, 반사막을 기판의 이면에 형성할 수 있다. If having a wavelength within the emission wavelength range of the transparent substrate such as sapphire and SiC with respect to the light used, it is possible to form a reflective film on the back surface of the substrate. 반사막이 형성되는 경우, 기판의 저면에서의 발광의 손실이 감소될 수 있다. When the reflection film is formed, a light emission loss in the lower surface of the substrate can be reduced. 따라서, 발광광의 추출 효율은 더욱 향상될 수 있다. Thus, the emitted light extraction efficiency can be further improved.

또한, 오목부 및/또는 볼록부를 반도체 또는 투명전극의 표면, 또는 기판의 이면에 형성하는 가공이 실시될 수 있다. Further, the processing for forming the recess and / or protruding parts of the surface of the semiconductor or the transparent electrode or the backside of the substrate can be carried out. 그 결과, 발광광의 추출 효율이 더욱 향상될 수 있다. As a result, the emitted light extraction efficiency can be further improved. 상기 가공에 의해 기판에 대하여 수직인 면 뿐만 아니라 경사면이 형성될 수 있다. By the machining it may be formed, as well as the inclined face perpendicular to the substrate. 다중 반사를 방지하기 위해서는 경사진 면이 형성되는 것이 바람직하다. To which the inclined surface is preferably formed in order to prevent multiple reflection. 상기 가공은 반도체 또는 투명전극의 표면, 또는 기판의 이면을 그라인딩함으로써 실시할 수 있다. The process can be carried out by grinding a back surface of the surface of the semiconductor or the transparent electrode or the substrate. 또는, 상기 가공은 투명재료의 구조물을 부착함으로써 실시될 수 있다. Alternatively, the processing may be performed by attaching a structure of transparent material.

반도체 발광 소자에 대하여 본 발명의 양전극 사용으로 높은 발광 강도를 나타내는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자를 제조할 수 있다. A gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device exhibiting high emission intensity by using the positive electrode of the present invention with respect to the semiconductor light-emitting device can be produced. 바꾸어 말하면, 고휘도 LED를 상기 기술에 기초하여 제조할 수 있다. In other words, it can be prepared on the basis of a high-intensity LED in the art. 따라서, 상기 기술을 기초로 하여 제조된 칩을 각각 사용하는 휴대폰 및 디스플레이 패널과 같은 전자기기;및 전자 기기를 각각 사용하는 자동차, 컴퓨터 및 게임기와 같은 기계 및 기기는 낮은 전력에서도 구동할 수 있으며 뛰어난 특성들을 실현할 수 있다. Accordingly, the electronic apparatus such as a mobile phone and a display panel using a chip produced by the above technique is based, respectively; machines and devices such as automobiles, computers, and game machines that use and an electronic device each of which can be driven at low power excellent it is possible to realize the characteristics. 특히, 배터리로 구동하는 휴대폰, 게임기, 장난감 및 자동차 부품에서 현저한 전력 절약 효과가 얻어진다. In particular, is in a battery-powered mobile phones, game consoles, toys and auto parts obtained significant power savings.

도 1은 본 발명의 양전극을 사용한 발광소자의 개략 단면도이다. 1 is a schematic sectional view showing a light emitting device using the positive electrode of the present invention.

도 2는 본 발명의 양전극을 사용하여 실시예에서 제조한 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자의 개략 단면도이다. Figure 2 is a schematic sectional view of a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device prepared in Example by using the positive electrode of the present invention.

도 3은 본 발명의 양전극을 사용하여 실시예에서 제조한 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자의 개략 평면도이다. Figure 3 is a schematic plan view of a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device prepared in Example by using the positive electrode of the present invention.

이하, 본 발명은 실시예에 의해서 더욱 상세하게 설명될 것이나, 본 발명은 이에 의해서 제한되지 않는다. In the following, the invention will be more specifically explained by examples, but the present invention is not limited by this.

<실시예 1> <Example 1>

도 2는 본 실시예에서 제조된 질화갈륨계 반도체 발광소자의 단면도를 도시한 것이고, 도 3은 그 평면도를 도시한 것이다. Figure 2 depicts a cross-sectional view of the gallium nitride-based semiconductor light-emitting device produced in the present embodiment, Figure 3 shows a plan view thereof. 질화갈륨 화합물 반도체 적층구조는 다음 과정을 통하여 제조된다. A gallium nitride compound semiconductor multilayer structure is produced through the following procedure. AlN 완충층(6)을 사파이어 기판(1) 상에 형성하고, 상기 완충층 상에 다음 층들을 연속적으로 형성하였다: 언도프드 GaN 하지층(두께 : 8㎛)(3a); Forming an AlN buffer layer 6 on the sapphire substrate 1, and on the buffer layer was formed the following layers in succession: an undoped GaN underlying layer (thickness: 8㎛) (3a); Si-도프 n-형 GaN 접촉층(두께 : 2㎛)(3b); Si- doped n- type GaN contact layer (thickness: 2㎛) (3b); n-형 In 0 .1 Ga 0 .9 N 클래드층 (두께 : 250㎚)(3c); n- type In 0 .1 Ga 0 .9 N cladding layer (thickness: 250㎚) (3c); Si-도프 GaN 배리어층(5층과 하나의 최종층, 각 두께 : 16㎚)과 In 0.2 Ga 0.8 N 우물층(5층, 각 두께 : 2.5㎚)을 포함하는 다중 양자우물 구조의 발광층(4); Si- doped GaN barrier layer (layer 5 and a final layer, each thickness: 16㎚) and In 0.2 Ga 0.8 N well layers: a light emitting layer of multiple quantum well structure including a (5 layers, each of thickness 2.5㎚) (4 ); Mg-도프 p-형 Al 0.07 Ga 0.93 N 클래드층 (두께 : 0.01㎛)(5a); Mg- doped p- type Al 0.07 Ga 0.93 N cladding layer (thickness: 0.01㎛) (5a); 및 Mg-도프 p-형 GaN 접촉층(두께 : 0.15㎛)(5b). And a Mg- doped p- type GaN contact layer (thickness: 0.15㎛) (5b). 상기 질화갈륨계 화합물 반도체 적층구조의 p-형 GaN 접촉층 상에 본 발명의 양전극(10)을 형성하였고, 이 양전극은 Pt 접촉층(두께 : 1.5㎚)(111) 및 Au 전류확산층(두께 : 5㎚)(112)을 포함하는 투명전극(11);및 Pt층(두께 : 50㎚)(13a), Ti층(두께 : 20㎚)(13b), Al층(두께 : 10㎚)(13c), Ti층(두께 : 100㎚)(13d), 및 Au층(두께 : 200㎚)(13e)으로 구성된 5층 구조를 갖는 결합패드전극(13)으로 이루어졌다. Was formed a positive electrode 10 according to the present invention on the p- type GaN contact layer of the gallium nitride compound semiconductor multilayer structure, the positive electrode Pt contact layer (thickness: 1.5㎚), (111) and Au electrode layer (thickness: 5㎚) transparent electrode 11 including the (112); and a Pt layer (thickness: 50㎚) (13a), Ti layer (thickness: 20㎚) (13b), Al layer (thickness: 10㎚) (13c ), Ti layer (thickness: consisted of a 200㎚) (13e) bond pad electrode 13 has a five-layer structure consisting of: 100㎚) (13d), and Au layer (thickness. 결합패드전극을 형성하는 5층 중에 서, 고반사율을 갖는 Pt층(두께 : 50㎚)(13a)을 반사층으로 하였다. Was a reflection of: (50㎚ thickness) (13a) standing, Pt layer having a high reflectivity in the layer 5 to form a bonding pad electrode. n-형 GaN 접촉층 상에 Ti/Au 이중층 구조를 갖는 음전극(20)을 형성하였다. n- type on the GaN contact layer to form a negative electrode 20 having the Ti / Au layer structure. 이렇게 제조된 발광소자의 반도체측은 광추출측으로 하였다. Sides of the semiconductor light emitting device thus produced was light extraction side. 도 3은 양전극과 음전극의 구조를 도시한 것이다. Figure 3 illustrates the structure of the positive electrode and the negative electrode.

상기 적층구조에서, n-형 GaN 접촉층은 1×10 19-3 의 캐리어 농도를 갖고, GaN 배리어층은 1×10 18-3 의 Si 도펀트 농도를 가지며, p-형 GaN 접촉층은 5×10 18-3 의 캐리어 농도를 갖고, p-형 AlGaN 클래드층은 5×10 19-3 의 Mg 도펀트 농도를 갖는다. In the laminated structure, n- type GaN contact layer is 1 × 10 has a carrier density, GaN barrier layer 19 is 1 × 10 -3 ㎝ has an Si dopant concentration of 18-3, p- type GaN contact layer having a carrier concentration of 5 × 10 18-3, p- type AlGaN cladding layer has a Mg dopant concentration of 5 × 10 19-3.

이들 질화갈륨 화합물 반도체층은 잘 알려진 대표적인 조건하에서 MOCVD를 통하여 적층하였다. The gallium nitride compound semiconductor layer was laminated through MOCVD under typical conditions is well known. 양전극과 음전극은 다음의 과정으로 형성하였다. The positive electrode and the negative electrode was formed in the following process.

음전극을 형성할 n-형 GaN 접촉층의 일부분은 다음 과정을 통하여 반응성 이온 에칭에 의해서 노출되었다. n- type GaN contact layer to form a part of the negative electrode was exposed by the reactive ion etching through the following procedure.

우선, 에칭 마스크를 다음 과정에 의하여 p-형 반도체층 상에 형성하였다. Firstly, by an etching mask in the following process it was formed on a p- type semiconductor layer. 포토레지스트를 반도체 적층 구조의 전체 표면 상에 도포하였고, 양전극보다 조금 큰 레지스트의 일부분을 공지의 포토리소그래피 기술로 제거하였다. A photoresist was applied on the entire surface of the semiconductor laminated structure, and removing a portion of the resist a little larger than the positive electrode by a known photolithography technique. 이렇게 처리된 적층 구조를 진공증착장치 내에 배치하고, Ni(두께 : 약 50㎚)과 Ti(두께 : 약 300㎚)를 전자빔법으로 4×10 -4 Pa 이하에서 적층하였다. This placement of the processed multilayer structure in a vacuum deposition apparatus, and, Ni was deposited at 4 × 10 -4 Pa or less for :: (about 300㎚ thickness) by an electron beam method (thickness of about 50㎚) and Ti. 이어서 상기 레지스트와 함께 적층된 금속막을 리프트-오프로 양전극 영역 외의 영역에서 제거하였다. Then a film of metal laminated with the resist lifts were removed from the region other than the positive electrode area is turned off.

반응성 이온 에칭 장치의 에칭 챔버에 세트된 전극 상에 반도체 적층 구조를 배치하였다. The electrode set in the etching chamber of a reactive ion etching apparatus was placed in the semiconductor laminated structure. 에칭 챔버를 10 -4 Pa까지 감압하고, 에칭 가스(Cl 2 )를 감압된 챔버에 공급하였다. Evacuating the etching chamber to 10 -4 Pa, and was supplied to the reduced pressure chamber, an etching gas (Cl 2). 에칭을 n-형 GaN 접촉층이 노출될 때까지 실시하였다. The etching was carried out until the exposed n- type GaN contact layer. 에칭의 종료 후, 그 구조를 반응성 에칭 장치에서 꺼내고, 에칭 마스크를 질산 및 불소화수소산으로 제거하였다. After completion of the etching, the structure removed from the reactive etching device, the etching mask was removed by nitric acid and a fluorinated acid.

이어서, 공지의 포토리소그래피 및 리프트-오프 기술을 통해서, 양전극을 형성하는 영역에만 p-형 접촉층상에 Pt으로 이루어진 접촉층 및 Au으로 이루어진 전형성하였다. Then, known photolithography and lift-off technique through was typicality the p- type contact layer only in the area of ​​forming a positive electrode composed of Au and a contact layer made of Pt. 접촉층과 전류확산층의 형성에 있어서, 질화갈륨계 화합물 반도체층 적층구조를 진공증착장치에 배치하고, Pt(1.5㎚) 및 Au(5㎚)를 연속적으로 p-형 GaN 접촉층상에 적층하였다. In the formation of the contact layer and the electrode layer, the gallium nitride-based compound semiconductor layer disposed a layered structure in a vacuum deposition apparatus, which was then laminated on the p- type GaN contact layer continuously the Pt (1.5㎚) and Au (5㎚). 적층구조를 진공 챔버에서 꺼낸 후, 적층구조를 널리 알려진 리프트 오프 처리로 처리하였다. Remove the stack structure in the vacuum chamber, it was treated with a layered structure as well-known lift-off process. 유사한 방식으로, 전류확산층의 일부분에 Pt 반사층(13a), Ti 배리어층(13b), Al 배리어층(13c), Ti 배리어층(13d), 및 Au 최상층(13e)을 연속적으로 형성하여, 결합패드전극(13)을 형성하였다. In a similar manner, to form a Pt reflective layer (13a), Ti barrier layer (13b), Al barrier layer (13c), Ti barrier layer (13d), and an Au top layer (13e) to a portion of the current diffusion layer subsequently, a bond pad the electrode 13 was formed. 이렇게 하여, 본 발명의 양전극을 p-형 GaN 접촉층상에 형성하였다. In this way, to form a positive electrode of the present invention to p- type GaN contact layer.

이렇게 노출된 n-형 GaN 접촉층상에 음전극을 다음 과정을 통해서 형성하였다. So the negative electrode in the n- type GaN contact layer exposed was formed by the following procedure. 우선, 레지스트를 구조의 표면 전체에 도포하고, 노출된 n-형 GaN 접촉층 상에 음전극을 형성하기 위한 레지스트의 일부를 공지의 포토리소그래피 기술로 제거하였다. First, a resist was applied to the entire surface of the structure, removing a portion of the resist for forming the negative electrode on the exposed n- type GaN contact layer by a known photolithography technique. 통상적으로 사용된 진공증착으로 Ti(100㎚) 및 Au(200㎚)을 연속적으로 반도체층상에 증착시켜 음전극을 형성하였다. In a conventional vacuum deposition used in sequence Ti (100㎚) and Au (200㎚) was vapor deposited on the semiconductor layer to form a negative electrode. 그 다음에, 레지스트를 통상의 방법으로 제거하였다. Then, the resist was removed by an ordinary method.

이와 같이 형성된 양전극과 음전극을 갖는 웨이퍼의 기판 이면을 그라인딩하여 기판의 두께를 80㎛로 조절한 후, 레이저 스크라이버로 반도체 적층층측상의 웨이퍼를 스크라이빙하고, 칩분할선을 따라서 커팅하여서 정사각형칩(350㎛×350㎛)을 제조하였다. In this way, grinding the rear surface of the substrate wafer having the positive electrode and the negative electrode is formed after adjusting the thickness of the substrate to 80㎛, laser scriber, the wafer is laminated on the semiconductor layer side, and the scribing, the hayeoseo cutting along the chip dividing lines square chip It was prepared (350㎛ × 350㎛). 각각의 칩의 순방향 전압은 인가전류 20㎃에서 프로브에 의한 측정으로 2.9V임을 알았다. The forward voltage of each chip is found to be 2.9V in the current 20㎃ as measured by the probe.

상기 칩을 TO-18 패키지 캔에 장착하였다. It was attached to the chip package on a TO-18 can. 인가전류 20㎃에서 칩의 발광출력은 테스터에 의한 측정으로 4.5㎽임을 알았다. Applying the output of the light emitting chip is found to be at a current 20㎃ 4.5㎽ as measured by the tester. 발광표면에서의 발광분포는 상기 표면상의 양전극에 상응하는 발광면의 전체영역에서 발광이 발생하는 것을 나타내었다. Light-emitting distribution in the light emitting surface is shown that the light emitting from the entire area of ​​the light-emitting surface corresponding to the positive electrode on the surface occur.

실시예 1에서 제조된 반사층은 470㎚ 파장 영역에서 92%의 반사율을 갖는 것을 알았다. Embodiment the reflective layer prepared in Example 1, it was found that having a reflectivity of 92% in a wavelength range 470㎚. 반사율은 결합패드전극의 형성시 동일한 챔버에 배치되어 있었던 유리제 더미기판을 사용하여 분광광도계로 측정하였다. The reflectance using the dummy glass substrate that has been placed in the same chamber during the formation of the bond pad electrode was measured by a spectrophotometer.

또한, 결합패드전극의 박리 강도는 통상의 전단 시험기로 측정하였다. In addition, the peel strength of the bond pad electrode was measured by a conventional shear testing machine. 박리 강도는 평균적으로 980mN (100gf)이상인 것을 알았고 투명전극으로부터 박리되는 것은 없었다. Peel strength is found to average at least 980mN (100gf) It was not to be peeled off from the transparent electrode.

<비교예 1> <Comparative Example 1>

투명 전극을 결합패드전극이 형성되는 영역에 제공하지 않고, 결합패드전극은 반사층(13a)을 갖고 있지 않는 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하여, 발광소자를 제조하였다. Without providing to the region where the pad electrode coupled to the transparent electrode is formed, the bond pad electrode by repeating the procedure of Example 1, except that it does not have a reflective layer (13a), A light emitting device was produced. 따라서, 비교예 1에서 결합패드전극의 최저층(반도체측)은 Ti층(13b)이고, 이것은 p-형 접촉층(5b)와 직접 접촉하였다. Therefore, the comparative example 1 choejeocheung of the bond pad electrode in the (semiconductor side) is a Ti layer (13b), which was in direct contact with the p- type contact layer (5b).

전기적 접촉을 하기 위해서, 결합패드전극의 주변부를 투명 전극과 접촉시키고, 접촉영역은 결합패드전극의 영역의 약 5%가 되게 하였다. To the electric contact, brought into contact with the peripheral portion of the bond pad electrode and the transparent electrode, the contact area was to be about 5% of the area of ​​the bond pad electrode. 결합패드전극에서 접촉부를 경유하여 투명 전극으로 전류를 흘렸다. Via a contact in the bond pad electrode to shed current to the transparent electrodes.

이렇게 제조된 발광소자는 실시예 1과 유사한 방법으로 평가하고, 순방향 전압과 발광 출력은 각각 3.1V와 4.2㎽임을 알았다. The thus produced light emitting device and evaluation in a similar manner as in Example 1, the forward voltage and the light emission output was found to be respectively 3.1V and 4.2㎽. 발광표면에서 발광 분포는 상기 영역의 결합패드전극에 상응하는 영역에서 발광이 없는 것을 나타내었다. Light-emitting distribution in the light-emitting surface indicated that there is no light emission in a region corresponding to the bond pad electrodes of the region. 그 결과는 Pt과 비교하여, Ti은 p-형 접촉층(5b)에 관해서 더 높은 접촉저항과 더 낮은 반사율을 갖는다는 것을 보여주었다. As a result, as compared with Pt, Ti has been shown to have a lower reflectivity and a higher contact resistance with respect to the p- type contact layer (5b).

<실시예 2> <Example 2>

투명전극(11)의 Pt 접촉층(111)의 두께를 1㎚로 조절하고; Controlling the thickness of the Pt contact layer 111 of the transparent electrode 11 and a 1㎚; 스퍼터링을 통해 형성된 100㎚의 두께를 갖는 ITO막을 전류확산층으로 사용하고; Using an ITO film having a thickness of 100㎚ formed by the sputtering as the electrode layer; 또 결합패드전극의 반사층(13a)을 Al로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하여 발광소자를 제조하였다. In addition to, and repeats the procedure of Example 1 except that a reflective layer (13a) of the electrode bonded to the Al pad A light emitting device was produced.

이렇게 제조된 발광소자를 실시예 1과 유사한 방법으로 평가하여, 순방향 전류와 발광 출력이 각각 2.9V와 5.0㎽임을 알았다. In this way evaluating the produced light-emitting device in a similar manner as in Example 1, it was found that the forward current and the light emission output is 2.9V, respectively and 5.0㎽.

또한, 결합패드전극의 박리 강도는 종래의 전단 시험기에 의하여 측정하였다. In addition, the peel strength of the bond pad electrode was measured by a conventional shear testing machine. 박리 강도는 평균적으로 980mN (100gf)이상이지만 일부 샘플에서는 결합패드전극과 투명 전극 사이의 계면에서 박리가 있었다는 것을 알았다. The peel strength is the average 980mN (100gf) or more, but found that some of the samples were peeled off at the interface between the bond pad electrode and the transparent electrode.

<비교예 2> <Comparative Example 2>

결합전극(13)이 반사층(13a)을 갖지 않는 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하여 발광소자를 제조하였다. And by repeating the procedure of Example 1, except that the coupling electrode 13 is not having the reflective layer (13a) A light emitting device was produced. 이렇게 제조된 발광소자를 실시예 1과 유사한 방법으로 평가하였다. A light-emitting device thus produced was evaluated in the similar manner as in Example 1. 그 결과, 순방향 전류는 2.9V임을 알았고, 이것은 실시예 2와 유사하게 낮은 값이나, 발광 출력이 4.7㎽로 저하되었다. As a result, the forward current is found that 2.9V, this second embodiment and similar to the low value, or the light emission output is decreased to 4.7㎽.

<실시예 3> <Example 3>

본 실시예에서, 질화갈륨 화합물 반도체 적층구조를 실시예 1과 유사한 방식으로 다음 과정을 통해서 제조하였다. In the present embodiment was prepared through the following procedure in a manner similar to the gallium nitride compound semiconductor multilayer structure as in Example 1. AlN 완충층(6)을 사파이어 기판(1)상에 형성하고, 완충층상에 다음 층들을 연속적으로 형성하였다: 언도프드 GaN 하지층(두께: 6㎛)(3a); Forming an AlN buffer layer 6 on the sapphire substrate 1 and, on the buffer layer was formed the following layers in succession: an undoped GaN underlying layer (thickness: 6㎛), (3a); Ge-도프 n-형 GaN 접촉층(두께: 4㎛)(3b); Ge- doped n- type GaN contact layer (thickness: 4㎛) (3b); Si-도프 n-형 In 0 .1 Ga 0 .9 N 클래드층(두께: 180㎚)(3c); Si- doped n- type In 0 .1 Ga 0 .9 N cladding layer (thickness: 180㎚) (3c); Si-도프 GaN 배리어층(5층 및 하나의 최종층, 각 두께 : 16㎚)과 In 0.2 Ga 0.8 N 우물층(5층, 각 두께: 2.5㎚)을 포함하는 다중 양자우물구조의 발광층(4); Si- doped GaN barrier layer (layer 5, and a final layer, each thickness: 16㎚) and In 0.2 Ga 0.8 N well layers: a light emitting layer of multiple quantum well structure including a (5 layers, each of thickness 2.5㎚) (4 ); Mg-도프 p-형 Al 0 .07 Ga 0 .93 N 클래드층(두께: 0.01㎛)(5a); Mg- doped p- type Al 0 .07 Ga 0 .93 N cladding layer (thickness: 0.01㎛) (5a); Mg-도프 p-형Al 0.02 Ga 0.98 N 접촉층(두께 : 0.175㎛)(5b); Mg- doped p- type Al 0.02 Ga 0.98 N contact layer (thickness: 0.175㎛) (5b); 및 Ge-도프 n-형 GaN 터널층(두께: 20㎚)(도시하지 않음). And Ge- doped n- type GaN tunnel layer (thickness: 20㎚) (not shown). 질화갈륨계 화합물 반도체 적층 구조의 Ge-도프 n-형 GaN 터널층상에 본 발명의 양전극(10)을 형성하였고, 이 양전극은 ITO 전류확산층(두께: 250㎚)(112);및 Al층(두께: 50㎚)(13a), Ti층(두께: 20㎚)(13b), Al층(두께: 10㎚)(13c), Ti층(두께: 100㎚)(13d), 및 Au층(200㎚)(13e)로 구성된 5층 구조를 갖는 결합패드전극(13)으로만 구성된 투명 전극(11)으로 이루어졌다. Was formed a positive electrode 10 according to the present invention in Ge- doped n- type GaN layer of the tunnel gallium nitride compound semiconductor multilayer structure, the positive electrode is ITO electrode layer (thickness: 250㎚) (112); and a Al layer (having a thickness of : 50㎚) (13a), Ti layer (thickness: 20㎚) (13b), Al layer (thickness: 10㎚) (13c), Ti layer (thickness: 100㎚) (13d), and Au layer (200㎚ ) to (13e), a transparent electrode 11 consisting of only the bond pad electrode 13 has a five-layer structure consisting of was done. 결합패드전극을 구성하는 5층 중에서, 높은 반사율을 갖는 Al층(두께: 50㎚)(13a)을 반사층으로 했 다. From five layers constituting the bonding pad electrode, Al layer having a high reflection factor: The clapper (thickness 50㎚) (13a) as the reflective layer. n-형 GaN 접촉층 상에 Ti/Au 이중층 구조를 갖는 음전극(20)을 형성하였다. n- type on the GaN contact layer to form a negative electrode 20 having the Ti / Au layer structure. 이렇게 제조된 발광소자는 반도체측을 광추출측으로 하였다. The thus produced light emitting device was extracted light toward the semiconductor side. 도 3은 양전극과 음전극의 구조를 도시한 것이다. Figure 3 illustrates the structure of the positive electrode and the negative electrode.

상기 적층구조에서, n-형 GaN 접촉층은 8×10 18-3 의 캐리어 농도를 갖고, n-형 InGaN 클래드층은 7×10 18-3 의 Si 도펀트 농도를 가지며, GaN 배리어층은 1×10 17-3 의 Si 도펀트 농도를 갖고, p-형 AlGaN 접촉층은 5×10 17-3 의 캐리어 농도를 가지며, p-형 AlGaN 클래드층은 2×10 20-3 의 Mg 도펀트 농도를 갖고 n-형 GaN 터널층은 2×10 19-3 의 Ge 도펀트 농도를 가졌다. In the laminated structure, n- type GaN contact layer has a carrier concentration of 8 × 10 18-3, n- InGaN-type cladding layer has a Si dopant concentration of 7 × 10 18-3, GaN barrier layer 1 × 10 have a Si dopant concentration of 17-3, p- type AlGaN contact layer is 5 × 10 having a carrier concentration of 17-3, p- type AlGaN cladding layer is 2 × 10 20-3 in the Mg It has a dopant concentration of n- type GaN layer had a tunnel Ge dopant concentration of 2 × 10 19-3.

이렇게 제조된 발광소자를 실시예 1과 유사한 방법으로 평가하여, 순방향 전류와 발광 출력이 각각 3.2V와 8.5㎽임을 알았다. In this way evaluating the produced light-emitting device in a similar manner as in Example 1, it was found that the forward current and the light emission output is 3.2V, respectively and 8.5㎽.

또한, 결합패드전극의 박리 강도를 종래의 전단 시험기로 측정하였다. Further, to measure the peel strength of the bond pad electrode in a conventional shear testing machine. 박리 강도는 평균적으로 980mN (100gf)이상이었으나 일부 샘플에서는 결합패드전극과 투명전극 사이의 계면에서 박리가 일어난 것을 알았다. The peel strength is more than yieoteuna average 980mN (100gf) on some samples was found that the peeling takes place at the interface between the bond pad electrode and the transparent electrode.

본 발명의 양전극을 사용하는 반도체 발광소자는 낮은 구동 전압과 높은 발광 강도를 나타낸다. The semiconductor light emitting device that uses the positive electrode of the present invention exhibits a low driving voltage and high light emission intensity. 따라서, 발광소자는 램프 또는 유사한 소자의 제조에 매우 유용하다. Thus, the light emitting device is very useful in the production of lamps or similar elements.

Claims (30)

  1. 반도체층 상에 형성된 투명 전극, 및 상기 투명 전극 상에 형성된 결합패드전극을 포함하는 전극으로서, 상기 투명 전극이 p-형 반도체층과 접촉하는 접촉층 및 상기 접촉층 상에 형성된 전류확산층을 갖고, 상기 접촉층이 백금족 금속 또는 백금족 금속 중 하나 이상을 함유하는 합금으로 이루어지며, 상기 결합패드전극은, 투명 전극과 접촉하는 반사층, Ti, Cr 또는 Al으로 이루어진 배리어층, 및 Au 또는 Al으로 이루어진 최상층을 포함하여 이루어지는 층구조를 갖는 것을 특징으로 하는 페이스업형의 반도체 발광소자용 양전극. An electrode including a transparent electrode, and the bond pad electrode formed on the transparent electrode formed on the semiconductor layer, the transparent electrode has an electrode layer formed on the contact layer and the contact layer in contact with the p- type semiconductor layer, the contact layer is made of an alloy containing at least one of a platinum group metal or platinum group metal, wherein the bond pad electrode, the reflective layer in contact with the transparent electrode, Ti, Cr or the barrier layer made of Al, and a top layer made of Au or Al the positive electrode for a face up-type semiconductor light-emitting device characterized in that it has a layer structure composed of including.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사층과 상기 투명 전극 사이의 밀착 강도는 박리 강도로 490mN(50gf)이상인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the adhesion strength between the reflective layer and the transparent electrode is a positive electrode for a semiconductor light-emitting device, characterized in that at least 490mN (50gf) to the peel strength.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투명 전극은 반도체 발광소자의 발광파장영역 내의 파장을 갖는 빛에 대해서 60%의 전달률을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the transparent electrode is the positive electrode for a semiconductor light emitting device characterized by having a transmissibility of 60% about light having a wavelength in the emission wavelength region of the semiconductor light emitting element.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사층이 Al, Ag 및 Pt족 금속으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 금속; The method of claim 1, wherein one of the reflecting layer is a metal selected from the group consisting of Al, Ag and Pt-group metal; 또는 Al, Ag 및 Pt족 금속중 하나 이상의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. Or Al, a positive electrode for a semiconductor light-emitting device is characterized by being a metal alloy containing at least one of Ag and Pt group metals.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반도체 발광소자는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is a positive electrode for a semiconductor light-emitting device, characterized in that the gallium nitride based compound semiconductor light-emitting device.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 Al, Ag 및 Pt으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 금속; The method of claim 1, wherein the reflective layer is a metal selected from the group consisting of Al, Ag, and Pt; 또는 Al, Ag 및 Pt 중 하나 이상의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. Or Al, a positive electrode for a semiconductor light-emitting device is characterized by being a metal alloy containing at least one of Ag and Pt.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 20 내지 3,000㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the reflective layer is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of 20 to 3,000㎚.
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  9. 제1항에 있어서, 상기 투명 전극은 결합패드전극측상에 금속으로 이루어진 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the transparent electrode is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device comprising a layer of metal bonded to the electrode pad side.
  10. 제1항에 있어서, 상기 투명 전극은 결합패드전극측상에 투명재료로 이루어진 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the transparent electrode is the positive electrode for a semiconductor light emitting device characterized in that it comprises a layer made of transparent material coupled to the electrode pad side.
  11. 제10항에 있어서, 상기 투명 전극은 금속 이외의 도전성 투명재료만으로 이 루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 11. The method of claim 10, wherein the transparent electrode is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device, characterized in that the binary luer only transparent conductive material other than metal.
  12. 제1항에 있어서, 상기 투명전극의 최상층면상에서 발광광을 추출하는 공정이 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that the step of extracting the light emitted from the uppermost surface of the transparent electrode embodiment.
  13. 제12항에 있어서, 상기 투명 전극의 최상층면은 투명재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 12, wherein the uppermost surface of the transparent electrode is the positive electrode for a semiconductor light emitting element characterized in that which is formed of a transparent material.
  14. 삭제 delete
  15. 삭제 delete
  16. 제1항에 있어서, 상기 접촉층은 백금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the contact layer is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device is characterized by being a platinum.
  17. 제1항에 있어서, 상기 접촉층은 0.1 내지 7.5㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the contact layer is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of 0.1 to 7.5㎚.
  18. 제17항에 있어서, 상기 접촉층은 0.5 내지 2.5㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 18. The method of claim 17 wherein the contact layer is the positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of 0.5 to 2.5㎚.
  19. 제1항에 있어서, 상기 전류확산층은 금, 은 및 동으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 금속; The method of claim 1, wherein the current diffusion layer is gold, a metal selected from the group consisting essentially of copper and; 또는 금, 은 및 동 중 하나 이상의 금속을 함유하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. Or gold, silver, and a positive electrode for a semiconductor light-emitting device is characterized by being a metal alloy containing at least one of copper.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전류확산층은 금 또는 금합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 20. The method of claim 19 wherein the electrode layer is positive electrode for a semiconductor light-emitting device is characterized by being a gold or gold alloy.
  21. 제1항에 있어서, 상기 전류확산층은 1 내지 20㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the electrode layer is positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of from 1 to 20㎚.
  22. 제21항에 있어서, 상기 전류확산층은 3 내지 6㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 21, wherein the electrode layer is positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of from 3 to 6㎚.
  23. 제1항에 있어서, 상기 전류확산층은 도전성 투명재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 1, wherein the electrode layer is positive electrode for a semiconductor light-emitting device, characterized in that made of a conductive transparent material.
  24. 제10항에 있어서, 상기 투명재료는 ITO, 산화아연, 산화아연알루미늄, F-도프 산화주석, 산화티탄, 황화아연, 산화비스무스 및 산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 재료인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 11. The method of claim 10, wherein the transparent semiconductor material is characterized in that the ITO, zinc oxide, zinc aluminum oxide, doped tin F-, titanium oxide, zinc sulfide, at least one material selected from the group consisting of bismuth oxide and magnesium oxide A positive electrode for a light-emitting element.
  25. 제24항에 있어서, 상기 투명재료는 ITO, 산화아연, 산화아연알루미늄 및 F-도프 산화주석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 재료인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 25. The method of claim 24, wherein the transparent material is a positive electrode for a semiconductor light emitting device characterized in that the ITO, zinc oxide, zinc oxide doped with aluminum and F- at least one material selected from the group consisting of tin oxide.
  26. 제10항에 있어서, 상기 투명재료는 10 내지 5,000㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. 11. The method of claim 10, wherein the transparent material is a positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of 10 to 5,000㎚.
  27. 제26항에 있어서, 투명재료는 100 내지 1,000㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자용 양전극. The method of claim 26, wherein the transparent material is a positive electrode for a semiconductor light-emitting device characterized in that it has a thickness of 100 to 1,000㎚.
  28. 제1항에 기재된 양전극을 사용하는 반도체 발광소자. The semiconductor light emitting device using the positive electrode according to claim 1.
  29. 기판;상기 기판 상에 순차로 적층되어 있고, 질화갈륨계 화합물 반도체층으로 이루어진 n-형 반도체층, 발광층, 및 p-형 반도체층; Substrate, and are stacked in this order on the substrate, n- type semiconductor layer made of gallium nitride semiconductor layer, a light emitting layer, and the p- type semiconductor layer; 상기 p-형 반도체층상에 형성된 양전극; A positive electrode formed on the p- type semiconductor layer; 및 상기 n-형 반도체층 상에 형성된 음전극을 포함하는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자에 있어서, 상기 양전극은 제1항에 기재된 양전극인 것을 특징으로 하는 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자. And a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device according to, wherein the positive electrode is a gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, characterized in that the positive electrode according to claim 1 comprising a negative electrode formed on the n- type semiconductor layer.
  30. 제28항에 기재된 발광소자를 사용하는 램프. Lamp using a light-emitting device as described in claim 28.
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