KR101138977B1 - Light emitting device and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

발광 소자 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 이 발광 소자는 기판, 상기 기판 상부에 위치하고, 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 포함하는 반도체 스택, 상기 반도체 스택을 복수개의 영역들로 분리하는 분리 홈들, 상기 기판과 상기 반도체 스택 사이에 위치하고, 상기 복수개의 영역들을 서로 전기적으로 연결하는 연결부들, 및 상기 반도체 스택과 상기 연결부들 사이에 위치하는 다층 구조의 분포 브래그 반사기를 포함한다. 상기 연결부들은 상기 분포 브래그 반사층을 통해 상기 반도체 스택에 전기적으로 접속되고, 상기 분포 브래그 반사층의 일부는 상기 분리 홈들과 상기 연결부들 사이에 위치한다. 상기 분포 브래그 반사층에 의해 반사율을 향상시킴과 아울러, 제조공정 동안 금속 식각 부산물이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 연결부들이 발광 소자 내부에 매립됨으로써 광 손실을 줄일 수 있다.A light emitting device and a method of manufacturing the same are disclosed. The light emitting device includes a substrate, a semiconductor stack disposed on the substrate, the semiconductor stack including an upper semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, and a lower semiconductor layer of a second conductivity type, and separation grooves separating the semiconductor stack into a plurality of regions. And a connecting portion positioned between the substrate and the semiconductor stack and electrically connecting the plurality of regions to each other, and a distributed Bragg reflector having a multilayer structure positioned between the semiconductor stack and the connecting portions. The connections are electrically connected to the semiconductor stack through the distributed Bragg reflective layer, and a portion of the Distributed Bragg reflective layer is located between the separation grooves and the connections. The distribution Bragg reflective layer may improve reflectance and prevent generation of metal etching by-products during the manufacturing process, and may reduce light loss by filling the connection parts inside the light emitting device.

Description

발광 소자 및 그것을 제조하는 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 분리 공정을 적용한 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device to which a substrate separation process is applied and a method of manufacturing the same.

발광 다이오드는 N형 반도체와 P형 반도체가 서로 접합된 구조를 가지는 반도체 소자로서, 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발산한다. 이러한 발광 다이오드는 표시소자 및 백라이트로 널리 이용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길어, 백열전구 및 형광등을 대체하여 일반 조명 용도로 그 사용 영역을 넓히고 있다.A light emitting diode is a semiconductor device having a structure in which an N-type semiconductor and a P-type semiconductor are bonded to each other, and emit light by recombination of electrons and holes. Such light emitting diodes are widely used as display devices and backlights. In addition, the light emitting diode consumes less power and has a longer lifespan than existing light bulbs or fluorescent lamps, thereby replacing its incandescent lamps and fluorescent lamps, thereby expanding its use area for general lighting.

최근, 발광 다이오드를 교류전원에 직접 연결하여 연속적으로 빛을 방출하는 교류용 발광 다이오드가 제품화되고 있다. 고전압 교류전원에 직접 연결하여 사용할 수 있는 발광 다이오드는, 예를 들어, 국제공개번호 WO 2004/023568(Al)호에 "발광 성분들을 갖는 발광소자"(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)라는 제목으로 사카이 등(SAKAI et. al.)에 의해 개시되어 있다.Recently, AC light emitting diodes that emit light continuously by directly connecting the light emitting diodes to AC power have been commercialized. Light emitting diodes that can be used directly in connection with high voltage alternating current power supplies are described, for example, in Published International Publication No. WO 2004/023568 (Al), which are referred to as "light-emitting elements having light-emitting components". The title is disclosed by SAKAI et al.

상기 WO 2004/023568(Al)호에 따르면, LED 요소들(발광셀들)이 사파이어 기판과 같은 절연성 기판 상에 2차원적으로 연결된 직렬 LED 어레이들이 형성된다. 이러한 LED 어레이들이 상기 사파이어 기판 상에서 역병렬로 연결된다. 그 결과, AC 파워 서플라이에 의해 구동될 수 있는 단일칩 발광소자가 제공된다.According to WO 2004/023568 (Al), series LED arrays are formed in which two LED elements (light emitting cells) are connected two-dimensionally on an insulating substrate such as a sapphire substrate. These LED arrays are connected in antiparallel on the sapphire substrate. As a result, a single chip light emitting device that can be driven by an AC power supply is provided.

상기 AC-LED는 성장 기판으로 사용된 기판, 예컨대 사파이어 기판 상에 발광셀들을 형성하므로, 발광셀들의 구조에 제한이 따르며, 광추출 효율을 향상시키는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기판 분리 공정을 적용하여 AC-LED를 제조하는 방법이 "열전도성 기판을 갖는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법"이라는 명칭으로 한국 등록 공보 제10-0599012호에 개시된 바 있다.Since the AC-LED forms light emitting cells on a substrate used as a growth substrate, for example, a sapphire substrate, there is a limitation in the structure of the light emitting cells and there is a limit in improving light extraction efficiency. In order to solve this problem, a method of manufacturing an AC-LED by applying a substrate separation process has been disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0599012 entitled "Light Emitting Diode Having a Thermally Conductive Substrate and a Method of Manufacturing The Same".

도 1 내지 도 4는 종래 기술에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 희생 기판(21) 상에 버퍼층(23), N형 반도체층(25), 활성층(27) 및 P형 반도체층(29)을 포함하는 반도체층들이 형성되고, 상기 반도체층들 상에 제1 금속층(31)이 형성되고, 상기 희생 기판(21)과 별개의 기판(51) 상에 제2 금속층(53)이 형성된다. 제1 금속층(31)은 반사 금속층을 포함할 수 있다. 상기 제2 금속층(53)이 상기 제1 금속층(31)과 접합되어 상기 기판(51)이 반도체층들 상부에 본딩된다.Referring to FIG. 1, semiconductor layers including a buffer layer 23, an N-type semiconductor layer 25, an active layer 27, and a P-type semiconductor layer 29 are formed on a sacrificial substrate 21. The first metal layer 31 is formed on the field, and the second metal layer 53 is formed on the substrate 51 separate from the sacrificial substrate 21. The first metal layer 31 may include a reflective metal layer. The second metal layer 53 is bonded to the first metal layer 31 so that the substrate 51 is bonded over the semiconductor layers.

도 2를 참조하면, 상기 기판(51)이 본딩된 후, 레이저 리프트 오프 공정을 사용하여 희생기판(21)이 분리된다. 또한, 상기 희생기판(21)이 분리된 후, 잔존하는 버퍼층(23)은 제거되며, N형 반도체층(25)의 표면이 노출된다.Referring to FIG. 2, after the substrate 51 is bonded, the sacrificial substrate 21 is separated by using a laser lift-off process. In addition, after the sacrificial substrate 21 is separated, the remaining buffer layer 23 is removed, and the surface of the N-type semiconductor layer 25 is exposed.

도 3을 참조하면, 사진 및 식각 기술을 사용하여 상기 반도체층들(25, 27, 29) 및 상기 금속층들(31, 53)이 패터닝되어 서로 이격된 금속패턴들(40) 및 상기 각 금속패턴의 일부영역 상에 위치하는 발광셀들(30)이 형성된다. 발광셀들(30)은 패터닝된 P형 반도체층(29a), 활성층(27a) 및 N형 반도체층(25a)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the semiconductor layers 25, 27, 29 and the metal layers 31, 53 are patterned and spaced apart from each other by using a photo and etching technique, and the metal patterns 40. Light emitting cells 30 are formed on a partial region of the substrate. The light emitting cells 30 include a patterned P-type semiconductor layer 29a, an active layer 27a, and an N-type semiconductor layer 25a.

도 4를 참조하면, 상기 발광셀들(30)의 상부면과 그것에 인접한 금속패턴들(40)을 전기적으로 연결하는 금속배선들(57)이 형성된다. 상기 금속배선들(57)은 상기 발광셀들(30)을 연결하여 발광셀들의 직렬 어레이를 형성한다. 상기 금속배선들(57)을 연결하기 위해 N형 반도체층(25a) 상에 전극 패드(55)가 형성될 수 있으며, 금속 패턴들(40) 상에도 전극 패드가 형성될 수 있다. 이러한 어레이들은 두개 이상 형성될 수 있으며, 이들 어레이들이 역병렬로 연결되어 교류전원하에서 구동될 수 있는 발광 다이오드가 제공된다.Referring to FIG. 4, metal wires 57 are formed to electrically connect the upper surfaces of the light emitting cells 30 and the metal patterns 40 adjacent thereto. The metal wires 57 connect the light emitting cells 30 to form a series array of light emitting cells. In order to connect the metal wires 57, an electrode pad 55 may be formed on the N-type semiconductor layer 25a, and an electrode pad may also be formed on the metal patterns 40. Two or more such arrays may be formed, and there is provided a light emitting diode in which these arrays are connected in parallel and driven under an AC power source.

상기 종래 기술에 따르면, 기판(51)을 다양하게 선택할 수 있어 발광 소자의 열방출 성능을 개선할 수 있으며, N형 반도체층(25a)의 표면을 처리하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 제1 금속층(31a)이 반사 금속층을 포함하여 발광셀들(30)에서 기판(51)측으로 진행하는 광을 반사시키기 때문에 발광 효율을 더욱 개선할 수 있다.According to the related art, the substrate 51 may be variously selected, thereby improving heat dissipation performance of the light emitting device, and treating the surface of the N-type semiconductor layer 25a to improve light extraction efficiency. In addition, since the first metal layer 31a reflects the light traveling from the light emitting cells 30 to the substrate 51 side including the reflective metal layer, the luminous efficiency may be further improved.

그러나 상기 종래 기술은 상기 반도체층들(25, 27, 29) 및 금속층들(31, 53)을 패터닝하는 동안, 금속 물질의 식각 부산물이 발광셀(30)의 측벽에 달라붙어 N형 반도체층(25a)과 P형 반도체층(29a) 사이에 전기적 단락을 유발할 수 있다. 또한, 상기 반도체층들(25, 27, 29)을 식각하는 동안 노출되는 제1 금속층(31a)의 표면이 플라즈마에 의해 손상되기 쉽다. 제1 금속층(31a)이 Ag 또는 Al과 같은 반사 금속층을 포함할 경우 이러한 식각 손상은 더욱 악화된다. 플라즈마에 의한 금속층(31a) 표면의 손상은 그 위에 형성되는 배선들(57) 또는 전극 패드들의 접착력을 떨어뜨려 소자 불량을 초래한다.However, according to the related art, during the patterning of the semiconductor layers 25, 27, 29 and the metal layers 31, 53, an etch by-product of a metal material adheres to the sidewall of the light emitting cell 30, thereby forming an N-type semiconductor layer ( An electrical short may be caused between 25a) and the P-type semiconductor layer 29a. In addition, the surface of the first metal layer 31a exposed during the etching of the semiconductor layers 25, 27, and 29 may be easily damaged by plasma. This etching damage is further exacerbated when the first metal layer 31a includes a reflective metal layer such as Ag or Al. Damage to the surface of the metal layer 31a by the plasma degrades the adhesion of the wirings 57 or the electrode pads formed thereon, resulting in device defects.

한편, 상기 종래 기술에 따르면 제1 금속층(31)이 반사 금속층을 포함할 수 있으며, 따라서 발광셀들(30)에서 기판 측으로 진행하는 광을 다시 반사시킨다. 그러나, 발광셀들(30)의 사이의 공간에서는 반사 금속층의 식각 손상 또는 산화에 의해 광의 반사를 기대하기 어렵다. 더욱이 반사 금속층의 반사율은 최대 약 90% 정도로 그 개선에 한계가 있다. 나아가, 금속패턴들(40) 사이의 영역은 기판(51)이 노출되기 때문에 광이 기판(51)에 의해 흡수되어 손실될 수 있다. Meanwhile, according to the related art, the first metal layer 31 may include a reflective metal layer, and thus reflects light traveling from the light emitting cells 30 toward the substrate. However, it is difficult to expect the reflection of light by etching damage or oxidation of the reflective metal layer in the space between the light emitting cells 30. Moreover, the reflectance of the reflective metal layer is limited to improvement of up to about 90%. Further, since the substrate 51 is exposed in the region between the metal patterns 40, light may be absorbed and lost by the substrate 51.

또한, 배선들(57)이 N형 반도체층(25a)의 상부면, 즉 광방출면 상에 연결되기 때문에, 활성층(25a)에서 발생된 광이 광방출면 상의 배선들(57) 및/또는 전극 패드들(55)에 흡수되어 광 손실이 발생될 수 있다.Further, since the wirings 57 are connected on the upper surface of the N-type semiconductor layer 25a, that is, on the light emitting surface, the light generated in the active layer 25a is transferred to the wirings 57 and / or on the light emitting surface. Light loss may occur due to absorption of the electrode pads 55.

국제공개번호 WO 2004/023568(Al)호International Publication No. WO 2004/023568 (Al) 한국 등록 공보 제10-0599012호Korean Registered Publication No. 10-0599012

본 발명이 해결하려는 과제는, 금속 식각 부산물에 의한 발광셀 내 전기적 단락을 방지할 수 있는 교류용 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an AC light emitting device and a method of manufacturing the same, which can prevent an electrical short circuit in a light emitting cell caused by metal etching by-products.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 발광셀들 사이의 공간에서 기판측으로 진행하는 광의 손실을 감소시킬 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device and a method of manufacturing the same, which can reduce the loss of light propagating toward the substrate in the space between the light emitting cells.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 기판측으로 진행하는 광의 반사율을 높여 광추출 효율을 개선할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of improving the light extraction efficiency by increasing the reflectance of light traveling toward the substrate, and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 광방출면으로부터 방출된 광의 손실을 감소시켜 발광 효율을 개선할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of improving the light emitting efficiency by reducing the loss of light emitted from the light emitting surface and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 반사층이 식각 또는 산화에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of preventing deformation of the reflective layer by etching or oxidation and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자는, 기판; 상기 기판 상부에 위치하고, 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 포함하는 반도체 스택; 상기 반도체 스택을 복수개의 영역들로 분리하는 분리 홈들(isolation trenches); 상기 기판과 상기 반도체 스택 사이에 위치하고, 상기 복수개의 영역들을 서로 전기적으로 연결하는 연결부들(connectors); 및 상기 반도체 스택과 상기 연결부들 사이에 위치하는 다층 구조의 분포 브래그 반사층을 포함한다. 한편, 상기 연결부들은 상기 분포 브래그 반사층을 통해 상기 반도체 스택에 전기적으로 접속되고, 상기 분포 브래그 반사층의 일부는 상기 분리 홈들과 상기 연결부들 사이에 위치한다.A light emitting device according to one aspect of the present invention, a substrate; A semiconductor stack disposed on the substrate, the semiconductor stack including an upper semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, and a lower semiconductor layer of a second conductivity type; Isolation trenches for separating the semiconductor stack into a plurality of regions; Connectors disposed between the substrate and the semiconductor stack and electrically connecting the plurality of regions to each other; And a distributed Bragg reflective layer having a multilayer structure positioned between the semiconductor stack and the connection portions. Meanwhile, the connecting portions are electrically connected to the semiconductor stack through the distributed Bragg reflective layer, and a portion of the distributed Bragg reflective layer is located between the separation grooves and the connecting portions.

상기 연결부들이 반도체 스택과 기판 사이에 위치함으로써, 발광셀의 광 방출면으로부터 방출된 광이 연결부들에 의해 손실되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 분포 브래그 반사층에 의해 상기 연결부들이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있어, 상기 분리 홈들을 형성하는 동안, 식각 부산물에 의해 발광셀의 단락이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Since the connection portions are positioned between the semiconductor stack and the substrate, it is possible to prevent the light emitted from the light emitting surface of the light emitting cell from being lost by the connection portions. In addition, the connection Bragg reflection layer may be prevented from being exposed to the outside, it is possible to prevent the short circuit of the light emitting cell generated by the etching by-products during the formation of the separation grooves.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 분리 홈들의 적어도 일부는 상기 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 관통한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 분리 홈들은 상기 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 관통할 수 있다.In some embodiments, at least some of the separation grooves penetrate the upper semiconductor layer of the first conductivity type, the active layer, and the lower semiconductor layer of the second conductivity type. In some embodiments, the isolation grooves may penetrate the upper semiconductor layer of the first conductivity type, the active layer, and the lower semiconductor layer of the second conductivity type.

상기 복수개의 영역들 중 적어도 하나는 단일의 발광셀을 가질 수 있다. 또한, 상기 단일의 발광셀의 상기 제1 도전형 상부 반도체층 및 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 각각 상기 연결부들이 접속될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 연결부는 복수개의 영역들 중 다른 영역의 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속되고, 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속된 연결부는 또 다른 영역의 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속될 수 있다.At least one of the plurality of regions may have a single light emitting cell. In addition, the connection parts may be connected to the first conductivity type upper semiconductor layer and the second conductivity type lower semiconductor layer of the single light emitting cell, respectively. In some embodiments, a connection portion connected to the first conductivity type upper semiconductor layer is connected to the second conductivity type lower semiconductor layer in another region of the plurality of regions, and is connected to the second conductivity type lower semiconductor layer. The connected portion may be connected to the first conductivity type upper semiconductor layer in another region.

한편, 상기 복수개의 영역들 중 적어도 하나는 상기 제1 도전형 상부 반도체층을 공유하는 공통 발광셀을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 공통 발광셀에 의해 공유된 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 상기 연결부가 접속되고, 상기 공통 발광셀의 제2 도전형 하부 반도체층들에 각각 상기 연결부들이 접속될 수 있다. 나아가, 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 연결부는 다른 영역의 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속되고, 상기 제2 도전형 하부 반도체층들에 접속된 연결부들 중 적어도 하나는 인접한 공통 발광셀의 제2 도전형 하부 반도체층에 접속될 수 있다.Meanwhile, at least one of the plurality of regions may have a common light emitting cell sharing the first conductivity type upper semiconductor layer. In some embodiments, the connection portion is connected to the first conductive upper semiconductor layer shared by the common light emitting cell, and the connection portions are respectively connected to the second conductive lower semiconductor layers of the common light emitting cell. Can be. Furthermore, a connection portion connected to the first conductivity type upper semiconductor layer is connected to the second conductivity type lower semiconductor layer in another region, and at least one of the connection portions connected to the second conductivity type lower semiconductor layers is adjacent to the common layer. It may be connected to the second conductive lower semiconductor layer of the light emitting cell.

상기 발광 소자는 상기 기판과 상기 반도체 스택 사이에 위치하는 본딩 금속 및 상기 본딩 금속으로부터 상기 연결부들을 분리시키는 분리 절연층을 더 포함할 수 있다.The light emitting device may further include a bonding metal positioned between the substrate and the semiconductor stack and a separation insulating layer that separates the connecting portions from the bonding metal.

상기 발광 소자는 상기 분포 브래그 반사층을 통해 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속된 오믹 콘택층을 더 포함할 수 있으며, 상기 연결부들은 상기 오믹 콘택층을 통해 상기 반도체 스택의 제2 도전형 하부 반도체층에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 오믹 콘택층은 Ag, Al 등의 반사층 또는 Ni/Au, ITO, ZnO, CTO 등의 투명 도전층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 콘택층이 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속될 수 있도록 분포 브래그 반사층은 제2 도전형 반도체층을 노출시키도록 패터닝될 수 있다.The light emitting device may further include an ohmic contact layer connected to the second conductive lower semiconductor layer through the distributed Bragg reflective layer, and the connection portions may be connected to the second conductive lower semiconductor of the semiconductor stack through the ohmic contact layer. It can be electrically connected to the layer. The ohmic contact layer may be formed of a reflective layer such as Ag or Al, or a transparent conductive layer such as Ni / Au, ITO, ZnO, or CTO. The distributed Bragg reflective layer may be patterned to expose the second conductive semiconductor layer so that the ohmic contact layer may be connected to the second conductive lower semiconductor layer.

한편, 상기 발광 소자는 상기 반도체 스택 상에 위치하여 상기 반도체 스택을 덮는 보호 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 절연층은 상기 분리 홈들을 채울 수 있다.The light emitting device may further include a protective insulating layer on the semiconductor stack to cover the semiconductor stack. The protective insulating layer may fill the separation grooves.

또한, 상기 발광 소자는 전극 패드들을 더 포함할 수 있다. 상기 전극 패드들은 각각 상기 복수개의 영역들 중 하나의 영역 상에 형성되어 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된다. 여기서 전극 패드는 외부 전원으로부터 상기 발광 소자로 전력을 공급하기 위한 패드들로서, 예컨대 와이어가 본딩될 수 있다.In addition, the light emitting device may further include electrode pads. The electrode pads are formed on one of the plurality of regions, respectively, and are connected to the first conductive upper semiconductor layer. Here, the electrode pads are pads for supplying power to the light emitting device from an external power source, for example, wires may be bonded.

상기 전극 패드가 형성된 영역은 상기 제2 도전형 하부 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 홀들을 가질 수 있다. 상기 홀들을 통해 상기 연결부가 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 전기적으로 접속될 수 있다.The region in which the electrode pad is formed may have holes penetrating through the second conductive lower semiconductor layer and the active layer. The connection part may be electrically connected to the first conductivity type upper semiconductor layer through the holes.

상기 발광 소자는 상기 연결부들에 의해 형성된 적어도 하나의 발광셀들의 직렬 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 두개의 직렬 어레이들이 상기 전극 패드들 사이에서 역병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 교류 전원에 연결되어 구동될 수 있는 교류용 발광 소자가 제공될 수 있다.The light emitting device may include a series array of at least one light emitting cells formed by the connecting parts. In addition, two series arrays may be connected in anti-parallel between the electrode pads. Accordingly, an AC light emitting device that can be driven by being connected to an AC power source can be provided.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 발광 소자 제조 방법이 제공된다. 이 방법은, 희생 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 스택을 형성하고; 상기 반도체 스택을 패터닝하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 접속 홈들(connection trenches)을 형성하되, 상기 접속 홈들은 서로 분리되고; 상기 반도체 스택 상에 다층 구조의 분포 브래그 반사층을 형성하되, 상기 분포 브래그 반사층은 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들 및 상기 접속 홈들에 노출된 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들을 갖고; 상기 복수개의 영역들을 서로 전기적으로 연결하는 연결부들을 형성하고; 상기 연결부들을 덮는 분리 절연층을 형성하고; 상기 분리 절연층 상에 기판을 본딩하고; 상기 희생기판을 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키고; 상기 분포 브래그 반사층이 노출될 때까지 상기 반도체 스택을 패터닝하여 상기 복수개의 영역들을 서로 분리시키는 분리 홈들을 형성하는 것을 포함한다. According to another aspect of the present invention, a light emitting device manufacturing method is provided. The method includes forming a semiconductor stack on the sacrificial substrate, the semiconductor stack comprising a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer; Patterning the semiconductor stack to form connection trenches exposing the first conductivity type semiconductor layer, the connection grooves being separated from each other; Forming a multilayer Bragg reflective layer on the semiconductor stack, the distribution Bragg reflecting layer openings exposing the second conductive semiconductor layer and openings exposing the first conductive semiconductor layer exposed to the connection grooves; Have; Forming connecting portions electrically connecting the plurality of regions to each other; Forming a separation insulating layer covering the connection portions; Bonding a substrate on the isolation insulating layer; Removing the sacrificial substrate to expose the first conductivity type semiconductor layer; Patterning the semiconductor stack until the distribution Bragg reflective layer is exposed to form separation grooves separating the plurality of regions from each other.

본 발명에 따르면, 상기 희생기판을 분리하기 전에, 상기 접속 홈들을 미리 형성함으로써, 상기 연결부들을 상기 반도체 스택과 기판 사이에 매립시킬 수 있다. 또한, 상기 분리 홈들을 형성하는 동안 분포 브래그 반사층에 의해 상기 연결부들이 노출되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the connection portions may be buried between the semiconductor stack and the substrate by forming the connection grooves in advance before removing the sacrificial substrate. In addition, the connection portions may be prevented from being exposed by the distribution Bragg reflective layer during the formation of the separation grooves.

한편, 상기 연결부들은 상기 접속 홈들에 의해 노출된 상기 제1 도전형 반도체층들 및 상기 복수개의 영역들 상의 제2 도전형 반도체층들에 전기적으로 접속되어 상기 복수개의 영역들을 전기적으로 연결한다.Meanwhile, the connection parts are electrically connected to the first conductivity type semiconductor layers exposed by the connection grooves and the second conductivity type semiconductor layers on the plurality of regions to electrically connect the plurality of regions.

상기 연결부들을 형성하기 전에, 상기 복수개의 영역들 내의 제2 도전형 반도체층들에 콘택하는 오믹 콘택층이 형성될 수 있다. 상기 오믹 콘택층은 분포 브래그 반사층을 통해 제2 도전형 반도체층들에 접속된다. 상기 오믹 콘택층은 반사층 또는 투명 도전층으로 형성될 수 있다.Before forming the connection portions, an ohmic contact layer may be formed to contact the second conductive semiconductor layers in the plurality of regions. The ohmic contact layer is connected to the second conductivity type semiconductor layers through a distributed Bragg reflective layer. The ohmic contact layer may be formed as a reflective layer or a transparent conductive layer.

한편, 상기 희생기판이 제거되어 노출된 제1 도전형 반도체층에 전극 패드들이 형성될 수 있다. 상기 전극 패드들은 각각 상기 분리 홈들에 의해 분리된 복수개의 영역들 중 하나의 영역 상에 형성될 수 있다. 상기 전극 패드들이 형성된 영역들에는 각각 복수개의 상기 접속 홈들(홀들)이 형성될 수 있다.Meanwhile, electrode pads may be formed in the first conductive semiconductor layer exposed by removing the sacrificial substrate. The electrode pads may be formed on one of the plurality of regions separated by the separation grooves, respectively. A plurality of connection grooves (holes) may be formed in regions where the electrode pads are formed.

본 발명에 따르면, 금속 식각 부산물이 발생되는 것을 방지함으로써 발광셀 내 전기적 단락을 방지할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 분포 브래그 반사층을 채택함으로써 금속 반사층에 비해 기판 측으로 향하는 광의 반사율을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 분포 브래그 반사층은 SiO2/TiO2 또는 SiO2/Nb2O5 등 굴절률이 서로 다른 절연층들을 교대로 적층하여 형성하기 때문에 금속 반사층과 같이 산화에 의해 변형되는 것이 방지된다. 또한, 상기 연결부들을 발광 소자 내부에 매립함으로써, 광방출면으로부터 방출되는 광이 연결부들에 의해 손실되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a light emitting device capable of preventing an electrical short circuit in a light emitting cell by preventing the generation of metal etching by-products and a method of manufacturing the same. Further, by adopting the distributed Bragg reflective layer, the reflectance of the light directed toward the substrate side can be improved as compared with the metal reflective layer. Further, since the distributed Bragg reflective layer is formed by alternately stacking insulating layers having different refractive indices such as SiO 2 / TiO 2 or SiO 2 / Nb 2 O 5, deformation by oxidation, such as a metal reflective layer, is prevented. In addition, by filling the connection parts inside the light emitting device, it is possible to prevent the light emitted from the light emitting surface from being lost by the connection parts.

도 1 내지 도 4는 종래기술에 따른 교류용 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 5의 절취선 A-A 및 B-B를 따라 취해진 단면도들이다.
도 5c는 도 5의 등가회로도이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 각 도면들에서 (a) 및 (b)는 도 5의 절취선 A-A 및 B-B를 따라 취해진 단면도에 대응한다.
1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an AC light emitting device according to the prior art.
5 is a plan view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views taken along the cut lines AA and BB of FIG. 5, respectively.
5C is an equivalent circuit diagram of FIG. 5.
6 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. In each of the figures (a) and (b) correspond to the cross-sectional views taken along the cut lines AA and BB of FIG. 5.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 또한, 도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위해 도 5의 절취선 A-A 및 B-B를 따라 취해진 단면도들이고, 도 5c는 도 5의 등가 회로도이다. 본 실시예에 있어서 거울면 대칭 구조를 갖는 발광 소자를 예로서 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.5 is a schematic plan view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 5A and 5B are cross-sectional views taken along the cutting lines A-A and B-B of FIG. 5, respectively, to illustrate a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5C is an equivalent circuit diagram of FIG. In the present embodiment, a light emitting device having a mirror symmetric structure will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.

도 5, 5a, 5b 및 5c를 참조하면, 상기 발광 소자는 기판(151), 반도체 스택(130), 분리 홈들(isolation trenches, 161), 연결부들(135, 135a, 135b) 및 분포 브래그 반사층(131, 131a)을 포함한다. 또한, 상기 발광 소자는, 오믹 콘택층(133), 분리 절연층(137), 접착층(139), 본딩 금속(141), 보호 절연층(163) 및 전극 패드들(165)을 포함할 수 있다.5, 5A, 5B, and 5C, the light emitting device includes a substrate 151, a semiconductor stack 130, isolation trenches 161, connecting parts 135, 135a, and 135b, and a distributed Bragg reflecting layer ( 131, 131a). In addition, the light emitting device may include an ohmic contact layer 133, a separation insulating layer 137, an adhesive layer 139, a bonding metal 141, a protective insulating layer 163, and electrode pads 165. .

상기 기판(151)은, 화합물 반도체층들을 성장시키기 위한 성장기판과 구분되며, 이미 성장된 화합물 반도체층들에 부착된 기판이다. 상기 기판(151)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 절연 또는 도전 기판일 수 있다. 특히, 반도체층들의 성장 기판으로 사파이어 기판을 사용하는 경우, 상기 기판(151)은 사파이어 기판일 수 있다. 기판(151)이 성장 기판과 동일한 열팽창계수를 갖기 때문에 기판(151) 본딩 및 성장 기판 분리 공정에서 유리하다.The substrate 151 is separated from a growth substrate for growing the compound semiconductor layers and is a substrate attached to the compound semiconductor layers that have already been grown. The substrate 151 may be a sapphire substrate, but is not limited thereto, and may be another kind of insulating or conductive substrate. In particular, when using a sapphire substrate as a growth substrate of the semiconductor layers, the substrate 151 may be a sapphire substrate. Since the substrate 151 has the same coefficient of thermal expansion as the growth substrate, it is advantageous in the bonding process of the substrate 151 and the separation of the growth substrate.

상기 반도체 스택(130)은 분리 홈들(161)에 의해 복수개의 영역들(S1, S2, S3, P)로 분리된다. 상기 반도체 스택(130)은 제1 도전형의 상부 반도체층(125), 활성층(127) 및 제2 도전형의 하부 반도체층(129)을 포함한다. 상기 활성층(127)은 상기 상부 및 하부 반도체층들(125, 129) 사이에 개재된다. 한편, 각 영역들(S1, S2, S3)에서, 상기 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)은 상기 상부 반도체층(125)의 일부 영역이 아래쪽으로 노출되도록 위치한다. 즉, 상기 상부 반도체층(125a)은 상기 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)에 비해 더 넓은 폭을 갖는다.The semiconductor stack 130 is separated into a plurality of regions S1, S2, S3, and P by the separation grooves 161. The semiconductor stack 130 includes an upper semiconductor layer 125 of a first conductivity type, an active layer 127, and a lower semiconductor layer 129 of a second conductivity type. The active layer 127 is interposed between the upper and lower semiconductor layers 125 and 129. Meanwhile, in each of the regions S1, S2, and S3, the active layer 127 and the lower semiconductor layer 129 are positioned to expose some regions of the upper semiconductor layer 125 downward. That is, the upper semiconductor layer 125a has a wider width than the active layer 127 and the lower semiconductor layer 129.

상기 활성층(127), 상기 상부 및 하부 반도체층들(125, 129)은 III-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 반도체로 형성될 수 있다. 상기 상부 및 하부 반도체층들(125, 129)은 각각 단일층 또는 다중층일 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 및/또는 하부 반도체층(125, 129)은 콘택층과 클래드층을 포함할 수 있으며, 또한 초격자층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 활성층(127)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조일 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형이다. 저항이 상대적으로 작은 n형 반도체층으로 상부 반도체층들(125)을 형성할 수 있어, 상부 반도체층들(125)의 두께를 상대적으로 두껍게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 상부 반도체층(125)의 상부면에 거칠어진 면(R)을 형성하는 것이 용이하며, 거칠어진 면(R)은 활성층(127)에서 발생된 광의 추출 효율을 향상시킨다.The active layer 127 and the upper and lower semiconductor layers 125 and 129 may be formed of a III-N-based compound semiconductor, such as (Al, Ga, In) N semiconductor. The upper and lower semiconductor layers 125 and 129 may be a single layer or multiple layers, respectively. For example, the upper and / or lower semiconductor layers 125 and 129 may include a contact layer and a cladding layer, and may also include a superlattice layer. In addition, the active layer 127 may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure. Preferably, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type is p-type. Since the upper semiconductor layers 125 may be formed of an n-type semiconductor layer having a relatively low resistance, the upper semiconductor layers 125 may have a relatively thick thickness. Therefore, it is easy to form the rough surface R on the upper surface of the upper semiconductor layer 125, the rough surface (R) improves the extraction efficiency of the light generated in the active layer 127.

한편, 본 실시예에 있어서, 영역들(S1)은 공통 발광셀을 갖는다. 본 명세서에서, "공통 발광셀"은 복수개의 발광셀들이 제1 도전형 반도체층 또는 제2 도전형 반도체층을 공유하는 것을 의미한다. 여기서, 상기 영역들(S1)은, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 상부 반도체층을 공유하는 공통 발광셀을 갖는다. 한편, 영역들(S2) 및 영역들(S3)은 각각 단일의 발광셀을 갖는다. 다른 실시예들에 있어서, 영역들(S1, S2, S3)은 모두 단일의 발광셀을 가질 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the regions S1 have a common light emitting cell. In the present specification, "common light emitting cell" means that a plurality of light emitting cells share a first conductivity type semiconductor layer or a second conductivity type semiconductor layer. Here, the regions S1 have a common light emitting cell sharing the first conductivity type upper semiconductor layer, as shown in FIG. 5A. Meanwhile, the regions S2 and S3 each have a single light emitting cell. In other embodiments, the regions S1, S2, and S3 may all have a single light emitting cell.

영역들(P) 또한 분리 홈들에 의해 분리된다. 상기 영역들(P) 상에 전극 패드들(165)이 형성된다. 상기 전극 패드들(165)은 외부 전원으로부터 전력을 공급받기 위해 외부 전원에 연결하기 위한 패드들이다. 일반적으로 상기 전극 패드들(165)에 와이어가 본딩될 수 있다. 다만, 상기 영역들(P)은 각각 영역들(S2)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 영역들(P)과 영역들(S2)은 반도체층들 중 적어도 하나, 특히 제1 도전형 상부 반도체층(125)을 공유할 수 있다. 상기 영역들(P)은 상기 제2 도전형 하부 반도체층(129) 및 상기 활성층(127)을 관통하는 접속 홈들(또는 홀들, 130b)을 갖는다.Regions P are also separated by separation grooves. Electrode pads 165 are formed on the regions P. Referring to FIG. The electrode pads 165 are pads for connecting to an external power source to receive power from an external power source. In general, wires may be bonded to the electrode pads 165. However, the regions P may be connected to the regions S2, respectively. That is, the regions P and the regions S2 may share at least one of the semiconductor layers, in particular, the first conductivity type upper semiconductor layer 125. The regions P have connection grooves (or holes 130b) passing through the second conductivity type lower semiconductor layer 129 and the active layer 127.

상기 분리 홈들(161)은 반도체 스택(130)을 관통하여 반도체 스택(130)을 복수개의 영역들(S1, S2, S3, P)로 분리한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 분리 홈들(161)의 일부는 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)을 관통하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 분리 홈들(161)의 내벽 중 일부에는 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)의 측면이 노출되지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 분리 홈들(161)은 모두 상기 상부 반도체층(125), 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)을 관통하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 분리 홈들(161)의 내벽은 상기 상부 반도체층(125), 활성층(127) 및 하부 반도체층(129)을 포함하는 반도체 스택(130)으로 형성된다. 이 경우, 분리 홈들(161)이 모두 동일한 깊이로 형성될 수 있기 때문에, 상기 분리홈들(161)을 형성하기 위한 식각 공정의 안정화를 도모할 수 있다.The separation grooves 161 pass through the semiconductor stack 130 to separate the semiconductor stack 130 into a plurality of regions S1, S2, S3, and P. In some embodiments, some of the isolation grooves 161 may not penetrate the active layer 127 and the lower semiconductor layer 129. Accordingly, side surfaces of the active layer 127 and the lower semiconductor layer 129 may not be exposed to some of the inner walls of the separation grooves 161. Alternatively, all of the separation grooves 161 may be formed through the upper semiconductor layer 125, the active layer 127, and the lower semiconductor layer 129. Accordingly, an inner wall of the isolation grooves 161 is formed as the semiconductor stack 130 including the upper semiconductor layer 125, the active layer 127, and the lower semiconductor layer 129. In this case, since the separation grooves 161 may be formed to have the same depth, it is possible to stabilize the etching process for forming the separation grooves 161.

한편, 상기 연결부들(135)은 분리 홈들(161)에 의해 분리된 영역들(S1, S2, S3, P)을 전기적으로 연결한다. 상기 연결부들(135)은 반도체 스택(130)과 기판(151) 사이에 위치하므로, 광방출면으로부터 방출된 광은 연결부들(135)에 의해 손실되지 않는다. 상기 연결부들(135)은 반도체 스택(130)의 제2 도전형 하부 반도체층들(129)에 전기적으로 접속된 접속부들(contact portions, 135a) 및 반도체 스택(130)의 제1 도전형 상부 반도체층들(125)에 접속된 접속부들(135b)을 갖는다.Meanwhile, the connection parts 135 electrically connect the regions S1, S2, S3, and P separated by the separation grooves 161. Since the connection parts 135 are positioned between the semiconductor stack 130 and the substrate 151, the light emitted from the light emitting surface is not lost by the connection parts 135. The connections 135 may be electrically connected to the second conductive lower semiconductor layers 129 of the semiconductor stack 130 and the first conductive upper semiconductor of the semiconductor stack 130. It has connections 135b connected to the layers 125.

예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 공통 발광셀들을 갖는 영역들(S1)은 각각 제2 도전형 하부 반도체층들(129)에 접속된 접속부들(135a) 및 제1 도전형 상부 반도체층(125)에 접속된 접속부(135b)를 갖는다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 단일의 발광셀들을 갖는 영역들(S2, S3)은 각각 제2 도전형 하부 반도체층들(129)에 접속된 접속부(135a) 및 제1 도전형 상부 반도체층(125)에 접속된 접속부(135b)를 갖는다. 또한, 패드 영역들(P)은 각각 제2 도전형 하부 반도체층(129)에 접속된 접속부들(135a)을 갖는다. 다만, 상기 패드 영역(P)의 접속부(135a)는 홀들(130b)을 통해 제1 도전형 상부 반도체층(125)에 전기적으로 접속된다.For example, as shown in FIG. 5A, regions S1 having common light emitting cells are connected to the second conductive lower semiconductor layers 129 and the first conductive upper semiconductors 135a, respectively. It has a connection 135b connected to the layer 125. In addition, as shown in FIG. 5B, regions S2 and S3 having a single light emitting cell may be connected to the second conductive lower semiconductor layers 129 and the first conductive upper semiconductor 135, respectively. It has a connection 135b connected to the layer 125. In addition, each of the pad regions P has connection portions 135a connected to the second conductivity type lower semiconductor layer 129. However, the connection portion 135a of the pad region P is electrically connected to the first conductivity type upper semiconductor layer 125 through the holes 130b.

한편, 제1행에서, 양측 바깥쪽에 위치한 영역들(S1) 이외의 영역들(S1) 내의 접속부들(135a)은 그것에 이웃한 영역(S1)의 접속부(135a)들에 연결된다. 한편, 패드 영역(P)에 인접한 접속부(135a)는 패드 영역(P)의 접속부(135a)에 접속된다.On the other hand, in the first row, the connecting portions 135a in the regions S1 other than the regions S1 located on both sides are connected to the connecting portions 135a of the region S1 neighboring it. On the other hand, the connection part 135a adjacent to the pad area P is connected to the connection part 135a of the pad area P. As shown in FIG.

제1행의 오른쪽 끝단 영역(S1)의 접속부(135a)는 제3행의 오른쪽 끝단의 영역(S2)의 제1 도전형 상부 반도체층(125)에 접속된 접속부(135b)에 연결된다. 또한, 제3행 내의 영역들(S1)에 접속된 접속부들(135b)은 상기 제1행 내의 영역들(S1)의 접속부들(135a)에 각각 연결된다.The connecting portion 135a of the right end region S1 of the first row is connected to the connecting portion 135b connected to the first conductive upper semiconductor layer 125 of the region S2 of the right end region of the third row. Further, the connecting portions 135b connected to the regions S1 in the third row are respectively connected to the connecting portions 135a of the regions S1 in the first row.

한편, 제2행의 영역들(S3)의 접속부들(135a)은 각각 제1행의 접속부들(135b)에 연결되고, 제2행의 영역들(S3)의 접속부들(135b)은 각각 제3행의 두개의 접속부들(135a)에 연결된다.On the other hand, the connecting portions 135a of the regions S3 of the second row are connected to the connecting portions 135b of the first row, and the connecting portions 135b of the regions S3 of the second row are each It is connected to two connections 135a in three rows.

상기 연결부들(135)에 의해 도 5c에 도시된 바와 같은 등가 회로도를 갖는 발광 소자가 제공될 수 있다.The connection parts 135 may provide a light emitting device having an equivalent circuit diagram as shown in FIG. 5C.

도 5c를 참조하면, 상기 연결부들(135)에 의해 발광셀들의 직렬 어레이들이 형성된다. 이들 직렬 어레이들은 전극 패드들(165)사이에 역병렬로 연결된다. 따라서, 전극 패드들(165)에 교류 전원을 연결하여 상기 발광 소자를 구동시킬 수 있다. 여기서, 상기 영역들(S1, S2) 내의 발광셀들은 교류전원의 반주기에 걸쳐 순방향 전압이 인가되며, 나머지 반주기 동안에는 역방향 전압이 인가된다. 이와 달리, 상기 영역들(S3) 내의 발광셀들은 교류전원의 전주기에 걸쳐 순방향 전압이 인가된다. 따라서, 교류전원의 위상이 변하는 전주기 동안 광을 방출할 수 있는 전파 발광셀들에 의해 발광 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 하나의 발광셀에 인가되는 역방향 전압이 2개의 발광셀들에 인가되는 순방향 전압과 동일한 값을 갖는다.Referring to FIG. 5C, serial arrays of light emitting cells are formed by the connecting parts 135. These series arrays are connected in anti-parallel between electrode pads 165. Therefore, the light emitting device may be driven by connecting AC power to the electrode pads 165. Here, the light emitting cells in the regions S1 and S2 are applied with a forward voltage over a half cycle of an AC power supply, and a reverse voltage is applied for the remaining half cycles. In contrast, the light emitting cells in the regions S3 are applied with a forward voltage over the entire period of the AC power source. Therefore, it is possible to increase the light emitting area by the propagation light emitting cells that can emit light during the entire period of the phase change of the AC power source. Further, according to the present invention, the reverse voltage applied to one light emitting cell has the same value as the forward voltage applied to the two light emitting cells.

다시 도 5a 및 5b를 참조하면, 상기 연결부들(135)과 반도체 스택(130) 사이에 다층 구조의 분포 브래그 반사층(131, 131a)이 개재된다. 분포 브래그 반사층(131, 131a)은 활성층(127)에서 생성되어 기판(151)측으로 진행하는 광을 반사시키어 발광 소자의 광 효율을 향상시킨다. 분포 브래그 반사층(131)은 각 영역들(S1, S2, S3)의 제2 도전형 하부 반도체층(129) 아래에 위치하며, 분포 브래그 반사층(131a)은 제2 도전형 하부 반도체층(129) 및 활성층(127)의 측면을 덮는다. 분포 브래그 반사층(131a)은 특히 상기 활성층(127) 및 제2 도전형 하부 반도체층(129)의 측면을 덮어 상기 연결부들(135)에 의해 상부 반도체층(125)과 하부 반도체층(129)이 단락되는 것을 방지한다. 한편, 상기 분리홈(161)의 바닥에 또한 분포 브래그 반사층(131)이 위치한다. 분포 브래그 반사층(131)은 연결부들(135)과 분리홈들(161) 사이에 위치하여 분리홈들(161)을 형성하는 동안 연결부들(135)이 외부에 노출되는 것을 방지한다. Referring again to FIGS. 5A and 5B, a distributed Bragg reflective layer 131 and 131a is interposed between the connecting portions 135 and the semiconductor stack 130. The distributed Bragg reflective layers 131 and 131a reflect light generated in the active layer 127 and traveling toward the substrate 151 to improve light efficiency of the light emitting device. The distributed Bragg reflective layer 131 is positioned under the second conductive lower semiconductor layer 129 in the regions S1, S2, and S3, and the distributed Bragg reflective layer 131a is the second conductive lower semiconductor layer 129. And a side surface of the active layer 127. The distribution Bragg reflective layer 131a particularly covers the side surfaces of the active layer 127 and the second conductivity type lower semiconductor layer 129 so that the upper semiconductor layer 125 and the lower semiconductor layer 129 are formed by the connecting portions 135. Prevent short circuits. On the other hand, the distribution Bragg reflective layer 131 is also located at the bottom of the separation groove 161. The distribution Bragg reflective layer 131 is positioned between the connecting portions 135 and the separating grooves 161 to prevent the connecting portions 135 from being exposed to the outside while forming the separating grooves 161.

분포 브래그 반사층(131, 131a)은 굴절률이 다른 두개의 층을 교대로 적층하여 형성할 수 있다. 예컨대, SiO2/TiO2 또는 SiO2/Nb2O5를 교대로 적층하여 분포 브래그 반사층(131a)을 형성할 수 있다. 분포 브래그 반사층(131, 131a)은 제2 도전형 하부 반도체층(129)을 노출시키는 개구부들 및 제1 도전형 상부 반도체층(125)을 노출시키는 개구부들을 갖는다.The distributed Bragg reflective layers 131 and 131a may be formed by alternately stacking two layers having different refractive indices. For example, SiO 2 / TiO 2 or SiO 2 / Nb 2 O 5 may be alternately stacked to form a distributed Bragg reflective layer 131a. The distribution Bragg reflective layers 131 and 131a have openings exposing the second conductive lower semiconductor layer 129 and openings exposing the first conductive upper semiconductor layer 125.

한편, 상기 연결부들(135) 특히 접속부들(135a)은 분포 브래그 반사층(131)을 통해 즉, 분포 브래그 반사층(131)의 개구부들을 통해 제2 도전형 하부 반도체층(129)에 전기적으로 접속되며 또한 분포 브래그 반사층(131a)의 개구부들을 통해 제1 도전형 상부 반도체층(125)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 오믹 콘택층(133)이 분포 브래그 반사층(131)을 통해 제2 도전형 하부 반도체층(129)에 콘택하고, 연결부들(135), 즉 접속부들(135a)이 상기 오믹 콘택층(133)에 접속될 수 있다. 오믹 콘택층(133)은 Ag, Al과 같은 반사층으로 형성되거나, Ni/Au, ITO, ZnO, TCO와 같은 투명 도전층으로 형성될 수 있다. 오믹 콘택층(133)이 Ag, Al 등의 금속 반사층으로 형성된 경우, 접속부들(135a)이 오믹 콘택층(133)을 둘러싸서 보호할 수 있다.On the other hand, the connecting portions 135, in particular the connecting portions 135a are electrically connected to the second conductive lower semiconductor layer 129 through the distributed Bragg reflective layer 131, that is, through the openings of the Distributed Bragg reflective layer 131. In addition, the openings of the distribution Bragg reflective layer 131a may be electrically connected to the first conductivity type upper semiconductor layer 125. In addition, the ohmic contact layer 133 contacts the second conductive lower semiconductor layer 129 through the distributed Bragg reflective layer 131, and the connecting portions 135, that is, the connecting portions 135a, are connected to the ohmic contact layer 133. ) Can be connected. The ohmic contact layer 133 may be formed of a reflective layer such as Ag or Al, or may be formed of a transparent conductive layer such as Ni / Au, ITO, ZnO, or TCO. When the ohmic contact layer 133 is formed of a metal reflective layer such as Ag or Al, the connection parts 135a may surround and protect the ohmic contact layer 133.

한편, 상기 반도체 스택(130)과 기판(151) 사이에 본딩 금속(141)이 개재될 수 있다. 상기 본딩 금속(141)은 기판(151)을 반도체 스택(130) 상에 본딩하기 위한 금속 재료로서 Au/Sn으로 형성될 수 있다. 또한, 분리 절연층(137)이 반도체 스택(130)과 본딩 금속(141) 사이에 개재되어 상기 연결부들(135)을 본딩 금속(141)으로부터 분리시킬 수 있다. Meanwhile, a bonding metal 141 may be interposed between the semiconductor stack 130 and the substrate 151. The bonding metal 141 may be formed of Au / Sn as a metal material for bonding the substrate 151 on the semiconductor stack 130. In addition, a separation insulating layer 137 may be interposed between the semiconductor stack 130 and the bonding metal 141 to separate the connection portions 135 from the bonding metal 141.

한편, 상기 분리 절연층(137) 아래에 본딩 금속(141)의 접착력을 향상시키기 위해 Cr/Au와 같은 접착층(139)이 형성될 수 있다.Meanwhile, an adhesion layer 139 such as Cr / Au may be formed under the isolation insulating layer 137 to improve the adhesion of the bonding metal 141.

한편, 상기 제1 도전형 상부 반도체층(125)은 거칠어진 면(R)을 가질 수 있다. 또한, 보호 절연층(163)은 상기 반도체 스택(130)을 덮어 발광셀들을 보호한다. 상기 보호 절연층(163)은 분리 홈들(161)을 채울 수 있다.Meanwhile, the first conductivity type upper semiconductor layer 125 may have a roughened surface (R). In addition, the protective insulating layer 163 covers the semiconductor stack 130 to protect the light emitting cells. The protective insulating layer 163 may fill the separation grooves 161.

도 6 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 각 도면들에서 (a) 및 (b)는 각각 도 5의 절취선 A-A 및 B-B를 따라 취해진 단면도를 나타낸다.6 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. In each of the figures, (a) and (b) show cross-sectional views taken along the cut lines A-A and B-B of Fig. 5, respectively.

도 6을 참조하면, 희생 기판(121) 상에 화합물 반도체층들의 반도체 스택(130)이 형성된다. 희생 기판(121)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이종기판일 수 있다. 한편, 화합물 반도체층들은 제1 도전형 반도체층(125) 및 제2 도전형 반도체층(129)과 이들 사이에 개재된 활성층(129)을 포함한다. 상기 제1 도전형 반도체층(125)이 희생 기판(121)쪽에 가깝게 위치한다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(125, 129)은 각각 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(127)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a semiconductor stack 130 of compound semiconductor layers is formed on the sacrificial substrate 121. The sacrificial substrate 121 may be a sapphire substrate, but is not limited thereto, and may be another hetero substrate. Meanwhile, the compound semiconductor layers include the first conductive semiconductor layer 125 and the second conductive semiconductor layer 129 and an active layer 129 interposed therebetween. The first conductivity type semiconductor layer 125 is located close to the sacrificial substrate 121. The first and second conductivity-type semiconductor layers 125 and 129 may be formed in a single layer or multiple layers, respectively. In addition, the active layer 127 may be formed in a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.

상기 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 희생 기판(121) 상에 성장될 수 있다.The compound semiconductor layers may be formed of a III-N-based compound semiconductor, and may be grown on the sacrificial substrate 121 by a process such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam deposition (MBE). Can be.

한편, 화합물 반도체층들을 형성하기 전, 버퍼층(미도시됨)이 형성될 수 있다. 버퍼층은 희생 기판(121)과 화합물 반도체층들의 격자 부정합을 완화하기 위해 채택되며, 질화갈륨 또는 질화알루미늄 등의 질화갈륨 계열의 물질층일 수 있다.Meanwhile, before forming the compound semiconductor layers, a buffer layer (not shown) may be formed. The buffer layer is adopted to mitigate lattice mismatch between the sacrificial substrate 121 and the compound semiconductor layers, and may be a gallium nitride-based material layer such as gallium nitride or aluminum nitride.

상기 반도체 스택(130)을 패터닝하여 상기 제1 도전형 반도체층(125)을 노출시키는 접속 홈들(connection trenches)(130a, 130b)이 형성된다. 상기 접속 홈들(130a)은 도 5a 및 도 5b의 연결부들(135)이 접속되는 제1 도전형 반도체층(125)을 노출시키기 위해 형성된다. 이들 접속 홈들(130a)에 의해 도 5의 각 영역들(S1, S2, S3) 내에 제1 도전형 반도체층(125)이 노출된다. 상기 접속홈들(130a)의 측벽에 활성층(127) 및 제2 도전형 반도체층(129)의 측면이 노출된다. Connection trenches 130a and 130b are formed to pattern the semiconductor stack 130 to expose the first conductive semiconductor layer 125. The connection grooves 130a are formed to expose the first conductivity type semiconductor layer 125 to which the connection portions 135 of FIGS. 5A and 5B are connected. The connection grooves 130a expose the first conductivity-type semiconductor layer 125 in the regions S1, S2, and S3 of FIG. 5. Side surfaces of the active layer 127 and the second conductivity-type semiconductor layer 129 are exposed on sidewalls of the connection grooves 130a.

상기 접속홈들(130a, 130b)을 형성하기 위해 상기 화합물 반도체층들은 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝될 수 있으며, 이러한 공정은 일반적으로 메사 식각 공정과 유사하다. 그러나, 메사 식각 공정에서 접속 홈들은 서로 연결되나, 본 발명에 있어서, 상기 접속 홈들(130a)은 서로 분리된다. 이에 따라, 접속 홈들(130a)의 면적을 감소시킬 수 있고, 따라서 향후 분리 절연층 및 본딩 금속을 평탄화시키기에 유리하며, 그 결과, 기판을 안정하게 부착시킬 수 있다.The compound semiconductor layers may be patterned using photolithography and etching processes to form the interconnection grooves 130a and 130b, which is generally similar to mesa etching. However, in the mesa etching process, the connection grooves are connected to each other, but in the present invention, the connection grooves 130a are separated from each other. Accordingly, the area of the connection grooves 130a can be reduced, and thus, it is advantageous to planarize the separation insulating layer and the bonding metal in the future, and as a result, the substrate can be attached stably.

한편, 상기 접속홈들(홀들, 130b)은 전극 패드가 형성될 영역에 형성되며, 각 영역에 복수개의 접속홈들(130b)이 형성된다.Meanwhile, the connection grooves (holes) 130b are formed in a region where electrode pads are to be formed, and a plurality of connection grooves 130b are formed in each region.

도 7을 참조하면, 반도체 스택(130) 상에 분포 브래그 반사층(131, 131a)이 형성된다. 분포 브래그 반사층(131, 131a)은 제2 도전형 반도체층(129)을 노출시키는 개구부들 및 제1 도전형 반도체층(125)을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 상기 분포 브래그 반사층(131, 131a)은 리프트 오프 공정을 사용하여 형성되거나, 굴절률이 서로 다른 두층을 교대로 적층한 후, 제2 도전형 반도체층(129) 및 접속 홈들 내의 제1 도전형 반도체층(127)을 노출시키도록 패터닝함으로써 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, distributed Bragg reflective layers 131 and 131a are formed on the semiconductor stack 130. The distributed Bragg reflective layers 131 and 131a have openings exposing the second conductivity type semiconductor layer 129 and openings exposing the first conductivity type semiconductor layer 125. The distributed Bragg reflective layers 131 and 131a are formed by using a lift-off process or alternately stack two layers having different refractive indices, and then the second conductivity-type semiconductor layer 129 and the first conductivity-type semiconductor layer in the connection grooves. And may be formed by patterning to expose 127.

분포 브래그 반사층(131)은 제2 도전형 반도체층(129) 상에 형성되며, 향후 분리 홈들(도 5a 및 5b의 161)이 형성될 영역에도 형성된다. 한편, 분포 브래그 반사층(131a)은 상기 접속 홈들(130a)에 노출된 활성층(127) 및 제2 도전형 반도체층(129)의 측면을 덮는다. 상기 분포 브래그 반사층(131a)은 연결부들에 의해 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층이 단락되는 것을 방지하기 위해 형성된다.The distributed Bragg reflective layer 131 is formed on the second conductivity type semiconductor layer 129 and is also formed in the region where the separation grooves 161 of FIGS. 5A and 5B are to be formed. The distributed Bragg reflective layer 131a covers side surfaces of the active layer 127 and the second conductivity-type semiconductor layer 129 exposed to the connection grooves 130a. The distributed Bragg reflective layer 131a is formed to prevent the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer from being shorted by the connecting portions.

상기 분포 브래그 반사층(131)은 굴절률이 서로 다른 두개의 층, 예컨대 SiO2와 TiO2 또는 SiO2와 Nb2O5를 교대로 적층하여 형성될 수 있다. 이경우, 분포 브래그 반사층(131)의 첫째층 및 마지막층을 SiO2로 형성함으로써 분포 브래그 반사층(131, 131a) 내에 크랙이 형성되는 것을 방지하고 분포 브래그 반사층(131)을 보호할 수 있다. The distributed Bragg reflective layer 131 may be formed by alternately stacking two layers having different refractive indices, for example, SiO 2 and TiO 2 or SiO 2 and Nb 2 O 5. In this case, by forming the first and last layers of the distributed Bragg reflective layer 131 as SiO 2, cracks may be prevented from being formed in the Distributed Bragg reflective layers 131 and 131a and the distributed Bragg reflective layer 131 may be protected.

도 8을 참조하면, 상기 분포 브래그 반사층(131) 상에 오믹 콘택층(133)을 형성한다. 오믹 콘택층(133)은 분포 브래그 반사층(131) 내의 개구부들을 덮어 제2 도전형 반도체층(129)에 접속된다. 오믹 콘택층(133)은 Ag, Al과 같은 반사층, 또는 Ni/Au, ITO, ZnO, TCO와 같은 투명 도전층으로 형성될 수 있다. 오믹 콘택층(133)이 반사층을 포함하는 경우, 분포 브래그 반사층(131)과 함께 광을 반사시킬 수 있어 좋다. 또한, 투명 도전 산화막으로 오믹 콘택층(133)을 형성할 경우, 안정한 콘택 저항 특성을 나타낼 수 있어 좋다.Referring to FIG. 8, an ohmic contact layer 133 is formed on the distributed Bragg reflective layer 131. The ohmic contact layer 133 covers the openings in the distributed Bragg reflective layer 131 and is connected to the second conductive semiconductor layer 129. The ohmic contact layer 133 may be formed of a reflective layer such as Ag or Al, or a transparent conductive layer such as Ni / Au, ITO, ZnO, or TCO. When the ohmic contact layer 133 includes a reflective layer, light may be reflected together with the distributed Bragg reflective layer 131. In addition, when the ohmic contact layer 133 is formed of a transparent conductive oxide film, stable contact resistance characteristics may be exhibited.

도 9를 참조하면, 오믹 콘택층(133)을 덮는 접속부들(135a) 및 제1 도전형 반도체층들(125)에 접속된 접속부들(135b)이 형성된다. 이들 접속부들이 서로 연결되어 발광셀들을 서로 연결하는 연결부(135)를 구성한다. 상기 연결부들(135)은 제2 도전형 반도체층들(129)을 전기적으로 연결하거나, 제1 도전형 반도체층(125)과 제2 도전형 반도체층(129)을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 접속부들(135a)은 오믹 콘택층(133)을 감쌀 수 있다.Referring to FIG. 9, the connecting portions 135a covering the ohmic contact layer 133 and the connecting portions 135b connected to the first conductive semiconductor layers 125 are formed. These connection parts are connected to each other to form a connection part 135 connecting the light emitting cells to each other. The connection parts 135 may electrically connect the second conductive semiconductor layers 129 or electrically connect the first conductive semiconductor layer 125 and the second conductive semiconductor layer 129. The connection parts 135a may surround the ohmic contact layer 133.

도 10을 참조하면, 상기 연결부들(135)이 형성된 희생기판(121)의 거의 전면 상에 분리 절연층(137)이 형성된다. 분리 절연층(137)은 연결부들(135) 및 반도체 스택(130)을 덮는다. 상기 분리 절연층(137)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등으로 형성될 수 있다. 상기 분리 절연층(137) 상에 접착층(139)이 형성될 수 있으며, 상기 접착층(139) 상에 본딩 금속(141)이 형성되고 기판(151)이 본딩될 수 있다. 상기 본딩 금속(147)은 예를 들어 AuSn(80/20wt%)으로 형성될 수 있다. 상기 기판(151)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 희생기판(121)과 동일한 열팽창 계수를 갖는 기판일 수 있다.Referring to FIG. 10, a separation insulating layer 137 is formed on almost the entire surface of the sacrificial substrate 121 on which the connecting portions 135 are formed. The isolation insulating layer 137 covers the connection portions 135 and the semiconductor stack 130. The isolation insulating layer 137 may be formed of a silicon oxide film or a silicon nitride film. An adhesive layer 139 may be formed on the separation insulating layer 137, a bonding metal 141 may be formed on the adhesive layer 139, and the substrate 151 may be bonded. The bonding metal 147 may be formed of, for example, AuSn (80 / 20wt%). The substrate 151 is not particularly limited, but may be a substrate having the same thermal expansion coefficient as the sacrificial substrate 121.

도 11을 참조하면, 이어서, 상기 희생 기판(121)이 제거되고 상기 제1 도전형 반도체층(125)이 노출된다. 희생 기판(121)은 레이저 리프트 오프(LLO) 기술 또는 다른 기계적 방법이나 화학적 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 버퍼층도 제거되어 제1 도전형 반도체층(125)이 노출된다.Referring to FIG. 11, the sacrificial substrate 121 is subsequently removed and the first conductivity type semiconductor layer 125 is exposed. The sacrificial substrate 121 may be separated by laser lift off (LLO) technology or other mechanical or chemical methods. At this time, the buffer layer is also removed to expose the first conductivity-type semiconductor layer 125.

도 12를 참조하면, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(125)을 복수개의 영역들(S1, S2, S3, P)로 분리하는 분리 홈들(161)이 형성된다. 상기 분리 홈들(161)은 발광셀 영역 또는 공통 발광셀 영역으로 반도체 스택(130)을 분리한다. 상기 분리 홈들(161)은 분포 브래그 반사층(131 또는 131a)이 노출될 때 까지 상기 반도체 스택(130)을 식각함으로써 형성된다. 이때, 상기 분포 브래그 반사층(131)이 상기 연결부들(135)이 노출되는 것을 방지한다. 상기 분리 홈들(161)의 측벽은 반도체 스택(130)으로 구성되며, 분리 홈들 내에 제1 도전형 반도체층(125), 활성층(127) 및 제2 도전형 반도체층(129)의 측면들이 노출된다. 한편, 상기 제1 도전형 반도체층(125)에 PEC(광전 화학) 식각 등에 의해 거칠어진 표면(R)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 12, separation grooves 161 are formed to separate the exposed first conductive semiconductor layer 125 into a plurality of regions S1, S2, S3, and P. The separation grooves 161 separate the semiconductor stack 130 into a light emitting cell region or a common light emitting cell region. The separation grooves 161 are formed by etching the semiconductor stack 130 until the distribution Bragg reflective layer 131 or 131a is exposed. In this case, the distribution Bragg reflective layer 131 prevents the connection portions 135 from being exposed. Sidewalls of the isolation grooves 161 may include the semiconductor stack 130, and side surfaces of the first conductive semiconductor layer 125, the active layer 127, and the second conductive semiconductor layer 129 may be exposed in the isolation grooves. . Meanwhile, a roughened surface R may be formed on the first conductive semiconductor layer 125 by PEC (photoelectric chemistry) etching.

상기 분리홈들(161)을 형성할 때, 분포 브래그 반사층(131 또는 131a)이 노출되는 것으로 설명하였지만, 분리홈들(161)이 형성될 영역에 분포 브래그 반사층 이외의 다른 절연 패턴이 형성될 수도 있다.Although the distribution Bragg reflective layer 131 or 131a is described as exposing the separation grooves 161, an insulation pattern other than the distribution Bragg reflection layer may be formed in the region where the separation grooves 161 are to be formed. have.

한편, 상기 제1 도전형 반도체층(125) 상에 보호 절연층(163) 및 전극 패드들(165)이 형성되고, 상기 복수개의 영역들(S1, S2, S3, P)을 포함하는 발광 소자 단위로 기판(151)이 분리되어 단일칩의 발광소자가 완성된다.Meanwhile, a light emitting device including a protective insulating layer 163 and electrode pads 165 formed on the first conductive semiconductor layer 125 and including the plurality of regions S1, S2, S3, and P. The substrate 151 is separated into units to form a single chip light emitting device.

이상에서 본 발명에 대해 몇몇 실시예들을 예로 들어 설명되었지만, 본 발명은 앞서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 당업자들에 의해 다양하게 변형 및 변경될 수 있다. 이러한 변형 및 변경들은 아래의 청구범위에서 정의되는 본 발명의 범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described above by way of example, the present invention is not limited to the above-described embodiments and may be variously modified and changed by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. . Such modifications and variations are included in the scope of the present invention as defined in the following claims.

Claims (21)

기판;
상기 기판 상부에 위치하고, 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 포함하는 반도체 스택;
상기 반도체 스택을 복수개의 영역들로 분리하는 분리 홈들(isolation trenches);
상기 기판과 상기 반도체 스택 사이에 위치하고, 상기 복수개의 영역들을 서로 전기적으로 연결하는 연결부들(connectors); 및
상기 반도체 스택과 상기 연결부들 사이에 위치하는 다층 구조의 분포 브래그 반사층을 포함하고,
상기 연결부들은 상기 분포 브래그 반사층을 통해 상기 반도체 스택에 전기적으로 접속되고,
상기 분포 브래그 반사층의 일부는 상기 분리 홈들과 상기 연결부들 사이에 위치하는 발광 소자.
Board;
A semiconductor stack disposed on the substrate, the semiconductor stack including an upper semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, and a lower semiconductor layer of a second conductivity type;
Isolation trenches for separating the semiconductor stack into a plurality of regions;
Connectors disposed between the substrate and the semiconductor stack and electrically connecting the plurality of regions to each other; And
A distributed Bragg reflective layer having a multilayer structure positioned between the semiconductor stack and the connecting portions,
The connections are electrically connected to the semiconductor stack through the distributed Bragg reflective layer,
A portion of the distribution Bragg reflective layer is positioned between the separation grooves and the connection portion.
청구항 1에 있어서,
상기 분리 홈들의 적어도 일부는 상기 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 관통하는 발광 소자.
The method according to claim 1,
At least some of the separation grooves penetrate the upper semiconductor layer of the first conductivity type, the active layer and the lower semiconductor layer of the second conductivity type.
청구항 1에 있어서,
상기 분리 홈들은 상기 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 관통하는 발광 소자.
The method according to claim 1,
The separation grooves penetrate the upper semiconductor layer of the first conductivity type, the active layer and the lower semiconductor layer of the second conductivity type.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 영역들 중 적어도 하나는 단일의 발광셀을 갖고,
상기 단일의 발광셀의 상기 제1 도전형 상부 반도체층 및 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 각각 상기 연결부들이 접속된 발광 소자.
The method according to claim 1,
At least one of the plurality of regions has a single light emitting cell,
A light emitting device in which the connecting portions are respectively connected to the first conductive upper semiconductor layer and the second conductive lower semiconductor layer of the single light emitting cell.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 연결부는 다른 영역의 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속되고,
상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속된 연결부는 또 다른 영역의 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 교류용 발광 소자.
The method of claim 4,
A connecting portion connected to the first conductive upper semiconductor layer is connected to the second conductive lower semiconductor layer in another region;
And a connection part connected to the second conductive lower semiconductor layer is connected to the first conductive upper semiconductor layer in another region.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 영역들 중 적어도 하나는 상기 제1 도전형 상부 반도체층을 공유하는 공통 발광셀을 갖고,
상기 공통 발광셀에 의해 공유된 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 상기 연결부가 접속되고,
상기 공통 발광셀의 제2 도전형 하부 반도체층들에 각각 상기 연결부들이 접속된 발광 소자.
The method according to claim 1,
At least one of the plurality of regions has a common light emitting cell sharing the first conductive upper semiconductor layer,
The connection part is connected to the first conductivity type upper semiconductor layer shared by the common light emitting cell,
A light emitting device in which the connecting portions are respectively connected to the second conductive lower semiconductor layers of the common light emitting cell;
청구항 6에 있어서,
상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 연결부는 다른 영역의 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속되고,
상기 제2 도전형 하부 반도체층들에 접속된 연결부들 중 적어도 하나는 인접한 공통 발광셀의 제2 도전형 하부 반도체층에 접속된 발광 소자.
The method of claim 6,
A connecting portion connected to the first conductive upper semiconductor layer is connected to the second conductive lower semiconductor layer in another region;
At least one of the connection parts connected to the second conductive lower semiconductor layers is connected to a second conductive lower semiconductor layer of an adjacent common light emitting cell.
청구항 1에 있어서
상기 기판과 상기 반도체 스택 사이에 위치하는 본딩 금속; 및
상기 본딩 금속으로부터 상기 연결부들을 분리시키는 분리 절연층을 더 포함하는 발광 소자.
Claim 1
A bonding metal located between the substrate and the semiconductor stack; And
And a separation insulating layer separating the connecting portions from the bonding metal.
청구항 1에 있어서,
상기 분포 브래그 반사층을 통해 상기 제2 도전형 하부 반도체층에 접속된 오믹 콘택층을 더 포함하고, 상기 연결부들은 상기 오믹 콘택층을 통해 상기 반도체 스택의 제2 도전형 하부 반도체층에 전기적으로 접속되는 발광 소자.
The method according to claim 1,
And an ohmic contact layer connected to the second conductive lower semiconductor layer through the distributed Bragg reflective layer, wherein the connecting portions are electrically connected to the second conductive lower semiconductor layer of the semiconductor stack through the ohmic contact layer. Light emitting element.
청구항 9에 있어서,
상기 오믹 콘택층은 반사층 또는 투명 도전층으로 형성된 발광 소자.
The method according to claim 9,
The ohmic contact layer is a light emitting device formed of a reflective layer or a transparent conductive layer.
청구항 1에 있어서,
상기 반도체 스택 상에 위치하여 상기 반도체 스택을 덮는 보호 절연층을 더 포함하는 발광 소자.
The method according to claim 1,
And a protective insulating layer on the semiconductor stack and covering the semiconductor stack.
청구항 1에 있어서,
전극 패드들을 더 포함하되,
상기 전극 패드들은 각각 상기 복수개의 영역들 중 하나의 영역 상에 형성되어 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 접속된 발광 소자.
The method according to claim 1,
Further comprising electrode pads,
And the electrode pads are respectively formed on one of the plurality of regions and connected to the first conductive upper semiconductor layer.
청구항 12에 있어서,
상기 전극 패드가 형성된 영역은 상기 제2 도전형 하부 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 홀들을 갖고,
상기 홀들을 통해 상기 연결부가 상기 제1 도전형 상부 반도체층에 전기적으로 접속된 발광 소자.
The method of claim 12,
The region in which the electrode pad is formed has holes penetrating through the second conductivity type lower semiconductor layer and the active layer,
And a connection part electrically connected to the first conductivity type upper semiconductor layer through the holes.
청구항 1에 있어서,
상기 연결부들에 의해 형성된 적어도 하나의 발광셀들의 직렬 어레이를 더 포함하는 발광 소자.
The method according to claim 1,
And a series array of at least one light emitting cells formed by the connections.
희생 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 스택을 형성하고,
상기 반도체 스택을 패터닝하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 복수개의 접속 홈들(connection trenches)을 형성하고,
상기 반도체 스택 상에 다층 구조의 분포 브래그 반사층을 형성하되, 상기 분포 브래그 반사층은 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들 및 상기 접속 홈들에 노출된 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들은 상기 접속 홈들 내에 위치하고,
상기 반도체 스택의 복수개의 영역들을 서로 전기적으로 연결하는 연결부들을 형성하고,
상기 연결부들을 덮는 분리 절연층을 형성하고,
상기 분리 절연층 상에 기판을 본딩하고,
상기 희생기판을 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키고,
상기 분포 브래그 반사층이 노출될 때까지 상기 반도체 스택을 패터닝하여 상기 복수개의 영역들을 서로 분리시키는 분리 홈들을 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.
Forming a semiconductor stack on the sacrificial substrate, the semiconductor stack comprising a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer,
Patterning the semiconductor stack to form a plurality of connection trenches exposing the first conductivity type semiconductor layer,
Forming a multilayer Bragg reflective layer on the semiconductor stack, the distribution Bragg reflecting layer openings exposing the second conductive semiconductor layer and openings exposing the first conductive semiconductor layer exposed to the connection grooves; Openings exposing the first conductivity type semiconductor layer are located in the connection grooves,
Connecting portions electrically connecting the plurality of regions of the semiconductor stack to each other,
Forming a separation insulating layer covering the connecting portions,
Bonding a substrate on the separation insulating layer,
Removing the sacrificial substrate to expose the first conductivity type semiconductor layer,
And patterning the semiconductor stack until the distribution Bragg reflective layer is exposed to form separation grooves separating the plurality of regions from each other.
청구항 15에 있어서,
상기 복수개의 영역들은 각각 상기 접속 홈들을 포함하고,
상기 연결부들은 상기 접속 홈들에 의해 노출된 상기 제1 도전형 반도체층들 및 상기 복수개의 영역들 상의 제2 도전형 반도체층들에 전기적으로 접속되어 상기 복수개의 영역들을 전기적으로 연결하는 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 15,
The plurality of regions each including the connection grooves,
The connection parts are electrically connected to the first conductivity type semiconductor layers exposed by the connection grooves and the second conductivity type semiconductor layers on the plurality of regions to electrically connect the plurality of regions. .
청구항 15에 있어서,
상기 연결부들을 형성하기 전에, 상기 복수개의 영역들 내의 제2 도전형 반도체층들에 콘택하는 오믹 콘택층을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 15,
And forming an ohmic contact layer contacting second conductive semiconductor layers in the plurality of regions before forming the connection portions.
청구항 17에 있어서,
상기 오믹 콘택층은 반사층 또는 투명 도전층으로 형성된 발광 소자 제조 방법.
18. The method of claim 17,
The ohmic contact layer is a light emitting device manufacturing method formed of a reflective layer or a transparent conductive layer.
청구항 15에 있어서,
상기 희생기판이 제거되어 노출된 제1 도전형 반도체층에 거칠어진 표면을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 15,
And forming a roughened surface on the exposed first conductive semiconductor layer by removing the sacrificial substrate.
청구항 19에 있어서,
상기 제1 도전형 반도체층을 덮는 보호 절연층을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 보호 절연층은 상기 분리 홈들을 채우는 발광 소자 제조 방법.
The method of claim 19,
And forming a protective insulating layer covering the first conductive semiconductor layer, wherein the protective insulating layer fills the separation grooves.
청구항 15에 있어서,
상기 희생기판이 제거되어 노출된 제1 도전형 반도체층에 전극 패드들을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 전극 패드들은 각각 상기 분리 홈들에 의해 분리된 복수개의 영역들 중 하나의 영역 상에 형성되고,
상기 전극 패드들이 형성된 영역들에는 각각 복수개의 상기 접속 홈들이 형성된 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 15,
The method may further include forming electrode pads on the exposed first conductive semiconductor layer by removing the sacrificial substrate.
The electrode pads are each formed on one of the plurality of regions separated by the separation grooves,
And a plurality of connection grooves formed in regions where the electrode pads are formed.
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