KR101381988B1 - Vertical light emitting diode and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

수직형 발광 다이오드를 제조하는 방법이 개시된다. 이 방법은, 희생 기판 상부에 패터닝에 의하여 요철 패턴을 형성하는 것을 포함한다. 이 요철 패턴 상에 제1 질화물 반도체층 및 제2 질화물 반도체층이 형성되며, 제2 질화물 반도체층 상에 활성층을 포함하는 화합물 반도체층들이 형성된다. 또한, 화합물 반도체층들 상에 반사층이 형성되고 아울러 도전성 기판이 부착되며, 반도체층들로부터 희생 기판이 분리된다. 이 방법은 또한, 상기 제2 질화물 반도체층 내부에 공극이 형성되는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a vertical light emitting diode is disclosed. The method includes forming an uneven pattern on the sacrificial substrate by patterning. The first nitride semiconductor layer and the second nitride semiconductor layer are formed on the uneven pattern, and the compound semiconductor layers including the active layer are formed on the second nitride semiconductor layer. In addition, a reflective layer is formed on the compound semiconductor layers, and a conductive substrate is attached thereto, and the sacrificial substrate is separated from the semiconductor layers. The method is further characterized in that voids are formed inside the second nitride semiconductor layer.

Description

수직형 발광 다이오드 제조방법{VERTICAL LIGHT EMITTING DIODE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}Vertical light emitting diode manufacturing method {VERTICAL LIGHT EMITTING DIODE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 수직형 발광 다이오드 제조방법에 관한 것으로, 특히 기판을 쉽게 분리할 수 있으며, 기판 분리 후 휨(bowing)을 방지할 수 있는 수직형 발광 다이오드 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical light emitting diode manufacturing method, and more particularly, to a vertical light emitting diode manufacturing method capable of easily separating a substrate and preventing bowing after separating the substrate.

일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 Ⅲ족 원소의 질화물은 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드(band) 구조를 갖고 있어, 최근 청색 및 자외선 영역의 발광소자용 물질로 많은 각광을 받고 있다. 특히, 질화갈륨(GaN)을 이용한 청색 및 녹색 발광 소자는 대규모 천연색 평판 표시 장치, 신호등, 실내 조명, 고밀도광원, 고해상도 출력 시스템과 광통신 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있다.In general, nitrides of Group III elements, such as gallium nitride (GaN) and aluminum nitride (AlN), have excellent thermal stability and have a direct transition energy band structure. As a lot of attention. In particular, blue and green light emitting devices using gallium nitride (GaN) have been used in various applications such as large-scale color flat panel displays, traffic lights, indoor lighting, high-density light sources, high resolution output systems and optical communication.

이러한 III족 원소의 질화물 반도체층, 특히 GaN은 그것을 성장시킬 수 있는 동종의 기판을 제작하는 것이 어려워, 유사한 결정 구조를 갖는 이종 기판에서 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정을 통해 성장된다. 이종기판으로는 육방 정계의 구조를 갖는 사파이어(Sapphire) 기판이 주로 사용된다. 그러나, 사파이어는 전기적으로 부도체이므로, 발광 다이오드 구조를 제한하며, 기계적 화학적으로 매우 안정하여 절단 및 형상화(shaping) 등의 가공이 어렵다. 이에 따라, 최근에는 사파이어와 같은 이종기판 상에 질화물 반도체층들을 성장시킨 후, 이종기판을 분리하여 수직형 구조의 발광 다이오드를 제조하는 기술이 연구되고 있다.The nitride semiconductor layer of such a group III element, in particular, GaN, is difficult to fabricate a homogeneous substrate capable of growing it, and thus, it is difficult to fabricate a homogeneous substrate capable of growing it, such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy; MBE) and other processes. A sapphire substrate having a hexagonal system structure is mainly used as a heterogeneous substrate. However, since sapphire is an electrically insulator, it restricts the light emitting diode structure and is very stable mechanically and chemically, making it difficult to process such as cutting and shaping. In recent years, a technology for growing a nitride semiconductor layer on a heterogeneous substrate such as sapphire and then separating the heterogeneous substrate to fabricate a vertical-type LED has been researched.

도 1은 종래기술에 따른 수직형 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode according to the prior art.

도 1 (a)를 참조하면, 사파이어 기판과 같은 희생기판(11) 상에 질화갈륨 계열의 화합물 반도체층들이 차례로 성장된다. 상기 화합물 반도체층들은 제1 도전형 반도체층(15), 활성층(17) 및 제2 도전형 반도체층(19)을 포함한다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(15)과 희생기판(11) 사이에 저온 버퍼층 및 고온버퍼층으로 형성된 버퍼층(13)이 개재된다.Referring to FIG. 1A, gallium nitride-based compound semiconductor layers are sequentially grown on a sacrificial substrate 11 such as a sapphire substrate. The compound semiconductor layers include a first conductivity type semiconductor layer 15, an active layer 17, and a second conductivity type semiconductor layer 19. In addition, a buffer layer 13 formed of a low temperature buffer layer and a high temperature buffer layer is interposed between the first conductivity type semiconductor layer 15 and the sacrificial substrate 11.

도 1 (b)를 참조하면, 상기 화합물 반도체층들 상에 도전성 기판(23)이 부착된다. 상기 도전성 기판(23)은 일반적으로 접합층(21)에 의해 상기 화합물 반도체층들 상에 부착된다. 한편, 도전성 기판(23)과 화합물 반도체층들 사이에 반사층(도시하지 않음)이 또한 개재될 수 있다.Referring to FIG. 1B, a conductive substrate 23 is attached to the compound semiconductor layers. The conductive substrate 23 is generally attached on the compound semiconductor layers by the bonding layer 21. On the other hand, a reflective layer (not shown) may also be interposed between the conductive substrate 23 and the compound semiconductor layers.

도 1 (c)를 참조하면, 상기 화합물 반도체층들로부터 희생기판(11)이 분리된다. 이때, 버퍼층(13)도 함께 제거되고, 제1 도전형 화합물 반도체층(15)이 노출된다. 그 후, 노출된 제1 도전형 화합물 반도체층(15) 상에 전극 패드(27)가 형성되고, 도전성 기판(23)을 절단함으로써 개별 발광 다이오드 칩들이 완성된다.Referring to FIG. 1C, the sacrificial substrate 11 is separated from the compound semiconductor layers. At this time, the buffer layer 13 is also removed, and the first conductivity type compound semiconductor layer 15 is exposed. Thereafter, an electrode pad 27 is formed on the exposed first conductive compound semiconductor layer 15, and individual light emitting diode chips are completed by cutting the conductive substrate 23.

종래기술에 따르면, 열방출 성능이 우수한 도전성 기판(23)을 채택함으로써, 발광 다이오드의 발광 효율을 개선할 수 있으며, 수직형 구조의 발광 다이오드를 제공할 수 있다.According to the prior art, by adopting the conductive substrate 23 having excellent heat dissipation performance, the light emitting efficiency of the light emitting diode can be improved, and a light emitting diode having a vertical structure can be provided.

그러나, 희생기판(11) 상에 화합물 반도체층들이 견고하게 성장되므로, 습식 식각과 같은 단순한 공정에 의해 화합물 반도체층들로부터 희생기판(11)을 분리하는 것이 어려워, 레이저 리프트 오프(laser lift-off) 공정 등 상대적으로 고비용의 공정이 사용되고 있다. However, since the compound semiconductor layers are firmly grown on the sacrificial substrate 11, it is difficult to separate the sacrificial substrate 11 from the compound semiconductor layers by a simple process such as wet etching, and thus laser lift-off. Relatively expensive processes such as) are being used.

또한, 희생기판(11)을 분리한 후에, 화합물 반도체층들과 희생기판(11) 사이의 격자 부정합에 따른 잔류응력(residual stress) 및 도전성 기판(23)과 화합물 반도체층들 사이의 열팽창 계수의 차이 등에 기인하여, 화합물 반도체층들의 휨이 발생한다. 이러한 화합물 반도체층들의 휨 현상은 반도체층들 상에 전극 패드(27) 등의 금속을 증착하는 공정을 어렵게 하며, 발광 다이오드의 수율을 감소시킨다.In addition, after the sacrificial substrate 11 is separated, the residual stress due to lattice mismatch between the compound semiconductor layers and the sacrificial substrate 11 and the coefficient of thermal expansion between the conductive substrate 23 and the compound semiconductor layers are obtained. Due to the difference or the like, warpage of the compound semiconductor layers occurs. The warpage phenomenon of the compound semiconductor layers makes the process of depositing a metal such as the electrode pad 27 on the semiconductor layers difficult, and reduces the yield of the light emitting diode.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 희생기판을 쉽게 분리할 수 있는 수직형 발광 다이오드 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a vertical light emitting diode that can easily separate the sacrificial substrate.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 희생기판 분리 후에 나타나는 화합물 반도체층의 휨 현상을 방지할 수 있는 수직형 발광 다이오드 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a vertical light emitting diode that can prevent warpage of a compound semiconductor layer that appears after separation of a sacrificial substrate.

상기 기술적 과제를 이루기 위해, 본 발명은 수직형 발광 다이오드 제조방법을 제공한다. 이 방법은 희생 기판을 패터닝하여 요철패턴을 형성하는 것을 포함한다. 상기 요철패턴을 갖는 희생기판 상에 저온버퍼층이 형성된다. 상기 저온버퍼층은 상기 요철패턴의 요부 및 철부를 덮도록 형성된다. 이어서, 상기 저온버퍼층 상에 고온버퍼층이 형성된다. 상기 고온버퍼층은 상기 철부들 상에 형성된 공극들을 내부에 갖는다. 한편, 상기 고온버퍼층 상에 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층들이 형성되고, 상기 화합물 반도체층들 상에 도전성 기판이 형성된다. 이어서, 상기 화합물 반도체층들로부터 상기 희생 기판이 분리된다. 상기 고온버퍼층 내에 공극들이 형성됨에 따라, 상기 희생기판을 용이하게 분리할 수 있으며, 희생기판과 화합물 반도체층들 사이의 격자부정합 및 열팽창계수 차이에 기인한 휨 현상을 방지할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a vertical light emitting diode manufacturing method. The method includes patterning the sacrificial substrate to form an uneven pattern. A low temperature buffer layer is formed on the sacrificial substrate having the uneven pattern. The low temperature buffer layer is formed to cover recesses and convex portions of the concave-convex pattern. Subsequently, a high temperature buffer layer is formed on the low temperature buffer layer. The high temperature buffer layer has pores formed on the convex portions therein. Meanwhile, compound semiconductor layers including a first conductive compound semiconductor layer, an active layer, and a second conductive compound semiconductor layer are formed on the high temperature buffer layer, and a conductive substrate is formed on the compound semiconductor layers. Subsequently, the sacrificial substrate is separated from the compound semiconductor layers. As the voids are formed in the high temperature buffer layer, the sacrificial substrate can be easily separated, and the warpage phenomenon due to the lattice mismatch and the thermal expansion coefficient difference between the sacrificial substrate and the compound semiconductor layers can be prevented.

상기 요철 패턴들의 요부들은 반구형상을 갖도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 요부들 사이의 거리는 상기 요부들의 직경에 비해 상대적으로 작을 수 있다.Concave portions of the concave-convex patterns may be formed to have a hemispherical shape. Meanwhile, the distance between the recesses may be relatively smaller than the diameter of the recesses.

또한, 상기 희생기판을 분리하는 것은 레이저 리프트 오프 또는 통상의 습식식각기술을 사용하여 수행될 수 있다.In addition, separating the sacrificial substrate may be performed using laser lift-off or conventional wet etching techniques.

본 발명의 실시예들에 따르면, 희생기판을 쉽게 분리할 수 있으며, 희생기판 분리 후에 나타나는 화합물 반도체층의 휨 현상을 방지할 수 있는 수직형 발광 다이오드 제조방법을 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to easily separate the sacrificial substrate, and to provide a method of manufacturing a vertical light emitting diode capable of preventing the warpage of the compound semiconductor layer appearing after the sacrificial substrate is separated.

도 1은 종래기술에 따른 수직형 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode according to the prior art.
2 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

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 by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 화합물 반도체층을 성장시키기에 적합한 희생기판(51)이 준비된다. 상기 희생기판(51)은 일반적으로 사파이어 기판이나, 다른 이종기판일 수 있다.Referring to FIG. 2, a sacrificial substrate 51 suitable for growing a compound semiconductor layer is prepared. The sacrificial substrate 51 is generally a sapphire substrate, but may be another hetero substrate.

상기 희생기판(51)을 패터닝하여 요부들(51a)을 갖는 요철패턴이 형성된다. 상기 요부들(51a)은 도시된 바와 같이 반구형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 서로 평행한 라인패턴들 또는 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.The sacrificial substrate 51 is patterned to form an uneven pattern having recesses 51a. The recessed portions 51a may be formed in a hemispherical shape as shown, but are not limited thereto, and may be formed in line patterns or mesh shapes parallel to each other.

도 3을 참조하면, 상기 요철패턴이 형성된 기판(51) 상에 저온버퍼층(53a)이 형성된다. 상기 저온버퍼층(53a)은 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 AlxGa1-xN(0≤x<1)로 형성될 수 있다. 예컨대, 금속유기화학기상증착법에 의해 400~600℃의 온도에서 저온버퍼층(53a)이 형성되며, 상기 저온 버퍼층(53a)은 상기 요철패턴의 요부들(53a) 및 상기 요부들 사이의 철부들을 덮는다.Referring to FIG. 3, a low temperature buffer layer 53a is formed on the substrate 51 on which the uneven pattern is formed. The low temperature buffer layer 53a may be formed of Al x Ga 1-x N (0 ≦ x <1) by a process such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam deposition (MBE). For example, a low temperature buffer layer 53a is formed at a temperature of 400 to 600 ° C. by a metal organic chemical vapor deposition method, and the low temperature buffer layer 53a covers concave portions 53a of the concave-convex pattern and convex portions between the concave portions. .

발광 다이오드 제조공정에서 일반적으로 형성되는 저온버퍼층은 수십nm의 두께를 갖는다. 그러나, 이러한 저온버퍼층은 그 두께가 상대적으로 얇아 요부들 및 철부들을 완전히 덮지 못한다. 따라서, 상기 저온버퍼층(53a)은 상기 요부들 및 철부들을 모두 덮도록 충분한 두께로 형성되며, 예컨대 100~1000nm의 두께로 형성될 수 있다.The low temperature buffer layer generally formed in the light emitting diode manufacturing process has a thickness of several tens of nm. However, such a low temperature buffer layer is relatively thin in thickness so that it does not completely cover recesses and convexities. Therefore, the low temperature buffer layer 53a is formed to have a sufficient thickness to cover all the recesses and the convex portions, and may be formed to have a thickness of 100 to 1000 nm, for example.

도 4를 참조하면, 상기 저온버퍼층(53a)이 형성된 후, 상기 희생기판(51)의 온도를 올리어 고온버퍼층(53)을 형성한다. 상기 고온 버퍼층은 800~1200℃의 온도에서 성장되며, 이에 따라 전위나 핀홀 등의 결정결함이 적은 고온버퍼층(53)이 성장된다. 상기 고온버퍼층(53)이 성장함에 따라, 상기 요부들(53a) 사이의 철부들 상에 공극들(53b)이 형성되며, 그 상부면이 평평하게 된다. 상기 공극들(53b)은 요철패턴의 형상, 요부들(53a) 사이의 거리, 고온버퍼층(53)의 성장속도 또는 성장기구를 제어함으로써 다양하게 형성될 수 있다. 예컨대, 고온버퍼층(53)의 성장속도를 빠르게 제어하면, 철부들 상부에 비해 요부들(53a) 상부에서 버퍼층이 빠르게 성장하고, 이에 따라 상대적으로 큰 공극들을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4, after the low temperature buffer layer 53a is formed, the high temperature buffer layer 53 is formed by raising the temperature of the sacrificial substrate 51. The high temperature buffer layer is grown at a temperature of 800 ~ 1200 ℃, thereby growing a high temperature buffer layer 53 with less crystal defects such as dislocations and pinholes. As the high temperature buffer layer 53 grows, voids 53b are formed on the convex portions between the recessed portions 53a, and the upper surface thereof becomes flat. The voids 53b may be variously formed by controlling the shape of the uneven pattern, the distance between the recesses 53a, the growth rate of the high temperature buffer layer 53, or the growth mechanism. For example, if the growth rate of the high temperature buffer layer 53 is controlled quickly, the buffer layer grows faster than the upper portions of the concave portions 53a, thereby forming relatively large voids.

도 5를 참조하면, 상기 고온버퍼층(53) 상에 화합물 반도체층들을 형성한다. 상기 화합물 반도체층들은 제1 도전형 화합물 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 화합물 반도체층(59)을 포함한다. 상기 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들로, 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 성장될 수 있다. 상기 제1 도전형 및 제2 도전형은 N형 및 P형, 또는 P형 및 N형을 나타낸다.Referring to FIG. 5, compound semiconductor layers are formed on the high temperature buffer layer 53. The compound semiconductor layers include a first conductivity type compound semiconductor layer 55, an active layer 57, and a second conductivity type compound semiconductor layer 59. The compound semiconductor layers are III-N based compound semiconductor layers, and may be grown by a process such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam deposition (MBE). The first conductivity type and the second conductivity type represent N-type and P-type, or P-type and N-type.

도 6을 참조하면, 상기 화합물 반도체층들 상에 도전성 기판(61)이 형성된다. 상기 도전성 기판(61)은 Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN 또는 InGaN 등의 기판이나, Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu, Cr 또는 Fe의 단일 금속 또는 이들의 합금 기판을 상기 화합물 반도체층들 상에 부착하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전성 기판(61)은 접합층(63)을 통해 상기 화합물 반도체층들에 부착될 수 있으며, 반사층(도시하지 않음)이 상기 도전성 기판(61)과 화합물 반도체층들 사이에 개재될 수 있다. 한편, 상기 도전성 기판(61)은 도금기술을 사용하여 형성될 수도 있다. 즉, 상기 화합물 반도체층들 상에 도금기술을 사용하여 Cu 또는 Ni 등의 금속을 도금함으로써 도전성 기판(61)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a conductive substrate 61 is formed on the compound semiconductor layers. The conductive substrate 61 is a substrate such as Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN or InGaN, but Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu It may be formed by attaching a single metal of Cr or Fe or an alloy substrate thereof on the compound semiconductor layers. In this case, the conductive substrate 61 may be attached to the compound semiconductor layers through the bonding layer 63, and a reflective layer (not shown) may be interposed between the conductive substrate 61 and the compound semiconductor layers. have. On the other hand, the conductive substrate 61 may be formed using a plating technique. That is, the conductive substrate 61 may be formed by plating a metal such as Cu or Ni on the compound semiconductor layers by using a plating technique.

도 7을 참조하면, 희생기판(51)이 상기 화합물 반도체층들로부터 분리된다. 희생기판(51)은 레이저 리프트 오프(LLO) 기술 또는 다른 기계적 방법이나 습식식각 등 화학적 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 상기 버퍼층(53)도 함께 제거되어 제1 도전형 화합물 반도체층(55)이 노출된다.Referring to FIG. 7, the sacrificial substrate 51 is separated from the compound semiconductor layers. The sacrificial substrate 51 may be separated by laser lift off (LLO) technology or other mechanical or chemical methods such as wet etching. In this case, the buffer layer 53 is also removed to expose the first conductivity type compound semiconductor layer 55.

본 실시예에 있어서, 고온버퍼층(53) 내에 공극들이 형성되어 있으므로, 희생기판을 분리하는 것이 용이하다. 특히, 기계적인 힘에 의해 희생기판(51)이 분리될 수도 있으며, 통상의 습식식각기술과 같이 단순한 공정을 사용하여 분리될 수도 있다. 한편, 상기 희생기판(51)이 분리된 후, 잔류하는 고온버퍼층(53)은 연마기술 또는 식각 기술을 사용하여 제거될 수 있다. 한편, 상기 고온버퍼층(53)이 n형 화합물 반도체로 형성된 경우, 고온버퍼층(53)을 제거하는 공정은 생략될 수도 있다.In this embodiment, since the voids are formed in the high temperature buffer layer 53, it is easy to separate the sacrificial substrate. In particular, the sacrificial substrate 51 may be separated by a mechanical force, or may be separated using a simple process such as a conventional wet etching technique. Meanwhile, after the sacrificial substrate 51 is separated, the remaining high temperature buffer layer 53 may be removed using a polishing technique or an etching technique. In the meantime, when the high temperature buffer layer 53 is formed of an n-type compound semiconductor, the process of removing the high temperature buffer layer 53 may be omitted.

이어서, 전극패드(67)가 제1 도전형 반도체층(55) 상에 형성된다. 상기 전극패드(67)는 제1 도전형 화합물 반도체층(55)에 오믹콘택된다.Subsequently, an electrode pad 67 is formed on the first conductivity type semiconductor layer 55. The electrode pad 67 is ohmic contacted to the first conductivity type compound semiconductor layer 55.

본 실시예에 따르면, 희생기판(51)과 화합물 반도체층들 사이에 위치하는 고온버퍼층(53) 내에 공극들이 형성된다. 상기 공극들은 희생기판(51)가 화합물 반도체층들 사이의 격자부정합 및 열팽창 계수 차이에 기인한 응력을 완화한다. 이에 따라, 상기 희생기판(51)을 분리한 후, 잔류응력에 의해 발생하는 상기 화합물 반도체층들의 휨 현상이 방지된다.According to the present embodiment, voids are formed in the high temperature buffer layer 53 positioned between the sacrificial substrate 51 and the compound semiconductor layers. The pores relieve stress caused by the sacrificial substrate 51 due to the lattice mismatch and thermal expansion coefficient difference between the compound semiconductor layers. Accordingly, after the sacrificial substrate 51 is separated, bending of the compound semiconductor layers caused by residual stress is prevented.

Claims (11)

희생 기판 상부에 패터닝에 의하여 요철 패턴을 형성하고,
상기 요철 패턴 상에 제1 질화물 반도체층을 형성하고,
상기 제1 질화물 반도체층 상에 제2 질화물 반도체층을 형성하고,
상기 제2 질화물 반도체층 상에 활성층을 포함하는 화합물 반도체층들을 형성하고,
상기 화합물 반도체층들 상에 반사층을 형성함과 아울러 도전성 기판을 부착하고,
상기 화합물 반도체층들로부터 상기 희생 기판을 분리하는 것을 포함하되,
상기 제2 질화물 반도체층 내부에 공극이 형성되고,
상기 희생기판은 상기 화합물 반도체층들로부터 상기 공극을 이용한 습식식각기술을 이용하여 분리되거나 상기 공극에 기계적인 힘을 가하여 분리되는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The uneven pattern is formed on the sacrificial substrate by patterning,
Forming a first nitride semiconductor layer on the uneven pattern,
Forming a second nitride semiconductor layer on the first nitride semiconductor layer,
Forming compound semiconductor layers including an active layer on the second nitride semiconductor layer,
Forming a reflective layer on the compound semiconductor layers and attaching a conductive substrate,
Separating the sacrificial substrate from the compound semiconductor layers,
Voids are formed in the second nitride semiconductor layer,
The sacrificial substrate is separated from the compound semiconductor layers using a wet etching technique using the pores or is separated by applying a mechanical force to the pores.
청구항 1에 있어서,
상기 요철 패턴은 서로 평행한 라인 패턴 또는 메쉬 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method according to claim 1,
The uneven pattern is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed in a parallel line pattern or mesh shape.
청구항 2에 있어서,
상기 요철 패턴의 요부는 단면이 둥근 반원 모양인 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 2,
The recess of the concave-convex pattern is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that the cross-section is a semicircular shape.
청구항 2에 있어서,
상기 공극은 상기 요철 패턴의 요부 상부에 형성하는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 2,
The voids are formed in the vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed on the upper portion of the uneven pattern.
삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은 400~600℃의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 4,
The first nitride semiconductor layer is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed at a temperature of 400 ~ 600 ℃.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 질화물 반도체층은 800~1200℃의 온도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 6,
The second nitride semiconductor layer is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed at a temperature of 800 ~ 1200 ℃.
청구항 7에 있어서,
상기 희생 기판을 반도체층들로부터 분리한 후, 상기 제2 질화물 반도체층의 잔류 부분을 제거하는 것을 더 포함하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 7,
After removing the sacrificial substrate from the semiconductor layers, removing the remaining portion of the second nitride semiconductor layer.
청구항 8에 있어서,
상기 잔류부분을 제거하는 것은 연마 또는 식각을 이용하여 수행되는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 8,
Removing the residues is performed using polishing or etching.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은 100~1000nm 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method according to claim 1,
The first nitride semiconductor layer is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed in 100 ~ 1000nm thickness.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은 요철패턴을 모두 덮는 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조 방법.
The method of claim 10,
The first nitride semiconductor layer is a vertical light emitting diode manufacturing method, characterized in that formed to a thickness covering all the uneven pattern.
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