KR101155197B1 - 광 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 종래 광 모듈 구조는 발광소자를 플립칩 본딩하기 위한 실리콘 서브마운트와 광 효율 향상을 위한 알루미늄 슬러그의 두 가지 소자를 정밀하게 접합해야 하므로 부품의 숫자 및 작업 공정이 증가되어 제조 시간 및 비용이 증가하게 되는 문제점이 있으며, 알루미늄 슬러그의 반사면은 평탄도가 좋지 않으므로 반사효율 저하로 인한 발광 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 알루미늄 슬러그 내부에 위치하는 실리콘 서브 마운트의 전극 배선을 외부 전극과 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시할 경우 구조적인 위치 및 협소한 서브 마운트 상의 전극 배선에 의해 공정 수율이 낮아져 비용이 높아지는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 실리콘 서브 마운트 상에 원형 그루브를 형성하고 상기 원형 그루브 내부에서 외부로 연결되는 전극 배선을 형성한 후 그루브 내부는 높은 반사율을 가지는 반사면을 형성하도록 하여 반사 구조물과 서브 마운트를 일체화 하며, 상기 실리콘 서브 마운트 상에 도핑을 통한 제너 다이오드를 더 형성하도록 함으로써, 용이한 공정 만으로 고효율의 광 모듈을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 내장한 제너 다이오드에 의해 과전압에 의한 발광소자 손상을 방지할 수 있어 소자의 신뢰성과 발광 효율을 크게 높이면서도 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

광 모듈 및 그 제조 방법{OPTICAL MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 종래 고휘도 발광 다이오드 모듈의 구조를 개략적으로 보인 사시도.
도 2는 종래 고휘도 발광 다이오드 모듈의 구조를 보인 단면도.
도 3은 종래 고휘도 발광 다이오드 모듈의 핵심 구조를 상세히 보인 단면도.
도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 광 모듈의 구조를 보인 단면도.
도 5a내지 도 5d는 본 발명 일 실시예의 제조과정을 도시한 수순단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 발광소자 20: 서브 마운트
30: 알루미늄 슬러그 40: 전극 배선
50: 기판 60: 방열판
400: 발광소자 400a, 400b: 발광소자 전극
401: 실리콘 기판 402: 식각 마스크
403: 도핑 마스크 404: 제너 다이오드
405: 금속 전극 406: 솔더 댐
407: 솔더
본 발명은 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 발광소자의 효율을 향상 시키기 위해 높은 반사율을 가지는 반사 구조물을 실리콘 층에 직접 구성한 실리콘 서브마운트 (Silicon Submount)를 제공하여 효율과 경제성을 모두 만족시킬 수 있도록 한 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광 방출 소자는 단순한 발광을 이용한 표시 장치로서 사용되었으나, 최근에는 다양한 파장 및 에너지를 가지는 광원으로서의 가능성이 연구되고 있다. 특히 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED)는 일반적인 표시 장치는 물론이고 조명장치나 엘씨디(LCD) 표시장치의 백라이트 소자에도 응용되는 등 적용 영역이 점차 다양해 지고 있다. 최근 들어 LED의 한계였던 휘도 문제가 크게 개선되면서 긴 수명과 저전력 사용의 장점이 부각되어 21세기 화합물 반도체가 주도하는 광반도체 시대의 차세대 광원으로 확실히 자리매김하고 있다.
특히, 크기가 작으면서도 고휘도라는 장점을 가진 백라이트 유닛용 LED는 기존 백라이트 유닛의 광원으로 사용돼 온 냉음극관(CCFL) 램프를 대체하면서 휴대용기기의 성장곡선과 같은 괘를 그릴 전망이다. 이는 휴대 단말기의 컬러화와 다기능화에 따라 소비전력이 증가추세를 보이고 있으나 전원을 공급하는 배터리의 용량 확대에는 한계를 보이고 있어 전력 소모량이 기존 CCFL에 비해 작으면서도 휘도는 뛰어난 백라이트용 백색 LED의 수요증가는 당연한 결과다.　
도 1은 종래 고휘도 LED 모듈의 구조를 개략적으로 보인 사시도로서, 루미엘 이디(LumiLED)사의 광원용 LED 모듈의 구조이다.
도시한 바와 같이 발광소자인 LED(10)와, 실리콘 서브마운트(20), 알루미늄 슬러그(30), 전극 배선(40)이 형성된 인쇄 회로 기판(50), 그리고 알루미늄 방열판(heat sink)(60)으로 구성되어 있다.
도 2는 상기 도 1의 구조를 보다 상세히 나타낸 단면도로서, LED(201)가 플립칩 본딩 기법으로 접합될 실리콘 서브마운트(202)를 반사(mirror)면을 갖는 알루미늄 슬러그(204)에 접착제(203)를 사용하여 접합하였으며, 플라스틱 바디(205)에 의하여 고정되어 있는 리드 전극(206a, 206b)을 실리콘 서브마운트(202)의 전극과 전기적으로 연결 하기 위하여 도전성 와이어(212a, 212b)로 연결하였다. 또한 리드 전극(206a, 206b)은 플라스틱 바디(205)와 접착제(207a, 207b)에 의하여 접합되어 있는 인쇄 회로 기판(210)의 전극 배선(209a, 209b)과 솔더(208a, 208b)에 의하여 접합되어 있으며, 열을 방출하기 위한 알루미늄 방열판(211)이 상기 인쇄 회로 기판(210)의 하부에 위치한 구조로 이루어져 있다.
상기 구조 중에서 LED(201) 구동 및 효율 향상을 위한 핵심 소자는 실리콘 서브마운트(202)와 반사면을 가지는 알루미늄 슬러그(204)로서, 알루미늄 슬러그(204)의 구조에 의해 실리콘 서브마운트(202)에 플립칩 본딩되는 LED(201)의 측면 방출광이 반사되어 전면으로 방출되는 광의 세기가 커지게 된다.
이러한 핵심 구조의 구조적 문제점을 설명하기 위해 LED(201)와 실리콘 서브마운트(202) 및 알루미늄 슬러그(204) 만의 상세한 구조를 도 3에 도시하였다.
도시한 바와 같이 실리콘 서브마운트는 평탄한 실리콘 기판(306) 위에 절연 층(305) 및 LED(301)와 전기적 연결을 위한 전극 배선(304)을 형성하고, 상기 전극 배선(304) 상에 LED(301)를 플립칩 본딩하기 위한 솔더(302)와 솔더댐(303)을 더 형성한다. 그리고 LED(301)의 상부로 발광하는 빛 뿐만 아니라, LED(301)의 측면에서 발광하는 빛을 알루미늄 슬러그(308)에 반사시켜 이 빛을 전면 방향으로 보내어 광 효율을 향상 시키기 위하여 경사면을 가지는 그루브(groove) 구조가 형성된 알루미늄 슬러그(308)를 사용하고 있다. 여기서, 상기 실리콘 기판(306)과 알루미늄 슬러그(308)는 접착제(307)로 접합된다.
이와 같은 LED 모듈 구조는 LED(301)를 플립칩 본딩하기 위한 실리콘 서브마운트와 광 효율 향상을 위한 알루미늄 슬러그(308)의 두 가지 소자를 사용 할 뿐만 아니라 두 소자를 정밀하게 접합해야 하므로 부품의 숫자 및 작업 공정이 증가되어 시간적으로나 경제적으로 제조비용이 증가하게 된다. 또한 알루미늄 슬러그(308)의 반사면은 식각이나 물리적인 평탄도가 좋지 않으므로 반사효율 저하로 인한 LED 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 알루미늄 슬러그(308) 내부에 위치하는 실리콘 서브 마운트의 전극 배선(304)을 외부 전극과 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시할 경우 구조적인 위치 및 협소한 서브 마운트 상의 전극 배선(304)에 의해 공정 수율이 낮아져 비용이 높아지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 실리콘 서브 마운트 상에 원형 그루브를 형성하고 상기 원형 그루브 내부에서 외부로 연결되는 전극 배선을 형성한 후 그루브 내부는 높은 반사율을 가지는 반사면을 형성하도록 하여 반사 구조물과 서 브 마운트를 일체화 하며, 상기 실리콘 서브 마운트 상에 도핑을 통한 제너 다이오드를 더 형성하도록 하여 용이한 공정 만으로 고효율의 광 모듈을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 내장한 제너 다이오드에 의해 과전압에 의한 발광소자 손상을 방지할 수 있도록 한 광 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은, 상부 일부가 식각되어 원형 그루브를 형성한 실리콘 기판과; 상기 실리콘 기판의 그루브 내부에서 외부로 연장된 전극 배선과; 상기 전극 배선 상에 플립칩 본딩 방식으로 접합된 발광소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 그루브 외부에 상기 실리콘 기판의 일부가 노출되도록 상기 실리콘 기판의 표면에 형성된 도핑 마스크와; 상기 노출된 실리콘 기판이 도핑되어 형성된 제너 다이오드를 더 포함하며, 상기 제너 다이오드는 상기 전극 배선과 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.
위에서, 상기 제너 다이오드는 한쌍이 형성되며, 각각 상기 전극 배선의 극성에 따라 하나씩 연결되어 정방향 및 역방향에서도 동작하는 이중 문턱(double threshold) 구조로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 실리콘 기판에 마스크층을 형성한 후 습식 식각으로 원형 그루브를 형성하고 상기 마스크층을 제거하는 단계와; 상기 그루브가 형성된 실리콘 기판 상에 절연성 도핑 마스크층을 형성하고 그루브 상부 일부의 실리콘 기판이 노출되도록 패터닝하는 단계와; 상기 도핑 마스크층에 의해 일부만 노출된 실리콘 기판을 도핑하여 제너 다이오드를 형성하는 단계와; 상기 그루브 내부로부터 외부까지 상기 도핑 마스크 상에 전극 배선을 형성하면서 상기 전극 배선이 상기 형성된 제너 다이오드와 직접 연결되도록 하는 단계와; 상기 전극 배선 상에 발광소자를 소정의 본딩 방식으로 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실리콘 기판은 N형의 [100] 오리엔테이션(Orientation) 단결정 기판을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 방법으로 실시되는 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명 일 실시예의 구조를 나타낸 단면도로서, 도시한 바와 같이 실리콘 서브 마운트로 사용될 실리콘 기판(401) 상에 직접 반사 구조물로 사용할 그루브를 형성한 후, 상기 그루브 내부에서 외부로 전극 배선(405a, 405b)을 형성하고, 그 상부에 발광소자(400)의 플립칩 본딩을 위한 솔더댐(406)과 솔더(407)를 형성한 구조를 보인다. 상기 전극 배선(405a, 405b) 자체가 높은 반사율을 가지는 반사면으로 동작할 수 있으며, 추가적인 절연층과 반사 금속층을 더 형성하여 반사 효율을 더욱 높일 수도 있다.
즉, 상기 구조를 통해 알 수 있듯이 본 발명은 벌크 마이크로 머시닝(Bulk Micromachining) 기술을 사용하여 실리콘 기판(401)을 등방성 습식 식각(Isotropic Wet Etching)하여 원형의 반사면을 갖는 고출력 발광소자(400)용 실리콘 서브 마운트를 제작 함으로서, 발광소자(400)와 전기적 연결 및 플립칩 본딩을 위한 서브 마운트로서의 기능 뿐만 아니라, 발광소자의 측면에서 발광하는 빛을 전면으로 방출 하도록 하는 반사용 그루브를 일체화한 것을 제 1특징으로 한다.
또한, 실리콘 서브 마운트 내부에 제너 다이오드(404a, 404b)를 더 형성하고 전극 배선(405a, 405b)과 연결되도록 하여 과전압 인가시에도 발광소자(400)를 보호할 수 있도록 함으로써 신뢰성을 크게 높이도록 한 것을 제 2특징으로 한다. 이때, 제너 다이오드(404a, 404b)를 형성하기 위한 절연성 도핑 마스크층(403)을 실리콘 기판(401)과 전극 배선(405a, 405b) 사이의 절연을 위해 그대로 사용할 수 있다.
이제, 도 5a 내지 도 5d에 도시한 본 발명 일 실시예의 공정 수순 단면도를 통해 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 여기서는 고출력 LED를 발광소자로 이용한 광 모듈의 제조과정 중 실리콘 서브마운트 제조과정을 보인 것이다.
먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이 실리콘 기판(401)을 HF:HNO3 용액으로 습식 식각하여 그루브(Groove)를 형성한다. 이때 사용하는 실리콘 기판(401)은 N 형의 0.01~0.1ohm/cm 범위의 저항(Resistivity)을 갖는 [100] 오리엔테이션(Orientation) 단결정 기판을 사용한다. 그루브를 만들기 위한 식각 공정은 반드시 식각할 부분과 식각으로부터 보호해야 하는 부분을 구분하기 위하여 식각 마스크(402)가 필요한데, 이때 사용하는 마스크는 습식식각을 할 때 장시간 동안 마스크로 사용할 수 있는 물질이어야 하므로 특성이 우수한 실리콘 질화막이 사용될 수 있다.
그 다음, 도 5b에 도시한 바와 같이 그루브를 만들기 위하여 식각 마스크(402)로 사용된 물질을 제거한다.
그 다음, 도 5c에 도시한 바와 같이 그루브가 형성된 실리콘 기판의 그루브 인접 영역이 일부 노출되도록 도핑 마스크층(Doping mask layer)(403)을 형성한 후 상기 노출된 실리콘 기판(401) 영역에 불순물을 도핑하여 한쌍의 제너 다이오드(Zener Diode)(404a, 404b)를 형성한다. 물론, 하나의 제너 다이오드만 형성해도 단일 방향의 과전압을 방지할 수 있으나, 정방향 및 역방향 전압 인가시 제너 다이오드가 동작하는 이중 문턱(double threshold) 구조를 구현하기 위해 한쌍으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제너 다이오드 형성 공정은 도핑 마스크층(402)을 도핑(Doping) 되어질 영역과 도핑으로부터 보호해야 되어야 하는 영역으로 패턴(pattern) 하여 도핑 하고자 하는 물질(material)를 도핑 하게 되는데, 도핑 되어질 영역은 LED의 N전극과 연결되는 패드(Pad)(404a) 뿐만 아니라 P전극과 연결되는 패드(404b)도 도핑 한다. 도핑방법으로는 반도체 공정에서 일반적으로 많이 사용하는 열확산(thermal diffusion) 방법과 이온 주입(ion implant) 방법 등이 있으며 도핑 물질로는 붕소(Boron) 등을 사용한다.
또한, 도핑 마스크층(403)으로 사용 가능한 물질로는 실리콘 질화막과 실리콘 산화막 등이 있으며 특히, 실리콘 산화막은 대략 섭씨 1100도 내외의 고온에서 열처리 하여 성장 되기 때문에 그 막질과 절연특성이 우수하여 도핑 마스크층(403)으로 사용하기에 적합하다. 그리고, 상기 도핑 마스크층(403)은 절연성의 물성을 갖는 재료를 실리콘 기판(401)과 이후 형성될 전극 배선(405) 사이에 형성 함으로써 실리콘 기판(401)과 전극 배선(405)과의 절연을 위한 절연층 역할도 할 수 있으 므로 절연특성이 우수한 실리콘 산화막을 사용한다. 이는 도핑 마스크를 위한 도핑 마스크층과 절연을 위한 절연층을 각각 형성하는 경우와 비교하여 경제적으로나 시간적으로 제조비용을 크게 줄이는 효과가 있다.
그리고, 도 4d에 도시한 바와 같이 절연층으로 동작할 수 있는 도핑 마스크층(403) 상에 전극 배선(405a, 405b)을 형성한다. 전극 배선(405a, 405b)은 실리콘 서브 마운트에 결합 될 LED(400)의 전극(400a, 400b)과 전기적으로 연결될 부분과 상기 형성된 제너 다이오드(404a, 404b)와도 각각 연결되도록 그루브 내부에서 외부로 연장시켜 형성한다. 상기 전극 배선(405a, 405b)은 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라 절연층(403)과 접착력(adhesion)도 우수 하여야 하며, 일반적으로 절연층인 실리콘 산화막과 접착력이 우수한 타이타늄(Ti), 크롬(Cr)등을 접착층(adhesion layer)으로 사용하며 또한, 전기적 특성이 좋으면서 반도체 공정으로 쉽게 증착할 수 있는 전기배선의 대표적인 물질로써 금(Au)를 사용한다. 전극 배선(405a, 405b)은 후 공정 중 모듈의 부품을 결합할 때 고온에 노출 되는데 이때, 접착층(adhesion layer)인 Ti나 Cr이 Au로 확산(diffusion) 되어 Au의 전기적 특성이 감소 하게 되므로 이를 방지 하고자 Ti, Cr의 접착층과 Au 사이에 백금(Pt), 니켈(Ni)등의 확산 방지 층(diffusion barrier layer)을 더 사용할 수 있다. 전기배선을 이루고 있는 앞서 서술한 금속들은 반도체 공정에서 이미 물성의 신뢰성이 입증된 스퍼터링(sputtering) 방법이나, 이-빔 기상 증착(E-beam evaporation) 방법을 이용하여 Ti/Pt/Au 또는 Cr/Ni/Au 구조의 전극 배선(405a, 405b)을 순서대로 증착하고 리프트 오프 방법으로 패턴을 형성 할 수 있다.
전극 배선(405a, 405b)을 형성한 후 LED에서 방출되는 빛의 효율을 높이기 위하여 LED 부품이 결합될 그루브의 바닥면과 그루브의 경사면에 반사막 금속(미도시)를 별도로 형성할 수 있는데, 상기 반사막 금속으로는 반사도가 우수한 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 사용 하며, 전극 배선 금속과 동일한 방법으로 형성 할 수 있다. 또한 반사막 금속은 N전극 배선 금속(405a)과 P전극 배선 금속(405b)에 동시에 연결되거나 겹쳐지지 않게 형성 하여 전기적으로 쇼트가 되지 않게 하여야 하며, 솔더(407)가 형성되는 영역에는 반사막 금속이 형성 되지 않게 한다. 전극 배선(405)과 반사막 금속 사이에 절연층을 더 추가하는 방법도 있으며, 그 외의 방법으로 전극 배선(405a, 405b) 자체를 반사 효율이 높은 재질의 금속을 사용하여 전극간 절연성은 유지하면서 표면적을 넓혀 그루브 내부를 채울수 있도록 형성할 수도 있다.
상기와 같은 다양한 방법들 중 하나로 반사막 금속을 형성한 후 솔더댐(406)과 솔더(407)를 형성한다. 먼저 솔더댐(406)을 형성하고 솔더(407)를 형성하게 되는데 솔더의 형성 위치로는 LED(400)를 실리콘 서브마운트의 그루브에 플립칩 본딩할 경우, LED(400)의 N-전극(400a) 및 P-전극(400b)이 위치할 서브마운트의 전극 배선(405a, 405b) 상부의 대응 영역에 형성하여 LED(400)의 N-전극(400a)과 서브마운트의 N-전극 배선(405a)이 전기적으로 연결되고 LED(400)의 P-전극(400b)과 서브마운트의 P-전극 배선(405b)도 전기적으로 연결되게 한다.
솔더(407)가 용융(melting)될때 솔더가 흘러서 전극간 단락을 유발하고 접착성이 악화되는 것을 방지하기 위해 솔더댐(406)을 솔더 주위를 감싸는 형태로 더 형성할 수 있는데, 실리콘산화막(SiO2), 타이타늄(Ti), 크롬(Cr), 백금(Pt)등을 스퍼터링(sputtering) 방법이나, 이-빔 기상 증착(E-beam evaporation) 방법을 이용하여 증착하고 리프트 오프 방법으로 패턴을 형성 한다.
상기 솔더(407)는 용융 온도가 다른 구조물에 비해 상대적으로 낮은 인듐(In)과 골드틴(AuSn), 레드틴(PbSn)등이 사용되며, 이-빔 기상 증착 기술로써 형성할 수 있다. 골드틴이나 레드틴 같은 혼합물질의 경우, 골드와 틴이 원하는 비율로 혼합된 단일 타겟(target)을 이용하여 증착하거나, 각각의 물질을 순차적으로 적층하여 혼합층 형태로 증착할 수 있으며 또한, 동시증착(co-evaporation) 할 수 있다.
이상과 같은 공정방법 및 공정순서에 의하여 플립칩 본딩용 실리콘 서브마운트를 제작 하였으며, Au 스터드(stud) 본딩용 실리콘 서브 마운트를 이용할 경우에도 동일한 구조와 공정 순서를 가지지만 솔더 및 솔더댐은 형성하지 않는다.
전술한 바와 같이 등방성 습식식각에 의한 원형의 그루브를 갖으면서 제너 다이오드가 형성되어 있는 실리콘 서브마운트를 이용한 광 모듈은 제너 다이오드에 의해 발광소자를 과전압으로부터 보호하며, 우수한 평탄도의 그루브 반사면에 의해 발광소자의 휘도가 높아질 뿐만 아니라 단순한 공정 및 최소한의 부품을 통해 광 모듈을 제조할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명 광 모듈 및 그 제조 방법은 실리콘 서브 마운트 상에 원형 그루브를 형성하고 상기 원형 그루브 내부에서 외부로 연결되는 전극 배 선을 형성한 후 그루브 내부는 높은 반사율을 가지는 반사면을 형성하도록 하여 반사 구조물과 서브 마운트를 일체화 하며, 상기 실리콘 서브 마운트 상에 도핑을 통한 제너 다이오드를 더 형성하도록 함으로써, 용이한 공정 만으로 고효율의 광 모듈을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 내장한 제너 다이오드에 의해 과전압에 의한 발광소자 손상을 방지할 수 있어 소자의 신뢰성과 발광 효율을 크게 높이면서도 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 상부 일부가 식각되어 원형 그루브를 형성한 실리콘 기판과;
    상기 실리콘 기판의 그루브 내부에서 외부로 연장된 전극 배선과;
    상기 전극 배선 상에 플립칩 본딩 방식으로 접합된 발광소자를 포함하며,
    상기 그루브 외부에 상기 실리콘 기판의 일부가 노출되도록 상기 실리콘 기판의 표면에 형성된 도핑 마스크와;
    상기 노출된 실리콘 기판이 도핑되어 형성된 제너 다이오드를 더 포함하고, 상기 제너 다이오드는 상기 전극 배선과 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 그루브 내부에서 외부로 연장된 전극 배선은 그루브 내부를 감싸도록 형성되며, 반사율을 가지는 금속으로 형성되어 반사면 역할도 수행하는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 그루브 내부에 반사 금속층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 그루브 내부에 형성된 전극 배선 상에 절연층 및 반사 금속층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제너 다이오드는 한쌍이 형성되며, 각각 상기 전극 배선의 극성에 따라 하나씩 연결되어 정방향 및 역방향에서도 동작하는 이중 문턱(double threshold) 구조를 구성하는 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 그루브 내부의 전극 배선 상부에 상기 발광소자와의 플립칩 접합을 위한 솔더 및 솔더댐을 더 형성한 것을 특징으로 하는 광 모듈.
  8. 실리콘 기판에 마스크층을 형성한 후 습식 식각으로 원형 그루브를 형성하고 상기 마스크층을 제거하는 단계와;
    상기 그루브가 형성된 실리콘 기판 상에 절연성 도핑 마스크층을 형성하고 그루브 상부 일부의 실리콘 기판이 노출되도록 패터닝하는 단계와;
    상기 도핑 마스크층에 의해 일부만 노출된 실리콘 기판을 도핑하여 제너 다이오드를 형성하는 단계와;
    상기 그루브 내부로부터 외부까지 상기 도핑 마스크 상에 전극 배선을 형성하면서 상기 전극 배선이 상기 형성된 제너 다이오드와 직접 연결되도록 하는 단계와;
    상기 전극 배선 상에 발광소자를 플립칩 본딩 방식으로 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 모듈 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 실리콘 기판은 N형의 [100] 오리엔테이션(Orientation) 단결정 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 광 모듈 제조 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 전극 배선을 형성하는 단계에 있어서, 상기 전극 배선의 각 전극들은 반사면으로 사용되기 위해 전기적으로 절연되면서 상기 그루브 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 광 모듈 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 전극 배선을 형성하는 단계에 있어서, 상기 전극 배선 형성 후 그루브의 반사 효율을 높이기 위해 발광소자가 접합될 부분을 제외한 그루브 내부 전면에 절연층과 반사 금속층을 더 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 모듈 제조 방법.
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