KR100967245B1 - Manufacturing method of light emitting device and light emitting device - Google Patents

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도요다 고세이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 발광 장치의 제조 공정을 단순화하는 발광 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting device that simplifies the manufacturing process of the light emitting device.

본 발명에 관한 발광 장치(1)의 제조 방법은, 제1 도전형 제1 반도체층과, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형 제2 반도체층을 갖고, 제1 반도체층과 제2 반도체층에 순방향의 전압을 인가함으로써 발광하는 발광 장치(1)의 제조 방법이며, 제1 반도체층 상에, 제1 전극과, 제1 전극과 이격된 제2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과, 전극 형성 공정에 있어서 각각 형성된 제1 전극과 제2 전극 사이에 전압을 인가하여, 제2 전극과 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 하는 전압 인가 공정을 구비한다.The manufacturing method of the light emitting device 1 which concerns on this invention has a 1st conductive type 1st semiconductor layer, and a 2nd conductive type 2nd semiconductor layer different from a 1st conductivity type, A 1st semiconductor layer and a 2nd semiconductor A method of manufacturing a light emitting device 1 that emits light by applying a forward voltage to a layer, the electrode forming step of forming a first electrode, a second electrode spaced apart from the first electrode, and an electrode on a first semiconductor layer; In the forming step, a voltage is applied to each of the first electrode and the second electrode formed so that the second electrode and the second semiconductor layer can be electrically connected in both directions.

발광 장치, 전극, 발광층, 반도체층, 사파이어 기판 Light emitting device, electrode, light emitting layer, semiconductor layer, sapphire substrate

Description

발광 장치의 제조 방법 및 발광 장치 {MANUFACTURING METHOD OF LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE} Manufacturing method and light emitting device of the light emitting device {MANUFACTURING METHOD OF LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 부분 도통부를 구비하는 발광 장치의 제조 방법 및 발광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting device having a partial conducting portion and a light emitting device.

종래, 질화물계 화합물 반도체로 형성되는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 제조 방법으로서, 사파이어 기판 상에, n형 GaN층과, 발광층과, p형 GaN층을 이 순서로 성장시킴으로써 화합물 반도체층을 형성한 후, p형 GaN층으로부터 n형 GaN층의 일부까지 에칭하여 n형 GaN층을 노출시키고, p형 GaN층 상에 p형용 전극을 형성하는 한편, 노출시킨 n형 GaN층 상에 n형용 전극을 p형용 전극과는 별개로 형성하는 제조 방법이 알려져 있다.Conventionally, as a method for manufacturing a light emitting diode (LED) formed of a nitride compound semiconductor, a compound semiconductor layer is formed by growing an n-type GaN layer, a light emitting layer, and a p-type GaN layer in this order on a sapphire substrate. After forming, the p-type GaN layer is etched to a part of the n-type GaN layer to expose the n-type GaN layer, and a p-type electrode is formed on the p-type GaN layer, while the n-type GaN layer is exposed on the exposed n-type GaN layer. A manufacturing method is known in which an electrode is formed separately from a p-type electrode.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 발광 소자에 있어서는, 사파이어 기판 상에 버퍼층과, n층과, 반절연성의 층(I층)을 이 순서로 형성한 후, I층의 표면에 n측 전극을 형성하여 열처리를 실시함으로써 n측 전극의 바로 아래에 저(低)저항 영역을 형성하고, 그 후에 I측 전극을 형성하여 구성되는 발광 소자에 대해 기재되어 있다.In the light emitting device described in Patent Document 1, after forming a buffer layer, an n layer, and a semi-insulating layer (I layer) on the sapphire substrate in this order, an n-side electrode is formed on the surface of the I layer. The light-emitting element constituted by forming a low resistance region immediately under the n-side electrode by performing heat treatment and then forming an I-side electrode is described.

특허 문헌 1에 기재된 발광 소자에 따르면, n측 전극 바로 아래의 I층의 영역에 저저항 영역을 형성할 수 있으므로, 콘택트 홀을 만들지 않고 I측 전극과 n측 전극 사이에서 전류를 흘릴 수 있다.According to the light emitting element of patent document 1, since a low resistance area | region can be formed in the area | region of the I layer directly under n-side electrode, a current can flow between an I-side electrode and an n-side electrode, without making a contact hole.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평4-273175호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 4-273175

그러나, 종래의 질화물계 화합물 반도체로 LED를 제조하는 제조 방법에 있어서는, n형용 전극을 형성할 때에 포토리소그래피 기술과 에칭 기술을 이용하여 화합물 반도체층을 제거하는 공정을 필요로 한다. 또한, p형용 전극은 p형 GaN층과, n형용 전극은 n형 GaN층과 접촉하므로, 전극과 반도체 사이에서 저항 접합이 요구되는 관점에 있어서, p형용 전극과 n형용 전극을 동일한 재료로 형성하는 것은 곤란하기 때문에, p형용 전극과 n형용 전극을 별개의 공정에서 각각 형성하는 것을 필요로 한다. 따라서, 종래의 질화물계 화합물 반도체의 LED의 제조 방법으로는 LED의 제조 공정을 단순화하는 것은 곤란하다.However, in the conventional manufacturing method of manufacturing LED from a nitride compound semiconductor, when forming an n type electrode, the process of removing a compound semiconductor layer using a photolithography technique and an etching technique is required. In addition, since the p-type electrode is in contact with the p-type GaN layer and the n-type electrode is in contact with the n-type GaN layer, the p-type electrode and the n-type electrode are formed of the same material from the viewpoint of requiring resistance bonding between the electrode and the semiconductor. Since it is difficult to do this, it is necessary to form the p type electrode and the n type electrode in separate processes, respectively. Therefore, it is difficult to simplify the manufacturing process of LED by the conventional manufacturing method of LED of a nitride type compound semiconductor.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 발광 소자의 제조에 있어서는, n측 전극을 형성한 후에 열처리 공정을 필요로 하는 동시에, 열처리 공정 후에 I측 전극을 형성하는 것을 필요로 한다. 즉, 특허 문헌 1에 기재된 발광 소자에 있어서는, n측 전극과 I측 전극을 동시에 형성할 수 없다. 따라서, 특허 문헌 1에 기재된 발광 소자의 제조 방법으로는 발광 소자의 제조 공정을 단순화하는 것이 곤란하다.Moreover, in manufacture of the light emitting element of patent document 1, after forming an n-side electrode, a heat treatment process is required, and it is necessary to form an I side electrode after a heat treatment process. That is, in the light emitting element of patent document 1, an n side electrode and an I side electrode cannot be formed simultaneously. Therefore, it is difficult to simplify the manufacturing process of a light emitting element by the manufacturing method of the light emitting element of patent document 1. As shown in FIG.

그래서 본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 발광 장치의 제조 공정을 단순화하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to simplify the manufacturing process of the light emitting device.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 제1 도전형 제1 반도체층과, 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형 제2 반도체층을 갖고, 제1 반도체층과 제2 반도체층에 순방향의 전압을 인가함으로써 발광하는 발광 장치의 제조 방법이며, 제1 반도체층 상에, 제1 전극과, 제1 전극과 이격된 제2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과, 전극 형성 공정에 있어서 각각 형성된 제1 전극과 제2 전극 사이에 전압을 인가하여, 제2 전극과 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 하는 전압 인가 공정을 구비하는 발광 장치의 제조 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention has a first conductive type first semiconductor layer and a second conductive type second semiconductor layer different from the first conductive type, and are forward in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. A method of manufacturing a light emitting device that emits light by applying a voltage of. The electrode forming step of forming a first electrode, a second electrode spaced apart from the first electrode, and an electrode forming step are respectively formed on the first semiconductor layer. A method of manufacturing a light emitting device is provided having a voltage application step of applying a voltage between a first electrode and a second electrode to make the second electrode and the second semiconductor layer electrically conductive in both directions.

또한, 상기 발광 장치의 제조 방법에 있어서, 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형이고, 전압 인가 공정은 제1 전극과 제2 전극 사이에 전압을 인가하여, 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이의 pn 접합의 일부를 파괴함으로써 제2 전극과 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 해도 좋다.In the method of manufacturing the light emitting device, the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, and the voltage application step applies a voltage between the first electrode and the second electrode, By breaking a part of the pn junction between the semiconductor layer and the second semiconductor layer, the second electrode and the second semiconductor layer may be electrically connected in both directions.

또한, 상기 발광 장치의 제조 방법에 있어서, 전극 형성 공정은 제1 전극의 면적보다도 제2 전극의 면적이 작아지도록 제1 전극 및 제2 전극을 형성해도 좋다. 또한, 전극 형성 공정은 제1 전극과 제2 전극을 동시에 형성해도 좋다. 그리고 상기 발광 장치의 제조 방법에 있어서, 전극 형성 공정은 제1 전극과 제2 전극을 동일한 재료로 형성해도 좋다.Moreover, in the manufacturing method of the said light-emitting device, in an electrode formation process, you may form a 1st electrode and a 2nd electrode so that the area of a 2nd electrode may become smaller than the area of a 1st electrode. In the electrode forming step, the first electrode and the second electrode may be simultaneously formed. And in the manufacturing method of the said light-emitting device, in an electrode formation process, you may form a 1st electrode and a 2nd electrode from the same material.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 제1 도전형 제1 반도체층과, 제1 반도체층이 상부에 마련되고 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형 제2 반도체층과, 제1 반도체층 상에 마련되는 제1 전극과, 제1 반도체층 상에 제1 전극과는 별개로 마련되는 제2 전극과, 제2 전극의 하방에 형성되고 제2 전극과 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통시키는 부분 도통부를 구비하는 발광 장치가 제공된다.Moreover, in order to achieve the said objective, in this invention, the 1st conductive type 1st semiconductor layer, the 2nd conductive type 2nd semiconductor layer provided in the upper part and different from a 1st conductivity type, A first electrode provided on the first semiconductor layer, a second electrode provided separately from the first electrode on the first semiconductor layer, and formed below the second electrode to electrically connect the second electrode and the second semiconductor layer. There is provided a light emitting device having a partial conduction portion for conducting in both directions.

또한, 상기 발광 장치에 있어서, 부분 도통부는 제1 전극과 제2 전극 사이에 소정의 전압을 인가함으로써 형성되어도 좋다. 또한, 상기 발광 장치에 있어서 제1 전극의 면적보다도 제2 전극의 면적이 작아도 좋다. 또한, 상기 발광 장치에 있어서 제1 전극을 형성하는 재료와 제2 전극을 형성하는 재료가 동일해도 좋다.In the above light emitting device, the partial conducting portion may be formed by applying a predetermined voltage between the first electrode and the second electrode. In the light emitting device, the area of the second electrode may be smaller than that of the first electrode. In the above light emitting device, the material for forming the first electrode and the material for forming the second electrode may be the same.

본 발명에 따르면, 발광 장치의 제조 공정을 단순화할 수 있다.According to the present invention, the manufacturing process of the light emitting device can be simplified.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 발광 장치의 모식적인 사시도를 도시한다. 또한, 도2는 제1 실시 형태에 관한 발광 장치의 모식적인 종단면도를 도시한다.1 is a schematic perspective view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. 2 shows a schematic longitudinal cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment.

(발광 장치(1)의 구성)(Configuration of Light Emitting Device 1)

제1 실시 형태에 관한 발광 장치(1)는, 도1에 도시하는 바와 같이 (0001)면을 갖는 사파이어 기판(10)과, 사파이어 기판(10) 상에 마련되는 제2 도전형 제2 반도체층으로서의 n형 GaN층(20)과, n형 GaN층(20) 상에 마련되는 발광층(22)과, 발광층(22) 상에 마련되는 제2 도전형과는 상이한 제1 도전형 제1 반도체층으로서 의 p형 GaN층(24)을 갖는 반도체 적층 구조를 갖는다.As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 according to the first embodiment includes a sapphire substrate 10 having a (0001) plane and a second conductive second semiconductor layer provided on the sapphire substrate 10. The first conductivity type first semiconductor layer is different from the n-type GaN layer 20, the light emitting layer 22 provided on the n-type GaN layer 20, and the second conductivity type provided on the light emitting layer 22. It has a semiconductor laminated structure which has the p-type GaN layer 24 as it.

또한, 발광 장치(1)는 p형 GaN층(24) 상의 소정의 영역에 형성되는 제1 전극으로서의 p형용 전극(40)과, p형 GaN층(24) 상에 있어서 p형용 전극(40)과 이격되어 형성되는 제2 전극으로서의 n형용 전극(42)을 구비한다. 또한, 발광 장치(1)는, 도2에 도시하는 바와 같이 n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)과 발광층(22)을 관통하는 동시에 n형 GaN층(20)의 일부의 영역까지 도달하는 소정의 영역에 있어서, n형용 전극(42)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 부분 도통부(26)를 구비한다.The light emitting device 1 further includes a p-type electrode 40 as a first electrode formed in a predetermined region on the p-type GaN layer 24 and a p-type electrode 40 on the p-type GaN layer 24. And an n-type electrode 42 as a second electrode formed to be spaced apart from each other. In addition, as shown in FIG. 2, the light emitting device 1 penetrates the p-type GaN layer 24 and the light emitting layer 22 below the n-type electrode 42, and is part of the n-type GaN layer 20. In a predetermined region reaching up to the region, the partial conductive portion 26 capable of electrically conducting the n-type electrode 42 and the n-type GaN layer 20 in both directions is provided.

여기서, n형 GaN층(20)과, 발광층(22)과, p형 GaN층(24)은 각각, 예를 들어 유기 금속 화학 기상 성장법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition : MOCVD)에 의해 형성되는 III족 질화물 화합물 반도체로 이루어지는 층이다.Here, the n-type GaN layer 20, the light emitting layer 22, and the p-type GaN layer 24 are each III, which is formed by, for example, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. It is a layer which consists of a group nitride compound semiconductor.

예를 들어, n형 GaN층(20)은 소정량의 Si를 n형 도펀트로서 도핑한 n-GaN으로 형성된다. 또한, 발광층(22)은 InxGa1 - xN/GaN으로 형성되는 양자 우물 구조(quantum well structure)를 갖는다. 또한, p형 GaN층(24)은 소정량의 Mg를 p형 도펀트로서 도핑한 p-GaN으로 형성된다.For example, the n-type GaN layer 20 is formed of n-GaN doped with a predetermined amount of Si as an n-type dopant. In addition, the light emitting layer 22 has a quantum well structure formed of In x Ga 1 - x N / GaN. The p-type GaN layer 24 is formed of p-GaN doped with a predetermined amount of Mg as a p-type dopant.

또한, 본 실시 형태에 관한 p형 GaN층(24) 상에 형성되는 n형용 전극(42)은, p형용 전극(40)과 이격된 위치, 즉 전기적으로 서로 절단되어 형성된다. 예를 들어, 상면에서 볼 때 대략 사각 형상을 갖는 발광 장치(1)의 p형 GaN층(24)의 상면에 있어서의 한 코너부의 근방을 포함하는 소정의 영역에, n형용 전극(42)이 형성 된다. 그리고, p형용 전극(40)은 n형용 전극(42)과 이격되어, 즉 n형용 전극(42)과 별개로, p형 GaN층(24)의 상면에 있어서의 한 코너부의 대각(對角)을 적어도 포함하는 소정의 영역에 형성된다.Further, the n-type electrode 42 formed on the p-type GaN layer 24 according to the present embodiment is formed by being cut away from each other, that is, electrically separated from the p-type electrode 40. For example, the n-type electrode 42 is located in a predetermined region including the vicinity of one corner portion of the upper surface of the p-type GaN layer 24 of the light emitting device 1 having a substantially rectangular shape when viewed from the upper surface. Is formed. The p-type electrode 40 is spaced apart from the n-type electrode 42, that is, the diagonal of one corner portion on the upper surface of the p-type GaN layer 24 apart from the n-type electrode 42. It is formed in a predetermined area including at least.

여기서, p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)은 각각 동일한 재료로 형성된다. 예를 들어, p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)은 각각 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 n형용 전극(42)은, n형용 전극(42)의 면적이 p형용 전극(40)의 면적보다도 작아지도록 형성된다.Here, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are each formed of the same material. For example, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are each formed of indium tin oxide (ITO). In the present embodiment, the n-type electrode 42 is formed so that the area of the n-type electrode 42 is smaller than that of the p-type electrode 40.

부분 도통부(26)는 n형용 전극(42)의 하방에 형성되어, n형용 전극(42)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통시키는 영역이다. 부분 도통부(26)의 존재에 의해, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이가 전기적으로 양방향으로 도통되게 된다. 구체적으로 부분 도통부(26)는, n형용 전극(42)의 하방의 적어도 일부의 p형 GaN층(24)과 발광층(22)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부까지를 전기적으로 도통하는 영역이다. 즉, 부분 도통부(26)에 있어서는, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이에서 정류 특성을 발생시키지 않는다.The partial conduction portion 26 is formed below the n-type electrode 42 to electrically conduct the n-type electrode 42 and the n-type GaN layer 20 in both directions. The presence of the partial conduction portion 26 causes the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 to be electrically connected in both directions. Specifically, the partial conducting portion 26 electrically conducts at least a portion of the p-type GaN layer 24 and the light emitting layer 22 below the n-type electrode 42 to a part of the n-type GaN layer 20. Area. In other words, in the partial conduction portion 26, rectification characteristics are not generated between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20.

예를 들어, 부분 도통부(26)는 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20)이 pn 접합하고 있는 경우에 있어서의 당해 pn 접합을 파괴하는 전압을 p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 인가하여, n형용 전극(42)의 바로 아래를 포함하는 n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 pn 접합의 일부를 파괴함으로써 형성되는, n형용 전극(42)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 영역이다.For example, the partial conductive portion 26 is configured such that the p-type junction 40 and the n-type GaN layer 20 break the voltage at the pn junction when the p-type junction is connected to the p-type electrode 40. pn between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the n-type electrode 42 that is applied between the n-type electrodes 42 and immediately below the n-type electrode 42. The n-type electrode 42 and the n-type GaN layer 20 are electrically conductive in both directions, which are formed by breaking a portion of the junction.

또한, n형 GaN층(20)을 형성하기 전에, 사파이어 기판(10) 상에 AlN 또는 GaN으로 형성되는 버퍼층을 MOCVD로 형성할 수도 있다. 또한, 발광층(22)의 양자 우물 구조는, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조 중 어떠한 구조를 형성할 수도 있고, 또는 양자 우물 구조를 갖지 않는 발광층으로 할 수도 있다. 또한, p형 GaN층(24) 상에, p형 GaN층(24)에 대한 Mg의 도핑량보다도 높은 도핑 농도로 Mg를 도핑한 p형 콘택트층(p+형 GaN층)을 MOCVD로 형성할 수도 있다.In addition, before forming the n-type GaN layer 20, a buffer layer formed of AlN or GaN on the sapphire substrate 10 may be formed by MOCVD. In addition, the quantum well structure of the light emitting layer 22 may form any of a single quantum well structure or a multi quantum well structure, or may be a light emitting layer having no quantum well structure. Further, on the p-type GaN layer 24, a p-type contact layer (p + GaN layer) doped with Mg at a doping concentration higher than the amount of Mg doped with respect to the p-type GaN layer 24 is formed by MOCVD. It may be.

또한, 사파이어 기판(10) 상에 마련되는 버퍼층, n형 GaN층(20), 발광층(22), p형 GaN층(24), p형 GaN층(24) 및 p형 콘택트층은, 분자선 에피택시법(Molecular Beam Epitaxy : MBE) 또는 할라이드 기상 에피택시법(Halide Vapor Phase Epitaxy : HVPE) 등에 의해 형성되는 화합물 반도체층이라도 좋다.In addition, the buffer layer, the n-type GaN layer 20, the light emitting layer 22, the p-type GaN layer 24, the p-type GaN layer 24 and the p-type contact layer provided on the sapphire substrate 10 are molecular beam epitaxy. The compound semiconductor layer may be formed by a Molecular Beam Epitaxy (MBE), a Halide Vapor Phase Epitaxy (HVPE), or the like.

또한, p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)은 산화아연(ZnO)으로 형성할 수도 있다. 혹은, p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)은 Ag, Al, Ni, Au, Pd, 또는 Cr 등으로 주로 구성되는 금속 재료에 의해 형성할 수도 있다. 또한, p형용 전극(40) 상의 일부의 영역에 패드 전극을 형성할 수도 있다. 마찬가지로 하여, n형용 전극(42) 상의 소정의 영역에 패드 전극을 형성할 수도 있다. 이 경우에 있어서, p형용 전극(40) 상에 형성되는 패드 전극과 n형용 전극(42) 상에 형성되는 패드 전극을 형성하는 재료는 동일한 재료로 형성할 수 있다. 예를 들어, 패드 전극은 Ti, Ni 및 Au 등의 금속 재료로 주로 형성할 수 있다.The p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 may be formed of zinc oxide (ZnO). Alternatively, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 may be formed of a metal material mainly composed of Ag, Al, Ni, Au, Pd, Cr, or the like. In addition, a pad electrode may be formed in a part of the region on the p-type electrode 40. Similarly, the pad electrode may be formed in a predetermined region on the n-type electrode 42. In this case, the pad electrode formed on the p-type electrode 40 and the material forming the pad electrode formed on the n-type electrode 42 can be formed of the same material. For example, the pad electrode can be mainly formed of metal materials such as Ti, Ni, and Au.

이상의 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 발광 장치(1)는, 청색 영역의 파장의 광을 발하는 LED이다. 예를 들어, 발광 장치(1)는 순전압이 3.5 V, 순전류가 20 ㎃인 경우에 있어서의 피크 파장이 470 ㎚인 광을 발하는 페이스업형(face up type) 청색 LED이다. 그리고 발광 장치(1)의 평면 치수는, 세로 치수 및 가로 치수가 각각 대략 350 ㎛이다.The light emitting device 1 of this embodiment which consists of the above structure is an LED which emits light of the wavelength of a blue region. For example, the light emitting device 1 is a face up type blue LED that emits light having a peak wavelength of 470 nm when the forward voltage is 3.5 V and the forward current is 20 mA. In addition, the planar dimension of the light emitting device 1 has a longitudinal dimension and a transverse dimension of approximately 350 mu m, respectively.

또한, 발광 장치(1)는 자외 영역, 근자외 영역, 또는 녹색 영역에 피크 파장을 갖는 광을 발하는 LED라도 좋지만, LED가 발하는 광의 피크 파장의 영역은 이들의 파장에 한정되지 않는다. 또한, 다른 변형예에 있어서는, 발광 장치(1)의 평면 치수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 발광 장치(1)의 평면 치수는, 세로 치수 및 가로 치수가 각각 대략 1 ㎜로 되도록 설계할 수도 있다.The light emitting device 1 may be an LED that emits light having a peak wavelength in an ultraviolet region, a near ultraviolet region, or a green region, but the region of the peak wavelength of light emitted by the LED is not limited to these wavelengths. In addition, in another modification, the plane dimension of the light emitting device 1 is not limited to this. For example, the planar dimension of the light emitting device 1 may be designed such that the longitudinal dimension and the transverse dimension are each approximately 1 mm.

(발광 장치(1)의 제조 방법)(Manufacturing method of light emitting device 1)

도3의 (a)는 에피택시얼 성장 기판의 종단면도를 도시한다. 또한, 도3의 (b)는 에피택시얼 성장 기판 상에 전극을 형성한 후의 종단면도를 도시한다. 그리고, 도3의 (c)는 p형용 전극과 n형용 전극을 형성한 후의 종단면도를 도시한다. 또한, 도3의 (d)는 부분 도통부를 형성한 후의 종단면도를 도시한다.Figure 3 (a) shows a longitudinal cross-sectional view of the epitaxial growth substrate. 3B shows a longitudinal cross-sectional view after forming an electrode on the epitaxial growth substrate. 3C shows a longitudinal cross-sectional view after the p-type electrode and the n-type electrode are formed. 3 (d) shows a longitudinal cross-sectional view after forming the partial conducting portion.

우선, III족 질화물 화합물 반도체가, 사파이어 기판(10)의 표면에 MOCVD를 이용하여 에피택시얼 성장됨으로써 에피택시얼 성장 기판(2)이 형성된다. 즉, 사파이어 기판(10) 상에, n형 GaN층(20)과, 발광층(22)과, p형 GaN층(24)을 이 순서로 에피택시얼 성장시켜 에피택시얼 성장 기판(2)을 형성한다[도3의 (a)].First, the group III nitride compound semiconductor is epitaxially grown on the surface of the sapphire substrate 10 by using MOCVD to form the epitaxial growth substrate 2. That is, on the sapphire substrate 10, the n-type GaN layer 20, the light emitting layer 22, and the p-type GaN layer 24 are epitaxially grown in this order to form the epitaxial growth substrate 2. It forms (Fig. 3 (a)).

다음에, p형 GaN층(24) 상에 진공 증착법을 이용하여 전극(46)을 형성하여, p형 GaN층(24)을 전극(46)으로 피복한다[도3의 (b)]. 본 실시 형태에 있어서는, 전극(46)으로서 투명 전극의 ITO를 이용한다. 또한, 스퍼터법을 이용하여 Ag, Al, Ni, Au, Pd, 또는 Cr 등의 금속 재료로 전극(46)을 형성할 수도 있다.Next, the electrode 46 is formed on the p-type GaN layer 24 by vacuum deposition, and the p-type GaN layer 24 is covered with the electrode 46 (Fig. 3 (b)). In this embodiment, ITO of a transparent electrode is used as the electrode 46. In addition, the electrode 46 may be formed of a metal material such as Ag, Al, Ni, Au, Pd, or Cr by using a sputtering method.

그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여, 포토레지스트에 의한 마스크를 전극(46) 상의 소정의 영역에 형성한다. 여기서, n형용 전극(42)의 면적이 p형용 전극(40)의 면적보다도 작아지도록 마스크는 형성된다. 다음에, 에칭 기술을 이용하여, 마스크로 피복된 영역 이외의 전극(46)을 제거함으로써 p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)을 형성한다. 따라서, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42)은 동일 재료로 동시에 형성되게 된다. 이에 의해, 에피택시얼 성장 기판(2) 상에 p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)이 마련된, 전극 부착 기판(3)이 형성된다[도3의 (c)].Then, using a photolithography technique, a mask by photoresist is formed in a predetermined region on the electrode 46. Here, the mask is formed so that the area of the n-type electrode 42 is smaller than the area of the p-type electrode 40. Next, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are formed by removing the electrodes 46 other than the region covered with the mask using an etching technique. Therefore, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are simultaneously formed of the same material. As a result, the substrate 3 with electrodes on which the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are provided is formed on the epitaxial growth substrate 2 (Fig. 3 (c)).

또한, 도3의 (b)에 도시한 전극(46)을 형성하기 전에, 포토리소그래피 기술을 이용하여 소정의 마스크 패턴을 형성하고, 형성한 마스크 패턴 상으로부터 전극(46)을 형성한 후에, 리프트오프법에 의해 p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)을 형성할 수도 있다.In addition, before forming the electrode 46 shown in Fig. 3B, a predetermined mask pattern is formed using photolithography technique, and after forming the electrode 46 from the formed mask pattern, the lift is carried out. The p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 may be formed by the off method.

계속해서, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 소정의 전압을 인가하는 것을 목적으로 하여, p형용 전극(40)에 전압 인가용 프로브(50)를 접촉시키는 동시에, n형용 전극(42)에 전압 인가용 프로브(52)를 접촉시킨다. 그리고, 프로브(50) 및 프로브(52)를 통해 p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 소정의 전압을 인가한다. 또한, 프로브(50) 및 프로브(52)는, 예를 들어 텅스텐 등의 금속 또는 전기 도전 재료로 형성된다.Subsequently, for the purpose of applying a predetermined voltage between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42, the voltage application probe 50 is brought into contact with the p-type electrode 40 and the n-type electrode is used. The voltage application probe 52 is brought into contact with the electrode 42. Then, a predetermined voltage is applied between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 through the probe 50 and the probe 52. In addition, the probe 50 and the probe 52 are formed with a metal or an electrically conductive material, such as tungsten, for example.

즉, 우선 p형용 전극(40)을 플러스측으로 설정하는 동시에, n형용 전극(42) 을 마이너스측으로 설정한다. 그리고, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 과대한 전압을 인가하여, n형용 전극(42)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 한다. 이러한 공정을 거침으로써, n형용 전극(42)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 한다. 즉, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 과대한 전압을 인가함으로써, n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 적어도 일부를 전기적으로 양방향으로 도통시킨다.That is, first, the p-type electrode 40 is set to the positive side, and the n-type electrode 42 is set to the negative side. An excessive voltage is applied between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 to make the n-type electrode 42 and the n-type GaN layer 20 electrically conductive in both directions. Through this process, the n-type electrode 42 and the n-type GaN layer 20 are made electrically conductive in both directions. That is, by applying an excessive voltage between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42, the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the n-type electrode 42 At least some of the electrical is conducted in both directions.

구체적으로는, n형용 전극(42)의 하방에 위치하는 p형 GaN층(24)과 발광층(22)의 반도체 접합 및 발광층(22)과 n형 GaN층(20)으로 형성되는 반도체 접합의 양방의 일부를 파괴하여, p형 GaN층(24)이 발광층(22)을 통해 n형 GaN층(20)과 전기적으로 양방향으로 도통하는 데 충분한 역전압을, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 인가한다.Specifically, both the semiconductor junction of the p-type GaN layer 24 and the light emitting layer 22 positioned below the n-type electrode 42 and the semiconductor junction formed of the light emitting layer 22 and the n-type GaN layer 20 are both. And a reverse voltage sufficient for the p-type GaN layer 24 to electrically conduct in both directions with the n-type GaN layer 20 through the light-emitting layer 22. It is applied between (42).

이에 의해, n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부의 영역, 즉 p형 GaN층(24)으로부터 발광층(22)을 관통하여 n형 GaN층(20)의 일부까지 도달하는 영역이며, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20)을 전기적으로 양방향으로 도통하는 부분 도통부(26)가 형성된다[도3의 (d)]. 이에 의해, 발광 장치(1)가 형성된다.As a result, a portion of the n-type GaN layer 20 is formed from the p-type GaN layer 24 below the n-type electrode 42, that is, the light emitting layer 22 penetrates from the p-type GaN layer 24 to n-type. It is a region reaching up to a part of the GaN layer 20, and a partial conductive portion 26 is formed to electrically connect the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 to each other (Fig. 3 (d). )]. As a result, the light emitting device 1 is formed.

또한, 역전압의 크기는 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이에 형성되는 반도체 접합이 파괴되어, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이가 전기적으로 양방향으로 도통하는 정도의 크기이다. 예를 들어, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20)이 pn 접합을 형성하고 있는 경우에는, 당해 pn 접합을 파괴하는 전압을, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 인가함으로써 부분 도통부(26)가 형성된다.In addition, the magnitude of the reverse voltage is such that the semiconductor junction formed between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 is broken so that the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 are electrically connected. This is the size of conduction in both directions. For example, when the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 form a pn junction, a voltage for breaking the pn junction is applied to the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42. The partial conduction portion 26 is formed by applying between the lines.

또한, p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이에 발광층(22)이 형성되어 있는 경우에는, p형 GaN층(24)과 발광층(22) 사이에 형성되는 접합 및 발광층(22)과 n형 GaN층(20) 사이에 형성되는 접합이 파괴되는 크기의 전압을, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 인가함으로써 부분 도통부(26)가 형성된다.In addition, when the light emitting layer 22 is formed between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20, the junction and the light emitting layer formed between the p-type GaN layer 24 and the light emitting layer 22 ( The partial conduction portion 26 is formed by applying a voltage having a magnitude that breaks the junction formed between the 22) and the n-type GaN layer 20 between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42.

또한, 발광층(22)이 양자 우물 구조를 갖는 경우에는, p형 GaN층(24)과 양자 우물 구조 사이에 형성되는 접합, 양자 우물 구조에 포함되는 복수의 우물층과 복수의 배리어층으로 형성되는 복수의 접합 및 양자 우물 구조와 n형 GaN층(20) 사이에 형성되는 접합이 파괴되는 크기의 전압을, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 인가함으로써 부분 도통부(26)가 형성된다.When the light emitting layer 22 has a quantum well structure, a junction formed between the p-type GaN layer 24 and the quantum well structure and a plurality of well layers and a plurality of barrier layers included in the quantum well structure are formed. The partial conduction portion 26 is applied by applying a voltage having a magnitude that breaks the junction formed between the plurality of junctions and the quantum well structure and the n-type GaN layer 20 between the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42. ) Is formed.

(발광 장치(1)의 동작)(Operation of the light emitting device 1)

우선, p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)에 소정의 전력을 공급하면, 전자는 n형용 전극(42)으로부터 부분 도통부(26)를 통과하고, 부분 도통부(26)로부터 n형 GaN층(20)을 통해 발광층(22)으로 공급된다. 그리고, 발광층(22)은 공급된 전류에 따라서 소정의 파장 범위의 광을 발한다. 발광층(22)이 발한 광은, 사파이어 기판(10)을 전파(傳播)하여 발광 장치(1)의 외부로 방사된다.First, when predetermined power is supplied to the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42, electrons pass through the partial conductive portion 26 from the n-type electrode 42, and n from the partial conductive portion 26. It is supplied to the light emitting layer 22 through the type GaN layer 20. The light emitting layer 22 emits light in a predetermined wavelength range according to the supplied current. Light emitted from the light emitting layer 22 propagates through the sapphire substrate 10 and is radiated to the outside of the light emitting device 1.

또한, n형용 전극(42)의 하방에 형성된 부분 도통부(26)는 n형용 전극(42)에 공급된 전류를 도통시켜 n형 GaN층(20)에 공급한다. 따라서, 부분 도통부(26)가 형성되어 있는 영역에 있어서는, 부분 도통부(26)가 형성되기 전에 당해 영역에 존 재하고 있었던 발광층(22)은 파괴되어 발광층(22)으로서의 기능을 상실하고 있으므로, n형용 전극(42)의 하방에 있어서 발광층(22)이 발광하는 일은 없다.The partial conduction portion 26 formed below the n-type electrode 42 conducts a current supplied to the n-type electrode 42 to supply the n-type GaN layer 20. Therefore, in the region where the partial conductive portion 26 is formed, the light emitting layer 22 existing in the region before the partial conductive portion 26 is formed is destroyed and loses its function as the light emitting layer 22. The light emitting layer 22 does not emit light below the n-type electrode 42.

(제1 실시 형태의 효과)(Effect of 1st Embodiment)

본 실시 형태에 관한 발광 장치(1)는, p형 GaN층(24) 상에 p형용 전극(40)과 n형용 전극(42)을 동시에 형성하여, p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에 소정의 전압을 인가함으로써 n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부의 영역에 포함되는 pn 접합을 파괴할 수 있다. 이에 의해, n형용 전극(42)의 하방의 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부의 영역까지를 전기적으로 양방향으로 도통시킬 수 있다. 따라서, 종래의 발광 장치의 제조 방법에서는 필수적이었던 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부까지 에칭을 하는 공정과, p형용 전극과 n형용 전극을 별개로 형성하는 공정을 생략할 수 있어, 발광 장치(1)의 제조 공정을 대폭으로 간이화할 수 있다. 따라서, 발광 장치(1)의 제조 비용의 저하 및 처리량(throughput)의 향상을 도모할 수 있다.In the light emitting device 1 according to the present embodiment, the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 are simultaneously formed on the p-type GaN layer 24, and the p-type electrode 40 and the n-type electrode ( By applying a predetermined voltage between the p-type GaN layer 24 below the n-type electrode 42, the pn junction included in a part of the n-type GaN layer 20 can be broken. Thereby, it is possible to electrically conduct from the p-type GaN layer 24 below the n-type electrode 42 to a part of the region of the n-type GaN layer 20 in both directions. Therefore, the step of etching from the p-type GaN layer 24 to a part of the n-type GaN layer 20, which is essential in the conventional manufacturing method of the light emitting device, and the step of forming the p-type electrode and the n-type electrode separately It can omit and can greatly simplify the manufacturing process of the light emitting device 1. Therefore, the manufacturing cost of the light emitting device 1 can be lowered and the throughput can be improved.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 p형용 전극(40)의 하방에 존재하는 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20)의 접합은 순방향인 한편, n형용 전극(42)의 하방에 존재하는 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20)의 접합은 역방향으로 된다. 따라서, n형용 전극(42)의 하방의 접합에 과대한 전압이 가해짐으로써 n형용 전극(42)의 하방의 접합이 파괴된다. 여기서, n형용 전극(42)의 면적이 p형용 전극(40)의 면적보다도 작으면, n형용 전극(42)의 하방의 접합을 파괴하는 데 필요로 하는 전류량은, n형용 전극(42)의 면적과 p형용 전극(40)의 면적이 동일한 경우에 비해 적어진다. 따 라서, 본 실시 형태에 있어서는 n형용 전극(42)의 면적을 p형용 전극(40)의 면적보다도 작게 함으로써, 전류량이 급격하게 증대하여 p형용 전극(40)의 하방의 접합이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in this embodiment, the junction of the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 which exist below the p-type electrode 40 is forward, while it exists below the n-type electrode 42. The junction between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 is reversed. Therefore, an excessive voltage is applied to the junction below the n-type electrode 42 to break the junction below the n-type electrode 42. Here, when the area of the n-type electrode 42 is smaller than the area of the p-type electrode 40, the amount of current required to break the junction below the n-type electrode 42 is equal to that of the n-type electrode 42. The area and the area of the p-type electrode 40 are smaller than the case where they are the same. Therefore, in this embodiment, by making the area of the n-type electrode 42 smaller than the area of the p-type electrode 40, the amount of current is rapidly increased to prevent the junction below the p-type electrode 40 from being broken. can do.

[제2 실시 형태]Second Embodiment

도4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 발광 장치의 제조 공정의 도중에 있어서의 전극 부착 기판의 일부의 상면도를 도시한다.4 shows a top view of a part of the substrate with electrodes in the middle of the manufacturing process of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention.

본 실시 형태에 관한 전극 부착 기판(3)은, 외주 전극(44)을 더 구비하는 점 및 복수의 p형용 전극(40) 및 복수의 n형용 전극(42)이 형성되는 점을 제외하고 도3의 (c)에 있어서 설명한 전극 부착 기판(3)과 대략 동일하므로, 도3의 (c)에 있어서 설명한 전극 부착 기판(3)과의 차이점을 제외하고 상세한 설명은 생략한다.The board | substrate 3 with electrodes which concerns on this embodiment has the point which further includes the outer periphery electrode 44, and the point in which the some p-type electrode 40 and the some n-type electrode 42 are formed, FIG. Since it is substantially the same as the board | substrate with electrode 3 demonstrated in (c), detailed description is abbreviate | omitted except a difference with the board | substrate with electrode 3 demonstrated in FIG.3 (c).

(전극 부착 기판(3)의 구성)(Configuration of Substrate 3 with Electrodes)

본 실시 형태에 관한 전극 부착 기판(3)은, p형 GaN면(25) 상에 외주 전극(44)과, 외주 전극(44)의 내측에 p형용 전극(40)과 n형용 전극(42)을 1세트로 한 유닛 전극(48)을 복수 구비한다. 복수의 유닛 전극(48)은, 예를 들어 외주 전극(44)의 내부 모서리인 외주 전극 내부 모서리(402)의 형상을 따라 소정의 간격을 두고 형성된다. 예를 들어, 복수의 유닛 전극(48)은 p형 GaN면(25) 상에 매트릭스 형상으로 형성된다.The substrate 3 with electrodes according to the present embodiment includes an outer circumferential electrode 44 on the p-type GaN surface 25, and a p-type electrode 40 and an n-type electrode 42 inside the outer circumferential electrode 44. A plurality of unit electrodes 48 having one set are provided. The plurality of unit electrodes 48 are formed at predetermined intervals along the shape of the outer edge inner edge 402, for example, the inner edge of the outer electrode 44. For example, the plurality of unit electrodes 48 are formed in a matrix on the p-type GaN surface 25.

(전극 부착 기판(3)의 제조 방법)(Manufacturing method of the board | substrate 3 with an electrode)

외주 전극(44)은, 유닛 전극(48)이 갖는 p형용 전극(40) 및 n형용 전극(42)과 동일한 재료로 형성된다. 즉, 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)은 포토 리소그래피 기술과, 진공 증착 기술 또는 스퍼터링법을 이용하여 에피택시얼 성장 기판(2) 상의 전체면에 동시에 형성된다(전극 형성 공정).The outer circumferential electrode 44 is formed of the same material as the p-type electrode 40 and the n-type electrode 42 included in the unit electrode 48. That is, the plurality of unit electrodes 48 and the outer electrode 44 are simultaneously formed on the entire surface of the epitaxial growth substrate 2 by using a photolithography technique, a vacuum deposition technique, or a sputtering technique (electrode formation process). .

예를 들어, 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)을 형성할 영역을 제외하고, 포토레지스트 등의 마스크를 에피택시얼 성장 기판(2) 상에, 즉 p형 GaN층(24)의 상면인 p형 GaN면(25)에 형성한다. 그리고, 마스크를 형성한 후의 p형 GaN면(25)의 전체면에 300 ㎚ 두께의 Ni를 스퍼터링법에 의해 성막한다. 그리고, 리프트오프법에 의해 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)이 형성된다. 계속해서, 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)을 형성한 후의 에피택시얼 성장 기판(2)에, N2 분위기하에 있어서 400 ℃에서 5분간의 열처리를 실시한다(합금 공정). 이 합금 공정을 거침으로써, 전극 부착 기판(3)이 얻어진다.For example, except for a region where the plurality of unit electrodes 48 and the outer electrode 44 are to be formed, a mask such as a photoresist is placed on the epitaxial growth substrate 2, that is, the p-type GaN layer 24. It is formed on the p-type GaN surface 25 which is the upper surface of the. And 300 nm-thick Ni is formed into a film by the sputtering method on the whole surface of the p-type GaN surface 25 after forming a mask. The plurality of unit electrodes 48 and the outer circumferential electrodes 44 are formed by the lift-off method. Subsequently, the epitaxial growth substrate 2 after the formation of the plurality of unit electrodes 48 and the outer circumferential electrode 44 is subjected to a heat treatment for 5 minutes at 400 ° C. under an N 2 atmosphere (alloy step). By passing through this alloy process, the board | substrate 3 with an electrode is obtained.

또한, 다른 예에 있어서는 에피택시얼 성장 기판(2)의 p형 GaN면(25)의 전체면에 ITO를 형성할 수도 있다. 그리고, 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)을 형성할 영역에 포토레지스트 등으로 마스크를 형성한다. 계속해서, 마스크로 피복된 부분을 제외한 ITO를 에칭에 의해 제거한다. 이에 의해, 복수의 유닛 전극(48) 및 외주 전극(44)을 에피택시얼 성장 기판(2) 상에 마련하여, 전극 부착 기판(3)을 형성할 수도 있다.In another example, ITO may be formed on the entire surface of the p-type GaN surface 25 of the epitaxially grown substrate 2. Then, a mask is formed with a photoresist or the like in the region where the plurality of unit electrodes 48 and the outer circumferential electrode 44 are to be formed. Subsequently, the ITO except for the portion covered with the mask is removed by etching. Thereby, the some unit electrode 48 and the outer peripheral electrode 44 can be provided on the epitaxial growth board | substrate 2, and the board | substrate 3 with an electrode can also be formed.

계속해서, 외주 전극(44)을 플러스측으로 설정하는 동시에, 하나의 유닛 전극(48)이 갖는 n형용 전극(42)을 마이너스측으로 설정하여, 소정의 전압을 외주 전극(44)과 n형용 전극(42) 사이에 인가한다. 예를 들어, 본 실시 형태에 있어서는 외주 전극(44)과 n형용 전극(42) 사이에 100 V 정도의 전압을 인가함으로써, n형용 전극(42)의 하방에 존재하는 p형 GaN층(24)과 발광층(22)의 반도체 접합 및 발광층(22)과 n형 GaN층(20)으로 형성되는 반도체 접합의 양방을 파괴한다(전압 인가 공정). 이러한 전압 인가 공정을, 복수의 n형용 전극(42)의 각각에 실시한다. 이에 의해, 복수의 n형용 전극(42)의 하방의 각각에, 복수의 부분 도통부(26)가 각각 형성된다.Subsequently, the outer electrode 44 is set to the positive side, and the n-type electrode 42 included in one unit electrode 48 is set to the negative side, and a predetermined voltage is set to the outer electrode 44 and the n-type electrode ( 42). For example, in this embodiment, by applying a voltage of about 100 V between the outer circumferential electrode 44 and the n-type electrode 42, the p-type GaN layer 24 present below the n-type electrode 42. And the semiconductor junction of the light emitting layer 22 and both of the semiconductor junctions formed of the light emitting layer 22 and the n-type GaN layer 20 are destroyed (voltage application step). Such a voltage application process is performed to each of the plurality of n-type electrodes 42. As a result, a plurality of partial conductive portions 26 are formed below each of the plurality of n-type electrodes 42.

그리고, 전압 인가 공정 후에, 복수의 유닛 전극(48)의 각각에 대해 p형용 전극(40)을 플러스측으로 설정하는 동시에, n형용 전극(42)을 마이너스측으로 설정하여 p형용 전극(40)과 n형용 전극(42) 사이에서 통전하여, 유닛 전극(48)의 하방에 있어서의 전극 부착 기판(3)의 전기적 특성 및 광학 특성을 각각 측정한다(특성 평가 공정).After the voltage application step, the p-type electrode 40 is set to the positive side of each of the plurality of unit electrodes 48, and the n-type electrode 42 is set to the negative side to thereby set the p-type electrode 40 and n. The electric current is passed between the mold electrodes 42, and the electrical and optical characteristics of the substrate 3 with the electrode under the unit electrode 48 are respectively measured (characteristic evaluation step).

또한, 복수의 유닛 전극(48) 중 하나에 대해 전압 인가 공정과 특성 평가 공정을 이행한 후에, 다른 유닛 전극(48)을 차례로 전압 인가 공정과 특성 평가 공정으로 이행해도 좋다. 혹은, 복수의 유닛 전극(48)의 전부에 대해 전압 인가 공정을 이행하여 복수의 유닛 전극(48)의 각각에 대해 부분 도통부(26)를 형성한 후, 복수의 유닛 전극(48)의 전부에 대해 특성 평가 공정을 이행해도 좋다.In addition, after performing a voltage application process and a characteristic evaluation process with respect to one of the some unit electrode 48, you may transfer another unit electrode 48 to a voltage application process and a characteristic evaluation process in order. Or after performing the voltage application process with respect to all the some unit electrode 48 and forming the partial conduction part 26 with respect to each of the some unit electrode 48, all of the some unit electrode 48 You may implement a characteristic evaluation process about.

계속해서, 사파이어 기판(10)을 소정의 두께, 예를 들어 100 ㎛ 정도까지 연마한다(연마 공정). 그리고, 전극 부착 기판(3) 상의 유닛 전극(48)이 마련되어 있지 않은 영역에 있어서, 복수의 유닛 전극(48)이 각각 별개로 상면에서 볼 때 대략 사각 형상의 영역에 포함되도록 스크라이브한다. 즉, 소정의 칩 형상(예를 들 어, 대략 사각형) 및 칩 치수(예를 들어, 대략 350 ㎛ 평방)가 되도록 스크라이브한다. 계속해서, 클리빙(cleaving)함으로써 스크라이브한 형상을 따라 복수의 발광 장치(1)가 형성된다(칩화 공정).Subsequently, the sapphire substrate 10 is polished to a predetermined thickness, for example, about 100 μm (polishing step). And in the area | region in which the unit electrode 48 on the electrode attachment board 3 is not provided, the some unit electrode 48 is scribed so that it may be contained in a substantially rectangular area | region respectively separately when viewed from an upper surface. That is, it is scribed to have a predetermined chip shape (eg, approximately square) and chip dimensions (eg, approximately 350 μm square). Subsequently, a plurality of light emitting devices 1 are formed along the scribed shape by cleaving (chip forming step).

또한, 본 실시 형태에 있어서 외주 전극(44)은 상면에서 볼 때 대략 사각형이지만, 외주 전극(44)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 외주 전극(44)의 형상은 상면에서 볼 때 에피택시얼 성장 기판(2)의 기판 외부 모서리(300)를 따른 형상, 예를 들어 대략 원 형상으로 형성할 수도 있다. 그리고, 1매의 에피택시얼 성장 기판(2)으로부터 취득할 수 있는 발광 장치(1)의 개수의 최대화를 도모하기 위해, 복수의 유닛 전극(48)을 대략 원 형상의 외주 전극(44)의 외주 전극 내부 모서리를 따라 소정의 간격으로 배치할 수도 있다.In addition, in this embodiment, although the outer periphery electrode 44 is substantially square in an upper surface, the shape of the outer periphery electrode 44 is not limited to this. The shape of the outer circumferential electrode 44 may be formed in a shape along the substrate outer edge 300 of the epitaxial growth substrate 2, for example, in a substantially circular shape when viewed from the top. In order to maximize the number of light emitting devices 1 that can be obtained from one epitaxially grown substrate 2, the plurality of unit electrodes 48 may be arranged in a substantially circular outer electrode 44. It may be arranged at predetermined intervals along the inner edge of the outer electrode.

(제2 실시 형태의 효과)(Effect of 2nd Embodiment)

본 실시 형태에 관한 발광 장치(1)의 제조 방법에 따르면, 에피택시얼 성장 기판(2)에 복수의 유닛 전극 및 외주 전극(44)을 동일한 공정에서 동시에 형성할 수 있다. 그리고, 복수의 n형용 전극(42)의 각각과 외주 전극(44) 사이에 소정의 전압을 인가함으로써, 복수의 n형용 전극(42)의 각각의 하방에 위치하는 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부의 영역까지를 전기적으로 양방향으로 도통시킬 수 있다. 이에 의해, 종래의 발광 장치의 제조 방법에서는 필수적이었던 p형 GaN층(24)으로부터 n형 GaN층(20)의 일부까지 에칭하는 공정과, p형용 전극과 n형용 전극을 별개로 형성하는 공정을 생략할 수 있어, 발광 장치(1)의 제조 공정을 대폭으로 간이화할 수 있다. 이에 의해, 종래의 발광 장치의 제조 방법에 비해, 수율의 향상 및 제조 시간 및 제조 비용의 대폭적인 저감을 실현할 수 있다.According to the manufacturing method of the light-emitting device 1 which concerns on this embodiment, the several unit electrode and the outer peripheral electrode 44 can be simultaneously formed in the epitaxial growth board | substrate 2 in the same process. Then, by applying a predetermined voltage between each of the plurality of n-type electrodes 42 and the outer circumferential electrode 44, the p-type GaN layer 24 located below each of the plurality of n-type electrodes 42 is removed. Up to a portion of the n-type GaN layer 20 can be electrically conducted in both directions. Thereby, the process of etching from the p-type GaN layer 24 to a part of the n-type GaN layer 20 which was essential in the conventional manufacturing method of the light-emitting device, and the process of forming ap-type electrode and an n-type electrode separately are performed. It can omit and can greatly simplify the manufacturing process of the light emitting device 1. Thereby, compared with the conventional manufacturing method of the light emitting device, the improvement of a yield and the drastic reduction of manufacturing time and manufacturing cost can be implement | achieved.

<실시예><Examples>

도5는 본 발명의 실시예에 관한 전극 부착 기판의 일부를 확대한 사시도를 도시한다.5 is an enlarged perspective view of a part of the substrate with electrodes according to the embodiment of the present invention.

(전극 부착 기판(4)의 구조)(Structure of Electrode Substrate 4)

전극 부착 기판(4)은, 사파이어 기판(10)과, 사파이어 기판(10) 상에 마련된 버퍼층과, 버퍼층 상에 마련된 n형 GaN층(20)과, n형 GaN층(20) 상에 마련된 발광층(22)과, 발광층(22) 상에 마련된 p형 GaN층(24)과, p형 GaN층(24) 상에 마련된 콘택트층과, 콘택트층 상에 마련된 전극을 이 순서로 형성하여 얻어졌다.The substrate 4 with electrodes includes a sapphire substrate 10, a buffer layer provided on the sapphire substrate 10, an n-type GaN layer 20 provided on the buffer layer, and a light emitting layer provided on the n-type GaN layer 20. (22), the p-type GaN layer 24 provided on the light emitting layer 22, the contact layer provided on the p-type GaN layer 24, and the electrode provided on the contact layer were obtained by forming in this order.

구체적으로는, 사파이어 기판(10) 상에 복수의 화합물 반도체층을 MOCVD에 의해 성장시켜 에피택시얼 성장 기판(2)을 얻었다. 즉, 우선 사파이어 기판(10) 상에 버퍼층으로서의 AlN을 15 ㎚ 성장시켰다. 계속해서, 버퍼층 상에 Si를 1 내지 4 × 1018(㎝-3)의 범위에서 도프한 주로 GaN으로 형성되는 n형 GaN층(20)을 약 3000 내지 4000 ㎚ 성장시켰다. 그리고, n형 GaN층(20) 상에, 발광층(22)으로서 In0.2Ga0.8N/GaN(In0.2Ga0.8N : 3 ㎚, GaN : 10 내지 12 ㎚)으로 구성되는 양자 우물을 6쌍 성장시켰다.Specifically, a plurality of compound semiconductor layers were grown on the sapphire substrate 10 by MOCVD to obtain an epitaxial growth substrate 2. That is, AlN as a buffer layer was first grown by 15 nm on the sapphire substrate 10. Subsequently, about 3000-4000 nm was grown the n-type GaN layer 20 formed mainly from GaN which doped Si in the range of 1-4 * 10 <18> (cm <-3> ) on a buffer layer. On the n-type GaN layer 20, as a light emitting layer 22, six pairs of quantum wells composed of In 0.2 Ga 0.8 N / GaN (In 0.2 Ga 0.8 N: 3 nm, GaN: 10-12 nm) are grown. I was.

계속해서, 발광층(22) 상에, p형 GaN층(24)으로서 Mg를 1 × 1020(㎝-3) 도프한 p-In0 .08Ga0 .92N/p-Al0 .3Ga0 .7N(p-In0 .08Ga0 .92N : 1.7 ㎚, p-Al0 .3Ga0 .7N : 4 ㎚)으로 구 성되는 층을 5쌍 성장시킨 후, Mg를 5 × 1019(㎝-3) 도프한 p-GaN층을 80 내지 100 ㎚ 성장시켰다. 그리고 p형 GaN층(24) 상에, 콘택트층으로서 Mg를 1 × 1020(㎝-3) 도프한 p+-GaN층을 25 ㎚ 성장시켰다. 이에 의해, 에피택시얼 성장 기판(2)이 얻어졌다.Subsequently, the light emitting layer 22 on, p-type 1 × 10 20 Mg is a GaN layer (24) (㎝ -3) doped with a p-In 0 .08 Ga 0 .92 N / p-Al 0 .3 Ga 0 .7 N (p-in 0 .08 Ga 0 .92 N: 1.7 ㎚, p-Al 0 .3 Ga 0 .7 N: 4 ㎚) after configuration layer 5 grown into a pair, the Mg 5 A p-GaN layer doped with 10 × 10 19 (cm −3 ) was grown to 80 to 100 nm. On the p-type GaN layer 24, 25 nm of the p + -GaN layer doped with Mg-doped 1x10 <20> (cm <-3> ) was grown as a contact layer. As a result, an epitaxial growth substrate 2 was obtained.

다음에, 콘택트층 상에, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 원 전극(43), 링 전극(41) 및 외주 전극(45)을 각각 형성하였다. 구체적으로는, 우선 콘택트층 상의 전체면에 300 ㎚의 ITO를 진공 증착법에 의해 형성하였다. 계속해서, ITO를 증착한 후의 에피택시얼 성장 기판(2)에, N2 분위기하에 있어서, 700 ℃에서 5분간의 열처리를 실시하였다.Next, the source electrode 43, the ring electrode 41, and the outer circumferential electrode 45 were formed on the contact layer using photolithography and etching techniques, respectively. Specifically, first, 300 nm of ITO was formed in the whole surface on a contact layer by the vacuum vapor deposition method. Subsequently, the epitaxial growth substrate 2 after the deposition of ITO was subjected to a heat treatment for 5 minutes at 700 ° C. under an N 2 atmosphere.

다음에, 원 전극(43), 링 전극(41) 및 외주 전극(45)을 형성할 영역에 포토레지스트에 의한 마스크를 형성하였다. 계속해서, ITO 에칭액을 이용하여 에칭함으로써 마스크로 피복되어 있는 영역을 제외한 ITO를 제거하였다. 이에 의해, 전극 부착 기판(4)이 얻어졌다.Next, a mask using a photoresist was formed in a region where the original electrode 43, the ring electrode 41, and the outer circumferential electrode 45 are to be formed. Subsequently, ITO was removed except for the region covered with the mask by etching with the ITO etching solution. This obtained the board | substrate 4 with an electrode.

또한, 원 전극(43)과 링 전극(41)과 외주 전극(45)의 내부 모서리는 동심원 형상으로 마련되어 있고, 원 전극(43)의 직경은 200 ㎛이고, 원 전극(43)의 외부 모서리로부터 링 전극(41)의 내부 모서리까지의 거리는 5 ㎛이다. 또한, 링 전극(41)의 외부 모서리로부터 외주 전극(45)의 내부 모서리까지의 거리는 20 ㎛이다.In addition, the inner edges of the original electrode 43, the ring electrode 41, and the outer circumferential electrode 45 are provided in a concentric shape, the diameter of the original electrode 43 is 200 μm, and from the outer edge of the original electrode 43. The distance to the inner edge of the ring electrode 41 is 5 μm. In addition, the distance from the outer edge of the ring electrode 41 to the inner edge of the outer circumferential electrode 45 is 20 탆.

(전극 부착 기판(4)에 대한 전압 인가 공정)(Voltage application process to the substrate 4 with electrodes)

도6은 원 전극과 외주 전극 사이에 0 내지 10 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 6 shows IV curves when a voltage of 0 to 10 V is applied between the raw electrode and the outer electrode.

우선, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 외주 전극(45)을 플러스측으로 설정하고, 0 V 내지 약 10 V까지 전압치를 순차 증가시켜 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 전압을 인가하였다. 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 인가하는 전압이 4.0(V)인 경우에 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 흐르는 전류는 약 2.0E-4(A)였다. 그리고, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 인가하는 전압을 4.0(V)로부터 서서히 증가시키면, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이를 흐르는 전류도 전압의 증가에 따라서 서서히 증가하였다.First, the original electrode 43 is set to the negative side, and the outer electrode 45 is set to the plus side, and the voltage value is sequentially increased from 0 V to about 10 V, between the original electrode 43 and the outer electrode 45. Voltage was applied. When the voltage applied between the source electrode 43 and the outer electrode 45 was 4.0 (V), the current flowing between the source electrode 43 and the outer electrode 45 was about 2.0E-4 (A). When the voltage applied between the source electrode 43 and the outer electrode 45 is gradually increased from 4.0 (V), the current flowing between the source electrode 43 and the outer electrode 45 is also gradually increased in accordance with the increase of the voltage. Increased.

도7은 원 전극과 외주 전극 사이에 0 내지 80 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 7 shows IV curves when a voltage of 0 to 80 V is applied between the raw electrode and the outer electrode.

도6과 마찬가지로, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 외주 전극(45)을 플러스측으로 설정하고, 0 V로부터 약 80 V까지 전압치를 순차 증가시켜 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 전압을 인가하였다. 인가 전압이 약 50 V까지는 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 흐르는 전류는 약 1.0E-3(A) 이하였다. 그리고, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 인가한 전압이 약 60 V 이상으로부터 약 80(V)까지의 사이에서 급격하게 전류가 증가하였다. 이것은, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 약 80(V)의 전압을 인가하였기 때문에, 원 전극(43)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 pn 접합이 파괴되어 부분 도통부(26)가 형 성되었기 때문이다.6, the original electrode 43 is set to the negative side, the outer electrode 45 is set to the positive side, and the voltage value is sequentially increased from 0 V to about 80 V, so that the original electrode 43 and the outer electrode 45 Voltage was applied between Until the applied voltage was about 50 V, the current flowing between the original electrode 43 and the outer electrode 45 was about 1.0E-3 (A) or less. Then, the current rapidly increased from about 60 V or more to about 80 (V) between the source electrode 43 and the outer circumferential electrode 45. Since a voltage of about 80 (V) is applied between the original electrode 43 and the outer circumferential electrode 45, the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the original electrode 43 are applied. This is because the pn junction therebetween is broken so that the partial conduction portion 26 is formed.

도8은 원 전극의 하방의 반도체 접합을 파괴한 후의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 8 shows the IV curve after breaking the semiconductor junction below the original electrode.

다음에, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 약 80(V)의 전압을 인가한 후, 다시 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 전압(순전압)을 인가하여 IV 특성을 측정하였다. 원 전극(43)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 pn 접합을 파괴하기 전에 있어서는, 인가 전압이 1.0 V에서 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 흐르는 전류는 약 0.5E-4(A)였다(도6). 한편, pn 접합을 파괴한 후에는, 도8에 나타낸 바와 같이 인가 전압이 1.0 V에 있어서 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 흐르는 전류는 약 1.2E-2(A)였다. 또한, 원 전극(43)과 외주 전극(45)을 포함하는 전극 부착 기판(4)이 통상 사이즈(예를 들어, 350 ㎛ 평방 정도의 사이즈)인 발광 소자와 동등한 사이즈를 갖는 것이면, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이는 정류성을 나타내지만, 도8에 있어서는 외주 전극의 면적이 매우 큰 것이기 때문에 정류성을 나타내지 않는다.Next, a voltage of about 80 (V) is applied between the original electrode 43 and the outer electrode 45, and then a voltage (forward voltage) is applied again between the original electrode 43 and the outer electrode 45. IV characteristics were measured. Before breaking the pn junction between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the original electrode 43, the source electrode 43 and the outer electrode 45 at an applied voltage of 1.0V. The current flowing in between was about 0.5E-4 (A) (Fig. 6). On the other hand, after breaking the pn junction, as shown in Fig. 8, when the applied voltage was 1.0 V, the current flowing between the original electrode 43 and the outer circumferential electrode 45 was about 1.2E-2 (A). In addition, if the substrate 4 with an electrode including the original electrode 43 and the outer circumferential electrode 45 has a size equivalent to that of a light emitting element having a normal size (for example, a size of about 350 µm square), the original electrode ( Although the rectification property is shown between 43 and the outer electrode 45, the rectifying property is not shown in FIG. 8 because the area of the outer electrode is very large.

(전압 인가 공정 후의 특성 평가)(Characteristic evaluation after voltage application process)

도9는 부분 도통부를 형성한 후에 원 전극과 링 전극 사이에 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 9 shows IV curves when voltage is applied between the original electrode and the ring electrode after forming the partial conduction portion.

원 전극(43)의 하방에 부분 도통부(26)를 형성한 후, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 링 전극(41)을 플러스측으로 설정하여, 원 전극(43)과 링 전극(41)사이에 0.0(V) 내지 5.0(V)의 범위에서 전압을 인가하였다. 이 경우에, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에서는 정류 특성이 관찰되었다. 또한, 원 전 극(43)과 링 전극(41) 사이에 약 2.8 V 이상의 전압을 인가하였을 때, 피크 파장이 460 ㎚인 청색의 발광이 관찰되었다. 또한, 전극 부착 기판(4)은 20(㎃)에 있어서의 구동 전압이 약 3.9(V)였다.After the partial conduction portion 26 is formed below the original electrode 43, the original electrode 43 is set to the negative side, and the ring electrode 41 is set to the plus side, whereby the original electrode 43 and the ring electrode are set. A voltage was applied in the range of 0.0 (V) to 5.0 (V) between (41). In this case, the commutation characteristic was observed between the original electrode 43 and the ring electrode 41. Further, when a voltage of about 2.8 V or more was applied between the nuclear electrode 43 and the ring electrode 41, blue light emission with a peak wavelength of 460 nm was observed. Moreover, the drive voltage in 20 (kV) of the board | substrate with an electrode 4 was about 3.9 (V).

도10은 부분 도통부를 형성한 후에 원 전극과 링 전극 사이에 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 10 shows IV curves when voltage is applied between the original electrode and the ring electrode after forming the partial conduction portion.

도10을 참조하면, 본 실시예에 관한 전극 부착 기판(4)은, pn 접합을 갖는 LED에 특유의 IV 곡선과 동일한 특성이 얻어져 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 원 전극(43)의 하방에 부분 도통부(26)를 형성한 후, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 링 전극(41)을 플러스측으로 설정하고, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 순방향 전압을 인가한 경우, 약 2.8(V) 이상에 있어서 전압의 증가와 함께 전류는 증가하였다. 한편, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 역방향 전압을 인가한 경우, 적어도 -4.0(V)까지는 거의 전류가 흐르지 않았다. 이에 의해, 원 전극(43)의 하방의 적어도 일부에 대해서만 부분 도통부(26)가 형성된 것을 알 수 있다.10, it turned out that the board | substrate with electrode 4 which concerns on a present Example has obtained the characteristic similar to the IV curve peculiar to LED which has a pn junction. That is, after forming the partial conduction part 26 below the original electrode 43, the original electrode 43 is set to the negative side, the ring electrode 41 is set to the plus side, and the original electrode 43 and When a forward voltage was applied between the ring electrodes 41, the current increased with the increase of the voltage above about 2.8 (V). On the other hand, when a reverse voltage was applied between the original electrode 43 and the ring electrode 41, almost no current flowed to at least -4.0 (V). Thereby, it turns out that the partial conduction part 26 was formed only about at least one part below the original electrode 43. FIG.

이상의 설명은, 원 전극(43)과 외주 전극(45) 사이에 전압을 인가하여 부분 도통부(26)를 형성하는 경우에 대한 것이지만, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전압을 인가함으로써 부분 도통부(26)를 형성하는 것도 가능하다. 이하에, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전압을 인가하여 부분 도통부(26)를 형성하는 경우에 대해 설명한다.The above description is for the case where the partial conduction portion 26 is formed by applying a voltage between the original electrode 43 and the outer circumferential electrode 45, but a voltage is applied between the original electrode 43 and the ring electrode 41. It is also possible to form the partial conduction part 26 by applying. The case where the partial conductive portion 26 is formed by applying a voltage between the original electrode 43 and the ring electrode 41 is described below.

(전극 부착 기판(4)에 대한 전압 인가 공정)(Voltage application process to the substrate 4 with electrodes)

도11은 원 전극과 링 전극 사이에 -10 V 내지 10 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 11 shows an IV curve when a voltage of -10 V to 10 V is applied between the raw electrode and the ring electrode.

우선, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 링 전극(41)을 플러스측으로 설정하고, -10 V로부터 약 10 V까지 전압치를 순차 증가시켜 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전압을 인가하였다. 이 전압 인가 조건에서는, 원 전극(43)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 pn 접합은 파괴되지 않아, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에는 거의 전류가 흐르지 않는 것이 확인되었다.First, the original electrode 43 is set to the negative side, and the ring electrode 41 is set to the plus side, and the voltage value is sequentially increased from -10 V to about 10 V, so that the original electrode 43 and the ring electrode 41 are in between. Voltage was applied. Under this voltage application condition, the pn junction between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the original electrode 43 is not broken, and the original electrode 43 and the ring electrode 41 are not broken. It was confirmed that almost no current flowed through the circuit.

도12는 원 전극과 링 전극 사이에 0 내지 47 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 12 shows IV curves when a voltage of 0 to 47 V is applied between the source electrode and the ring electrode.

도11과 마찬가지로, 원 전극(43)을 마이너스측으로 설정하는 동시에, 링 전극(41)을 플러스측으로 설정하고, 0 V로부터 약 47 V까지 전압치를 순차 증가시켜 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전압을 인가하였다. 인가 전압이 약 40 V까지는, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 흐르는 전류는 약 2.00E-3(A) 이하였다. 그리고, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 인가한 전압이 약 40 V 이상으로부터 약 47(V)까지의 사이에서 급격하게 전류가 증가하였다. 이것은, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 약 47(V)의 전압을 인가하였으므로, 원 전극(43)의 하방의 p형 GaN층(24)과 n형 GaN층(20) 사이의 pn 접합이 파괴되어 부분 도통부(26)가 형성되었기 때문이다.Similarly to Fig. 11, the original electrode 43 is set to the negative side, the ring electrode 41 is set to the positive side, and the voltage value is sequentially increased from 0 V to about 47 V so that the original electrode 43 and the ring electrode 41 are increased. Voltage was applied between Until the applied voltage was about 40 V, the current flowing between the original electrode 43 and the ring electrode 41 was about 2.00E-3 (A) or less. Then, the current rapidly increased from about 40 V or more to about 47 (V) between the source electrode 43 and the ring electrode 41. This is because a voltage of about 47 (V) is applied between the original electrode 43 and the ring electrode 41, and thus, between the p-type GaN layer 24 and the n-type GaN layer 20 below the original electrode 43. This is because the pn junction of is broken so that the partial conducting portion 26 is formed.

도13은 원 전극의 하방의 반도체 접합을 파괴한 후의 IV 곡선을 나타낸다.Fig. 13 shows the IV curve after breaking the semiconductor junction below the original electrode.

다음에, 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에, 파괴 전과 마찬가지로 -10 V로 부터 약 10 V까지 전압치를 순차 증가시켜 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전압을 인가하였다. pn 접합을 파괴한 후의 전압 인가 조건에서는, 인가 전압이 +2.7 V에서 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 전류가 흘러, 인가 전압의 증대에 따라서 전류치가 상승하는 것이 확인되었다. 인가 전압이 10 V에서 원 전극(43)과 링 전극(41) 사이에 흐르는 전류는 약 7.50E-3(A)였다.Next, between the original electrode 43 and the ring electrode 41, the voltage value is sequentially increased from -10 V to about 10 V as before the breakdown, and a voltage is applied between the original electrode 43 and the ring electrode 41. It was. Under voltage application conditions after breaking the pn junction, it was confirmed that a current flows between the original electrode 43 and the ring electrode 41 at an applied voltage of +2.7 V, and the current value increases as the applied voltage increases. The current flowing between the raw electrode 43 and the ring electrode 41 at an applied voltage of 10 V was about 7.50E-3 (A).

이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예를 설명하였지만, 상기에 기재한 실시 형태 및 실시예는 특허청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태 및 실시예 중에서 설명한 특징의 조합 전부가 발명의 과제를 해결하기 위한 수단에 필수적이라고는 할 수 없는 점에 유의해야 한다.As mentioned above, although embodiment and Example of this invention were described, embodiment and Example mentioned above do not limit invention regarding a claim. In addition, it should be noted that not all combinations of the features described in the embodiments and examples are essential to the means for solving the problems of the invention.

도1은 제1 실시 형태에 관한 발광 장치의 개념적인 사시도.1 is a conceptual perspective view of a light emitting device according to a first embodiment.

도2는 제1 실시 형태에 관한 발광 장치의 종단면도.Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the light emitting device according to the first embodiment.

도3은 제1 실시 형태에 관한 발광 장치의 제조 공정을 도시하는 도면.3 is a diagram showing a manufacturing process of a light emitting device according to the first embodiment;

도4는 제2 실시 형태에 관한 전극 부착 기판의 일부의 상면도.4 is a top view of a part of the substrate with electrodes according to the second embodiment.

도5는 실시예에 관한 전극 부착 기판의 일부를 확대한 사시도.5 is an enlarged perspective view of a part of the substrate with an electrode according to the embodiment;

도6은 실시예에 관한 원 전극과 외주 전극 사이에 0 내지 10 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.Fig. 6 is an IV curve when a voltage of 0 to 10 V is applied between the raw electrode and the outer circumferential electrode according to the embodiment.

도7은 실시예에 관한 원 전극과 외주 전극 사이에 0 내지 80 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.7 is an IV curve when a voltage of 0 to 80 V is applied between the raw electrode and the outer circumferential electrode according to the embodiment.

도8은 실시예에 관한 원 전극의 하방의 반도체 접합을 파괴한 후의 IV 곡선.8 is an IV curve after breaking a semiconductor junction below the raw electrode according to the embodiment;

도9는 실시예에 관한 부분 도통부를 형성한 후에 원 전극과 링 전극 사이에 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.Fig. 9 is an IV curve when voltage is applied between the original electrode and the ring electrode after forming the partial conducting portion according to the embodiment.

도10은 실시예에 관한 부분 도통부를 형성한 후에 원 전극과 링 전극 사이에 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.Fig. 10 is an IV curve when voltage is applied between the original electrode and the ring electrode after forming the partial conduction portion according to the embodiment.

도11은 실시예에 관한 원 전극과 링 전극 사이에 -10 내지 10 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.Fig. 11 is an IV curve when a voltage of -10 to 10 V is applied between the raw electrode and the ring electrode according to the embodiment.

도12는 실시예에 관한 원 전극과 링 전극 사이에 0 내지 47 V의 전압을 인가하였을 때의 IV 곡선.Fig. 12 is an IV curve when a voltage of 0 to 47 V is applied between the raw electrode and the ring electrode according to the embodiment.

도13은 실시예에 관한 원 전극의 하방의 반도체 접합을 파괴한 후의 IV 곡 선.Fig. 13 is an IV curve after breaking a semiconductor junction below the raw electrode according to the embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 발광 장치, 2 : 에피택시얼 성장 기판, 3, 4 : 전극 부착 기판, 10 : 사파이어 기판, 20 : n형 GaN층, 22 : 발광층, 24 : p형 GaN층, 25 : p형 GaN면, 26 : 부분 도통부, 40 : p형용 전극, 41 : 링 전극, 42 : n형용 전극, 43 : 원 전극, 44, 45 : 외주 전극, 46 : 전극, 48 : 유닛 전극, 50, 52 : 프로브, 300 : 기판 외부 모서리, 400 : 외주 전극 외부 모서리, 402 : 외주 전극 내부 모서리DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 light emitting device, 2 epitaxial growth substrate, 3, 4 substrate with electrode, 10 sapphire substrate, 20 n-type GaN layer, 22 light emitting layer, 24 p-type GaN layer, 25 p-type GaN surface 26: partial conduction portion, 40: p-type electrode, 41: ring electrode, 42: n-type electrode, 43: circular electrode, 44, 45: outer electrode, 46: electrode, 48: unit electrode, 50, 52: probe , 300: outer edge of substrate, 400: outer edge of outer electrode, 402: inner edge of outer electrode

Claims (12)

제1 도전형 제1 반도체층과, 상기 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형 제2 반도체층을 갖고, 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층에 순방향의 전압을 인가함으로써 발광하는 발광 장치의 제조 방법이며,Light emission which has a 1st conductivity type 1st semiconductor layer and a 2nd conductivity type 2nd semiconductor layer different from the said 1st conductivity type, and emits light by applying a forward voltage to the said 1st semiconductor layer and the said 2nd semiconductor layer. Method of manufacturing the device, 상기 제1 반도체층 상에, 제1 전극과, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극을 형성하는 전극 형성 공정과,An electrode forming step of forming a first electrode and a second electrode spaced apart from the first electrode on the first semiconductor layer; 상기 전극 형성 공정에 있어서 각각 형성된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압을 인가하여, 상기 제2 전극과 상기 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통 가능한 상태로 하는 전압 인가 공정을 구비하고, And a voltage application step of applying a voltage between the first electrode and the second electrode formed in the electrode formation step to electrically connect the second electrode and the second semiconductor layer in both directions. , 상기 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형이고,The first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, 상기 제1 전극은 p형용 전극이고, 상기 제2 전극은 n형용 전극이고,The first electrode is a p-type electrode, the second electrode is an n-type electrode, 상기 전압 인가 공정은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 순방향의 전압을 인가하여, 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이의 pn 접합의 일부에 역방향의 전압이 생기게 하여 pn 접합의 일부를 파괴함으로써, 상기 제2 전극과 상기 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통시키는 부분 도통부를 형성하는 발광 장치의 제조 방법.In the voltage application step, a forward voltage is applied between the first electrode and the second electrode to generate a reverse voltage at a part of a pn junction between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, thereby forming a pn junction. And a partial conduction portion which electrically conducts the second electrode and the second semiconductor layer in both directions by destroying a portion of the light emitting device. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전극 형성 공정은, 상기 제1 전극의 면적보다도 상기 제2 전극의 면적이 작아지도록 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 형성하는 발광 장치의 제조 방법.The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the electrode forming step includes forming the first electrode and the second electrode so that the area of the second electrode is smaller than that of the first electrode. 제1항에 있어서, 상기 전극 형성 공정은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 동시에 형성하는 발광 장치의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the forming of the electrode simultaneously forms the first electrode and the second electrode. 제1항에 있어서, 상기 전극 형성 공정은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 동일한 재료로 형성하는 발광 장치의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the electrode forming step forms the first electrode and the second electrode with the same material. 제1 도전형 제1 반도체층과,A first conductivity type first semiconductor layer, 상기 제1 반도체층이 상부에 마련되고, 상기 제1 도전형과는 상이한 제2 도전형 제2 반도체층과,A second conductive second semiconductor layer provided on the first semiconductor layer and different from the first conductive type; 상기 제1 반도체층 상에 마련되는 제1 전극과,A first electrode provided on the first semiconductor layer; 상기 제1 반도체층 상에 상기 제1 전극과는 별개로 마련되는 제2 전극과,A second electrode provided separately from the first electrode on the first semiconductor layer; 상기 제2 전극의 하방에 형성되고, 상기 제2 전극과 상기 제2 반도체층을 전기적으로 양방향으로 도통시키는 부분 도통부를 구비하고,A partial conducting portion formed below the second electrode and electrically conducting the second electrode and the second semiconductor layer in both directions; 상기 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형이고,The first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, 상기 제1 전극은 p형용 전극이고, 상기 제2 전극은 n형용 전극이고,The first electrode is a p-type electrode, the second electrode is an n-type electrode, 상기 부분 도통부는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 소정의 순방향의 전압을 인가하여 pn 접합의 일부에 역방향의 전압이 생기게 함으로써 형성되는 발광 장치.And the partial conductive portion is formed by applying a predetermined forward voltage between the first electrode and the second electrode to generate a reverse voltage at a portion of the pn junction. 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 제1 전극의 면적보다도 상기 제2 전극의 면적이 작은 발광 장치.The light emitting device according to claim 6, wherein an area of the second electrode is smaller than that of the first electrode. 제6항에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하는 재료와 상기 제2 전극을 형성하는 재료가 동일한 발광 장치.The light emitting device according to claim 6, wherein the material forming the first electrode and the material forming the second electrode are the same. 제3항에 있어서, 상기 전극 형성 공정은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 동시에 형성하는 발광 장치의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the forming of the electrode simultaneously forms the first electrode and the second electrode. 제3항에 있어서, 상기 전극 형성 공정은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 동일한 재료로 형성하는 발광 장치의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the electrode forming step forms the first electrode and the second electrode with the same material. 제8항에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하는 재료와 상기 제2 전극을 형성하는 재료가 동일한 발광 장치.The light emitting device of claim 8, wherein a material forming the first electrode and a material forming the second electrode are the same.
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