KR101414647B1 - Light emtting device package and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로 특히, 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 제 1면에서 내측으로 함몰된 제 2면을 가지는 장착부를 포함하고, 전도성 반도체로 이루어지는 캐리어; 상기 캐리어의 제 2면의 내측에 위치하는 제 1결합금속층; 상기 제 1결합금속층 상에 위치하고, 제 1전극을 포함하는 금속 구조; 상기 금속 구조 상에 위치하는 발광 소자 구현을 위한 반도체 구조; 상기 제 1면 상에 위치하는 패시베이션층; 및 상기 반도체 구조와 접촉되며 상기 패시베이션 층 상에 위치하는 제 2전극을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a light emitting device package and a manufacturing method thereof. This invention comprises a carrier comprising a conductive semiconductor, the carrier comprising a mounting portion having a second surface recessed inwardly from a first surface; A first bonding metal layer located inside the second surface of the carrier; A metal structure located on the first bonding metal layer and including a first electrode; A semiconductor structure for implementing a light emitting device located on the metal structure; A passivation layer located on the first side; And a second electrode in contact with the semiconductor structure and located on the passivation layer.
Description
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로 특히, 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a light emitting device package and a manufacturing method thereof.
발광 소자의 하나인 LED(Light Emitting diode)는 반도체 제조 공정을 이용하여 제작되는 발광 소자로써 1920년대 반도체 소자에 전압을 가하여 발광 현상이 관측된 이후로 1960년대 말에 실용화되기 시작했다. A light emitting diode (LED), which is one of the light emitting devices, is a light emitting device manufactured using a semiconductor manufacturing process. Since the luminescence phenomenon was observed by applying a voltage to a semiconductor device in the 1920s, it began to be put to practical use at the end of the 1960s.
이후 꾸준히 LED의 효율을 개선하기 위한 연구, 개발이 이루어져 왔으며, 특히 기존의 광원을 대체할 정도의 광 특성을 가진 LED에 대한 관심이 커지고 있는 실정이다. 또한, LED에 대한 연구의 증가와 더불어 LED 패키지와 이를 이용한 조명 장치에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. Since then, researches and developments have been made to improve the efficiency of LED steadily. In particular, there is a growing interest in LEDs having optical characteristics enough to replace conventional light sources. In addition, studies on LED packages and lighting devices using them have been actively conducted along with an increase in research on LEDs.
또한 점광원 및 소형 광소자로, 활용분야가 표시, 신호, 디스플레이, 조명, 바이오, 통신, 휴대전화, LCD, 자동차 산업 등 산업 전반으로 매우 넓으며, 앞으로도 지속성장이 예측된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국 공개특허공보 제10-2009-0008036호에 기재되어 있다.It is also a point light source and small-sized optical device, and its application fields are very broad in all industries including display, signal, display, lighting, bio, telecommunication, mobile phone, LCD and automobile industry.
The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0008036.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 칩 제작 공정과 패키지 제작 공정을 통합할 수 있고, 제작 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자 패키지의 제조방법을 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light emitting device package that can integrate a chip manufacturing process and a package manufacturing process and improve a manufacturing process efficiency.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 열 방출 효율과 신뢰성이 향상될 수 있는 웨이퍼 레벨 발광 소자 패키지를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a wafer level light emitting device package capable of improving heat dissipation efficiency and reliability.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제 1관점으로서, 본 발명은, 제 1면에서 내측으로 함몰된 제 2면을 가지는 장착부를 포함하고, 전도성 반도체로 이루어지는 캐리어; 상기 캐리어의 제 2면의 내측에 위치하는 제 1결합금속층; 상기 제 1결합금속층 상에 위치하고, 제 1전극을 포함하는 금속 구조; 상기 금속 구조 상에 위치하는 발광 소자 구현을 위한 반도체 구조; 상기 제 1면 상에 위치하는 패시베이션층; 및 상기 반도체 구조와 접촉되며 상기 패시베이션 층 상에 위치하는 제 2전극을 포함하여 구성된다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a carrier comprising a conductive semiconductor, the carrier including a mounting portion having a second surface recessed inwardly from a first surface; A first bonding metal layer located inside the second surface of the carrier; A metal structure located on the first bonding metal layer and including a first electrode; A semiconductor structure for implementing a light emitting device located on the metal structure; A passivation layer located on the first side; And a second electrode in contact with the semiconductor structure and located on the passivation layer.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제 2관점으로서, 본 발명은, 제 1기판 상에 반도체 구조를 형성하는 단계; 상기 반도체 구조 상에 제 1전극을 포함하는 금속 구조를 형성하는 단계; 상기 제 1기판에 제 1정렬 구조를 형성하는 단계; 전도성 반도체를 포함하는 제 2기판 상에 제 1결합금속층을 형성하고, 상기 제 1결합금속층이 상기 금속 구조와 정렬되도록 상기 제 1정렬 구조와 결합되는 제 2정렬 구조를 형성하는 단계; 상기 제 2기판 상에 패시베이션층을 형성하는 단계; 상기 제 1정렬 구조와 제 2정렬 구조가 결합되고, 상기 제 1결합금속층이 금속 구조와 접합되도록 제 1기판과 제 2기판을 결합하는 단계; 상기 제 1기판을 제거하는 단계; 및 상기 반도체 구조 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a semiconductor structure on a first substrate; Forming a metal structure including a first electrode on the semiconductor structure; Forming a first alignment structure on the first substrate; Forming a first bonding metal layer on a second substrate comprising a conductive semiconductor and forming a second alignment structure to be coupled to the first alignment structure such that the first bonding metal layer is aligned with the metal structure; Forming a passivation layer on the second substrate; Coupling the first substrate and the second substrate such that the first alignment structure and the second alignment structure are coupled and the first bonding metal layer is bonded to the metal structure; Removing the first substrate; And forming a second electrode on the semiconductor structure.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.
먼저, 정렬 구조를 가지는 실리콘 반도체 기판을 이용하여 발광 소자 패키지를 제작하면, 발광 소자 제작 공정에서 칩 분리 과정이 필요 없이, 성장 기판에서 패키지 몸체(캐리어)를 이루게 되는 제 2기판으로 고정밀도를 가지는 결합이 가능하므로, 공정 단계가 감소될 수 있고, 이로 인한 양산성, 경제성이 향상될 수 있다.First, when a light emitting device package is manufactured using a silicon semiconductor substrate having an alignment structure, a second substrate to be a package body (carrier) in a growth substrate without requiring a chip separation process in a light emitting device manufacturing process, It is possible to reduce the number of processing steps, thereby resulting in improved productivity and economical efficiency.
또한, 이는 반도체 공정 기반 기술을 이용하므로 대면적 기판에서 다수의 발광 소자 패키지를 동시에 제작할 경우에 더욱 효과적이다. 더욱이, 별도의 정렬 장비나 본딩 장비가 필요 없으므로 공정 난이도가 감소될 수 있다.In addition, this is more effective when a plurality of light emitting device packages are simultaneously fabricated on a large-area substrate because it uses a semiconductor process-based technique. Moreover, since no separate alignment equipment or bonding equipment is required, process difficulty can be reduced.
이러한 과정에 의하여 제작되는 발광 소자 패키지는, 간략한 구조를 가지며, 열 방출 효율이 크게 향상될 수 있고, 반도체 구조가 패키지에 일체화되어 있으므로 신뢰성이 향상될 수 있는 것이다.The light emitting device package manufactured by such a process has a simple structure, can greatly improve the heat emission efficiency, and can improve the reliability because the semiconductor structure is integrated into the package.
도 1 내지 도 8은 발광 소자 패키지 제작의 일례를 나타내는 도로서, 도 1은 제 1기판 상에 발광 소자를 위한 반도체층을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 반도체 구조 및 정렬 구조를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 금속 구조를 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 반도체 구조 및 금속 구조의 확대도이다.
도 5는 제 1기판과 제 2기판의 정렬을 나타내는 단면도이다.
도 6은 제 1기판과 제 2기판을 결합한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 제 1기판을 제거한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 제 2전극과 렌즈 또는 캡층을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 발광 소자 패키지의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 발광 소자 패키지가 회로 기판에 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 발광 소자 패키지 제작의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 발광 소자 패키지 제작의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 12의 예에 의하여 제작된 발광 소자 패키지의 예를 나타내는 단면도이다.1 to 8 are diagrams showing an example of manufacturing a light emitting device package. FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a semiconductor layer for a light emitting device is formed on a first substrate.
2 is a cross-sectional view showing a state in which a semiconductor structure and an alignment structure are formed.
3 is a cross-sectional view showing a state in which a metal structure is formed.
4 is an enlarged view of a semiconductor structure and a metal structure.
5 is a cross-sectional view showing the alignment of the first substrate and the second substrate.
6 is a cross-sectional view showing a state in which a first substrate and a second substrate are coupled.
7 is a cross-sectional view showing a state in which the first substrate is removed.
8 is a cross-sectional view showing a state in which a second electrode and a lens or a cap layer are formed.
9 is a cross-sectional view showing an example of a light emitting device package.
10 is a cross-sectional view showing a state in which a light emitting device package is mounted on a circuit board.
11 is a cross-sectional view showing another example of manufacturing the light emitting device package.
12 is a cross-sectional view showing still another example of manufacturing a light emitting device package.
13 is a cross-sectional view showing an example of a light emitting device package manufactured by the example of Fig.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 발광 소자 패키지를 제작하기 위하여, 제 1기판(100) 상에 발광 소자 구현을 위한 반도체층(110)을 형성한다. 여기서 반도체층(110)은 질화물계(Nitride) 반도체로 형성될 수 있다. 한편, 다른 물질 기판의 반도체를 이용하여 반도체층(110)을 형성할 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 갈륨 비소(GaAs) 계열의 반도체와 같은 다양한 화합물 반도체를 이용할 수도 있다.As shown in FIG. 1, a
제 1기판(100)은 질화물계 반도체를 형성할 수 있는 것으로서, 사파이어, 탄화실리콘(SiC), 및 실리콘(Si)과 같은 이종 기판, 또는 질화 갈륨 기판이 모두 이용될 수 있다.The
본 실시예에서는 실리콘 기판(100) 상에 질화물계 반도체를 이용하는 반도체층(110)을 형성한 경우를 예로 설명한다. 이러한 실리콘 기판(100)은 절연성 실리콘 또는 고저항 실리콘을 이용할 수 있다.In this embodiment, a case where a
실리콘(Si)은 소재 특성상 결정면에 따른 식각 특성이 차이를 가지며, 적절한 식각 종을 채용했을 때 결정면에 따른 식각 속도 차이에 따라서 매우 잘 정렬된 식각 형태를 얻을 수 있다. 이러한 특성은 습식 몸체 가공 기술로 잘 알려져 있으며 주로 MEMS, MOEMS 소자 제작 시 유용하게 사용될 수 있다.Silicon (Si) has different etch characteristics depending on the crystal surface due to the nature of the material. When a proper etch species is employed, a well aligned etch pattern can be obtained according to the etch rate difference depending on the crystal face. These characteristics are well known for wet body processing technology and can be usefully used mainly in manufacturing MEMS and MOEMS devices.
이후, 개별 소자 영역으로 반도체층(110)을 구획하여 식각 함으로써, 도 2와 같이, 발광 소자 구현을 위한 반도체 구조(120)를 형성한다.Then, the
그리고, 제 1기판(100)을 식각하여 웨이퍼 레벨 패키지의 구현을 위한 제 1정렬 구조(102)를 형성한다. 이때, 반도체 구조(120) 측에 메사 구조(101)를 함께 형성할 수도 있다.The
도시하는 바와 같이, 메사 구조(101)와 제 1정렬 구조(102)는 제 1기판(100)의 반도체 구조(120)가 형성된 면을 내측면(103)까지 일정 깊이로 식각하여 형성할 수 있으며, 반도체 구조(120)를 중심으로 양측에 대칭이 되도록 형성할 수 있다.The
이러한 메사 구조(101)와 제 1정렬 구조(102)는 실리콘 가공 기술을 이용하여 식각할 수 있는데, 이 식각되는 면은 실리콘(Si)의 [111] 방향의 결정면이며, 그 정밀도는 통상의 업계에 널리 알려진 바와 같이 매우 정밀하다.The
따라서, 이후에 이 제 1정렬 구조(102)와 정렬되는 제 2정렬 구조(202; 도 5 참고)를 함께 결합하여 웨이퍼 레벨 패키지를 제작하는 경우에 매우 유리하다.Therefore, it is very advantageous when a wafer-level package is manufactured by combining together the second alignment structure 202 (see FIG. 5), which is then aligned with the
이후, 도 3에서와 같이, 반도체 구조(120) 상에는 금속 구조(130)를 형성하여, 반도체 구조(120)의 전기적 연결 및 구조적 연결이 이루어지도록 할 수 있다.3, a
이러한 반도체 구조(120)는, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 제 1기판(100) 상에 위치하는 n-형 반도체층(121), 이 n-형 반도체층(121) 상에 위치하는 활성층(122), 및 이 활성층(122) 상에 위치하는 p-형 반도체층(123)을 포함할 수 있다.4, the
경우에 따라, n-형 반도체층(121)과 제 1기판(100) 사이에는 적어도 한 층 이상의 버퍼층(도시되지 않음)이 포함될 수 있다. 이러한 버퍼층은 저온 버퍼층 및 고온 버퍼층을 포함할 수 있다.In some cases, at least one buffer layer (not shown) may be included between the n-
또한, 금속 구조(130)는, p-형 반도체층(123)과 접촉하는 제 1전극(131) 및 제 1결합금속층(133)을 포함할 수 있고, 이러한 제 1전극(131)과 제 1결합금속층(133) 사이에는 확산방지층(132)이 더 포함될 수 있다.The
다음에는, 도 5에서와 같이, 캐리어 역할을 수행할 수 있는 제 2기판(200)을 마련하고, 위에서 설명한 제 1정렬 구조(102)와 결합되는 제 2정렬 구조(202)를 형성한다. 이러한 제 2기판(200)은 전도성의 저저항 실리콘(Si) 반도체 기판이 이용될 수 있다.Next, as shown in FIG. 5, a
이러한 제 2정렬 구조(202)와 함께, 제 2기판(200)에는 제 1기판(100)에 형성된 메사 구조(101)와 결합되는 홈(204)을 형성할 수 있으며, 이러한 홈(204)은 추후 웨이퍼 레벨 패키지가 이루어질 경우에 발광 소자 장착부로 작용할 수 있다.The
또한, 제 2기판(200) 상의, 제 1기판(100)의 금속 구조(130)와 정렬되는 부분에는 결합 영역을 미리 정의하여 둔다.In addition, a bonding region is defined in advance on a portion of the
이러한 결합 영역에는 제 2결합금속층(210)이 위치할 수 있다. 이러한 제 2결합금속층(210)은 금속 구조(130)와 결합될 수 있어, 반도체 구조(120)와의 전기적 연결과 동시에 본딩의 역할을 수행할 수 있다.The second
제 2기판(200) 상에서, 제 2결합금속층(210)을 제외한 부분에는 패시베이션층(220)이 형성될 수 있다. 이러한 패시베이션층(220)은 추후 제 1기판(100)을 제거하는 과정에서 제 2기판(200)을 보호하는 역할을 할 수 있으며, 또한 반도체 구조(120)를 보호하는 역할을 함께 수행할 수도 있다.A
이와 같은 제 1기판(100)과 제 2기판(200)은 제 1정렬 구조(102) 및 제 2정렬 구조(202)가 서로 결합될 수 있도록 A 선을 따라 정렬될 수 있으며, 이러한 정렬 과정은 제 1정렬 구조(102)와 제 2정렬 구조(202)에 의하여 별도의 정렬 과정 없이 자동으로 정렬될 수 있다.The
도 6에서 도시하는 바와 같이, 이와 같은 제 2기판(200)은, 제 1정렬 구조(102)와 제 2정렬 구조(202)가 정렬되어 제 1기판(100)과 결합된다. 이때, 금속 구조(130)는 열 공정에 의하여 제 2결합금속층(210)과 결합될 수 있으며, 금속 구조(130)의 제 1결합금속층(133)과 제 2결합금속층(210)이 서로 결합되게 된다.As shown in FIG. 6, in the
다음에는, 도 7에서와 같이, 제 1기판(100)을 습식 식각 과정을 통하여 제거함으로써, 반도체 구조(120)가 드러나도록 한다.Next, as shown in FIG. 7, the
경우에 따라, 반도체 구조(120)의 드러난 면에서 버퍼층을 제거하는 공정이나 드러난 면을 클리닝하는 공정이 추가될 수 있다.In some cases, a step of removing the buffer layer or a step of cleaning the exposed surface may be added to the exposed surface of the
이때, 위에서 설명한 바와 같이, 메사 구조(101)와 결합되는 홈(204)은 발광 소자를 이루는 반도체 구조(120) 및 금속 구조(130)가 위치하는 장착부로 작용할 수 있으며, 이러한 홈(204)의 경사면은 반도체 구조(120)에서 발광되는 빛이 반사되어 외부로 방출되는 것을 도울 수 있다.In this case, as described above, the
도 8에서 도시하는 바와 같이, 이러한 과정에서 드러난 반도체 구조의 상면에는 제 2전극(230)이 형성될 수 있으며, 이러한 제 2전극(230)은 홈(204; 장착부)을 따라 제 2기판(200)의 상측면까지 연장되어 형성될 수 있다. 이와 같이 연장되어 형성되는 제 2전극(230)은 추후 회로 기판에 장착될 경우에 회로 결합이 용이하게 할 수 있다.8, a
그리고, 장착부(204) 상에는 렌즈 또는 캡층(240)이 형성되거나 결합될 수 있다.A lens or
한편, 반도체 구조(120)의 상면을 덮을 수 있도록 추가로 패시베이션층(도시되지 않음)을 형성할 수 있으며, 만일 패시베이션층(220)이 반도체 구조(120)의 측면을 완전히 덮지 못한다면 이 과정에서 반도체 구조(120)가 보호될 수 있도록 반도체 구조(120)의 측면을 덮을 수 있게 할 수 있다.In addition, a passivation layer (not shown) may be formed to cover the upper surface of the
다음에, B 선을 따라 개개의 패키지로 분리되면, 도 9와 같은 상태의 웨이퍼 레벨 패키지(300)가 완성되는 것이다.Next, when separated into individual packages along line B, the
즉, 이러한 패키지(300)는 장착부(204)를 가지는 저저항(전도성) 실리콘(Si) 기판으로 이루어지는 캐리어(203)를 포함하며, 이러한 장착부(204) 측에 금속층(210, 130)이 위치하고, 이러한 금속층(210, 130) 상에는 반도체 구조(120)가 위치한다.That is, the
금속층(210, 130)은 제 2결합금속층(210)과 금속 구조(130)를 포함하며, 제 2결합금속층(210)은 캐리어(203)의 내측에 위치할 수 있다.The metal layers 210 and 130 may include a second
장착부(204)와 캐리어(203)의 상면에는 패시베이션층(220)이 위치하고, 반도체 구조(120)의 상면에는 이 패시베이션층(220)의 상면을 따라 제 2전극(230)이 위치한다.A
이때, 패시베이션층(220)은 반도체 구조(120)의 측면의 일부 또는 전부를 덮어서 보호할 수 있고, 경우에 따라 반도체 구조(120)의 상면을 덮을 수도 있다.At this time, the
이러한 반도체 구조(120)가 위치하는 장착부(204) 상에는 렌즈 또는 캡층(240)이 위치하며, 경우에 따라, 이러한 렌즈 또는 캡층(240)에는 반도체 구조(120)에서 발광되는 빛의 파장을 변환시킬 수 있는 파장변환물질(250)이 포함될 수 있다.A lens or
경우에 따라, 이러한 파장변환물질(250)은 반도체 구조(120) 상에 층의 형태로 위치할 수 있음은 물론이다.Optionally, such a
이와 같은 웨이퍼 레벨 패키지(300)는 도 10과 같은 상태로 회로 기판(400)에 장착될 수 있다.The wafer-
회로 기판(400)에 위치하는 제 1패드(410) 상에 패키지(300)가 위치하여 전기적으로 결합되고, 제 1패드(420)는 패키지(300)의 제 2전극(230; 도 9 참고)과 와이어(430)에 의하여 본딩될 수 있다. 이때, 와이어(430)의 본딩은 솔더 범프(431, 432)에 의하여 이루어질 수 있다.The
위에서 설명한 방식에 의하여 발광 소자 패키지(300)를 제작하면, 발광 소자 제작 공정에서 칩 분리 과정이 필요 없이 성장 기판(제 1기판; 100)에서 바로 캐리어(203)를 이루게 되는 제 2기판(200)으로 고정밀도 결합이 가능하므로, 공정 단계가 감소될 수 있고, 이로 인한 양산성, 경제성이 향상될 수 있다.The
또한 반도체 공정 기반 기술을 이용하므로 대면적 기판에서 다수의 발광 소자 패키지(300)를 동시에 제작할 경우에 더욱 효과적이다. 더욱이, 별도의 정렬 장비나 본딩 장비가 필요 없으므로 공정 난이도가 감소될 수 있다.Also, since the semiconductor process-based technology is used, it is more effective when a plurality of light emitting device packages 300 are manufactured simultaneously on a large area substrate. Moreover, since no separate alignment equipment or bonding equipment is required, process difficulty can be reduced.
이러한 과정에 의하여 제작되는 발광 소자 패키지(300)는, 간략한 구조를 가지며, 열 방출 효율이 크게 향상될 수 있고, 반도체 구조(120)가 패키지(300)에 일체화되어 있으므로 신뢰성이 향상될 수 있는 것이다.The light emitting
도 11과 도 12는 정렬 구조에 의하여 패키지를 제조하는 다른 실시예를 나타내고 있다.11 and 12 show another embodiment of manufacturing a package by an alignment structure.
도 11에서는, 메사 구조(101) 만을 이용하여 제 1기판(100)과 제 2기판(200)을 정렬하여 제작하는 예를 도시하고 있다.11 shows an example in which the
이러한 메사 구조(101)는 제 1기판(100) 상에서, 반도체 구조(120)와 금속 구조(130)를 포함하는 발광 소자 구조의 양측에 형성되며, 이러한 메사 구조(101)가 내측면(103)으로부터 돌출되는 형상을 가진다. The
또한, 이와 결합되는 제 2기판(200)에는 이 메사 구조(101)와 결합되는 홈(204)이 형성되어, 제 1기판(100)과 제 2기판(200)이 C 선을 따라 정렬되도록 할 수 있다.A
이때, 이 C 선은 추후 개개의 패키지로 분리되는 부분이 될 수 있다.At this time, the C line may be a part separated into individual packages later.
이와 같이, 메사 구조(101) 만을 이용하여도 충분한 정렬 정밀도를 얻을 수 있다. 이러한 상태로 제 1기판(100)과 제 2기판(200)을 결합하여 발광 소자 패키지를 제작하면 도 9와 동일한 형상의 패키지가 제작될 수 있다.As described above, sufficient alignment accuracy can be obtained even by using only the
기타 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 실시예와 동일한 사항이 적용될 수 있다.The same elements as those described above can be applied to other unexplained portions.
도 12에서는 메사 구조 없이, 제 1기판(100)에 형성되는 제 3정렬 구조(104)와 제 2기판(200)에 형성되는 제 4정렬 구조(260)를 이용하여, 제 1기판(100)과 제 2기판(200)을 정렬하여 제작하는 예를 도시하고 있다.12 illustrates a
이러한 제 3정렬 구조(104)와 제 4정렬 구조(260)는 기판(100, 200)이 개개의 패키지로 분리되는 부분(D)의 외측에 위치하도록 한다.The
이와 같이, 메사 구조 없이, 제 3정렬 구조(104) 및 제 4정렬 구조(260)를 포함하는 정렬 구조만으로도 충분한 정렬 정밀도를 얻을 수 있다.As such, sufficient alignment accuracy can be achieved with only the alignment structure including the
이러한 상태로 패키지를 제작하면, 도 13과 같은 평평한 장착부를 가지는 패키지(300)가 만들어질 수 있다.When the package is manufactured in this state, the
즉, 평평한 면에서 제 2결합금속층(210)이 내측에 위치하는 캐리어(205) 상에, 이 제 2결합금속층(210)과 결합되는 금속 구조(130) 및 반도체 구조(120)가 위치하고, 이 금속 구조(130)와 반도체 구조(120)의 측면의 적어도 일부분에는 패시베이션층(220)이 위치한다.That is, the
또한, 반도체 구조(120)의 상측면에는 패시베이션층(220)의 상측으로 연장되는 제 2전극(231)이 위치한다.A
한편, 반도체 구조(120)의 상측에는 이에 따라 하측면이 평평한 렌즈 또는 캡층(241)이 위치하며, 이러한 렌즈 또는 캡층(241)에는 파장변환물질(250)이 포함될 수 있다.On the other hand, a lens or
기타, 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 실시예 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다.In other respects, at least one of the above-described embodiments may be applied to the unexplained portion.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100: 제 1기판 120: 반도체 구조
130: 금속 구조 200: 제 2기판
203, 205: 캐리어 210: 제 2결합금속층
220: 패시베이션층 230: 제 2전극
240, 241: 렌즈 또는 캡층 250: 파장변환물질
300: 패키지100: first substrate 120: semiconductor structure
130: metal structure 200: second substrate
203, 205: carrier 210: second bonding metal layer
220: passivation layer 230: second electrode
240, 241: lens or cap layer 250: wavelength conversion material
300: Package
Claims (15)
상기 캐리어의 제 2면의 내측에 위치하는 제 1결합금속층;
상기 제 1결합금속층 상에 위치하고, 제 1전극을 포함하는 금속 구조;
상기 금속 구조 상에 위치하는 발광 소자 구현을 위한 반도체 구조;
상기 제 1면 상에 위치하는 패시베이션층; 및
상기 반도체 구조와 접촉되며 상기 패시베이션 층 상에 위치하는 제 2전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지.A carrier comprising a conductive semiconductor, the carrier including a mounting portion having a second surface recessed inwardly from the first surface;
A first bonding metal layer located inside the second surface of the carrier;
A metal structure located on the first bonding metal layer and including a first electrode;
A semiconductor structure for implementing a light emitting device located on the metal structure;
A passivation layer located on the first side; And
And a second electrode in contact with the semiconductor structure and located on the passivation layer.
상기 반도체 구조 상에 제 1전극을 포함하는 금속 구조를 형성하는 단계;
상기 제 1기판에 제 1정렬 구조를 형성하는 단계;
전도성 반도체를 포함하는 제 2기판 상에 제 1결합금속층을 형성하고, 상기 제 1결합금속층이 상기 금속 구조와 정렬되도록 상기 제 1정렬 구조와 결합되는 제 2정렬 구조를 형성하는 단계;
상기 제 2기판 상에 패시베이션층을 형성하는 단계;
상기 제 1정렬 구조와 제 2정렬 구조가 결합되고, 상기 제 1결합금속층이 금속 구조와 접합되도록 제 1기판과 제 2기판을 결합하는 단계;
상기 제 1기판을 제거하는 단계; 및
상기 반도체 구조 상에 제 2전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지의 제조 방법.Forming a semiconductor structure on a first substrate;
Forming a metal structure including a first electrode on the semiconductor structure;
Forming a first alignment structure on the first substrate;
Forming a first bonding metal layer on a second substrate comprising a conductive semiconductor and forming a second alignment structure to be coupled to the first alignment structure such that the first bonding metal layer is aligned with the metal structure;
Forming a passivation layer on the second substrate;
Coupling the first substrate and the second substrate such that the first alignment structure and the second alignment structure are coupled and the first bonding metal layer is bonded to the metal structure;
Removing the first substrate; And
And forming a second electrode on the semiconductor structure. ≪ Desc / Clms Page number 20 >
상기 반도체 구조와 접촉하는 상기 제 1전극; 및
상기 제 1전극 상에 위치하고 상기 제 1결합금속층과 접합되는 제 2결합금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The first electrode in contact with the semiconductor structure; And
And a second bonding metal layer located on the first electrode and bonded to the first bonding metal layer.
상기 반도체 구조 상에 충진재 또는 렌즈를 위치시키는 단계; 및
상기 제 2기판을 절단하여 개개의 소자로 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 패키지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Positioning a filler or lens on the semiconductor structure; And
And cutting the second substrate to separate the first substrate and the second substrate into individual devices.
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