KR101381988B1 - Vertical light emitting diode and method of fabricating the same - Google Patents
Vertical light emitting diode and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101381988B1 KR101381988B1 KR1020120066858A KR20120066858A KR101381988B1 KR 101381988 B1 KR101381988 B1 KR 101381988B1 KR 1020120066858 A KR1020120066858 A KR 1020120066858A KR 20120066858 A KR20120066858 A KR 20120066858A KR 101381988 B1 KR101381988 B1 KR 101381988B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor layer
- emitting diode
- nitride semiconductor
- compound semiconductor
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 64
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
- H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
이어서, 전극패드(67)가 제1 도전형 반도체층(55) 상에 형성된다. 상기 전극패드(67)는 제1 도전형 화합물 반도체층(55)에 오믹콘택된다.Subsequently, an
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
Claims (11)
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.
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.
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.
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.
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 ℃.
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 ℃.
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120066858A KR101381988B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120066858A KR101381988B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070031076A Division KR101316115B1 (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120080560A KR20120080560A (en) | 2012-07-17 |
KR101381988B1 true KR101381988B1 (en) | 2014-04-07 |
Family
ID=46713123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120066858A KR101381988B1 (en) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101381988B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101504272B1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-03-20 | 전자부품연구원 | Compound semiconductor and method of producing the same |
KR101645574B1 (en) * | 2014-08-19 | 2016-08-16 | 주식회사 소프트에피 | Method of growing iii-nitride semiconductor layer |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100623564B1 (en) * | 2000-03-14 | 2006-09-13 | 도요다 고세이 가부시키가이샤 | Group ⅲ nitride compound semiconductor device |
JP2006295162A (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Vertical structure iii nitride light emitting element and its fabrication process |
-
2012
- 2012-06-21 KR KR1020120066858A patent/KR101381988B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100623564B1 (en) * | 2000-03-14 | 2006-09-13 | 도요다 고세이 가부시키가이샤 | Group ⅲ nitride compound semiconductor device |
JP2006295162A (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Vertical structure iii nitride light emitting element and its fabrication process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120080560A (en) | 2012-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110124139A1 (en) | Method for manufacturing free-standing substrate and free-standing light-emitting device | |
KR101316115B1 (en) | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same | |
US7824942B2 (en) | Method of fabricating photoelectric device of group III nitride semiconductor and structure thereof | |
US7781242B1 (en) | Method of forming vertical structure light emitting diode with heat exhaustion structure | |
KR101781438B1 (en) | Fabrication method of semiconductor light emitting device | |
JP4836218B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device | |
KR20120004159A (en) | Substrate structure and method of manufacturing the same | |
KR101781505B1 (en) | Gallium nitride type semiconductor light emitting device and method of fabricating the same | |
KR101072200B1 (en) | Light emitting device and method for fabricating the same | |
KR20100109169A (en) | Fabrication method of light emitting diode and the light emitting diode fabricated by the method | |
KR20120029276A (en) | Manufacturing method of nitride single crystal, semiconductor light emitting devide using the same, and manufacturing method of the same | |
JP2013526781A (en) | III-nitride light-emitting devices grown on relaxation layers | |
KR101009744B1 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method of the same | |
KR101134493B1 (en) | Light emitting diode and method for fabricating the same | |
KR101381988B1 (en) | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR101364167B1 (en) | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR101316121B1 (en) | Method of fabricating vertical light emitting diode | |
KR100757802B1 (en) | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR101923673B1 (en) | Method of fabricating gallium nitrded based semiconductor device | |
KR101652791B1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
KR101564342B1 (en) | Fabrication method of light emitting diode | |
KR101364719B1 (en) | Method of fabricating vertical light emitting diode | |
KR101239850B1 (en) | Vertical light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR101012638B1 (en) | Method for fabricating vertical GaN-based light emitting diode | |
KR101018244B1 (en) | Method of manufacturing nitride-based semiconductor light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161212 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171211 Year of fee payment: 5 |